Устройство для ввода информации Советский патент 1977 года по МПК G06F3/00 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ввода в ЦВМ больших массивов информации, например, апфавитно цифровой, а также послецовательностей символов графического или другого словаря.

Известны устройства для ввода графической информации 11, содержащие блок преобразова1шя входных данных в кодовые последовательности, блок анализа, блок управления и блок обмена информацией с ЦВМ.

Известное устройство считывает контурные изображения, анализирует его и вводит в ЦВМ соответствующие кодовые последовательности графического словаря (коды отрезков линий различного наклона, координаты пересечений, разветвлений и т.д.) без учета структурных и статических свойств повторяющихся фрагментов изображения, что увеличивает суммарное время ввода больших массивов информации.

Известно также устройство (2, являющееся наиболее близким к предлагаемому по схемным признакам, оно содержит блоки сжатия информации, в каждом из которых группа вентилей, подключенная к блоку перераспределения информации и блоку анализа состояний регистров, последовагельно соединена с первым и вторым регистрами

сдвига, пощслюченными к блоку перераспределения информации, блок преобразования входных данных, подключенных к группе вентилей первого блока сжатия информации и к блоку управления, соединенному с блоком анализа состояний регистров, блоком обмена информащ1ей, подключенным к первому и второму регистрам сдвига последнего блока сжатия информации, блоком перераспределения информации, подключеным к генератору тактовых импульсов.

Однако ввод информации, осуществляемый таким устройством, также производится без учета статических и структурных свойств вводимой информации, что увеличивает время обмена информацией с ЦВМ.

Целью изобретения является новыиюние быстродействия устройства при вводе.

Это достигается тем, что в устройство а каждый из блоков сжатия информации введены последователыю соединенные схема селекции признаков, подключенная к блоку анализа состояний регистров, и преобразователь кодов, подключенный к i-pyimc вентилей каждого последующего блока сжатия информации и к выходам первого и второго 1х;гистров сдвига, причем первый и второй регистры с;1вига и преобразователь кодов последнего блока

3

сжатия информации соединены с блоком обмена информацией.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, на фиг. 2 - схема блока сжатия информации.

Устройство содержит блок 1 преобразования входных данных, выполненный, например, в виде блока сканирования и кодирования графической информации, группы вентилей 2 регистры 3 и 4 сдвига, генератор 5 тактовых импульсов, блок 6 перераспределения информации, шины 7 которого подключены ко входам опроса вентилей 2, шины 8 и 9 кодовых и управляющих импульсов соединены с соотвествующими входами регистров 3 сдвига. Выходные кодовые ишны 10 регистров 4 сдвига подключены к одним из входов блока 6 перераспределения информации. Устройство также содержит последовательно соединенные преобразователи И кодов и схемы 12 селекции признаков, которые совместно с группами вентилей 2 и регистрами 3 и 4 сдвига образуют последовательно соединенные между собой блоки 13 сжатия информации. Выходы регистров 3 и 4 сдвига, а также выходы преобразователя 11 кодов последнего блока 13 сжатия информации соединены со входами блока 14 обмена информацией, а выходы схем 12 селекции признаков и входы 7 опроса групп вентилей 2 всех блоков 13 сжагия информации подключены к блоку 15 анализа состояний регистров, соединенному с блоком 16 управления.

Блок 15 анализа состояршй регистров сдвига предназначен для контроля за состояьшем регистров 3 и 4 сдаига и формирования параллельного кода управляющего слова, поступающего на входы блока 16 управления, обеспечивающего согласованную во времени работу всех блоков и узлов устройства. (хема устройства выполнена в виде многоступенчатого тракта сжатия информа1и1и. в котором преобразователи 11 кодоь предназначены для преобразования кодов признаков младших ступеней (в порядке следования от блока 1 преобразования входных данных к блоку 14 обмена информа1шей) в параллельный код признака более высокого уровня, чем предыдущий.

