Устройство для сокращения избыточности информации

СОЮЗ СОЕЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 Д 8 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ еск титут ельство СС34, 1980.ство СССР28,608 С О,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ 1211 3474905/18-24(54) (571 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯИЗБЫТОЧНОСТИ ИНФОРМАЦИИ, содержащеесчетчики, выход первого счетчика соединен ссуммирующим входом сумматора и первымвходом выходного блока, выход второгосчетчика соединен с вычитающим входом сумматора и вторым входом выходного блока,выход которого является выходом устройства,о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с цельюповышения быстродействия устройства, внеговведены элементы И, элемент НЕ, элементИЛИ и элементы задержки, выход первогоэлемента И соединен с первым входом перво.го счетчика и первым управляющим входомсумматора, выход второго элемента И соеди.нен с первым входом второго счетчика ивторым управляющим входом сумматора, ин.версный знаковый выход которого соединенс первым входом первого элемента И, прямой знаковыи выход сумматора соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом третьего элемента И, второй вход которого объединен с вторым входом первого элемен. та И и подключен к первому входу устроиства, информационные выходы сумматора соеди. динены через четвертый элемент И с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен непосредственно с первым входом второ. го элемента И и через элемент Н Е с первым входом пятого элемента И, вторые входы вто. рого и пятого элементов И объединены и подключены к второму входу устройства, выход третьего элемента И соединен с третьим входом выходного блока и через первый элемент задержки с вторым входом первого счетчика, выход пятого элемента И соединен с четвертым входом выходного блока и через второй элемент задержки с вторым входом второго счетчика.2. Устройство по п.1, о т л и ча ю ш ее с я тем, что выходной блок выполнен на элементах И и элементе ИЛИ, выход которо. го соединен с первым входами первых и вторых элементов И, выходы которых соединены с выходом выходного блока, вторые входы первых элементов И, вторые входы вторых элементов И, первый и второй входы элемен, та ИЛИ подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому входам выходного блока.Изобретение относится к автоматике ивьнгислительной технике, связанными с обработкой и передачей информации, и можетбыть использовано в различных областяхпромышленности, где требуется сокращениеизбыточности информации, уменьшение объемовтребуемой для хранения информации памятинли уменьшение занятости каналов связи,Известно устройство для обработки и ежа.тия информации, содержащее блоки управле.ния, масштабирования и сравнения, счетчикисумматор и группы элементов И г 11.Недостатками этого устройства являютсяего сложность и недостаточно высокое быстродействие,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство длясокращения избыточности информации, содер.жащее первый и второй арифметические блоки (выполненные на элементах сравнения исчетчиках), первые входы которых подключе.ны к входам устройствапервые выходы соединены с входами выходного блока, блокрассогласования и блок коррекции, входы которого соединены с входами устройства, выходы подключены к вторым входам соответственно первого и второго арифметическихолоков, к третьим входам которых подключенвыход блока рассогласования, вторые выходыпервого и второго арифметических блоковподключены соответственно к первому и второму входам блока рассогласования и к соответствующим входам выходного блока 21.Недостатками этого устройства такжеявляются его сложность и недостаточно высо.кое быстродействие, что затрудняет обработкусигналов с повышенной динамикой измененииинформации.