Устройство для передачи данных с адаптивным формированием служебной информации Советский патент 1983 года по МПК H04J6/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С АДАПТИВНЫМ ФОРМИРОВАНИЕМ СЛУЖЕБНОЙ ИНФОРМАЦИИ

I Изобретение относится к электросвязи и может использоваться для обработки и передачи измерительной информации в многоканальных системах с адресным и временным разделением каналов.

Известно устройство для передачи данных, содержащее входной блок сжатия данных, информационный выход которого соединен с информационными входами блока кодирования интервалов времени, блока кодирования отсчета и бпо- ка кодирования адреса, синхронизирующий вход которого и синхронизирующие входы блока сжатия данных и блока кодирования осчета подключены к первому выходу синхронизатора, второй вьвсод которого .соединен с синхронизирующим входом блока кодирования интервалов времени, управляклций выход которого подключен к управляющему входу блока сжатия данных, при этом первый выход блока кодирования интервалов времени соединен с первым информационным вхоДОМ выходного блока формировайия кадра 1.Однако известное устройство обладает недостаточной процускной способностью, так как для привязки, внутри кадра по времени каждого существенного отсчета передается его адрес, представляющий собой номер канала в двоичном коде. В случае неустановивщкхся режимов работы системы при регистрации непредвиденных явлений, когда существенные отсчеты измеряемых процессов поступают почти по каждому каналу, длина кадра может достигать значительной величины, так как ее значение растет пропорционально сумме числа двоичных разрядов, составляющих адресную и информационную части сообщения. Это приводит к увеличению объема передаваемой информации.

Цель изобретения - увеличение пропускной способности устройства путем сокращения объема передаваемой информации. Для этого в устройство для переда- ; ги данных с адаптивным формированием служебной информации, содержащее входной блок сжатия данных, информадионный выход которого соединен с информационными входами блока кодирования интервалов времени, блока кодирования отсчета и блока кодирования адреса, синхронизирующий вход которого и синхронизирующие входы блока.сжатия данных и блока кодирования отсчета подключены к первому ВЫХОДУ синхронизатора, второй выход которого соединен с синхронизирующим входом блока кодирования интервалов времени, управляюпшй выход которого подключен к управляющему входу блока сжатия данных, при этом первы выход блока кодирования интервалов времени соединен с первым информационным входом выходного блока формирования кадра, введены дещифратор, блок, вентилей, регистр адреса, элемент И, блок оперативной памяти, первый информационный вход которого соединен с выходом блока кодирования отсчета, и блок сравне

ния, вход которого соединен с выходом бтока кодирования интервалов времени, а выход подключен к управляющим входам блока оперативной памяти, выходного блока формирования кадра и регист- . ра адреса, соединенного выходом с адресным входом вькодного блока формированиякадра, при этом сигнальный выход входного блока сжатия данных подключен к управляющим входам блока вентилей и элемента И, выход которого соединен с вторым информационным входом блока оперативной памяти, .подключенного своим выходом к второму- информационному входу выходного блока формиро вания кадра, а выход блока кодирования адреса соединен с сигнальными входами элемента И и дешифратора, выходы к-о-торого через блок вентилей подключены к соответствуклдим входам регистра - адреса, причем третий выход синхрониза тора соединен с синхронизирукшим входом бпо:ка оперативной памяти. На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 а, б представлены форматы кадра, соответствующие двум режимам работы устройства. Устройство содержит входной блок 1 данных, блок 2 кодирования интервалов времени, блок 3- кодирования отсчета, блок 4 кодирования адреса, блок 5 сравнения, синхронизатор 6,

+2) разряд - фиг. 25). В остальных же словах каждого кадра во временной разряд блоком 2 кодированияИнтервалов времени заносится О (п-(-т+ 3