В регистрах 3 и 4 сдвига каждого блока 13 сжатия информации содержатся KOUI.I смежных признаков (символов или фрагментов) с указанием соответствующего номера ступени в определенных разрядах кодового слова.

Известно, что в больщих массивах структурной информации, подщ1няющейся определенным синтаксическим правилам сопряжения отдельных символов или их комбинаций между собой, т.е. в достаточно длинных кодовых последовательностях, вероятности совместного появления двух сосещшх символов подчиняются устойчивым статистическим распределениям, отличающимся от равномерного закона распределения.

Способ, который реализован в предлагаемом устройстве, заключается в следующем.

Парные комбинации симколов, или фрагментов.

обладающие достаточно высокой частотой повторения, распознаются и выделяются в тракте последовательно соединенных блоков 13 сжатия информации и кодируются более короткой кодовой комбинацией с помощью преобразователей 11 кодов, каждый из которых состоит из пара;шельного комбинационного сумматора 17 и логических схем 18 сложения по mod 2.

На фиг. 2 изображены регистры 3 и 4 сдвига с разрядностью, равной восьми. При зтом первые пять разрядов используются для записи и промежуточного хранения кода признака, а остальные три - для записи и хранения кода номера ступени.

Сумматор 17 предназначен для арифметического сложения кодов номеров ступеней, поступающих от смежных регистров 3 и 4 сдвига, а логические схемы 18 - для сложетшя по mod 2 содержимых отдельных разрядов регистров по следующей схеме:

Разряды

Регистр 3 I 5 4 3 2 Регистр 4 {4 3 2 1 Схемы 12 селекции признаков содержат кодирующие платы 19, схемы 20 сравнения кодов и логический злемент ИЛИ 21, выход которого подключен к блоку 15 анализа состояний регистров.

Кодирующие платы 19 представляют собой коммутационые поля, на которых с помощью перемычек (изображень пунктиром) можно задавать логические уровни О или 1 в различных разрядах кодового слова. Тем самым задаются коды информативных признаков, с которыми в схемах 20 производится сравнение с кодом, полученпым на выходе преобразователя 11 кодов.

Задание кодов информативных признаков в кодирумшщх платах 19 для раз;и1чных ступеней кодирования основано на предварительном исследовании статистических и структурных свойств класса вводимых ;и1ниых, т.е. на поиске и отборе признаков, встречающихся с достаточно высокой частотой появления в массиве данных.

Все указанные операции преобразования и селекции кодов выполняются одповременно HJM параллельно, г.е. не вызывают существенной задержки во времени.

Устройство работает следующим образом. В начальном состоянии регистры 3 и 4 сдвига и злементы памяти во всех блоках и узлах установлены блоком 16 управления в исходное положение. Затем подается пусковая команда на блок 1 преобразования входных данных, на выходе которого формируется параллельный код первого признака, который записывается через вентили 2 в регистр 3 сдвига по сигналу, поступающему от блока 6 перераспределения информации на щипы7. При этом одновременно в старщие разряды реrucTfia 3 (выделены пунктиром на фиг. 1) заносится код номера первого блока 13 сжагия информации. Блок 6 перераспределения информации) п(давая на шину 8 регистра 3 сдвига серию тактовых импульсов производит сдвиг информации из регистра 3 в регистр 4 и выдает в блок 16 управления сигнал а готовности к приему кода следующего признака. Аналогичным образом в регистр 3 сдвига заносится код следующего признака, поступающего от блока 1 преобразования входных данных.

Преобразователь 11 кодов осуществляет при зтом преобразование кодов следующнм образом: коды номера ступени сжатия информации арифметически суммируются в сумматоре 17, а коды признаков суммируются по mod 2 со сдвигом на один разряд с помощью логических схем 18.

