Устройство для обработки и сжатия информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) Н 11 15 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВ АВТОРСНОМУ устройства, о четвертый сум ой регистры и го соединен с писью оуферно входом счетчи треыйвыхо о содс рж 1 щения тий и и вто котор аторы, пер элемент И,м управле 1 яти, аписи лока п адре синхр ельст 5/00,и ява,. ег ен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 435552, кл. С 06 Г 15/00, 1972.2, Авторское свидет во СССР У 531158, кл. С 06 Р 1 1974 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ И СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее регистр текущей выборки, прямой информационный выход которого соединен с информационным входом буферного блока памяти, адресный вход которого подключен к выходу мультиплексора, первый вход которого соединен с информационным выходом счетчика адреса записи, установочный вход которого объединен с установочным входом счетчика адреса считывания и является входом начальной установки нуля устройства, выход первого элемента задержки подключен к входу второго элемента задержки и входу управления считыванием буферного блока памяти, информационный выход которого является информационным выходом устройства, выход второго элемента задержки соединен с синхровходом счетчика адреса считывания, информационный выход которого подключен к второму входу мультиплексора, управляющий вход которого объединен с входом первого элемента задержки и является входом синхронизации опроса устройства, информационный вход регистра текущей выборки является информационным вхопом устройства, первый и второй сумматоры, элемент ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упро синхровходами первого и второго регистров соответственно, инверсный информационный и прямой информационный выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров, выходы переноса которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого объединен с синхровходом регистра текущей выборки и явл - ется входом синхронизации устройст прямой информационный вьйсод регистра текущей выборки подключен к второму входу первого сумматора и первому входу треть о сумматора, выход которого соедин с информационным входом первого регистра, установочный входкоторого объединен с установочнымвходом второго регистра и образуетвход начальной установки нуля устройства, инверсный информационный выходрегистра текущей выборки соединен свторым входом второго сумматора ипервым входом четвертого сумматора,выход которого подключен к информационному входу второго регистра,вторые входы третьего и четвертогосумматоров являются соответственнопервым и вторым входами задания параметра устройства, входы переноса пер1101832 ляется как 20 вого, второго и третьего сумматоровобъединены и являются входом логического нуля устройства, а вход переноИзобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для сжатия информации в многоканальньх телеметрических системах с временным разделением каналов.Известно устройство для обработки и сжатия информации, содержащее регистр текущей выборки, регистр числа, сумматор, оперативную память со . 10 счетчиками адреса, элементы И,ИЛИ ЯНедостатком такого устройства является низкое быстродействие, обусловленное двумя последовательными операциями сравнения, приводимыми для 15 каждой выборки входного сигнала. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для обработки и сжатия информации, состоящее из 1-разрядного регистра текущей выборки, выход которого соединен с первым входом сумматора, старшие 1-а- прямых и инверсных вы 15 ходов которого подключены к входам элементов И-НЕ, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, к третьему входу которого подключен выход схемы сравнения, к первым входам которой подключены оставшиеся а-младших разрядов регистра текущей выборки, а к вторым - прямые и инвер сные шины апертуры, буферного оперативного запоминающего устройства и адресных счетчиков, выходы которых 35 через мультиплексор соединены с адресными входами буферного запоминаю - щего устройства 121. Низкое быстродействие известного 46 устройства обусловлено двумя операциями сравнения, первая из которых осуществляется над Е разрядами, где 1 - разрядность поступающих выборов х(Т), а вторая - над а раз ,рядами, где а - разрядность максимальной апертуры са четвертого сумматора являетсявходом логической единицы устройства. Пос