Канал связи для одновременной передачи напряжения питания, синхроимпульсов и информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 17374 9) 51)5 0 06 Р 13/00, 13/366 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Изобр редачи ин ся для сб дискретнь тизированм пе- оватьников томасится к систе может испол ации от ист например, а х голосовани етение отн формации и ора инфор х сигналов ных систем(Я ОО связи, содержащий ию, соединяющую чеые шкафы, центральчик с абонентными ми. Недостаток извеключается в его сложржащий слитель- моперентныМи ной ли- ередача связи, соде тронной вычи альным при ый с абоне и двухпрово каналу идет АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного машиностроения (72) О.В, Галкин(56) Ситняковский И.В. и др. Цифровые системы передачи абонентских линий, М.; Радио и связь, 1987.Авторское свидетельство СССР М 1529233, кл. О 06 Р 13/00, 1987, (54) КАНАЛ СВЯЗИ ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТА НИЯ, СИНХРОИМПУЛЬСОВ И ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к системам передачи информации и может использовать Известен каналмногопроводную линрез распределительнный приемопередати риемопередатчи кастного устройства заноси.Известен каналблок сопряжения элекной машины с центрдатчиком, связаннприемопередатчикамнией связи. По этому ся для сбора информации от источников дискретных сигналов, например, в автоматизированных системах голосования, Целью изобретения является упрощение канала связи. Предлагаемый канал связи состоит из центрального приемопередатчика и группы абонентных приемопередатчиков. В свою очередь центральный приемопередатчик содержит два источника напряжения. резистор, блок переключения, формирователь сигналов, компаратор, транзисторный ключ, счетчик, триггер, элементы задержки, И, а абонентный приемопередатчик содержит делитель напряжения, транзисторный ключ, компаратор, накопительный конденсатор, токозащитный диод, три элемента И, триггер, генератор импульсов, счетчик Джонсона, двоичный счетчик, дешифратор и элемент задержки. 2 ил,информации в виде линеиных аналоговых сигналов, что усложняет канал связи,Целью изобретения является упрощение канала связи,Указанная цель достигается тем, что известный канал связи, содержащий блок сопряжения электронной вычислительной машины с центральным приемопередатчиком, связанным с абонентными приемопередатчиками двухпроводной линией связи, причем центральный приемопередатчик состоит из двух источников напряжения, токо- ограничительного резистора, блока переключения, формирователя синхросигналов, компаратора и транзисторного ключа, а каждый а боне нтный приемопередатчик содержит делитель напряжения, транзисторный ключ. компаратор, накопительный конденсатор итокозащитный диод, один полюс которого соединен с потенциальной шиной линии связи, а другой через накопительный конденсатор с общим проводом линии связи, снабжен в центральном приемопередатчике элементом задержки, элементом О, ВЯ- триггером, счетчиком, а каждый абонентный приемопередатчик содержит дополнительно три элемента И, О-триггер, генератор импульсов, счетчик Джонсона, двоичный счетчик, дешифратор, элемент задержки, причем в центральном приемопередатчике разнополярные выходы источников напряжения соединены с общей шиной линии связи, а вторые выход первого источника напряжения через токоограничительный резистор соединен с потенциальной шиной линии связи и коллектором транзисторного ключа, который соединен с вторым выходом второго источника напряжения через блок переключения, управляющий вход которого соЕдинен с выходом блока сопряжения электронной вычислительной машины, а также с входом сброса счетчика и входом запуска формирователя синхроимпульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика, базой транзисторного ключа и входом сброса ВЯ-триггера, а также через элемент задержки с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с потенциальной шиной линии связи через компаратор, а выход с Я-входом КЯ-триггера, выход которого и выходы счечика соединены с входами номера абонента и информации блока сопряжения с электронной вычислительной машины, а в каждом из абонентных приемопередатчиков потенциальная шина линии связи соединена через делитель с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с синхровходом О-триггера, а втрой вход первого элемента И. соединен с инверсным выходом О-триггера, прямой выход которого