Устройство для приема информации Советский патент 1983 года по МПК G08C19/28 

вой ячейки памяти, третьи выходы дешифратора через пятый 31лемент ИЛИ соединены с третьим входом третьего элемента ИЛИ и первым входом второй ячейки памяти, выход первого ключа соединен с вторым входом регистра сдвига, третий вход которого соединен с третьим выходом хронизатора, выходы ячеек памяти и выход регистра сдвига соединены соответственно с вторым и третьим входами сумматора, выход которого соединен с объединенными вторыми входами ячеек па мяти и первым входом третьего ключа выход и второй вход которого соединены соответственно с.пятым входом блока памяти и шестым выходом хронизатора, седьмой,восьмой, девятый и десятый выходы хронизатора соединеиь соответственно с вторым входом

дешифратора, третьим входом первого регистра, третьим входом первой ячейки памяти и третьим входом второй

ячейки памяти.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ, содержащее хронизатор, первый выход которого соединен с первым входом первого регистра, первый и второй выходы которого соединены соответственно с объединенными первыми входами первого и второго элементов И и объединенными первыми входами третьего и четвертого элементов И, третий выход - с первым входом пятого элемента И, выходы первого и третьего элементов И соединены соответственно с первым и вторым вхог: дами счетчикаi третий вход которого соединен с вторым выходом хронизатора, третий выход хронизатора соединен с первыми входами сумматора и второго регистра, вторым входом первого регистра и четвертым входом счетчика, выход которого соединен с первым входом блока памяти, выход которого соединен с первыми входа- . ми первого и второго ключей, четвертый и пятый выходы хронизатора сое- , динены соответственно с вторым входом блока памяти и вторым входом второго регистра, первый выход которого соединен с третьим входом блока памяти, четвертый вход которого соединен с входом устройства, второй выход второго регистра соединен с вторыми входами первого, третьего, четвертого и пятого элементов И и через первый элемент НЕ с вторым входом второго элемента И, третий выход второго регистра соединен с третьими входами второго, третьего и пятого элементов И и через второй элемент НЕ - с третьим входом четвертого элемента И, выходы второго, четвертого и пятого элементов И соединены с входами первого элемента Или, выход которого соединен непосредственно с вторым входом первого ключа и через третий элемент НЕ - с вторым входом второго ключа, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия уст О ройства, в него введены дешифратор, ячейки памяти, регистр сдвига, тре- . Тий ключ, второй, третий, четвертый 0 и пятый элементы ИЛИ, четвертый выход первого регистра соединен с первым входом дешифратора, первые выходы которого через второй элемент ИЛИ соединены с первым входом регистра сдвига, входом хронизатора и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго регистра, вторые выходы дешифратора соединены через четвертый элемент ИЛИ с вторым входом третьего элемента ИЛИ и первым входом пер

Изобретение относится к телеизмеремиям и может быть использовано для восстановления процессов по сжатым данным на приемном конце телеметрической системы.

Известно устройство восстановле-. ния исходной информации по сжатым данным, когда существенными координатами являются коэффициенты V, полученные в результате разложения контролируемого процесса по opfo- гональным базисным функциям, содержащее генератор ортогональных функций , аналоговые умножители, сопротивления и суммирующий операционный усилитель TI J.

Недостатком этого устройства является невысокая точность воспроизведения контролируемого параметра за счет того, что система функций Уолша, полученных с генератора, даже При высоких порядках нормированной частоты следов1аиия должна сохранять ортогональность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для приема информации, содержащее блок управления, блок памяти, счетчик, элементы И, регистры, элементы НЕ, элемент ИЛИ, ключи сумматор, первый вход счетчика подключен к первому выходу блока управления , второй выход которого соединен с первым входом блока памяти, второй вход которого подключен к входу, устройства, выход блока памяти через ключи соединен с входами аналогового сумматора; третий выход блока управления подключен к

управляющему входу аналогового сумматора, к второму входу счетчика и к первым входам регистров, вторые, входы которых соединены с четвертыми и пятыми выходами блока управления, выходы счетчика подключены к третьему входу блока памяти четвертый вход которого соединен с первыми выходами второго регистра, второи выход которого через первый элемент НЕ подключен к первому входу первого элемента И и непосредственно к первым входам остальных -элементов И, второй выход второго регистра через второй элемент НЕ соединен с вторым входом второго элемента И и непосредственно - свторыми входами первого, третьего и четвертого элементов И, выходы первого,