На выходе преобразователя 11 кодов формируется код номера старшей ступени кодирования и код признака следующего уровня кодирования, поступающий в схему 12 селекции признаков, где в схемах 20 сравнения производится их сравнение с кодами информативных признаков, заданных кодирующими платами 19. При сравнении с одним из информативных признаков на выходе логического элемента ИЛИ 21 формируется сигнал, свидетельствующий о том, что даный признак соответствует требованию высокой вероятности появления в массиве. Этот сигнал поступает в блок 15 анализа состояний регистров, формирующий код управляющего слова, поступающего в блок 16 управления, который осуществляет перепись кода признака через вентили 2 в регистр 3 сдвига следующего блока 13 сжатия информации. При этом регистр 3 и 4 сдвига предыдущего блока 13 сжатия информации устанавливаются в исходное состояние.

Если код, формируемый на выходе блока 13 сжатия информации, не является информативным, то сигнал на выходе логического элемгнта ИЛИ 21 будет отсутствовать и блок 15 анализа состояний регистров сформирует соответсвующий код другого управляющего слова. При этом блок 16 управления через блок 6 перераспределении информации обеспечит сдвиг информации в регистрах таким образом, что содержимо ; регистра 3 перейдет в регистр 4, из которого информация по выходным кодовым шинам 10 запишется в регистр 3 следующего блока 13 сжатия ииформащш. где также произойдет аналогичный сдвш кодов.

Таким образом, регистр 3 сдвига иериого блока 13 сжатия информации будет подготовлен к приему кода следующего признака от блока 1 преобразования входных данных.

Сжатие информации в каждом б.-юкс 1. происходит аналогичным образом с loit лпгпь pavinniieii. что в кодах признаков меняются коды номеров ступеней кодирования в ciapnoix рнлрядах и чю кодирующие п;гаты 19 храпят кол1 И1п|)орматит)пых признаков для cooTBeTCiHViomeii ступени кодирования..

Блоки 6, 15 и 16 обсспечпиакп ynj u ;iennc последовательным дппжспиом iuit|u)pMaiii n в направлении от блока 1 прсоОр.тюнипия я.чоднм.ч

данных к блоку 14 обмена информацией, осуществляя сдвиг и перепись кодов признаков таким образом, чтобы регистры 3 и 4 сдвига всех блоков 13 сжатия информации были заполнены.

В тот момент, когда в последнем блоке 13 сжатия информации регистры 3 и 4 будут заполнеиы, что фиксируется блоком 15 анализа состояний регистров, блок 16 управления подаст на блок 14 обмена информацией команду, по которой из устройства будет произведена передача в ЦВМ информации, обладающей существенно меньшей избыточностью по отношению к первоначальной информации, поступившей от блока 1 преобразования входных даных.

Работа устройства описана на примере кодирования и ввода графической информации.

Однако устройство может быть использовано и при вводе последовательности данных другого класса, например, алфавитно-цифровой информации.

Сокращение избыточности вводимой информации обеспечивает уменьшение времени обмена информацией устройства и ЦВМ, что повьш1ает быстродействие и уменьшает загруженность каналов связи ЦВМ с периферийными устройствами.

Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее блоки сжатия информации, в каждом из которых группа вентилей, подключенная к блоку перераспределения информации н блоку анализа состояний регистров, последовательно соединена с первым и вторым регистрами сдвига, подключенными к блоку перераспределения информации, блок преобразования входных данных, подключенный к группе вентилей первого блока сжатия информации и к блоку управления, соединенному с блоком анализа состояний регистров, блоком обмена информацией, подключенным к первому и второму регистрам сдвига последнего блока сжатия информации, блоком перераспределения информации, подключенным к генератору тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, а нем в каждый из блоков сжатия информации введены последовательно соединенные схема селекции приз(аков, подключенная к блоку анализа состояний регистров, и преобразователь кодов, подключенный к группе вентилей каждого последующего блока сжатия информаш1и и к выходам первого и второго регистров сдвига, причем первый и второй регистры и преобразователь кодов последнего блока сжатия информации сосдиг1ены с блоком обмена ипформацней.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

. Лвт. св. 401989, М.кл. G 06 F ..1/00. 10.12.7 1.

2. Лш. св. 4.31532, М. кл.- G ОН С 19/16, 08.09.72.

81

L

4

(TT

к ЦВМ

Фиг.1