кольку с щах 2, то а ( 1 с - 1, следовательно, время выполнения операций сравнения в в одном такте ойределгде О - время выполнения операции суммирования для одного разряда выборки,Время Т обработки одной выборки для этого устройства определяется вы- ражением Т = ьо В+а) + макльь,1ьл где ь - время записи в буферном опеБЗративном запоминающем устройстве;р - вРемя записи в параллельный регистр числа. Целью изобретения является угрощение устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство, содержащее регистр текущей выборки прямой информационный выход которого соединен синформационным входом буферного блокапамяти, адресный вход которого подключен к выходу мультиплексора, первыйвход которого соединен с информационным выходом счетчика адреса записи,установочный вход которого объединенс установочным входом счетчика адреса считывания и является входом начальной установки нуля устройства,выход первого элемента: задержки подключен к входу второго элемента задержки и входу управления считыванием буферного блока памяти, информационный выход которого являетсяинформационным выходом устройства,выход второго элемента задержки соединен с синхровходом счетчика адреса считывания, информационный выходкоторого подключен к второму входумультиплексора, управляющий вход ко 101832 4торага объединен с входом первогоэлемента задержки и является входомсинхронизации опроса устройства, информационный вход регистра текущейвыборки является информационным вхо 5дам устройства, первый и второй сумматоры, элемент ИЛИ, содержит третийи четвертый сумматоры, первый и второй регистры и элемент И, выход которого соединен с входом управлениязаписью буферного блока памяти, син. -хровхадом счетчика адреса записи исинхровходами первого и второго регистров соответственно, инверсный информационный и прямой информационный. выходы которых соединены с первымивходами соответственно первого ивторого сумматоров, выходы. переносакоторых подключены соответственнок первому и второму входам элементаИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй входкоторого объединен с синхровходомрегистра текущей выборки и являетсявходом синхронизации устройства,25прямой информационный выход регистра текущей выборки подключен к второму входу первого сумматора и первому входу третьего сумматора, выход которого соединен с инфомационным входом первого регистра, установочный вход которого объединен сустановочным входом второго регистраи образует вход начальной установкинуля устройства,. инверсный информационный выход регистра текущей выборки35соединен с вторым входом, второго сумматора и первым входом четвертогосумматора, выход которого подключен кинформационному входу второго регист 40ра, вторые входы третьего и четвертого сумматоров являются соответственнопервым и вторым входами задания параметра устройства, входы переноса перного второго и третьего сумматоровЭ45объединены и являются входом логическога нуля устройства, а вход переноса четвертого сумматора являетсявходом логической единицы устройства,На чертеже представлена блок-схема50устройства для обработки и сжатияинформации,Устройство для обработки и сжатия информации состоит из регистра 1 текущей выборки, вход которого является 55 входом устройства, прямые выходы 2 которого подключены к первым входам %+1-разрядного) сумматора 3, а инверсные выходы 4 регистра 1 подключены к первым входам,сумматора 5, вторые входы сумматоров 3 и 5 соответственна являются первым и вторым входами б и 7 задания параметров (прямойи инверсной апертуры), выходы сумматоров 3 и 5 подключены к входам регистра 8 и регистра 9 (К+1-разрядных), инверсные выходы регистра 8подключены к первым входам (1+1-разряднога) сумматора 10, к вторым входам которого подключены прямые выходы регистра 1, прямые выходы регистра9 подключены к входам (1+1-разрядного) сумматора 11, к вторым входам которого подключены инверсные выходы регистра 1, выходы переноса сумматоров 10 и 11 подключены к входам элемента ИЛИ 12, выход которого подключенк первому входу элемента И 13, второйвход которого является входом 14 синхронизации, который также подключен ксинхровхаду 15 регистра 1, входы 16которого являются входами устройства.Выход элемента И 13 подключен к синхравходам регистров 8 и 9, входу 17управления записью буферного блока18 памяти и входу счетчика 19 адреса записи, выход которого подключен к первому входу мультиплексора 20, к второму входу которого подключен выход счетчика 21 адреса считывания.