Декодер

СОЮЗ СОВЕТСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 4 4 1)4 Н 03 М 5/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВ ко тво СССР 2, 1983 о СССР 2, 1984.(57) Изобретениетросвязи, вычисл я к электехнике тноси тельн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР:03 М 5/етельств03 М 5/ может использоваться в цифровых системах передачи данных в коде "Манчестер". Декодер автоматическиподстраивается к тактовой частотевходного сигнала, что обеспечиваетрасширение функциональных возможностей декодера, Декодер имеет вход 1,триггеры 2, 5, 6, 10, элемент НЕ 3,элементы И 4 и 15, выходы 7 и 18,блок 8 дифференцирования, элементИЛИ 9, счетчики 11 и 14, регистры 12и 17, блок 13 сравнения и генератор16 тактовых импульсов. 3 ил.ЗО Изобретение относится к электросвязи, вычислительной технике и мо. -жет использоваться в цифровых системах передачи данных в коде "Манчестер 115Цель изобретения - расширение функциональных возможностей декодеразЬ счет автоматической подстройкик изменению тактовой частоты входного сигнала,На фиг.1 изображена функциональ"ная схема декодера, на фиг.2 и 3 -временные диаграммы, поясняющие рабо"ту и принцип восстановления тактовой 15частоты кодера при декодированиисигнала форматом 8 бит.Декодер (фиг.1) имеет вход 1, первый триггер 2, элемент НЕ 3, первыйэлемент И 4, второй 5 и третий 6 20триггеры, первый выход 7, блок 8дифференцирования, элемент ИЛИ 9,четвертый триггер 10, первый счетчик11, второй регистр 12 параллельнойзаписи, блок 13 сравнения, второй 25счетчик 14, второй элемент И 15, генератор 16 тактовых импульсов, пер- .вый регистр 17 сдвига и второй выход 18,Принцип работы декодера основанна выделении из выходного сигналас определенным форматом информационных и тактовых импульсов. Декодеризмеряет половину первого тактовогоинтервала сигнала и по измеренномузначению воспроизводит импульсы, почастоте и фазе совпадающие с тактовы-ми импульсами кодера,Декодер работает следующим образом. 40При отсутствии на входе. 1 входного сигнала декодер устанавливаетсяв исходное состояние. При этом счетчик 14 выходным сигналом блокируеттриггер 10 по К-входу и по входууправления выключает блок 13 сравнения. Первый 2 и второй 5 триггерыобнулены и готовы к приему информации по С-входам. Нулевой сигнал спрямого выхода триггера 2 блокируетэлемент И 4. Регистр 12 параллельнойзаписи находится в состоянии запретазаписи, Счетчик 11 последовательносчитает по отрицательному фронтуимпульсы генератора 16.На фиг,2 а, б, в показано формира 55вание кода "Манчестер" форматомв 8,бит в кодере, Единичный бит сигнала принимаемый в первом тактовом интервале, является стартовым битом.В момент временистартовый биткода поступает на вход 1 декодера(фиг.2 в и За), Положительный фронтсигнала опрокидывает триггер 2(фиг.2 к) и единичный сигнал с егопрямого выхода поступает на второйвход элемента И 4. Одновременно продифференцированный фронт сигналачерез элемент ИЛИ 9 сбрасывает счетчик 11 в нулевое состояние (фиг,Зб,г). Триггер 10 при этом не реагируетна сигнал по С-входу, так как блокирован сигналом с выхода счетчика 14.Счетчик 11 начинает считать тактовыеимпульсы (фиг.Зв, г) генератора 16.В момент времени , соответствующийполовине тактового интервала, навходе 1 устанавливается низкий уровень, который через элемент НЕ 3 неоткрывает элемент И 4. С выхода элемента И 4 единичный сигнал (фиг.Зд)разрешает по входу управления записьв регистр 12, а также обнуляет счетчик 14, Сигнал с выхода счетчика 14(фиг.2 д) разрешает работу по С-входу триггера 10 и по входу управления включает блок 13 сравнения, Регистр 12 по положительному фронтутактового импульса генератора 16переписывает на содержимое счетчика 11 (фиг,Зз). По этому же тактовому импульсу блок 13 сравнения выдает.сигнал равенства (фиг.Зе) выходныхзначений счетчика 11 и регистра 12,Этот сигнал через элемент ИЛИ 9обнуляет счетчик 11 и опрокидываетпо С"входу триггер 10Нулевой сигнал с инверсного триггера 10 закры-,вает элемент И 4, Тем самым запрещается дальнейшая запись в регистр12 и снимается блокировка со счетчика 14 (фиг.Зд),Временное положение сигнала сравнения сдвигается на один такт частоты генератора 16 относительно фронтатактовой частоты кодера, но это несоответствие не будет накапливатьсяиз такта в такт, так .как начальноесостояние счетчика 11 периодическикорректируется положительными фронтами сигнала с шины устройства.1 Таким образом, в регистре 12 фиксируется код, соответствующий во временной области половине периода тактовой частоты кодера. Этот код хранится до окончания декодированияпоследнего бита информации входногосигнала,После обнуления сигналом сравнения счетчик 11 начинает новый счетГс момента времени(фиг.Зг). В момент временипроходит положительный фронт сигнала с входа 1, обнуляетсчетчик 11 и одновременно по С-входуопрокидывает триггер 2 (фиг.Зж). Вдальнейшем данный цикл повторяется.