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство для сокращения избыточностиинформации, содержащее счетчики, выходпервого счетчика соединен с суммирующимвходом сумматора и первым входом выходного блока, выход второго счетчика соединенс вычитающим входом еумматора и вторымвходом выходного блока, выход которогоявляется выходом устройства, введены элементы И, элемент НЕ, элемент ИЛИ и элементы задержки, выход первого элемента Исоединен с первым входом первого счетчика , и первым управляющим входом сумматора,выход второго элемента И соединен с первымвходом второго счетчика и вторым управляющим входом сумматора, инверсный знаковыйвыход которого соединен с первым входом ;первого элемента И, прямой знаковый выход 10 15 20 25 30 35 40 сумматора соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом третьего элементаИ, второй вход которого соединен с вторымвходом первого элемента И и подключен кпервому входу устройства, информационныевыходь сумматора соединены через четвертыйэлемент И с вторым входом элемента ИЛИ,выход которого соединен непосредственно спервым входом второго элемента И и черезэлемент НЕ с первым входом пятого зле.мента И, вторые входы второго и пятогоэлементов И объединены и подключены квторому входу устройства, выход третьегоэлемента И соединен с третьим входом вы.ходкого блока и через первый элемент за.держки с вторым входом первого счетчика,выход пятого элемента И соединен с четвертым входом выходного блока и через второйэлемент.задержки с вторым входом второгосчетчика,Кроме того, выходкой блок выполнен наэлементах И и элементе ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами первых ивторых элементов И, выходь которых соеди.иены с выходом выходного блока, вторыевходы первых элементов И, вторые входывторых элементов И, первый и второй входыэлемента ИЛИ подключены соответственно кпервому, второму, третьему н четвертомувходам выходного блока,На фиг. 1 представлена структурная схемаустройства; на фгп. 2 - структурная схемавыходного блока.Устройство (фиг. 1содержит первый ивторой счетчики 1 и 2, сумматор 3, элементы И 4-8, элемент ИЛИ 9, элемент НЕ 10,первый и второй элементьг 11 и 12 задержки,выходной блок 13.Выходной блок 13 (фиг, 2) содержитэлемент ИЛИ 14, первые и вторые элементы И 15 . и 15Первый и второй счетчики 1 и 2 служат для суммирования единичных текущих значений переменных, поступающих с элементов И 4 и 5, и импульсов коррекции с элементов 11 и 12 задержки.Сумматор 3 служит дня вычисления функций рассогласования. Первый и второй управляющие входы сумматора., соединенные соответственно с выходами элементов И 4 и ИЗ,управляют соответственно выбором арифмети.ческой операции вычитания содержимогосчетчика 2 и суммирования содержимого счетчика 1,Первый и второй элементы И 4 и 5 служат для формирования сигналов в моментыприхода на их первые входы импульсов еди.ничных приращений переменных, если содержимое сумматора 3 соответственно больше илиравно нулю и меньше или равно нулю,Третий и пятый элементы И 6 и 7 служатдля формирования сигналов в моменты прихо.да на их первые входы импульсов единичныхприращений переменных, если содержимое сум.матора 3 соответственно меньше или большенуля.Четвертый элемент И 8, входы которого . 10поразрядно соединены с информационными вы.ходами сумматора 3, является индикаторомнуля и вырабатывает на своем выходе единичный сигнал, если содержимое сумматора равнонулю. 15Элемент ИЛИ 9 служит для сборки сигналов,Элемент НЕ 10 является индикатором положительного не равного нулю числа и формиру.ет на своем выходе сигнал, если содержимое 20сумматора 3 больше нуля,Первый и второй элементы 11 и 12 задержки служат для задержки сигналов на время, необходимое для считывания информациисо счетчиков 1 и 2. 25Выходной блок 13 служит для выдачи ин.формации об относительных координатах концов отрезков в ЭВМ в моменты поступленияна его управляющие входы импульсов хотябы с одного из выходов элементов И 6 и 7,Элемент ИЛИ 14 фиг. 2 ) служит длясборки сигналов стробирования, разрешающихвыдачу данных.Элементы И 15. и И 15 служат длявыдачи данных об относительных координатахпрямолинейных отрезков со счетчиков 1 и 2соответственно.