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

Изобретение относится к автоматике и вьг|0{слительной , связанными с обработкой и передачей информагши, и может быть использовано в различных областях промышленности, где требуется сокращение юбыточности информации, уменьшение объем требуемой для хра 1ения информации памяти или уменьшение занятости каналов связи. Известно устройство для обработки и сжа тия и 1формации, содержащее блоки управления, масштабирования и сравнения, счетчики, сумматор и группы злементов И С 1 Недостатками этого устройства являются его сложность и недостаточно высокое быстродействие. Наиболее близким по технической сущноста к предлагаемому является устройство для сокращения избыточности информации, содержащее первый и второй арифметические блоки {выполненные на злементах сравнения и счетчиках), первые входы которых подключены к входам устройства, первые выходы сое данены с входами выходного блока, блок рассогласования и блок коррекции, входы ко торого соединеньз с входами устройства, выходы подключены к вторым входам соответственно первого и второго арифметических U10KOB, к третьим входам которых подключе выход блока рассогласования, вторые выходы первого и второго арифметических блоков подключены соответственно к первому и второму входам блока рассогласования и к соот Ьетствующим входам выходного блока 123Недостатками зтого устройства также являются его сложность и недостаточно высокое быстродействие, что затрудняет обработку сигналов с п овыи1енной динамикой изменения информац1Ш. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сокращения избыточности информации, содержащее счетчики, выход первого счетчика соединен с суммирующим входом сумматора и первым входом выходного блока, выход второго счетчика соединен с вычитающим входом еумматора и вторым входом выходного блока, выход которого является выходом устройства, введены .элементы И, злемент НЕ, элемент ИЛИ и элементы задержки, выход первого злемента И соединен с первым входом первого счетчика , и первь м управляющим входом сумматора, выход второго элемента И соединен с первы входом второго счетчика и вторым управляю щим входом сумматора, инверсный знаковый I выход которого соединен с первым входом I первого элемента И, прямой знаковый выхо сумматора соединен с : ервым входом элемента ИЛИ и первым входом третьего злемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и подалючен к первому входу устройства, информационные выходы сумматора соединены через четвертый элемент И с в-юрым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен непосредственно с первым входом второго элемента И и через злемент НЕ с первым входом пятого злемента И, вторые входы второго и пятого злементов И объединены и подключены к второму входу устройства, выход третьего элемента И соединен с третьим входом выходкого блока и через первый элемент задержки с вторым входом первого счетч11ка, выход пятого элемента И соединен с четвертым входом выходного блока и через второй элемент - задержки с вторым входом второго счетчика. Кроме того, выходной блок выполнен на злементах И и элементе ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами первых и вторых элементов И, выходы которых соединены с выходом выходного блока, вторые входы первых элементов И, вторы;е входы вторых элементов И, первый и второй входы злемента ИЛИ подключены соответственно к первому, второму, третьему к четвертому входам выходного блока. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема выходного блока. Устройство (фиг. 1 } содержит первый и второй счетчики I к 2, сумматор 3, элементы И 4-8, элемент ИЛИ 9, элемент НЕ 10, первый и второй элементы i и 12 задержки, выходной блок 13. Выходной блок 13 (фиг. 2) содержит элемент ИЛИ 14, первые и вторые элементы И 15 и 152 Первый и второй счетчики 1 и 2 служат для суммирования едишгчных текуидах значений переменных, поступающих с элементов И 4 и 5, и импульсов коррекции с элементов } 1 и 12 задержки. Сумматор 3 служит дгш вычисления функций рассогласования. Первый и второй управляющие входы сумматора, соединенные соответственно с выходами элементов И 4 и И8, управляют соответственно выбором арифметической операщш вычитания содержимого счетчика 2 и суммирования содержимого счетчика 1. Первый и второй элементы И 4 и 5 служат для формирования сигналов в моменты прихода на их первые входы импульсов единичных