Адаптивное устройство обработки информации Советский патент 1983 года по МПК G06F17/00 

Изобретение относится к вычислитель ной и информацио1шой технике, а именйо к устройствам хранения и обработки ин;формации спектрометрического типа, и может быть испольаовайо, например, в многоканальных сшектроанализаторах. Известно устройство для сбора и обра ботки Ш1формациИ| содержащее буферный запоминающий блок, выходы которого со единены с блоком ко1ггроля и выходным блоком, представляющим собой массовое запоминающее устройство (МЗУ) с после довательным доступом .0 Недостатком этого устройства является его низкая эффективность при обработ ке информации, имеющей статический характер, что является следствием последо вательного доступа к элементу информашш в МЗУ. В таком устройстве время доступа. к элементу данных может быть уменьшено испрльзованием слсвкных МЗУ с последовательным доступом, позволяющих производить анализ информации при просмотре МЗУ в любых направлениях перемещения носителя. Наиболее близким к изобретению является устройство обработки информации, содержащее МЗУ с прямым доступом, под ключенные к нему через усилители записи-считывания коммутатор и входной регистр, соединенные с буферным запоминающим устройством (БЗУ) 2. . В таком устройстве чтение информации из МЗУ производится по ассоциатив- йым признакам, а запись - начиная с первой свободной ячейки, при этом БЗУ используется в основном для соглйсова- ния скоростей поступления данных на вход устройства и записи их в МЗУ, При накоплении информации, имеющей статистический характер, такой режим записи данных и такое использование БЗУ ведут . к увеличению времени к элементу данных так как в этом случае дли каждого элемента входной последовательности требуется проводить его ассоциативный поиск в МЗУ с последующим преобразованием и записью на то ж€ место.. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства Прп обработке информации статистического харрактера за счет ведения режима адаптации в процессе обработки далных и тем самым сокращения среднего времени доступа к элементу данных, Указшшая цель .достигается тем, что ,в устройство, содержащее блок памяти, вход-выход KOTqporo подключен к му выходу-входу усилителя записи-считывания, второй вход-вьвсод которого соединен с первым Выходом-входом коммутатора, второй вход-выход которого подключен к выходу-входу блока буферной памяти, вход которого подключен к первому выходу входного регистра, вход которого является информационным входом устройства, введены первый, второй, третий, четвертый и пятый реверсивные счет чики, первый и второй блоки сравнения, элемент И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, причем выход первого реверсивногю счетчика подключен к первому управляющему входу коммутатора и первому входу первого блока сравнения, выход Меньше которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и с вычитающим входом третьего реверсивного счетчика, выход прямого переноса которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с суммирующим входом пятого реверсивного счетчика, выход прямого переноса которого подключен к суммирующим входам первого и второго реверсивных счетчиков, выход второго реверсивного счетчика соединен с вторым управляющим входом коммутатора и первым входом второго блока qpajBHeHffii, выход Болыие или равно которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и вычитающим входом четвертого реверсивного счетчика, выход прямого переноса которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход KOTqporo подключен к вычитающему входу пятого реверсивного счетчика, выход обратного nepe iноса которого соединен с вычитающими входами первого и второго реверсивных счетчиков, выход третьего элемента ИЛИ соединен с -третьим управляющим входом коммутатора, управляющий вход которого подключен к выходу элемента И, первый и второй входы которох о соединены соответственно с выходами Больше и Меньше или равно соответственно первого и второго блоков сравнения, вторые входы котсрых соединены с вторым выходом входного регистра, вторые входы первого н второго элементов ИЛИ соединены с выходами обратного переноса соответственно третьего и четвертого реверсивных счетчиков, суммирующие входы которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента И, а установочньге входы третьего, четвертого и питого реверсивных счетчиков являются установочными входами устройства обработки инфсрмаНа чертеже приведена структурная схема адаптивного устройства обработки информазХии, Схема содержит бпок 1 памяти, блок 2 буферной памяти, усилитель записи. считьшания 3, коммутатор 4, входной ре;гистр 5, первый 6 реверсивный счетчик, второй 7 реверсивный счетчик, первый 8 и второй 9 блоки сравнения, третий Ю, четвертый li и пятый 12 реверсивные счетчики, выходы Меньше 13, Меньше .или равно 14, Больше 15 и Больше или равно 16, выходы прямого 17, 18 и 19 и обратного 20, 21 и 22 переносов реверсивньис счетчиков, их входы 23 24 и 25 установки, первый 26 и второй 27 элементы ИЛИ, управляющие вхо дь1 28-31 коммутатора, элемент И 32 и элемент ИЛИ 33. Устройство работает следующим образом. --,;. Б исходном состоянии перед началом работы с помощью блока управления (не показан) производится сброс в нуль счетчика 6, в счетчик 7 заносится число, равное объему блока 2 в элементах данных, а реверсивные счетчики 10, 11 и 12 по входам 23, 24 и 2В устанавливаются в пoлoжeн Ie, равное половине Их полной, емкости. Б дальнейшем при переполнении какого-либо счетчика по соот, ветствуюшейу входу вьшолняется его установка. Значения счетчиков 6 и 7 поступают на управляюшле входы 28 и 29 коммутатора, который использует их для заполнений блока 2 элементами данных, хранящимися в блоке 1 по адресам, соот ветствующим значениям из интервала, границы которого задаются в указанных счетчиках. KoMMyTaTqp осуществляет две функции; с помощью информации, поступающей по входам 28; и 29, поддерживает в процессе устройства состояние блока 2 отвечающее значениям счетчиков 6 и 7j с помощью информации, поступающей по входам 30 и 31, производит запуск блока обработки информации (не показан}, который для спектрометршеской инффмации может производить инкрементное Щ)иращение значений соответствующего поступившим данным канала.; При поступлении на вход адаптивного устройства очередного элемента даш1ых: он запоминается во входном регистре 5. Содержащийся в элементе данных, нащзимер в первом слове, признак (номер канала) поступает на первые входы блоков сфавнения 8 и 9, на вторые входы которых поступают значения счетчиков 6 и 7 соответственно. Если анализируемый признак находится вне окна, установленного в счетчиках 6 и 7, то возбуждается какой-либо из входов 13 или 16 блоков сравнения, этот сигнал через элемент ИЛИ 33 поступает на вход 31 коммутатора, который в этом случае последовательно запускает: операцию чтения в резервный буферный регистр элемента данных с соответствующим адресом в блоке Ij блок обработки элемента данных в резервном буфере; операцию записи резервного буфера в блок 1. Если анализфуемый признак находил ся в окне, то одновременно возбуждаются выходы 14 и 15 блоков сравнения, этот сигнал через элемент И 32 поступает на вход ЗО коммутатора, который в этом случае запускает блок обработки элемента данных, расположенного в соответствующем регистре блока 2. По окончании обработки всех элементов входной последовательности блок управления с помощью коммутатора проиэводит запись блока 2 по соответствующим адресам в блок 1.. t Часть блока адаптации, состоящая нз реверсивных счетчиков 10, 11 и 12, работает следующим образом. Есл &aanv3ttруемый признак находится в окне, то на суммирующие входы счетчиков 1О и 11 поступают сигналы и при переполнении, которое происходит практически одновременно в обоих счетчиках, на их выходах прямого переноса 17 и 18 появляются сигналы, поступающие через элементы ИЛИ 26 и 27 на различные входы (суммирующий и вычитающий) реверсивного счетчика 12, содержимое которого при этом не меняется. Если анализируемый признак находится вне окна, например в области меньших значений, то счетчик 10 считает с уменьшением, а счетчик 11 - с увелтением, и при возшжновении переполнения появляются сигналы на выходах обратного переноса 20 и прямого переноса 18. Это приведет к тому, что счетчик 12 будет считать с уменьшением и при его переполнении на шине его обратного переноса 22 появится сигнал, который уменьшит на 1 содержимое счетчиков 6 и 7, т. е. окно переместится в сторону ме1шш11х значений. Если анализ1фуемый признак чаще находится

