Устройство для приема и передачи информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 191 (11 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР сщчо НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 57) 4534/24-2401.8809.89. Бюл. У 35.325(088.8)ент СНА У 3838393,В 1/00, опублик. 197т С 111 А й,В 1/00, опублик, 197 лител польз систе вьпп йст локиниюключе3-16табл Н(21) 436 (22) 13. (46) 23. (72) З.Д (53) 681 (56) Пат кл. Н 04Патен ТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ(51) 4 Н 03 М 7 00 Н 0 Изобретение относится к вычисной технике и может быть исвано в цифровых устройствах и мах обработки данных при органиинтерфейса, Цель изобретения - ние надежности устройства, Усто содержит входной суммирующийблок 2 пороговых детекторов, 3 связи, инжекторы 4-9 тока, ые элементы 10-12, элементы НЕ и элементы И 17-24. 4 ил.,3 1510095Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах и системах обработки данных при организации интерфейса,Цель изобретения - повьппение на" дежности устройства.На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема элемента 10 НЕ; на фиг. 3 и 4 - схемы двух- и трехвходовых элементов И соответственно.Устройство (фиг. 1) содержит входной суммирующий блок 1, блок 2 поро говых детекторов, линию 3 связи, инжекторы 4-9 тока, включевые .элементы 10-12, элементы НЕ 13-6 и элементы И 17-24.20Устройство работает следующим образом.Веса токов инжекторов 5, 7 и 9 равны соответственно единице, двойке и тройке четырехзначного кода, инжек торов 4, 6 и 8 - тройке.В исходном состоянии на входах Х,и Хвходного дешифратора, построенного на элементах НЕ 13 и 14 и элементах И 17"19 устройства приема и передачи информации присутствуют нулевые входные сигналы, соответствующие логическому "0" двузначного кода. В соответствии с таблицейистинности (табл.1) на выходах У, У и ".э входного де35 шиФратора формируются значения 000 позиционного кода, сигналы которого поступают на одноименные входы входного суммирующего блока 1. При этом ни один иэ инжекторов 5, 7 и 940 тока не подает сигнал на выход и на линии 3 связи формируется сигнал логического "0" многоуровневого кода (табл, 2) . При таком сигнале на линии 3 связи в базу многоколлекторного 45 транзистора блока 2 не поступает входной токовый сигнал и все ИЛ- структуры пороговых детекторов этого блока находятся в открытом состоянии и на входы Ь Ь и Ь выходного дешифратора, построенного на элементах НЕ 15 и 16 и элементах И 20-24, поступает нулевой входной сигнал (ток отбирается от входов элементов НЕ и элементов И 20-24 (табл. 3), Так как на входы Ь-Ь поступает сигнал 000, то на выходах Х, и Х имеются сигналы логического "0" двухразрядного двузначного кода (табл. 4).Та блица 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 Та блица 2 0 2 3 Таблица 3 0 0 12 1 3 1 Таблица 4 1 Ьс Ьг Ьз Х,0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 Необходимо отметить, что в устройстве приема и передачи информации на разных этапах прохождения сигналов через устройство формируются токовые посылки двух направлений, втекающие и вытекающие, Соответственно в устройстве двузначные субблоки, структуры имеют вытекающее направление входного тока, а многозначные - втекающее, Кроме того, уровню логического "0" в двузначных ячейках соответствует включенное состояние выходного транзистора (коллектор его принимает на себя ток от последующей схемы) а уровню логической "1"5 1510095 6 выключенное состояние выходного транзистора схемы. Поэтому с учетом направлений протекания рабочих токовв отдельных функциональных узлах устройства приема и передачи информациив исходном состоянии нулевые исходные сигналы на выходах входного дешифратора приведут к сигналам вида000 на выходах У 1-У , но в таком 10 случае токи будут втекать в коллекторы выходных транзисторов элементов И17-19. Тогда коллекторами транзисторов этих элементов будут отобраны токи от инжекторов с весами инжектируемого тока, равными трем, что приведет в закрытое состояние все соответствующие транзисторы входного суммирующего блока 1, в таком случаевсе выходные инжекторы 5, 7 и 9 блока 1 будут закрыты и на выходе Е будет сформирован нулевой сигнал (отсутствует втекающий в базу многоколлекторного транзистора ток). Если жена любом из входов У;Уэ появится логическая "1" (ток от инжектора с весом три не отбирается), то соответствующий транзистор блока 1, подключенный к такому входу, будет в открытомсостоянии. Соответствующий выходнойинжектор при этом инжектирует ток влинию Е (в базу многокомплекторноготранзистора), соответствующий определенному значению многоуровневогокода.Далее, при нулевом исходном сигнале, когда многоколлекторный транзистор закрыт, все инжекторы блока 2пороговых детекторов с весами инжек торных токов, равными половине, полтора и два с половиной, находятся внасыщенном состоянии и на всех выходах Ь-Ьз имеем режим, соответствующий включенному состоянию выходныхтранзисторов, на которых выполненыпороговые детекторы, т.е. уровню логического "0", что в соответствии стаблицей истинности работы вйходногодешифратора (табл. 3) дает на выходахустройства нулевые выходные значения.двузначного кода Х, = О, Х = О.Рассмотрим примеры работы устройства для ряда значений сигналов Х иХ на входе. На входы Х, и Х устройства пода.ны сигналы Х, = О., Х = 1. В соответствии с табл. 1 входной дешиФратор на выходах У, -У Формирует следующиелогические функции: У 1= Х,Х, УХ,Х, У.Х,Х . В таком случае на" бор 01 преобразуется дешифратором к виду У = 1, У О, У = О. При этом открывается соответствующий ключевой элемент 1 О входного суммирующего блока 1, и база соответствующего транзистора инжектора 5 подключается к шине земли., Инжектор с весом инжектируемого тока, равным единицечетырехзначного кода, открывается ис коллектора соответствующего транзистора в линию 3 передачи поступает 15 уровень логической 1 в базу многоколлекторного транзистора. Так какпри этом на выходах У, и У присутствует нулевой входной сигнал, тозакрыты выходные управляемые инжек торы 7 и 9 тока с весами инжектирующих токов, равными двойке и тройкечетырехзначного кода, Значит на выход поступает только единица токамногоуровневого сигнала (табл. 2).25Многокомплекторный транзистор осуществляет зеркальное "отображение"втекающег о в его ба зу тока, т . е. токи, втекающие в его коллекторы, равны по величине току базы и обратныпо направлению. Так как входной сигнал равен по весу единице, то в коллекторах тоже будут протекать токи,равные логической "1" многоуровневого сигналаЭто приведет к тому, чтопервый коллектор от инжектора первой ИЛ-структуры блока 2 пороговыхдетекторов отберет полностью весьток, равный по весу 0,5, от второго - 40тоже единицу, но останется еще 0,5веса инжектируемого тока, поэтому второй инжектор останется в исходномсостоянии, аналогично с третьим инжектором блока 2 пороговых детекторов, который тоже останется в исход ном состоянии. Вес тока, инжектируемого третьим инжектором, равен 2,5,и вычитание из него единицы оставитего в исходном открытом состоянии. Та"ким образом, на выходах Ь, -Ьз будутсигналы Ь, - 1, Ь - О, Ьз - 0 соответственно (табл. 3). В соответствиис табл, 4 выходной дешифратор навыходах Х, и Х формирует следующиелогические Функции: Х, = Ь,ЬЧ Ь ЬзУЧ Ь,ЬХ = ЬЬ,Ь,Ь,Ь,Ь, Тогданабор вида 100 дает на выходах Х и Х соответствующие значения Х 1 = 0Х = 1.Если аналогичным образом рассмотреть функционирование устройства для оставшегося варианта набора входных сигналов, то можно показать, что устройство реализует все преобразования согласно таблицинстинности (табл. 1-4) и, таким образом, является устройством передачи и приема инФормации с четырехзначным кодировани ем.Применение трех инжекторов тока с весами, равными р = 1,0; 2,0 3,0; позволяет снизить требования к жесткости допуска на отклонение шага 15 квантования многоуровневого сигнала.