приращений переменных, если содержимое сумматора 3 соответственно больше или равно нулю и меньше илн равно нулю. Третий и пятый элементы И 6 и 7 служат для формирования сигналов в моменты прихо да на их первые входы импульсов единичных приращений переменных, если содержимое сум матора 3 соответственно меньше или больше нуля. Четвертый элемент И 8, входы которого . поразрядно соединены с информационными вы ходами сумматора 3, является индикатором I нуля и вырабатывает на своем выходе единичный сигнал, если содержимое сумматора равно нулю. i Элемент ИЛИ 9 служит для сборки сигна лов. Элемент НЕ 10 является индикатором поло жительного не равного нулю числа и формиру ет на своем выходе сигнал, если содержимое сумматора 3 больше нуля. Первый и второй элементы 11 и 12 задержки служат для задержки сигналов на время, необходимое для считывания информащ и со счетчиков 1 и 2. Выходной блок 13 служит для выдачи информации об относительных координатах концов отрезков в ЭВМ в моменты поступления на его управляющие входы импульсов хотя бь1 с одного из выходов элементов И 6 и 7. Элемент ИЛИ 14 (фиг. 2 ) служит для сборки сигналов стробирования, разрешающих выдачу данных. Элементы И 15 и И служат для выдачи данных об относительных координатах прямолинейных отрезков со счетчиков 1 и 2 соответственно. Устройство осуществляет обработку инфор мации, представленной унитарным кодом, т.е. в виде единичных элементарных приращеНИИ по каждой из координат. Октчики 1 и 2 осуществляют суммироваи иГГлх.гх.и IZAY.Y. ние приращении ijJ J a сумматор 3 осуществляет вычисление функции рассогласования ) где ЛХ; и aVПринимают значение либо О, либо 1, J исходном состоянии содержимое счетчи1, 2 и сумматора 3 равны нулю. Работа устройства определяется знаком и значениел, 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 н импульсы, приходящие на первый вход элемента И 4, будут проходить на вход счетчика 1, добавляя к его содержимому единичное приращение, и на первый управляющий вход сумматора 3, разрешая вычитание 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 нулю или отрицательно, то на вход злемента И 5 через элемент ШИ 9 с выхода элемента И 8 или прямого знакового выхода сумматора 3 будет подаваться разрешающий потенциал, позтому импульсы, приходящие на первый вход элемента И 5, будут поступать на вход счетчика 2, добавляя к его содержимому единичное приращение, и на второй управляющий вход сумматора 3, разрешая суммирование содержимого счетчика 1 с содержимым сумматора 3. Этот процесс повторяется с приходом каждого импульса до тех пор, пока. содержимое сумматора 3 не станет больше нуля и элемент 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 выдачу содержимого счетчиков 1 и 2 в магистраль. После зтого счетчики 1, 2 и сумматор 3 обнуляются и, в зависимости от того, с какого 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 содержимому счетчика единичное приращение и устройство может снова обрабатывать поступающие на его входы приращения. Принцип работы устройства поясняется примером обработки реальной траектории, помещенном в таблице, где показаны состояния элементов устройства в процессе его ра&ЭТЫ.;

О О

1

о

1

У

о

2

-3

о о

о о

1

2

3 3 4 5 5 О О

1 3;5

Приход каждого приращения на вход устройства-прототипа сопровождается выполнением следующих операций:: перенесение содержимого одного из счетчиков в блок рассогласования один такт и выполнение логического условия - один такт. На обработку одного приращения может потребоваться три такта. Предлагаемое устройство является устройством предсказывающего типа. Выдача данных происходит в. нем в момент прихода очередного приращения, т.е. без дополнительных затрат времени, и один такт требуется на коррекцию содержимого счетчиков. Таким образом, по быстродействию предлагаемое устройство превосходит устройство-прототип по крайней мере в /ри раза. Предлагаемое устройство работает по принципу прогнозирования и с приходом каждого очередного приращения сразу становится известно принадлежит ли это приращение к обрабатываемому отрезку или нет, поэтому устройство обладает высоким быстродействием и позволяет обрабатывать информацию по мере ее поступления, т.е. в реальном времени. Предлагаемое устройство конструктивно проще базового объекта-прототипа и может обрабатывать информацию на скор зстях, недоступных базовому варианту.

Фиг.1

j..

.J lliLlj L

L.

1

0t/8.2