& области больших значений относительно окна, то тогда реверсивный счетчик 1О считает с увеличением, а счетчик 11 с уменьшением. При переполнении какого« 41и6о из ЭТИХ счетчиков появляетсясигнал на. суммирующем входе счетчика 12 и при его переполнении на шине 19 прямого пе| еноса появляется сигяап, который увеличивает на- 1 содержимое счетчиков О и 7,т; е, окно перемещается в область больших значений.

Предлагаемое изобретение обладает существенным выигрышем по быстродействию по сравнению с тфототипом и обеспечивает адаптацию в процессе обработки данных.

АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО СВРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок памяти, вход-выход котсрого подключен к первому выходу-входу усилите- ля записи-считывания, второй вход-выход которогхэ соединен с первым выходом-входом коммутатора, второй вход-выход которого подключён к выходу-входу блока буферной памяти, вход которого подклюгчен к первому выходу входного регистра, вход которого является информационным входом устройства, отли ч а ю щ е- е с я тем, что, с целью повьш1ещ1я быстродействия, в него введены первый, второй третий, четвертый и пятый реверсивные- счетчики, первый и второй блокЕ сравнения, элемент И, первый, второй И третий элементы ИЛИ, причем выход первого реверсивного счетчика подклю чен к первому ухфавляющему входу коммутатора и первому входу первого бдока сравнения, выход Меньше которого соединен с первым вкоп ом третьего элемента ИЛИ и С вычитающим входом . третьегчэ реверсивного счетчика, выход 11рямо1Х1 пэреНоса которого подключен к первому входу первого элемеирга ИЛИ, выход которого соедшен с суммирующим входом пятого реверсивного счетчика, выход прямого переноса которого подключен к сумм1фующим входам первого и второго реверсивных счетчиков, выход второго реверсивного счетчика соединен со вторым управляющим входом коммутатсчра и первым входом второго блока сравнения, выход Больше или равно которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и вычитающим входом четвертого реверсивного счетчика, ВЬЕХОД прямого переноса которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к вычитающему входу пятого реверсивного счетчика, i выход обратного переноса которого со(Л единен с вычитающими входами первого и второго реверсивных счетчиков, выход третьего элемента ИЛИ соединен с третьим управляющим входом коммутатора, четвертый утфавляющий вход которого подключен к выходу элемента И, первый и входы которого соединены соответственно с выходами Больше и Меньше или равно соответственно .4 первого и Второго блоков сравнения, 00 вторые входы которых соединены с втоJiih рым выходом входного регистра, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ оо ю соединены с выходами обратного переноса соответственно третьего и четвертого реверсивных счетчиков, суммирующие входы которых подключены соответственно к первому и второму вводам элемента И, а установочнью входы третьего, четвертого и пятого реверсивных счетчиков являются установочными входами устройства обработки информации.

Т i