Устройство для передачи и приема цифровой информации

(21) (22) 3700539/24-0910.02.8423.11.85. Бюл. 9 43Проектное конструкторско-техическое бюроУзводприборатика".Е.А.Ким621.394.6(088.8)Авторское свидетельство СССР 516, кл. Н 04 Ь 25/40, 1976. торское свидетельство СССР 285, кл. Н 04 Ь 25/40, 1979.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИПРИЕМА ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее генератор тактовых импуль"сов, два диода, последовательносоединенные счетчик, первый дешифратор и первый инвертор, выход которого подключен к катоду первого диода, последовательно соединенные регистр сдвига и первый элемент И,причем анод второго диода соединенс входом последовательной записи регистра сдвига, тактовый вход. которого соединен с входом счетчика, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с третин вх мен ого дом вт которо вого о т хо ход ко ого ди ельной динены ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ,8011938 7 А целью повышения быстродействия придвухсторонней передаче информациипо одной линии связи, в него введены первый триггер, второй инвертор, третий диод и последовательно соединенные вторые дешифратор,триггер и элемент И, выход которого подключен к входу генераторатактовых импульсов, выход которогоподключен к катоду третьего диода,анод которого соединен с входомсчетчика, анодом первого диода ипервым входом первого триггера,второй вход и выход которого соединены соответственно с выходомпервого дешифратора и с вторым вхосоединен с вторым входом элемента И, выход котоез второй инвертор соединен м второго диода и с вторым торого триггера, третий орого соединен с анодом втода при этом входы паралзаписи регистра сдвига соевходами второго дешифрато 11Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в устройствах для передачи и приема цифровой информации в автоматике, телефонии и в сетях связи электронных вычислительных машин.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства при двухсторонней передаче информации по одной линии связи.На фиг. изображена структурно- электрическая схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений, иллюстрирующие его работу.Устройство для передачи и приема цифровой информации содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр 2 сдвига, счетчик 3, первый дешифратор 4, первый инвертор 5, первый элемент И 6, второй элемент И 7, первый триггер 8, первый диод 9, второй диод 10, третий диод 11, второй дешифратор 12, второй триггер 13 и второй инвертор 14, а также линейные выводы 15 и 16.Устройство работает следующим образом.В режиме передачи устройство работает следующим образом.Потенциал;уровня логического "0" на выходе первого триггера 8 определяет готовность устройства к началу передачи информации,а уровень логической "1" на выходе второго триггера 13 - отсутствие требования приема информации от другого устройства, Сигналом готовности на втором входе первого элемента И 6 устанавливается потенциал логической "1", На входах параллельной записи регистра 2 сдвига устанавливается передаваемая информация, а счетчик 3 устанавливается в начальное состояние. На выходе первого инвертора 5 при этом устанавливается уровень логической ".1", на выходе второго инвертора 14 - уровень логического "0, который через второй диод 1 О поступает к другому аналогичному устройству (которое в данный момент работает в режиме приема, сигнализируя ему о необходимости приема информации). При этом второй триггер 13 на все время передачи остается в нулевом состоянии, так как при переходе в нулевое состояние сигнала на третьем входе, на втором входе уже стоит нулевой потенциал.93837 40 45 50 55 5 О 15 20 25 30 35 Если приемник готов к приему. инфор.мации, то на линейном выводе 16 устанавливается уровень логической "1",который поступает на,первый входпервого триггера 8 и переводит егов единичное состояние. Сигнал единичного уровня с выхода первого триггера 8 сигнализирует о начале передачи,записанной в регистр 2 сдвигаинформации,и поступает на второйвход второго элемента И 7. Так какна первом и третьем входах второгоэлемента И 7 уже установлены сигналы логической "1", то на выходе второго элемента И 7 появляется сигналлогической "1", который включает генератор 1.тактовых импульсов. Начинается передача информации и тактовых импульсов. Тактовые сигналы, поступая на входы регистра 2 сдвига,начинают сдвигать в нем информациюна выход. Учитывая, что у устройствав режиме приема второй диод 10 закрыт, логическое состояние на выходерегистра 2 сдвига устройства, рабо. -тающего в режиме передачи, передается через первый элемент И 6, второйинвертор 14 и второй диод 10 навход регистра 2 сдвига и на линейныйвывод 15,Информация по линейному выводу 15и тактовые импульсы по линейномувыводу 16 передаются в виде импульсов.постоянного тока. При этом потенциалу логического "0" соответствуетнапряжение У = 0,3 В, а потенциалу логической " 1" соответствует напряжение У = 2,4 В.Устройство, работающее в режиме передачи, устанавливает на линейном выводе 5 потенциал логической "1" или 0 в соответствии с кодом ин-.формации регистра 2 сдвига, а на линейном выводе 16 - потенциал логического "0" тактового импульса. Потенциал с линейного вывода 15 поступает на вход последовательной записи регистра 2 сдвига, а потенциал с линейного вывода 16 поступает на тактовый вход регистра 2 сдвига и на вход счетчика 3 через время, равное полупериоду частоты генератора 1 тактовых импульсов. На линейном выводе 16 появляется потенциал логической "1" тактового импульса.При этом в первый триггер регистра 2 сдвига запишется код информации с линейного вывода 15, во второй3 11Фтриггер регистра 2 сдвига запишетсяинформация с его первого триггера и т.д., а содержимое счетчика 3 увеличится на единицу. На фиг, 2 показана времечная диаграмма напряжений на линейных выводах 15 и 16 (фиг.2 а,б).Вертикальная пунктирная черта отмечает моменты записи в регистре 2 сдвига и счетчике 3. При этом на втором входе первого элемента И 6 логический "О" сохраняется на все время приема. После получения сигнала о приеме информации в ре-. гистр 2 сдвига и записи ее в свой внутренний регистр нулевой импульс устанавливает счетчик 3 в исходное состояние. Каждый тактовый сигнал сдвигает информацию в регистре сдвига 2 на однй разряд "по кольцу". Сдвиг происходит до тех пор, пока на счетчик 3 не поступит нужное число тактов (при байтовой передаче информации равное восьми). При этом первый дешифратор 4 и первый инвертор 5 через первый диод 9 устанавливают на линейном выводе 16 и первом входе первого триггера 8 уровень логического "О". Передача окончена. В регистре 2 сдвига установится та информация, которая была до передачи. Сигнал логической "1" с выхода первого дешифратора 4, который появляется, когда в счетчике 3 записан код окончания передачи, сигнализирует об окончании передачи и воздействует на второй вход первого триггера 8, устанавливая его в исходное состояние.В качестве первого триггера 8 используется Э-триггер, Управление им осуществляется следующим образом. При появлении единичного потенциала тактового импульса на линейном выводе 16 первый триггер 8 устанавливается в единичное состояние по первому входу, которое при появлении дальнейших тактовых импульсов сох" раняется, так как по второму входу при этом постоянно присутствует единичный потенциал. Установка первого триггера 8 в исходное состояние производится по второму входу нулевым потенциалом с выхода первого дешифратора 4 после окончания приема в регистр 2 сдвига, что определяетсж содержимым счетчика 3.938374 40 вает первый триггер 8 в единичное состояние. Генератор 1 тактовых импульсов при этом остается выключенным, так как на первом и втором входах второго элемента И 7 установлен нулевой сигнал.Прием информации начинается с прихода тактовых импульсов по линейному выводу 16 на входы счетчика 3 и регистра 2 сдвига, В вык 50 55 5 1 О 15 20 25 30 35 Нулевой сигнал с выхода первого триггера 8 сигнализирует об окончании передачи информации и через второй элемент И 7 выключает генератор 1 тактовых импульсов. В про-, цессе передачи тактовые импульсы с выхода генератора 1 тактовых импульсов через третий диод 11 поступают также на линейный вывод 16 и далее в устройство, работающее в ре- жиме приема.В режиме приема устройство работает следующим образом.