Счетчик 11 обнуляется положительными Фронтами сигнала с входа 1, аесли их в соответствующем интерваленет, то сигналами с выхода блока 13сравнения,На С-входы триггера 10 поступаюткороткие импульсы, соответствующиефронтам тактовых импульсов кодеракода "Манчестер" (фиг,2 а, г). Навыходе триггера 10 формируется восстановленная тактовая частота коде"ра (фиг.2 е). С выхода К-го разрядарегистра 17 на В-входы триггера 2 и5 поступает восстановленная частота,сдвинутая на К-тактов частоты генератора 16 (фиг,2 ж).Эти импульсы разрешают работу триггеров 2 и 5 только по фронтам, находящимся в центре тактового интервала,С выхода элемента И 15 на выход 18поступают синхронизирующие импульсы.(Фиг.2 з), расположенные в серединедекодированных информационных импульсов, поступающих с выхода триггеров6 на выход 7 (фиг.2 м). Сигнал с выхода триггера 6 соответствует исходному сигналу, за исключением стартового бита, который на выходе 7 идетнулевым уровнем.40Счетчик 14 заполняется импульсамис инверсного выхода триггера 10.После приема 8-го импульса на еговыходе в момент времени 1 устанавливается единичный сигнал, блокирующий по 2-входу триггер 10 и по входу1управления блок 13 сравнения (фиг.2 д),После этого декодер готов к приемуследующей информационной посылки,начинающейся в первом такте с единичного стартового бита.50Декодер позволяет регулироватьформаты декодируемых информационныхпосылок длиной 4, 8, 16, 32 и т. д.бит. Для этого выходной сигнал счетчика 14 снимается с соответствующихразрядов: 4, 8, 16, 32 и т, д,На временных диаграммах (Фиг.3)показан пример измерения тактового интервала при частоте генератора 16в 12 раз больший тактовой частоты исходного кодированного сигнала, Однакодля уверенной работы декодера необходимо, чтобыР/Рмакс Ъ 20,где Р - тактовая частота генераторра 16;Р - максимальная тактовая частота кодирования сигнала,Нижняя частота входного сигналаопределяется разрядностью счетчика11РннДинамический диапазон, перекрываемый декодером, ранен5 масс0 --- " ---- 0 1 2Р мсдннапример, если Р с, = 1 МГц, и = 14,то Г 5 мсс 50 кГц Рз ц 30 Гц.Таким образом декодер позволяетдекодировать сигналы, поступающиеот различных объектов, находящихсяна разном расстоянии и имеющих различную скорость передачи. При этомотсутствует необходимость в дополнительных регулировках и переключениях. Декодер подстраивается автоматически к любой тактовой частотевходного сигнала из перекрываемого,динамического диапазона, В случаях,когда по каким-то дестабилизирующимФакторам генератор какого-нибудь кодера изменяет свою частоту, но продолжает работу, декодер обеспечивает надежное декодирование на новой частоте,Формула изобретенияДекодер, содержащий первый - третий триггеры, первый элемент И, элемент НЕ, тактовый вход первого триггера объединен с входом элемента НЕ и является входом декодера, выход элемента НЕ соединен с тактовым входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с входом установки в "1" третьего триггера и информационным входом первого триггера, инверсный выход которого соединен с информационным входом второго триггера и входом установки в .н 110 третьего триггера, выход которого является первым выходом декодера,748526ход первого элемента И соединен суправляющим входом второго регистраи установочным входом второго счетчика, выход которого соединен суправляющим входом блока сравненияи установочным входом четвертоготриггера, инверсный выход которогосоединен с третьим входом первогоэлемента И, тактовым входом второгосчетчика, информационным входом четвертого триггера и вторым входом-второго элемента И, выход которогоявляется вторым выходом декодера,выход генератора тактовых импульсовсоединен с тактовыми входами первого, второго регистров, блока сравнения и первого счетчика, выходы которого соединены с соответствующимипервыми информационными входами блока сравнения и информационными входами второго регистра, выходы которого соединены с соответствующими вторыми информационными входами блокасравнения, выход которого соединенс вторым входом элемента ИЛИ. 2 1,10 Ьу 1 8 Составитель М.Никуленкдак 1 ор А.Козориз Техред Л.Олийнык орректор М,П Заказ 1911/57 Тираж 880 ВНИИПИ Государственного комитета по,изобрете 113035, Москва, Ж, Рауаскгород, ул. Гагарина, 10 ьский комбинат "Пат г оизводственно-из 6 14 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения декодера за счет автоматической подстройки к изменению тактовой частоты входного сигнала, в него введены блок дифференцирования, элемент ИЛИ, счетчики, генератор тактовых импульсов, регистры, блок сравнения, четвертый триггер и второй элемент И вход блока дифференцирования подключен к входу декодера, выход блока дифференцирования соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика и тактовым входом четвертого триггера, прямой выход которого соединен с информационным входом первого регистра, выход которого соединен с первым входом второго элемент-, И и установочными входамипервого а второго триггеров, прямой выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, выПодписноем и открытиям при ГКНТ СССнаб., д. 4/5