разряд и т. д. - фиг. 2с| ). Значение каждого существенного отсчета кодируется блоком 3 кодирования отсчета и поступает в блок 7 оперативной памяти. Блок 4 кодирования адреса представляет собой счетчик, который по импульсам с первого выходы синхронизатора 6 фиксирует в ДВ.ОИЧНОМ .коде номер того канала, текущи.й- отсчет которого обрабатьгоается блоком 1 сжатия данных в блок 7 оперативной памяти, элемент И 8, дешифратор 9, блок 10 вентилей, регистр 11 адреса, выходной блок 12 формирования кадра. Устройство работает следующим образом. Текущие отсчеты измерительных сигналов датчиков поступают на вход блока 1 сжатия данных, который по используемому алгоритму сокращения избыточности определяет среди них существенные отсчеты. Если отсчет признан существенным, -то на сигнальном выходе неизбыточности блоке 1 устанавливается единичный потенциал, открьюающий элемент И 8 и блок 10 вентилей. Вре менная информация для каждого существенного отсчета кодируется блоком 2 ко-5 дирования интервалов времени, формирующим на своем первом выходе 1 при выявлении первого существенного слова каждого кадра (под кадром понимается опрос всех датчиков), которая затем заносится во временной разряд в блоке 12 формирования кадра (2 разряд - фиг. 2a|N-tнастоящий момент .времени. Если признан существенным, то информация с блока 4 кодирования адреса поступает в блок 7 оперативной памяти через элемент И .8, который открыт высоким потенциалом .с сигнального выхода неизбыточности блока 1 сжатия данных. Независимо от того, является ли текущий отсчет существенным или избыточным, информация с выхода блока 4 кодирования адреса поступает на вход дешифратора 9. Количество выходов дешифратора и разрядов в регистре 11 адреса равно числу каналов, oпpaшивae nыx за один кадр опроса. Поэтому в любой из моментов времени на одном из выходов дешифратора 9 присутствует высокий потенциал. Если по какому-либо каналу ток щи и отсчет признан существенным, то высокий потенциал с сигнального выхода неиэбьгточности блока 1 сжатия данных откроет именно тот вентиль в блоке 10, на другой вход которого подается высокий потенциал с соответствующего данному номеру канала выхода дешифратора 9. По этому сигналу в соответствукший разряд регистра 11 адреса записьтается i. Таким образом, номер разряда в регистре 11 адреса, в котором записана 1, определяет номер того канала, по которому отсчет в данном кадре опроса является существенным. В противном сл чае в разряд, записьюается О. После того, как опрос всех каналов . в кадре закончился, с вггорого выхода синхронизатора 6 подается сигнал в блок 2 кодирования .интервалов времени, по которому в блок 5 сравнения выдает .ся информация о количестве существенных отсчетов, обнаруженньрс в этом кад ре. В. зависимости от того, меньше или больше юс число некоторого порогового значения, возможно два способа формирования кадра. Б первом случае (соответствует нормальному режиму работы системы) число существенных отсчетов меньше не которого порогового значения и на выходе блока 5 сравнения устанавливается сигнал нулевого уровня. По этому сигналу блок 1.2 формирования кадра подготавли вается к размещению служебной инфор.мадии первым способом ив первый раз. ряд записьюается О (фиг. 2с(). По этому же сигналу нулевого уровня из блока 7 оперативной памяти и по импульсам с третьего выхода синхронизатора 6 происходит считьюание кодов измеренных значений существенных отсчетов и их адресов-в блок 12 формирования кадра, где они размещаются в форм те в соответствии с первым способом (фиг. 2 а). Этот же си.гнал нулевого уровня обнуляет регисг 11 адреса. .. Во втором случае (соответствует неу становившимся режимам работы системы- и регистры непредвиденных явлений) по большинству каналов системы на людается активное изменение параметров Поэтому число существенных отсчетов больше некоторого порогового значения и на выходе блока 5 сравнения устанавливается сигнал высокого уровня. По этому сигналу из блока 7 оперативной памяти считываются в блок 12 формиро вания кадра только коды измеренных значений существенных отсчетов. Далее этот сигнал, поступая на управляющий вход блока 12 формирования кадра, подготавливает его к размещению служебной информации вторым способом и записывает 1 в первый расзряд Кадра (фиг. 2 в). Кроме того, по этому сигналу регистр 11 адреса выдает информацию на адресный вход блока 12 формирования кадра, обнуляет регистр 11, тем самым подготавливая его к работе в следующем кадре опроса. В случае, если все отсчеты в данном кадре избыточны, блок 2 кодирования интервалов времени дает управляющий сигнал в блок 1 сжатия данных, по которому последний текущий отсчет -в кадре считается существенным. Далее формироBairae кадра происходит первым способом, так как пороговое значение числа сущест-; венных отсчетов всегда больше единицы. ; Таки1 | образом, при нормальнок режиме работы системи число существенных отсчетов мало и формирование кадра осуществляется первым способом (фиг. 2 о}. При неустановившихся режимах ее фуиКционирования или при регистрации непредвиденных явлений измеряемые параметры меняются активно и существенные отсчеты поступают почти по .