Вход 22 синхронизации опроса подключен к управляющему входу мультиплексора 20 и к входу первого элемента 23 задержки, выход которого подключен к входу 24 управления считыванием блока 18 и к входу второго элемента 25 задержки, выход которого подключен к входу счетчика 21, выхоц мультиплексора 20 подключен к адресному входу 26 блока 18, выход 27 катар-го является выходом устройства, к входам переноса сумматора 5 подключен вход 28 логической единицы, а к входу переноса сумматоров 3, 10 и 11 подключен вход 29 логического нуля, к входам 30 блока 18 подключены прямые выходы регистра 1, кустановочным входам счетчиков 19 и 22, регистров 8 и 9 подключен вход 31 начальной установки нуля.Устройства работает следующим образом.В начальный момент ( = О) регистры 8 и 9, счетчики 19 и 21 сбрасываются импульсом по входу 31. Первая выборка Х(1) записывается с помощьюимпульса на входе 14 в регистр 1На сумматорах 3,4,10 и 11 вычисляются соответственно У 1(1), У 2(1), УЗ(1), В 4(1), величины которых равныУ 1(1)- = Х(1)+ Ь;У 2(1) = Х(1)+ Т +1 = Х(1) - Ь;УЗ(1) = Х(1)+ф= Х(1)+(2 - 1)=Х(1)-1У 4(1) = Х(1) + Ф = Х(1)+ (2 - 1) =-Х(1) - 1 РкЕсли Х(1) = О, то устройство ждет первой нулевой выборки. Если Х(1) ) О, то возникают сигналы переноса на сумматорах 10 и 11, которые, пройдя через элемент ИЛИ 12, открывают элемент И 13 и пропускают синхроимпульс с входа 14, записывающий Х(1) с выхода 2 регистра 1 в блок 18, прибавляющий единицу к содержимому счетчика 19 и записывающий У 1(1) и У 2(1) с выходов сумматоров 3 и 5 в регистры 2 8 и 9 соответственно.Следующая выборка Х(2) также записывается в регистр 1, а на выходах сумматоров 10 и 11 появляются числа УЗ (2) и У 4 (2) . 25УЗ(2) = Х(2) + У 1(1) = (2)-(Х(1)++У 2(1) = - Х(2)-1+(Х(1)- й )=(Х(1)-Х(2) - Ь - 1. Если УЗ (2)0 или зоУ 4(2)О, то на выходе переноса одного из сумматоров 10 или 11 появляется сигнал, который, пройдя черезэлемент ИЛИ 2, открывает элементИ 13 и Х(2) записывается в блок 18,к содержимому счетчика 19 прибавляется 1, а в регистры 8 и 9 записываются соответственно У 1(2) и У 2(2), ЕслиУЗ(2) ( 0 и У 4(2) с О, то это означает, что 40/Х(2) -Х(1) /й,сигнал переноса не возникает и элемент И 13 остается закрытым по первому входу, так как на обоих входахэлемента ИЛИ 12 имеются нулевые сигналы. Следовательно, в регистре 8всегда хранится величина (Х + Ь ),а в регистре 9 - величина (Х - Ь ),ккгде Х - величина последней неиз 50пыточной выборки, и появление единицы на выходе элемента ИЛИ 12 следует из описанного и происходит только при выполнении условият Х - (Х + ) - 1 ) 0Х -Х(1) + (Х -Ь) - 1) О,к а поскольку величины выборок Х(1) целые положительные двоичные числа, то это условие эквивалентно условию неизбыточности выборки Х:/Х(1)- -Х /)6 , На входы 30 блока 18 поступает неравномерно во времени поток неизбыточных выборок Х . Блок 18 служит для выравнивания этого потока во времени, что осуществляется с помощью подачи импульсов опроса постоянной частоты по входу 22, которые, поступая на управляющий вход мультиплексора 20, подключают на адресный вход 2 б блока 18 выход счетчика 21; задержавшись элементом 23 задержки на время, достаточное для установки адреса считывания, они поступают на вход 24 считывания блока 18 и на его выходе появляется записанная по поданному на вход 26 адресу выборкаХ"(1), Задержавшись вторым элементом 25 задержки на время, достаточное для выполнения блоком 18 операции считывания, они поступают на вход счетчика 21 и прибавляют к его содержимому "1", подготавливая адрес следующей, подлежащей считыванию, ячейки.Время выполнения всех операций при анализе одной выборки предлагаемым устройством определится временем параллельных операций сложения Е+1 - разрядными сумматорами 10 и 11, 3 и 5 и наибольшей из величин интервалов времени, необходимых для выполнения операции записи буферного блока памяти ьЬ-, и временем ьпараллельно выполняемой записи в регистры 8и 9 лТ = Ь + 1) макО лгТаким образом, предлагаемое устройство проще известного и/или дает увеличение быстродействия по сравнению с прототипом на (а - 1)ьо с,1101832 Составитель А. Баранов Техред А,Бабинец Корректор О. Тиго ктор В. Иванова 3 Тираж Ь 99ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений5, Москва, Ж, Рауш аказ 4769/ ПодписноеССР мит открытиикая наб., д 4/5 1303 лиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектна