Устройство для обмена цифровой информацией

(46) 23.02;92, Бюл. Ь 7Р 1) Научно-производственное обьединМинистерства хлебопродуктов АрмССР(56) Авторское свидетельству СССРЮ 1385315, кл, Н 04 1. 27/02, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ(Я 4 Ы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ источник 7, передатчики 8, 9, генератор 10, трансформаторы 11, 12, триггер 13, дифференциальные усилители 14, 15, счетчик 16, блоки 17, 18 компараторов, блок 19 восста-новления импульсного сйгнала, селекторы 20, 21, Цель достигается тем, что реализуется цифровая модуляция, при которой информационное слово группируется по два разряда и кодируется с учетом его четырех значений (00, 01, 10, 11), которые.как сумма- торные импульсы передаются по двум каналам связи, причем нечетные группы передаются по первому каналу, а четные - по. второму, с последующим восстановлением на приемной стороне вида входной модуляции 6 ил.геры 32 и 33, элемент И 34 и элементы ИЛИ35 и 36,Блок 19 восстановления импульсногосигнала (фиг,5) содержит элементы ИЛИ 3740 и одновибраторы 41 и 42.Устройство работает следующим образом.По информационным входам устройства (фиг,1) поступает двоичная информация (фиг,ба,б), принятая в ЕС ЭВМ, с периодомТ и длительностью импульсов, равной Т/4Первый разряд информационного слова всегда единица. Тогда сигнал на первом входе опережает сигнал на втором входе на Т/4(фиг.ба,б), запускается первый одновибратор 1, при этом блокируется вход второгоодновибратора 2, так как инверсный выход .первого одновибратора 1 подключен к управляемому входу второго одновибратора 2, а длительность их выходных импульсов равна 3/4 Т (фиг.6 в), При логическом нулесигнал на втором входе опережает сигнал на первом входе и запускается только второй одновибратор 2. Число импульсов на выходе элемента ИЛИ 3 равно числу разрядов слова (фиг.бв). 35404550 Изобретение относится к технике электросвязи и может использоваться в вычислительной технике для обмена информацией между групповым и периферийными устройствами. 5Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - распределитель; на фиг.3- 10 формирователь посылок; на фиг.4 - селектор; йа фиг,5- блок восстановления импульсного сигнала: на фиг.б - эпюры напряжения, поясняющие работу устройства, 15Устройство для обмена цифровой информацией (фиг.1) содержит первый 1 и второй 2 одновибраторы, элемент ИЛИ 3, распределитель 4, первый 5 и второй 6 формирователи, посылок, источник 7 напряже ;ния, первый 8 и второй 9 передатчики, генератор 10 импульсов, первый 11 и второй 12 трансформаторы, триггер 13, первый 14 и второй 15 дифференциальные усилители,счетчик 16 импульсов, первый 17 и второй 2518 блоки компараторов, блок 19 восстановления импульсного сигнала, первый 20 и второй 21 селекторы.Распределитель 4 (фиг.2) содержит сдвиговый регистр 22 и элементы И 23-26.Формирователь 5 (6) посылок (фиг,З) содержит триггеры 27 - 29 и элементы И - ИЛИНЕ 30 и 31.Селектор 20 (21) (фиг,4) содержит тригВ исходном состоянии, т.е, до поступления информационного слова, в четырехразрядный сдвиговый регистр 22 (фиг.2) зепи ан код 0001. Импульсы, поступающие на си ронизирующие входы сдвигового регистра 2, осуществляют сдвиг единицы по кольцевой схеме, распределяются сами же импульсы при помощи элементов И 23-26, Выходы элементов И 23 и 24 направляются в первый канал передачи, а выходы элементов И 25 и 26- во второй канал передачи. В результате распределитель 4 (фиг, 1) первый и второй разряды направляет в первый канал, а третий и четвертый разряды - во второй канал, пятый и шестой разряды - в первый канал, т.е, группирует информационное слово по два разряда (фиг,бг,д) и направляет соответственно в первый и второй каналы. Первый канал образуется первыми одновибратором 1, формирователем 5 посылок, передатчиком 8, трансформатором 11, дифференциальным усилителем 14, блоком 17 компараторов и селектором 20. Второй канал образуется вторыми одновибратором 2, формирователем 6 посылок, передатчиком 9, трансформатором 12, дифференциальным усилителем 15, блоком 18 компараторов и селектором 21. Элемент ИЛИ 3, распределитель 4, источник 7 напряжения, генератор. 10 импульсов, триггер 13, счетчик 16 импульсов и блок 19 восстановления импульсного сигнала работают совместно на оба канала.Первый разряд каждой лары (первый канал) запоминается на триггере 27 до поступления второго разряда, Прямой выход первого одновибратора 1 подключен к информационному О-входу триггера 27(фиг.З), синхронизирующий С-вход которого соединен с выходом элемента И 23 (первый выход распределителя 4), Если первый разряд пары единица, тогда на прямом выходе первого одновибратора 1 имеется высокий уровень и импульсом элемента И 23 триггер 27 устанавливается в единичное состояние, при нуле первого разряда первый одновибратор 1 не запускается и триггер 27 сохра.няет исходное (нулевое) состояние. С поступлением второго разряда при помощи элементов И-ИЛИ-НЕ 30 и 31 анализируется состояйие триггера 27, первая часть элемента И-ИЛИ-НЕ ЗО анализирует код 11, а его вторая часть - код ОО, элемент И-ИЛИНЕ 31 анализируег соответственно коды 10 и 01, Выходы элементов И-ИЛИ-НЕ 30 и 31 поступают соответственно на установочные (асинхронные) входы триггеров 28 и 29. Триггер 28 устанавливается в единичное состояние вторым импульсом первой пары, в нулевое состояние устанавливается вторымимпульсом третьей пары, т.е, импульсом шестого ра ряда (фиг.6 г,е). Это происходит при изменении кода пары, когда триггер 29 устанавливается в единичное состояйие; так как единичный выход триггера 29 подключен к синхронизирующему входу триггера 28. Длительность посылок на выходах триггеров 28 и 29 (первый формировательпосылок 5) составляют четыре периода так-товой частоты (фиг.бе,ж), что в 16 раз. больше, чем длительность импульсов входнойинформации (фиг.6 а,б)Принимаются следующе обозначенияпары разрядов в амплитуду йосылок;00 +Ца " 1501 -Еа.10 -,пЕа11 +пЕаи (2-3)Если пара разрядов начинается едийицей (1 0 или 11) амплитуда посылок последу- .ет йпЕа и по поступлению первого разряда;пары первый формирователь 5 посылок дает сигнал источнику 7 напряжения.о включении уровня пЕ. При отсутствии тзкой 25команды(00 или 01) включенуровень Е, Низкие уровни на.выходах первого формирова-.теля 5 посылок - инверсные выходытриггеров 28 и 29 (фиг.6 е,ж) запускают. пер-.вый передатчик 8, который представляет собой сдвоенный формирователь вМекающйхтоков. Если первый передатчик 8 запускает-,ся по первому входу (от триггера 28), посылка в линию через третью обмотку первоготрансформатора 11, последует положительная (левая часть фиг.6 з), а при запуске:повторому входу(ат триггера 29) - отрйцатель-:ная (правая часть.фиг.бз),Если по первому или по второму каналупередаются подряд два и более одинаковых 40посылок (1 1; 11 или 01; 01), тогда длительности посылок суммируются на триггерах 28 и29 логическим подтверждением прежнегосостояния. В остальных случаях, происхо-. дит изменение амплитуды сигнала или по лярности.Так как затухание сигнала в линии связи увеличивается с ростом частоты, т,е. зависит от длительности посылок, следовательно длительность суммарного 50 информационного импульса доведена от Т/4 до 4 Т за счет. кодирования двух разрядов и за счет использования двух скрученных пар линий передач,5 связи поступает на третью обмотку первого трансформатора 11 (фиг.1), его вторая (приемная) обмотка подключена к входу первого дифференциального усилителя 14, после восстановления затухания сигнала с линии В режиме приема инфврмации с линии суммарный информационный импульс поступает на первый блох 17 компараторов, где происходит распознование четырех уровней йЕа и й пЕа, все четыре выхода первого блока 17 компараторов согласуются уровнями ТТ логики (фиг.6 и,к). Очевидно, что при анализе +пЕа срабатывают и компараторы уровней ьЕа, в этом случае принимается в счет только компараторы амплитуд -пЕа;Далее следует процесс посстановления входной двоичной информации (фиг.ба,б).Так как первый. разряд слова всегда единица и передается по первому каналу, сигналом первого блока 17 компараторов триггер 13 устанавливается в единичное состояние, запускаются управляемый генератор 10 импульсов и счетчик 16 импульсов числа разрядов. Генератор 10 импульсов формирует импульсы с заданным периодом Т и длительностью Т/4 (фиг,6 л). Импульсная последовательность поступает на вход элемента И 34 (фиг.4); на вход которого поступает также инверсный выход второго разряда счетчика 16 импульсов (фиг,бм), На выходе элемента И 34 выделяются первый и второй импульсы - разряды для анализа с выходами первого блока 17.компаратОфв, При помощи элементов ИЛИ 35 и 36 осуществляется анализ и разделение разрядных пар, причем единицы передаются на выход элемента ИЛИ 35, а нули - на выход элемента ИЛИ 36, В первой части элемента ИЛИ 35 анализируется кодпары 11 (выход первого блока 17 компараторов фиг,6 и) и импульсы элемента И 34 (импульсы первого канала), вследствие передается на выход элемента ИЛИ 35 два импульса-разряда. Аналогично в третьей часги элемента ИЛИ 36 анализируется код 00 и на его выход также передается два импульса-разряда. Кодам 10 и 01 на выходах первого блока 17 компараторов соответствуют также положительные уровни (фиг.6 и,к); которые поступают соответственно на синхронизирующие входы триггеров 32 и 33. При коде 10 триггер 32 устанавливается в единичное состояние, единичный выход которого анализируется с выходом элемента И 34 (вторая часть элемента ИЛИ 35), после прохождения первого импульса- разряда пары триггер 32, по установочному входу, блоком 19 восстановления возвращается.в нулевое состояние, нулевой выход которого поступает на вход элемента ИЛИ 36 (первая часть), куда поступает положительный уровень запускающий триггер 32 и выход элемента И 34. В результате единичный импульс-разряд передается на выход элемента ИЛИ 35, а нулевой - на выходэлемента ИЛИ 36. При коде 01 на выходе первого блока 17 компараторов триггер 33 устанавливается в единичное состояние, теперь первым по элементу ИЛИ 36 передается нулевой импульс, а по элементу ИЛИ 35 - единичный импульс.Первые выходы первого и второго селекторов 20 и 21 объединяются при помощи элемента: ИЛИ 37 (фиг.5), а вторые выходы объединяются при помощи элемента ИЛИ 38. Выход элемента ИЛИ 37 через элемент ИЛИ 40 передается в первый выход устройства; а выход элемента ИЛИ 38 через элемент ИЛИ 39 передается во второй выход устройства. В одновибраторах 41 и 42 формируются импульсы длительностью также Т/4, которые отстают от основных (запускающих одновибраторы) импульсов на Т/4 и направляются на противоположные выходы устройства. В результате восстанавливает;ся сочетание входной двоичной информации (фиг.ба,б) лишь с той разницей, что импульсы на выходах элементов ИЛИ 39 и 40 сдвинуты по оси времени. вправо на один такт Т, это и очевидна при сопоставлении .сигналов фиг.бв,л.Формула изобретения Устройство для обмена цифровой информацией, содержащее два одновибратора, генератор импульсов, триггер и первый передатчик, выходы. которого подключены к выводам первой обмотки первоготрансформатора, выводы второй обмотки которого соединены с входами первого дифференциального усилителя, выход которого подключен к информационному входу первого блока компараторов, управляющий вход ко- торого соединен с управляющим входом первого передатчика и является управляющим входом устройства линейными входами которого являются выводы третьей обмотки первого трансформатора, о т л ич а ю щ е е с я тем; что, с целью повышения помехоустойчивости,.введены два формирователя посылок, элемент ИЛИ, два селектора, второй блок компараторов, блок восстановления импульсного сигнала, второй передатчик, сч 1 етчик импульсов, второй трансформатор, второй дифференциальный усилитель, источник напряжения и распре-. делитель, выходы которого подключены к первым входам первого формирователя посылок, первый и второй выходы которого соединены с информационными входами первого передатчика, и к первым входам второго формирователя посылок, первый, 203035 второй и третий выходы которого соединены соответственно с информационными входами второго передатчика, управляю-. щий вход которого подключен к управляющему входу первого передатчика, и с одним входом источника напряжения, другой входи выходы которого соединены соответственно с третьим выходом первого.формирователя посылок и со средними точками первых обмоток первого трансформатора и второго трансформатора, выводы первой и второй обмотки которого соединены соответственно с выходами второго передатчика, управляющий вход которого подключен к управляющему входу второго блока. компараторов,.и.с входами второго дифференциального усилителя, выход которогоподключен к информационному входу второго блока компараторов, первые выходы которого и первые выходы первого блока компараторое соединены соответственно с информационными входами второго и первого селекторов, выходы которых подключен к входам блока восстановленияимпульсного сигнала, одни выходы которого соединены с блокировачными входами первого и второго селекторов, управляющие входы которых соединены с однимивыходами счетчика импульсов, другой выход которого подключен к первому установоч ному входу триггера, второйустановочный вход и выход которого соединены соответственно с вторым выходомпервого блоку,компараторов и с входом генератора импульсов, выход которого подключен: к входу 1,счетчика импульсов и к стробирующим входам первого и второго селекторов, причем инверсный выход первого одновибратора подключен к управляющему входу второго одновибратора, прямойи инверсный выходы которого соединены соответственно с одним входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу распределителя, и с управляющим входом 45 первого одновибратора, прямой выход которого соединен с другим входом элемента ИЛИ и третьими входами первого и второго формирователей посылок, к четвертым входам которых подключен прямой выход вто 50 рого одновибратора, сигнальный входкоторого и сигнальный вход первого одновибратора являются информационными входами устройства, информационными выходами которо".о являются другие выходы блока восстановления импульсного сигнала., Рогулич аказ 704 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-ЗЬ, Рауаская нэб., 4/5 Производственно-иэдательскиИ кОмбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101