Наличие трех инжекторов позволяет раздельно настраивать (путем подгонки соответствующих резисторов) каждый инжектор на требуемое значение р, с 20 заданнымшагом квантования и допуском на отклонение выходного сигнала и не требуется подгонка параметров инжекторов по наименьшему значению Р; = 0,5 е25Анализ таблиц истинности (таб. 1- 4) работы входного и выходного дешифраторов показывает, что при наличии трех выходов и использовании двузначного систематического кодирования можно было бы реализовать восемь функций настройки, в устройстве же использованы только четыре. Таким образом, структуры дешифраторов используют двухкратную естественную из быточность единичного позиционного кода.в процессе управления входным суммирующим блоком и Формирование выходного сигнала, так как в соответствии с логикой работы дешифратора 40 они не реализуют других состояний, кроме заданных таблицей инстинности. Поэтому введение двух пространст.венных дешифраторов, работающих по 45 типу мажоритарных органов в системах с резервированием, позволяет использовать естественную избыточность единичного позиционного кода для повышения помехоустойчивости устройств приема и передачи информации.Параллепизм структуры и ее пространственный характер позволяют максимальным образом выровнять длину цепочек транзисторньи вентилей,участвующих в процессе передачи информа-: ции, и, тем самым, уменьшить возможность сбоев за счет "гонок" между отдельными элементами при переходе от одного состояния значности к другому.формула и эобр ет енияУстройство для приема и передачи информации, содержащее входной суммирующий блок, выполненный на шине нулевого потенциала и первом и втором инжекторах тока, первые входы которых соединены с шиной положительного потенциала, объединейные выходы источника питания через линию связи соединены с входом блока пороговых детекторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены элементы И, элементы НЕ и во входной суммирующий блок - третий-шестой инжекторы тока и ключевые элементы, первые выходы которых соединены с шиной нулевого потенциала, первые входы третьего - шестого инжекторов тока подключены к шине положительного потенциала источника питания, выходы первого - третьего ключевых элементов соединены с вторыми входами одноименных инжекторов тока, вторые входы четвертого - шестого инжекторов.тока соединены с шиной нулевого потенциала, выход третьего инжектора тока объединен с выходами первого и второго инжекторов тока, выходы четвертого - шестого инжекторов тока объединены с вторыми входами соответственно первого - третьего ключевых элементов и подключены к входам первого - третьего элементов И соответственно, выходы первого и второго элементов НЕ соединены с первыми входами одноименных элементов И, второй вход второго элемента И объединен с первым входом третьего элемента И и входом первого элемента НЕ и является первым входом устройства, вход второго элемента НЕ объединен с вторыми входами первого и третьего элементов И и является вторым входом устройства первый выход блока пороговых детекторов соединен с первыми входами четвертого - седьмого эле" ментов И, второй выход блока пороговьи детекторов соединен с вторыми входами четвертого и шестого элементов И, первым входом восьмого элемента И и входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с вторьм входом седьмого элемента И, третий вьиодблока пороговых элементов соединен свторыми входами пятого и восьмогоэлементов И, третьим входом шестогоэлемента И и входом четвертого элемента НЕ, выход которого соединен стретьим входом седьмого элемента И,выходы четвертого, пятого и восьмогоэлементов И объединены и являютсяпервым выходом устройства, выходышестого и седьмого элементов И объединены и являются вторым выходом устройства,1510095Составитель С.Берестевич Редактор Е.Папп Техред Л.Олийнык Корректор М.Максимишинец Заказ 5829/56 Тираж 884 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101