содеинен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход со счетным входом счетчика Джонсона, первый выход которого соединен со счетн ым входом двоичного счетчика, второй выход счетчика Джонсона соединен с первым входом третьего элемента И, а третий через элемент задержки с входом сброса О-триггера, выходы двоичного счетчика соединены с входом дешифратора, выход котоого соединен с вторым входом третьего элемента И, третий вход которого является информационным входом абонентного приемопередатчика, выход третьего элемента И соединен с базой транзисторного ключа, эмиттер которого соединен с общей линией связи, а коллектор с входом делителя и компаратора, выход которого соединен с входом сброса двоичного счечика, причем всецепи питания электронных блоков и элементов подключены параллельно накопитель 5 ному конденсатору, информационный входО-триггера подключен к шине логическойединицы канала связи,На фиг, 1, 2 показан канал связи,На фиг. 1 приведена структура цент 10 рального приемопередатчика. Он состоитиз двух источников напряжения 1 - 1 и 1-2,токоограничительного резистора 2, блока 3переключения, транзисторного ключа 4,компаратора 5,элемента 6 задержки, фор 15 мирователя 7 синхроимпульсов, элемента2 И 8, счетчика 9, ВЯ-триггера 10, блока 11сопряжения электронной вычислительноймашины, линии 12 связи.На фиг. 2 показана структура абонент 20 ного приемопередатчика, Он состоит из токозащитного диода 13 с накопительнымконденсатором 14, генератора 15 импульсов, делителя 16 напряжения, первого элемента И 17, О-триггера 18, второго элемента25 И 19. счетчика Джонсона 20, двоичного счетчика 21, дешифратора 22, элемента 23 задержки, третьего элемента И 24,компаратора 25 и транзисторного ключа 26.В канале связи используется централь 30 ный приемопередатчик, где два источниканапряжения 1-2 и 1-2 соединены междусобой и общей шиной линии связи разнополярными полюсами, один полюс источниканапряжения 1 - 1 соединен с потенциальной35 шиной линии 12 связи через токоограничительный резистор 2, другой источник напряжения 1-2 своим полюсом соединен сколлектором транзисторного ключа 4 и потенциальной шиной линии 12 связи через40 блок 3 переключения, к управляющему входу которого подключен выход блока 11 сопряжения с электронной вычислительноймашиной, а также вход сброса счетчика 9 ивход формирователя 7 синхроимпульсов,45 выход которого соединен с базой транзисторного ключа 4, счетным входом счетчика9, входом сброса ВЯ-триггера 10 и входомэлемента 6 задержки, Один вход элементаИ соединен с выходом элемента 6 задержки,50 а другой через компаратор 5 с потенциальной шиной линии 12 связи, выход элементаИ 8 соединен с 3-входом ВЯ-триггера 10,выход которого, а также выходы счетчика 9соединены с входами блока 11 сопряжения55 с электронной вычислительной машины.Все абонентные передатчики соединены слинией 12 связи так, как показано на фиг, 2,К потенциальной шине линии 12 связи вкаждом абонентном приемопередатчике че20 30 40 45 50 55 рез токозащитный диод 13 подключен накопительный конденсатор 14, делитель 16 напряжения, вход компаратора 25 и коллектор транзисорного ключа 26, эмиттер которого, а также общие шины делителя 16 напряжения, компаратора 25, накопительного конденсатора 14 соединены с общей шиной линии связи, выход делиеля 16 напряжения соединен с одним входом первого элемента И 17, другой вход первого элеменат И 17 соединен с инверсным выходом О-триггера 18, синхровход которого соединен с выходом первого элемента И 17, вход данных О-триггера и шины питания элементов и электронных блоков подключены параллельно накопительному конденсатору 14, Выход О-триггера 18 и генератора 15 импульсов соединены с входами второго элемента И 19, выход которого соединен со счетным входомсчетчика Джонсона 20, первый выход которого соединен с тактовым входом двоичного счетчика 21, второй выход счетчика Джонсона 20 соединен с первым входом третьего элемента И 24, а третий через элемент 23 задержки с входом сброса О-триггера 18, выходы двоичного счетчика 21 чеез дешифратор 22 соединены с вторым входом третьего элемента И 24, тоетий вход которого является информационным входом абонентного приемопередатчика, Выход третьего элемента И 24 соединен с базой транзисторного ключа 26, эмиттер которого соединен с общей линой линии 12 связи, а выход компаратора 25 соединен с входом сброса двоичного счет- цика 21.Канал связи работает следующим образом.В начальном состоянии через потенциальную шину линии 12 связи и токозащитный диод 13 осуществляется полный заряд накопительных конденсаторов 14 от источника напряжения 1 - 1 через токоограничительный резистор 2, Этим обеспечивается подача напряжения питания на электронные элементы и блоки абонентных приемо- передатчиков и сохранение этого напряжения на время кратковременного замыкания в линии связи. Цикл приема и передачи начинается посылкой управляющего, импульса от электронной вычислительной машины с выхода блока 11 сопряжения. Во время этого импульса блок 3 переключения соединяет потенциальную. шину линии 12 связи с минусом источника напряжения 1-2 и тем самым на входах абонентных приемо- передатчиков устанавливается небольшое отрицательное напряжение, Импульсом с выхода блока 11 согряжения осуществляется установка в "0" выходов счетчика 9, а после окончания импульса формирователь 7 синхроимпульсов начинает формировать серию импульсов. Отрицательное напряжение в линии обеспечивает срабатывание компаратора 25, который выходным импульсом устанавливает в "0" двоичный счетчик 21, Отрицательное напряжение в линии связи не вызывает выхода из строя первого элемента И 17, так как с учетом коэффициента передачи делителя 16 его значение не превышает предельно допустимого и воспринимается первым элементом.И 17 как "0". Предполагая, что на второй вход первого элемента И 17 поступает "1", отметим, что после окончания импульса начала цикла на прямом выходе О-триггера 0 установится "1", записанная им с информационного входа О-триггера положительным фронтом с выхода первого элемента И 17. Это обеспечит поступление серии импульсов на счетчик Джонсона с выхода второго элемента И 19. Первый импульс с выхода 0 1 счетчика Джонсона установит двоичный счетчик 21 в единичное состояние, с второго выхода 02 счетчика Джонсона 20 импульс, имеющий длительность равную периоду следования импульсов генератора 15, подготовит к срабатыванию третий элемент И 24, Однако при установке "0" на информационном входе приемопередатчика на выходе третьего элемента И 24 будет присутствовать "0", что приведет к удержанию транзисторного ключа 26 в закрытом состоянии, Импульс с выхода 03 счетчика Джонсона через элемент 23 задержки сбросит выход 0 О-триггера в "0" и в таком состоянии каждый приемопередатчик будет находиться до доступления следующих синхроимпульсов на линии связи. Отметим, что этому состоянию соответствует различие на единицу кода счетчика 9 и кодов в двоичных счетчиках 21 всех або.нентных приемопередатчиков,Импульсы с выхода формирователя 7 синхроимпульсов поступают на тактовый вход счетчика 9, увеличивая значение кода на выходах счетчика 9 на единицу, Каждый из импульсов, воздействуя на вход транзисторного ключа 4, снижает напряжение в линии почти до нуля (до напряжения насыщения транзистора), что воспринимается логическим первым элементом И 17 как "0". После окончания синхроимпульса происходит запись "1" на выход О-триггера и после этого изменение состояний выходов счетчика Джонсона 20, В каждом абонентном приемопередатчике дешифратор 22 имеет свою определенную настройку, отличную от других приемопередатчиков и, например, соответствует его номеру. Поэтому, когда код в счетчике 21 в связи с приходом очередногосинхроимпульса из линии связи, станет рав- Формум ла изобретенияным коду настройки дешифратора 22, тре- Канал связи для одновременной переИ 24 б ет подготовлен к дачи напряжения питания, синхроимпульудетжа ий блоксрабатыванию единичным значением с вы- сов и информации, содержащий локф то а 22. П и поступлении на 5 сопряжения электронной вычислительнойм и иемопе е атчиинформационный вход приемопередатчика машины с центральным при м р дмент И 24 б дет подготовлен ком, связанным с абонентными приемопеи во ной линией связи,ко второму входу и при появлении импульса редатчиками двухпроводнс выхода 0 2 счетчика Джонсона 20 замкнет- причем центральный приемопередатчик со 26. Это вызовет 10 стоит издвух источников напряжения, токото а блокауменьшение напряжения на входе компара- ограничительного резистора, локатора 5, что приведет к появлению единично- переключения, формирователя синхросигь на выходе компаратора 5. налов, компаратора и транзисторного клюго импульса на выходеЭлемент б задержки на время, несколько ча, а каждыи абольшее чем длительность импульса с выхо приемопередатчик содержит делитель нада формирователя 7, устанавливает на вхо- пряжения, транзисторный ключ, компараде элемента И 8 "0", т.е. блокирует тор, накопительный конденсатор ивоздействие синхроимпульса в линии 12 токозащитный диод, один полюс которогосвязи на входустановки 1 триггера 10, В то соединен с потенциальной шиной линииже время с каждым синхроимпульсом с вы связи, а другой через накопительный конхода формирователя 7 ВЯ-триггер 10 сбра- денсатор - с общим проводом линии связи,т я в н ль, Поэтому, когда в линии о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельювязи ент альный и исвязи появляется импульс, вызванный сра- упрощения канала связи, ц р рбатыванием транзисторного ключа 26, он, емопередатчик содержит элемент задержвызывая срабатывание компаратора 5,уста ки, элемент И, В, -триггер. счетчик, ановит ВЯ-триггер 10 в единичное состояние, каждый абонентный приемопередатчик сокоторое будет существовать до следующего держит дополнительно три элемента И,синхроимпульса с выходла формирователя триггер, генератор импульсов, счетчик7. Таким образом, код с выходов счетчика 9 Джонсона, двоичный счетчик, дешифратор,несет информацию с номера опрашиваемо элемент задержки, причем в центральномгоп ре едатчика, а значение бита с выхода приемопередатчике разнополярные выхоВЯ-т игге а 10 о значении бита входной ин- ды источников напряжения соедине сформации абонентного приемопередатчи- щей шиной линии связи, а второй выходка, Электронная вычислительная машина первого источника напряжения через токочерез блок 11 сопряжения принимает код с 35 ограничительный резистор - с потенциальвыходов центрального сч тчиосчетчика 9 иВЗ-триг- ной шиной линии связи и коллекторомтранзисторного ключа, который соединен сгера 10,По значению кода счетчика 9 определя- вторым выходом второго источника напряется номер абонентного приемопередатчи- жения через блок переключения, упраляюка, а информация, поступающая на вход 40 щий вход которого соединен с выходомэтого приемопередатчик,а чика определяется блока сопряжения с электронной вычислизначением ита тельной машиной, а также с входом сбросаКанал связи осущетсвляется в соответ- счетчика и входом запуска формирователяствии с приведенной структурой. Отдель- синхроимпульсов, выход которого соединенные элементы и локи,блоки например 45 со счетным входом счетчика, базой транзиформирователь 7 синхроимпульсов 7 и эле- сторного ключа и входом сброса ВЯ-триггемент д6 за ержки, выполняются в рамках из- ра, а также через элемент задержки сй вхо ковестных техническихических решений, для первым входом элемента И, второ дабонентных приемопередатчиков использу- торого соединен с потенциальной шинойются микросхемы 561, 564, 176 серии, обес линии связи через компаратор, а выход - спечивающие малое энергопотр опотребление, В Я-входом ВЯ-триггера, выход которого и выкачестве блока сопряжения электронной ходы счетчика соединены с входами номеравычислительной машины рекомендуется ис- абонента и информации блока сопряженияпользование портата 580 ВВ 55, электронная электронной вычислительной машины, а ввычислительная машина и кш на практически лю каждом из абонентных приемопередатчибая, сочетаемая с этим портом. ков потенциальная шина линии связи соеб м, в настоящем канале динена через делитель с первым входомТаким о разом, в насвязи за счет передачи имедачи импульсных сигна- первого элемента И, выход которого соедилов по сравнению с пр ототипом существен- нен с синхровходом О-триггера, а второйвход - с инверсным выходом О-триггера,но упрощается канал связи.1737458 иг 1 прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - со счетным входом счетчика Джонсона, первый выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, второй выход - с первым входом третьего элемента И, а третий через элемент задержки - с входом сброса О-триггера, выходы двоичного счетчика соединены с входом дешифратора, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, третий вход которого является информационным входом абонентного приемопередатчика, выход третьего элемента И соединен с базой транзисторного ключа, 5 эмиттер которого соединен с общей шинойлинии связи, а коллектор - с входом делителя и компаратора, выход которого соединен с входом сброса двоичного счетчика, причем все цепи питания электронных блоков и эле ментов, информационный вход О-триггераподключены к шине логической единицы канала связи.1737458 Составитель О, Галкинехред М,Моргентал Редактор О, Спесивых ректор О. Кундр аказ 1893 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10