всем каналам. При этом формирование кадра осуществляется вторым способом (фиг. 26), применение которого в этом случае позволяет уменьшить число двоичных разрядов в передаваемом кадре и тем самым увеличить пропускную способность канала передачи.. Для доказательства этого утверждения сравним длину кадра D , сформированного первым. D и вторым ТЗ -способа- ми D; - с ()-f дв.разр D2 Ctrn+) Сдв-рсггр., где с - число существенных отсчетов в одном кадре; h - число двоичных, разрядов для кодирования номера канала; m - число двоичных разрядов для кодирования измеренного значения отсчета; N - число опрашиваемых каналов за один кадр.Приравняв 1.к 2 определяем пороговое значение числа сjiiiec твенцых отсч&тов в одном кадре Г и условия, когда эффективнее применени nepfBoro способа формирования кадра, а когда второго, т.е. боли , то (первый способ), если же , то 2 .Э (второй способ). Следовательно увеличение пропускной способности устройства достигается за счет адаптивного формирования кадра по числу существенных отсчетов в нем. Для примера проведем сравнение с вариантом системы, в котором кадр фор мируется только первым способом независимо от режимов системы. Пусть информаиия обрабатьтается с N 256 каналов и кодирование измеренного значения отсчета осуществляется m 8 двоичными разрядами. Для простоты сравне ния предполетким, что при неустановившемся режиме работы системы существенные отсчеты поступают по всем каналам, т. е. С 256. Тогда после срав нения рассчитанных значений В.и 1)2 получаем, что кадр, сформированный вто рым способом в 1,7 раза короче. Слёдовательно, пропускная способность кана ла передачи .ложет йыть увеличена до 1,7 раз. Таким офазом, введением в устройсг во блока сравнения, дешифратора, блока оперативной памяти, элемента И, блока вентилей и регистра адреса обеспечено увеличение пропускной способности устройства передачи на наиболее важных для потребителя информации неусгановив шихся режимах работы системы. Формула изобретения Устройство для передачи данных с адаптивным формированием служебной информации, содержащее ЕХОДНОЙ блок сжатия , .информационный выход которого соб({йнен с информационными входами блока кодирования интервалов времени, блока кодирования отсчета и блока кодирования адреса, синхрониаирукжгай вход которого и синхронизирующие входы блока сжатия данных и бло- i ка кодирования отсчета подключены к первому выходу синхронизатора, второй выход которого соединен с синхронизирующим входом блока кодирования интервалов времени, управлякший выход которого подключен к управляющему входу блока сжатия данных, при этом первый выход блока кодирования интервалов времени соединен с первым информационным входом выходного блока формирования кадра, отЛичающеесЯ тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства путем сокращения объема передаваемой информации, введены дешифратор, блок вентилей, регистр адреса, элемент И , блок оперативной памяти, первый информационный вход которого соединен с выходом бло-ка кодирования отсчета, и блок сравнения, вход которого соединен с вьОсодом блока кодирования интервалов времени, а выход подключен к управляющим входам блока оперативной памяти, выходного блока формирования кадра и регистра адреса, соединенного выходом с адресным входом выходного блока формирования кадра, при этом сигнальный выход входного блока сжатия данных подключен к управлягацим входам блока вентилей и элемента И, вьссод которого соединен с вторым информационным входом блока оперативной памяти, подключенного своим выходом к второму информационному входу вькодного блока формирования кадра, а выход блока кодироЬания адреса соединен с сигнальными входами элемента И и дешифратора, выходы которого через блок вентилей подключены, к соответствующим входам регистра адреса, причем третий выход синхронизатора соединен с синхронизирующим входом блока оперативной памяти. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 672631, кл. G, О8 С 19/28, 1979 (прототип).

0M7.f