Устройство осуществляет обработку информации, представленной унитарным кодом,т.е. в виде единичных элементарных прираще. 40ний по каждой из координат,Счетчики 1 и 2 осуществляют суммирова.ние приращений и 1: й Х. = Х, ид У. = Ч.,45а сумматор 3 осуществляет вычисление функции рассогласованияР,. =У. Х, - С йХ. Угде д Х; и д(. принимают значение либо0", либо "1",В исходном состоянии содержимое счетчиков 1, 2 и сумматора 3 равны нулю. Работа устройства определяется знаком и эначениеь, находящегося в сумматоре числа.Если содержимое сумматора 3 равно нулю и положительно, то на вход элемента И 4, связанный с инверсным выходом знакового разряда сумматора 3, будет подаваться разрешающий потенциал и импульсы, приходящие на первый вход элемента И 4, будут проходить на вход счетчика 1, добавляя к егосодержимому единичное приращение, и на пер.вый управляющий вход сумматора З,.разрешаявычитание из содержимого сумматора 3, содержимое счетчика 2. Этот процесс повторяется с приходом каждого импульса до тех пор, пока содержимое сумматора 3 не станет отрицательным и элемент И 4 закроется.Если содержимое сумматора равно нулюили отрицательно, то на вход элемента И 5через элемент,ИЛИ 9 с выхода элемента И 8или прямого знакового выхода сумматора 3 будет подаваться разрешающий потенциал, поэтому импульсы, приходящие на первый вход элемента И 5, будут поступать на входсчетчика 2, добавляя к его содержимому единпчное приращение и на второй управляющийвход сумматора 3, разрешая суммированиесодержимого счетчика 1 с содержимым сумма.тора 3, Этот процесс повторяется с приходомкаждого импульса до тех пор, пока. содержи.мое сумматора 3 не станет больше нуля иэлемент И 5 закроется. Если содержимое сумматора 3 меньше или больше нуля, то разрешающие потенциалы будут присутствовать соответственно на вторых входах элементов И 6 и 7, и если на первом входе этих элементов в это время появится импульс, то он пройдет на выход элемента и на управляющий вход блока 13, разрешая вы. дачу содержимого счетчиков 1 и 2 в магистраль. После этого счетчики 1, 2 и сумматор 3 обнуляются и, в зависимости от того, с како го элемента поступил сигнал ( с элемента И 6 или 7 ) на вход соответствующего счетчика 1 или 2, с выхода одного из элементов 11 или 12 задержки поступит сигнал, добавляя к со. держимому счетчика единичное приращение и устройство может снова обрабатывать посту. лающие на его входы приращения.Принцип работы устройства поясняется примером обработки реальной траектории, помещенном в таблице, где показаны состояния элементов устройства в процессе его работы.1051556 ДУ номер 1 О 8 1 1 3;5 1,Приход каждого приращения на вход устройства-прототипа сопровождается выполнением следующих операций;: перенесение содержимого одного иэ счетчиков в блок рассогласования . один такти выполнение логического условия один такт. На обработку одного прира. щения может потребовазъся три такта. Предлагаемое устройство является уст.ройством предсказывающего типа. Выдача дан. ных происходит в нем в момент прихода очередного приращения, т.е. без дополнительныхЪзатрат времени, и один такт тре буется на коррекцию содержимого счетчиков. Таким образом, по быстродействию предлагаемое устройство превосходит устройство" прототип по крайней мере в ри раза.Предлагаемое устройство работает по лринципу прогнозирования и с приходом каждого очередного приращения сразу становится из. вестно принадлежит ли зто приращение к об. рабатываемому отрезку или нет, поэтому устройство обладает высоким быстродействием и позволяет обрабатывать информацию по ме. ре ее поступления, т,е. в реальном времени.Предлагаемое устройство конструктивно проще базового объекта. прототипа и может обрабатывать информацию на скоростях, не. доступных базовому варианту.205155 б Фаг Составитель Н. Бочаропп Техред В,Далекорей рректор О, Тигор дактор аэ 102 Тираж ИПИ Госуда по.делам из 5, Москва, Ж618 Подлрственного комитета СССР обретений и открытий 35, Раушская наб д. 4/5 сное 130 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4