второго и третьего элементов И подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого непосредственно через третий элемент НЕ соединен с управляющими входами ключей, первый выход- первого регистра подключен к второму входу первого элемента И, второй выход первого регистра соединен с третьими входами второго и четвертого элементов И, третий выход первого регистра подключен к

третьему входу третьего элемента MC2j

Недостатком известного устройства является невысокое быстродействие, так как для восстановления исходной

информации требуется большое «иыисло операций типа сложения - вычитания. Цель изобретения - повышение быстродействия, т.е. сокращение чиса операций типа сложения - вычитапри синтезе исходной информаЦель достигается тем, что р устройство для приема информации, содержащее хронизатор, первый выход которого соединен с первым входом первого регистра, первый и второй выходы которого соединены соответственно с объединенными первыми вхо дами первого и второго элементов И и объединенными первыми входами третьего и четвертого элементов И, третий выход - с первым входом пято го элемента И, выходы первого .и третьего элементов И doeдинёны соответственно с первым и вторым входам счетчика, третий вход которого соединён с вторым выходом хронизатора-, третий выход хрбнизатора соединен с первыми входами сумматора и второго регистра, вторым входом первого регистра и четвертым входом счетчика, выход которого соединен с первым входом блока памяти, выход которого соединен с первыми входами первого и второго ключей, четвертый и пятый выходы хр&низатора соединены соответственно с вторым входом блока памяти и вторым входом второго регистра, первый выход которого соединен с третьим входом блока памяти четвертый вход которого соединен с входом устройства, второй выход вто рого регистра соединен с вторыми вх дами первого, третьего, четвертого и пятого элементов И и через первый элемент НЕ с вторым входом второго элемента И, третий выход второго регистра соединен с третьими входами второго, третьего и пятого элементов И и через второй элемент НЕ с третьим входом четвертого элемента И, выходы второго, четвертого и пятого элементов И соединены с вход ми первого элемента ИЛИ, выход кото рого соединен непосредственно с вто рым входом первого ключа и через ТР тий элемент НЕ - с вторым входом второго ключа, выход которого соединен с вторым входом сумматора, ; выход которого соединен с выходом устройства, введены дешифратор, яче ки памяти, регистр сдвига,третий ключ, второй, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, четвертый выход первого регистра соединен с первый входом дешифратора, первые выходы которого через второй элемент ИЛИ соединены с первым входом регистра сдвига, входом- хронизатора и первым входом третьего элемента, ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго регистра, вторые выходы дешифратора соединены через четвертый элемент ИЛИ с вторым входом третьего элемента ИЛИ и первым входом первой ячейки памяти, третьи выходы дешифратора через пятый элемент ИЛИ соединены с третьим входом третьего элемента ИЛИ и первым входом втброй ячейки памяти, выход первого ключа соединен с вторым входом регистра сдвига, третий вход которого соединен с третьим выходом хронизатора, выходы ячеек памяти и выход регистра сдвига соединены соответственно с вторым и третьим входами сумматора, выход которого соединен с объединенными вторыми входами памяти и первым входом третьего ключа, выход и второй вход которого соединены соответственно с пятым входом блока памяти и шестым выходом хронизатора, седьмой, восьмой, девятый и десятый выходы хронизатора соединены соответственно с вторым входом дешифратора, третьим входом первого регистра, третьим входом первой ячейки памяти .и третьим входом второй ячейки памяти. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит хронизатор 1, блок 2 памяти, счетчик 3v элементы 4 и 5, первый регистр 6, второй регистр 7 элементы 8 и 9, элементы И 10, 11 и 12,элемент ИЛИ 13, элемент НЕ 1, первый ключ 15, второй ключ 16, сумматор 17, дешифратор 18, элементы ИЛИ 19, 20, 21, и 22, первую ячейку 23 памяти, вторую ячейку 2 памяти, регистр 25 сдвига, третий ключ 26, Ниже проводятся рассуждения, по- , зволяющие по сравнению с прототипом уменьшить число операций типа сложения - вычитания про восстановлеичии исходной информации, когда существенными координатами являются коэффициенты Хаара. Работа прототипа основывается на следующем соотношении:(-)b. J,, (1) Р„(х) где ,6, двоичное значение аргумента; .и обобщенные коэф:фициенты Хаара. Тогда при каждом m легко выделит цифры е , .т-л- Д этого нуж ны только простейшие логические опе рации. По значениям m и j можно сформировать адрес ячейки, содержащей Ь, jj. Если следующая цифра в двоичной.Записи числа х (т.е.С) равна нулю, то Ц,j приб вляется к накапливаемой сумме, а если сл дующая цифра равна единице, то Ь, у вычисляется ,..то. ( Начав , получаем, Рг„(х) . Заметим, что тр 1од2П, где п число восстанавливаемых отсчетов функции или то же, что число коэффициентов Хаара. В каждом цикле зде производится одно сложение и нескол ко логических операций. Поэтому общ число элементарных операций, затрачиваемых на вычисление Р,(х) в одно точке равно 1од-,а для восстановле ния исходной функции в восьми ее точках потребуется niog-n или 81092 2А операций типа сложения - вычита ния. Это число операций может быть существенно снижено.Учитывая (.1 ) и (2), запишем ряд для восьми точек: Ро(0,000)а fb +b Р,(0,001) P2(0,010) р (0,011)ач-Ь: : -ь|;-Ь 2 , Р4(0.100Ьа;-ьККэ ( Р(0,101)а .ПО)а -b -bgfb p(0,11l) Для выражения 3 запишем промеж точные суммы в виде Vs Тогда выражение (3) можно переписать, как ,(х)Ь2,-Ъз1 1Р5(х)-с,+Ъ,,-ь P,(x)Vb2t-4l Р(х)с, P2U) )С2-Ъ22- Э4 Р(х)С, (.5) Значение суммы в точке с нечетным номером отличается от значения суммы, вычисленной в предыдущей чет ной точке, на удвоенное значение -коэффициента с индексом максимального значения т. Таким образом, выражение (5 )окончательно можно записать Р4(Х)02.,3 Pl()Po(x)-2b3, Р5{х)Р4(х)-2Ьзз P2( Р(Х)Р(хЬ2Ьз4. Д1х)(х)-2Ъ, Число операций типа сложения вычитания в выражении ( 6 ) равно двенадцати и следует еще добавить две операции для выражения (4 ) и общее число операций будет равняться четырнадцати. Режим работы устройства задает хронизатор 1. С выходов хронизатора 1 в первый 6и второй 7 регистры заносится двоичное значение ,000 и ,000. Элементы И k и 5 заблокированы у-. левыми значениями двоичного кода с регистра бив счетчик 3 информации не поступает. На первый вход счетчика 3 с выхода хронизатора 1 поступает единица и на входы блока памяти 2 поступает значение адреса 001 и 000, по которому считывается коэффициент а. Элементы И 10, 11 и 12 заблокированы с выходов регистра 7, в котором находится значение 000, Отрицательные сигналы с выходов этих элементов t поступают на входы элемента ИЛИ 13. Низкий сигнал с выхода этого элемента, проинвертированный элементом НЕ И, поступает на управляющий вход ключа 16 и разрешает прохождение коэффициента а на прямой вход сумматора 17. Ключ 15 не сработает, так как на его управляющем входе будет отрицательный сигнал с выхода элемента ИЛИ 13. Сумматор 17 должен быть накапливающего типа. Во второй регистр 7добавляется единица и его содержимое становится равным 001. Элементы И 4 и 5 остаются заблокированы и содержимое счетчика,3 равно 001. Таким образом на входы блока памяти 2 поступает соответственно адрес 001 и 001 и с выхода блока памяти 2 считывается коэффициент Ь. Ключ 16 остается открытым, и считанный коэффициент Ц поступает на прямой вход сумматора 17. Управляющий вход с вы хода хронизатора 1 поступает на nepвый вход ячейки 23 памяти, позволяя тем самым запись в нее значения промежуточной суммы (с а +Ь J с выхода сумматора 17. Затем хронизатор 1 устанавливает в исходное нулевое состояние первый 6 и второй 7 регистры, а также сумматор 17. С выхода хронизатора 1 в первый регистр 6 заноситс двоичное значение 100, а во второй регистр 7 - значение 000. Из блока 2 памяти снова считывается коэффициент а л и поступает на прямой вход сумматора 17. Во второй регистр 7 добавляется единица и из блока 2 памяти считывается коэффициент Ь Элемент И 10 срабатывает, так как на его входах будут разрешающие сигналы с первого разряда второго регистра 7 с первого выхода первого регистра 6 (старший разряд находится слева) и с выхода элемента НЕ 8. Положительный сигнал с выхода элемента ИЛИ 13 открывает ключ 15, и коэффициент Ц поступает через сдвигающий регистр 25 на инверсный вход сумматора 17 . С выхода хронизатора 1 отсутствует управляющий сигнал на дешифратор 18 и элемент ИЛИ 19 остается заблокирован, тем самым позволяя прохождение информации через регистр 25 сдвига изменения, т,е без сдвига влево на один разряд. Управляющий сигнал с выхода хронизатора 1 поступает на первый вход второй ячейки 2 памяти и позволяет запись в нее значения промежуточной суммы ( -Ц с выхода сумматора 17. Сигнал с выхода хрониза.тора 1 устанавливает в исходное состояние регистры 6 и 7 и сумматор 17. В первый регистр 6 и второй регистр 7 заносится значение ,00 и т«0,000. На управляющий вход шифратора 18 с выхода хронизатора . 1 поступает разрешающий сигнал. На нулевом выходе дешифратора 18 присутствует положительный сигнал, так как значение первого регистра 6 равно 0,000. Положительный сигнал с выхода дл мента ИЛИ 20 считывает значение про межуточной суммы с из первой ячейки 23 памяти, которое поступает на прямой вход сумматора 17. С выхода элемента ИЛИ 22 положительный сигнд записывает единицу во второй регист 7. Хронизатор 1 снимает управляю- щий сигнал с выхода, тем самым блок руя работу дешифратора 18, а во второй регистр добавляет единицу и его значение становится равным 010. Из блока 2 памяти считывается значение коэффициента Ь, , так как в счетчике 3 находится код 001, а в регистре 2 - код 010. Нетрудно проследить, что сработает ключ 16 и значение поступит на прямой вход сумматора 17. Временной хронизатор 1 добавляет единицу во второй регистр 7 и из блока 2 памяти считывается коэффициент Ьо« который тоже поступает на прямой вход сумматора 17. Таким образом, в сумматоре 17 находится значение восстанавливаемой функции в нулевой точке ( , Управляющий сигнал с выхода хронизатора 1 открывает ключ 26, позволяя тем самым запись значения Р (х) в блок 2 памяти. В первый регистр 6 добавляется единица. и управляющий сигнал с выхода хронизатора 1 запускает работу дешифратора 18, G дешифратора 18 сигнал появляется на первом его выходе и через элемент 22 во второй регистр 7 поступает единица и его значение не меняется, т.е. остается равным трем (011), Из блока 2 памяти считывается коэффициент bg, так как срабатывает элемент И 12, положительный сигнал с выхода элемента ИЛИ 13 открывает ключ 15 и значение коэффициента Ь поступает на регистр 25, на управляющем входе которого присутствует разрешающий сигнал с элемента ИЛИ 19. В регистре 25 происходит сдвиг числа влево и один разряд, что равносильно умножению его на два, и на инверсный вход сумматора 17 поступает удвоенное значение коэффициента Ь В сумматоре 17 таким образом, нaxoдитJ. ся значение функции в точке Р(х)« Управляющий сигнал с выхода хронизатора 1 открывает ключ 26, позволяя запись значения Р,(х) в блок 2 памяти. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 19 поступает на вход хронизатора 1, сигнализируя об окончании цикла работы. Управляющий сигнал с десятого выхода хронизатора 1 устанавливает регистры 6 и 7 и сумматор 17 в исходное состояние. Затем в первый регистр 6 заносится двоичное значение (010), а во второй регистр 7 значение и процесс обработки полностью повторяется, как было описано. В конце полного цикла работы в блоке 2 памяти находятся значения восстанавливаемой функции в . восьми точках согласно выражению (6) .

Таким образом-,предложенное устройство позволяет сократить число операций типа сложения - вычитания по сравнению с прототипом, что повышает производительность труда и делает более рентабельным вычислительный процесс.