Устройство для сжатия и развертывания двоично-десятичной информации

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Ъщ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 0 Зр 231 (21) 296 584 3/18-24 Р 1 М К 36 08 С 15/06 6 06 Г 15/20 с.присоединением заявки Й 9 -Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 233133. Бюллетень Но 3 Дата опубликования описания 23 Р 1 ВЗ Т.М. Аскеров, Ш.Ш. Гахраманов и Ч. . Амид(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЖИТИЯ И РАЗВНРТЫВАНИЯ ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к вычислительной технике, а более конкретно к средствам преобразования информаЦии, и может найти применение в больших системах хранения, поиска и обработки информации.Известно устройство для уплотнения информации, предназначенное для высокопроизводительных систем обработки .данных и содержащее и-разрядный информационный регистр и сдвигающий узел, в котором имеется 1 о 112 о последовательно соединенных ярусов блоков сдвига,а в каждом ярусе -и/2" пар блоков сдвига 1,1 3Недостатком такого устройства является его сложность, что обусловлено наличием большого количества сдви.говых блоков.Наиболее близким по технической : сущности к изобретению является специализированный процессор, предназна.ченный для сжатия и развертывания двоичного кода информации и содержащий запоминающее устройство, входной и выходной регистры, блоки распаков.ки и сжатия данных, распределители управляющих импульсов, группы элементов И, блок квантования, шифратор алфавита и длины сегмента, вычислительный блок и блок задания режима 2 3.Недостатком известного устройстааявляется его сложность, что обусловлено большим количеством блоков и,связей.Целью изобретения является упрощение устройства и повышение егобыстродействия.Указанная цель достигается тем,что в устройство для сжатия и развеотывания двоично-десятичной информации,содержащее вычислительный блок, блокпамяти и группы элементов И, введены регистры памяти, программно-временнойблок, счетчик и регистр памяти кодаоперации, первый, второй, третий ичетвертый выходы вычислительного блока соединены с первыми входами соответственно блока памяти первого.счетчика., второго счетчика и регистрапамяти кода операции, первые выходыпервого счетчика и второго счетчикасоединены соответственно с первыми вторым входами вычислительного блока, пятый, шестой и седьмой выходы,которого соединены с первыми входамисоответственно первого, второго итретьего. регистров памяти, первые ЗО выходы которых соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым входами вычислительного блока, второй выход первого регистра памяти соединен с первым входом первого элемента И первой группы, третий, четвертый и пятый выходы первого регистра па мяти соединены с первыми входами соответственно второго, третьего и четвертого элементов И первой группы и первым, вторым и третьим входами программно-временного блока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом первого элемента И и объединенными вторыми входами второго, третьего и четвертого элементов И первой группы, выходы первых трех элементов И первой группы соединены с нторым, третьим и четнертым входами второго регистра памяти, выход четвертого элемента И первой группы соединен с вторым входом третьего регистра памяти, второй выход которого соединен с первым входом первого элемента И нторой группы, второй; третий и четвертый выходы второго регистра памяти соединены с первыми входами соответственно второго, третьего и четвертого элементов И втоРой группы и четвертым, пятым и шестым входами программно-временного блока, третий и четвертый выходы ко- З 0 торого соединены соответственно с вторым входом первого элемента И второй группы и объединенными вторыми входами второго, третьего и четвертого элементов Й второй группы, вы ходы элементов И второй группы соединены соответственно с вторым - пятым входами первого регистра памяти, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый выходы программно временного блока соединены соответственно с шестым и седьмым входами первого регистра памяти, пятым и шестым входами второго регистра памяти и третьим и четвертым входами 45 третьего регистра памяти, одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый выходы программно-временного блока соединены с вторым входом первого счет чика и вторым и третьим входами вто рого счетчика, выходы первого счетчика и регистра памяти кода операции соединены соответственно с седьмым и восьмым входами программно-временного блока.оНа чертеже изображена функциональная блок-схема устройства.Устройство содержит первый регистр 1 памяти для хранения информации в двоично-десятичном коде 8421, второй регистр 2 памяти для хранения информации в условно-восьмеричном (УВ) коде, третий регистр 3 памятидля хранения управляющей записи (УЗ), первую группу злементон И 4-7 и вторую группу элементов И 8-11, первый 6500 01 11 10 1 3 2 5 7 6 д д д 00 0 01 4 11 д 10 8 9 д или Х 101Х 110,Х 111 р1 ХОО ОООО К = ООО 1,К 2 = ХО 1 О,3 ф 1 ХХ 1. Е, = Х 100,Из приведенной системы нулевых функций видйо, что для функцийпервая (слева) координата является несущественной, и, следовательно, цифры 2-7 могут быть пред-. ставлены тремя двоичными разрядами. Дця функций Г 0 и Г все координаты являются существенными и цифры 0 и 1 должны представляться четырьмя двоичными разрядами. Для функцийи Г 9 ,несущественными являются соответственно вторая и третья координаты. Однако использование средних несущественных координат для уплотнения невозможно, Наличие существенных крайних и несущественных средних координат придает функции троичный характер и требует два бита для представления каждой. координаты, т.е. счетчик 12 для определения концапроцессов уплотнения и развертывания ), второй счетчик 13 для подсчетаколичества разрядов УЗ, регистр 14памяти кода операции, программно-временный блок 15, вычислительный блок16 (процессор), выполненный на ключах управления, регистре памяти,двух информационных регистрах и сумматоре, и блок 17 памяти,Теоретическое обоснонание работыустройства следующее.При представлении каждой цифрыдесятичной системы в отдельной карте Вейтча получаются сокращенныеформы для всех цифр в отдельности,т.е. если в карте представляется,например, цифра 6, то все остальныецифры в данной карте фиксируются какО, а цифра 6 как 1, что показано втаблице.991471 0 -ф 0000,2 010,7 - ф 111,8 -1000,3 011,15 25 5 -ф 101, 3 1 или 9 -" 001,б - 110,2 - ф 010,Х 2= 01004Хщ 8 = 10041001. цифры 8 и 9 представляются четырьмядвоичными разрядами. 1000,Получается следующая система кодирования для десятичных цифр. 1 -0001, 6 -110,4 - ф 100 э . 9 - е 1001 При этом,код 100(4) является началом кодов 1000(8) н 1001(9), что затрудняет процесс декодирования, . поэтому код 1000 объединяется с кодом 0000, а код 1001 - с кодом 0001,т е Юр ГВХООО, ГзХ 001.Система кодирования представляется в следующем виде (или в УВ коде): 0 или 8 -ф 000, 4 -" 100 3 -011, . 7 -ф 111,Устройство работает следующим об разом.В режиме сжатия информации в дво-. ично-десятичном коде 8421 из процессора 16 поступает в регистр 1, а в счетчик. 12 - длина кода в тетрадах, 40 .После этого процессор 16 заносит в регистр 14 код операции сжатия, и блок 15, получив данный код, выдает управляющий сигнал начала процес 450101 1001 0110 01114 4 4 Ф101 001110 111 Такое представление десятичного числа позволяет однозначно развертывать уплотненный код. При этом, если значен-.иее проверяемой тетрады в Хуз отлич но от нуля или единицы, то она представляется в коде 8421 беэ изменения с добавлением одного нуля слева. Если же значение проверяемой тетрады равно нулю или единице, то она пред ставляется в коде 8421 также без изменения, но с добавлением слева разряда Хуз, позиция которого соответствует порядковому номеру проверяемой неоднозначной триады. 45 са сжатия (в соответствии с программой счетчик 13 обнуляется (связи 18, и 18 ). Проверяется младшая тетрада регистра 1 (связи 19 - 21. Если значение этой. тетради равно О, или 1, илн 8, нлн 9, то управляющий сигнал (связь 22) открывает элементы И 4-6, и содержимое первых трех разрядов регистра 1 (связи 23, 19 и 20) поступает на три старшие разряды регистра 2. Содержимое регистра 3 сдвигается на один разряд вправо, (связь 24) подачей управляющего сиг- . нала на элемент И 7. Содержимое старшего разряда регистра 1 (связь 21) поступает на старший разряд региатра 3, а значения счетчиков 12 и 13 соответственно уменьшается и увеличивается иа единицу (связи 25 и 26).Если значение младшей тетрады. ,регистра 1 равно 5, или б, или 7, то, содержимое первых трех разрядов переписывается на три старшие разряда регистра 2, и значение счетчика 12 уменьшается на единицу. Содержи-. ьие регистров 1 и 2 сдвигаются соответственно на четыре и три разряда вправо (связи 27 и 28).Это повторяется до тех пор, пока значение счетчика 12 не станет рав- . ным нулю ( связь 29 ). Процессор 16 снимает УВ код из регистра 2, УЗ из регистра 3 и длину УЗ из счетчика 13.Управляющую запись необходимо использовать для устранения двузначности кодов 000 и 001 в УВ системе. Она состоит из последовательности нулей и единиц, количество разрядов в которой определяется общим количе"ством цифр О, 1, 8 и 9 в массиве десятичных чисел. Причем, если появляется 1-ый код 1000 или 1001, то в 1-й позиции УЗ стоит 1, если же появляется код 0000 или 0001, то в позиции УЗ стоит О.П р и м е р 1 . Хр = 45967102836,0001 0000 0010 1000 0011 01104 Г001 000 010 000 011 110 В режиме развертывания устройство работает следующим образом.Процессор 16 заносит в регистр 2, подлежащий развертыванию, УВ код, а. регистр 3 соответствующую УЗ, в счетчик 12 длину УВ кода и в счетчик 13 длину УЗ. После этого процессор 16 заносит в регистр 14 код операций раз. вертывания, и блок 15 выдает управляющий сигнал. Регистр 1 обнуляется (связь 30). Затем проверяется содержимое младшей триады регистра 2 (связи 31 - 33). Если оно равно нулю или единице, то подачей управляющего сиг991471 нала (связь 34) на элементы И В - 10 разряда старшей тетрады регистра 1, содержимое данной триады переносится (, и значение счетчика 12 уменьшается на три младшие разряда старшей тетРа-на единицу. Содержимые регистров 1 и ды регистра 1, а управляющим сигналом 2 соответственно сдвигается на че(связь 35) содержимое старшего разря- тыре и три разряда вправо (связи 27 да регистра 3 через элемент И 11 - 5 и 28). Эти операции повторяются до на старший разряд старшей тетрады ре- тех пор, пока значение счетчика 12 гистра 1. После чего содержимое реги- не станет равным нулю (связь 29), стра 3 сдвигается на один разряд вле- Это условие проверяется перед каждым во (связь 36 ), Значения счетчика сдвигом регистров 1 и 2. Затем про и 13 уменьшаются на единицу. Если 10 цессор 16 снимает двоично-десятичную же содержимое младшей триады регистра информацию их регистра 1 и содержи равно 2, или 3, или 4, или 5, или мое счетчика 13.6, или 7, то так же, как и в первом На этом процесс развертывания заслучае, содержимое данной триады.ре- канчивается.гистра 2 переносится на три младшие 1 П р и м е р 2.1100 101 001 110 111 001 000 .010 000 011Г Ф К.Ф Ф Г 4 Г4ХД 10= 0100 0101 1001 0110 0111 0001 ОООО 0010 1000 0011 0110.Х=1 О О 1 20 Предложенное изобретение позволяет упростить устройство для сжатия и развертывания двоично-десятичной информации и одновременно реализовать алгоритм при остальных операциях, т.е. повысить быстродействие, а также уменьшить объем массива преобразованной информации на 15 от первоначального. Формула изобретения Устройство для.сжатия и развертывания двоично-десятичной информации, содержащее вычислительный блок, блок памяти и группы элементов И, о т - л и ч а ю щ е е с. я тем, что, с целью упрощения и повышения быстродействия устройства, в него введены регистры памяти, программно-временной блок, счетчик и регистр памяти кода операции, первый, второй, третий и четвертый выходы вычислительного блокасоединены с первыми входами соответственно блока памяти первого счетчика, второго счетчика и регистра памяти кода операции, первые выходы первого счетчика и второго счетчика соединены соответственно с первым и вторым входами вычислительного блока, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего регистров памяти, первые выходы которых соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым входами вычислительного блока, второй выход Первого регистра памяти соединен с Первым входом первого элемента И Первой группы, третий, четвертый и Пятый выходы первого регистра памяти соединены с первыми входами соответ,ственно второго, третьего и четвертого элементов И первой группы и первым вторым и третьим входами программновременного блока, первый и второй входы которого соединены соответственнос вторым входом первого элемента Ии объединенными вторыми входами второго, третьего и четвертого элементов И первой группы, выходы первыхтрех элементов И первой группы соедиЗ 0 нены с вторым, третьим и четвертымвходами второго регистра памяти, выход четвертого элемента И первойгруппы соединен с вторым входом третьего регистра памяти, второй выход 35 которого соединен с первым входомпервого элемента И второй группы,второй, третий и четвертый выходывторого регистра соединены с первымивходами соответственно второго, тре тьего и четвертого элементов И второй группы и четвертым, пятым и шестым входами программно-временногоблока, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с 45 вторым входом первого элемента Ивторой группы и объединенными вторыми входами второго, третьего и четвертого элементов И второй группы,выходы элементов И второй группы соединены соответственно с вторым - пятым входами первого регистра памяти,пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый выходы программновременного блока соединены соответственно с шестым и седьмым входами первого регистра памяти, пятым и шестымвходами второго регистра памяти итретьим и четвертым входами третьегорегистра памяти, одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый выходы програм мно-временного блока соединены с вторым входом первого счетчика и вторыми третьим входами второго счетчика,выходы первого счетчика и регистрапамяти кода операции соединены соот 65 ветственно с седьмым и восьмым вхо991471 программно-временного блодамика. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеак ВШт Ш Ш Еиэае ВШФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 139/6.9 Ти ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Иоскственно зобретеЖ,1. Авторское свидетельство СССРВ 613320 кл. С 06 Г 7/00, 1978.2. Авторское свидетельство СССР9 822667, кл. 6 06 Г 15/20, 1977