Потенциал уровня логического "О" на линейном выводе 15 определяет начало приема и запрет, перехода в режим передачи информации. По этому сигналу на аноде второго диода 10 и третьем входе второго триггера 13 устанавливается потен-циал логического "О", поступающий по.линейному выводу 15 от устройства,. работающего в режиме передачи, при этом на выходе второго инвертора 14 и, соответственно, на катоде второго диода О и втором входе второго триггера 13 сохраняется потенциал логической "1", так как в исходном состоянии на втором входе элемента ., И б устройства, работающего в режиме приема, присутствует потенциал логического "О", второй триггер 13 при этом устанавливается в единичное состояние и нулевой потенциал с его выхода через второй элемент И 7 блокирует работу генератора 1 тактовых импульсов, а также сигнализирует о переходе устройства в режим приема информации. По этому сигналу счетчик 3 устанавливается в начальное состояние. На выходе первого инвертора 5 устанавливается уровень логической"1". Если устройство, работающеев режиме передачи, готово к передаче информации, то на линейномвыводе 16 устанавливается уровень логической "1", который устанавли1)93837 люченном состоянии на выходе генера.тора 1 тактовых импульсов устройства, работающего в режиме приема,установлен единичный сигнал, чтопозволяет исключить с помощью треть-его диода 11 его влияние на работу генератора 1 тактовых импульсовустройства, работающего в режиме передачи. На каждый разряд информации по линейному выводу 15 устройство, работающее в режиме передачи, посылает одновременно тактовый импульс по линейному выводу 16. Информационный разряд поступает навход последовательной записи регистра 2 сдвига, а тактовый импульс поступает на тактовый вход регистра 2сдвига.для записи информационногоразряда и сдвига его на один шаг ина вход счетчика 3 для счета количества поступивших информационных. разрядов.Тактовые разряды начинают сдвигать информацию в регистре 2 сдвига. Сдвиг происходит до тех пор,пока на счетчик 3 не поступит нужноеколичество тактов (при байтовой передаче, информации равное восьми). Приэтом первый дешифратор 4 и первыйинвертор,5 через первый диод 9 установят на линейном выводе 16 уровеньлогического "О",Сигнал логической "1" с выходапервого дешифратора 4 поступаетна.второй вход первого триггера 8,устанавливая его в исходное состояние, и сигнализирует об окончанииприема текущей информации. В регистре 2 сдвига устройства, работающего в режиме приема, установленкод регистра 2 сдвига устройства,работающего в режиме передачи.Если передача закончена, то устройство, работающее в режиме передачи, посылает специальный код.При приеме этого кода в регистр 2 бсдвига на выходе второго дешифратора 12 появляется нулевой потенциал, по которому второй триггер 13 устанавливается в нулевое состояние,а едичичный потенциал с его выходаразрешает устройству перейти принеобходимости в режим передачи.Вобмене информацией могут участвовать несколько устройств, под 1 О ключенных к линии связи. В этом случае только одно устройство передает информацию, а все остальные еепринимают.На каждом устройстве может быть15 установлено свое количество принимаемых разрядов информации. В этомслучае генератор 1 тактовых импульсов выключается по наименьшему ихчислу.20 Таким образом, в устройстве всегда используется только один генератор, второй блокируется. Это позволяет использовать простой генераторс относительной низкой стабильностью25 при повышении надежности работыустройства (в смысле отсутствия.сбоя),исключении в принципе возможности рассогласования процессов приема и передачи независимо от стабильности генераторов.Описанная выше дисциплина обмена,когда устройство при переходе в режим передачи нулевым потенциаломпо линейному выводу 15 переводит35второе устройство в режим приема ив то же время само переходит в режимприема, если второе устройство установило нулевой потенциал на линейном выводе 15, исключает возможностьвстречной передачи и, таким образом,позволяет любому из устройств начать передачу в произвольное времяпо возникновении такой необходимости, если нет текущего обмена, без45использования дополнительного каналасвязи,е Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 6/60 ТирНИИПИ Государс по делам изо 3035, Москва,аж 658 венного ретений Ж, Р Подписномитета СССРоткрытийская наб., д. 4