Устройство для декодирования манчестерского кода

30 Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано дляпостроения локальных сетей связи,Целью изобретения является расширение Аункциональных возможностейустройства за счет обеспечения контроля сбоев.На Аиг. 1 представлена структурная схема устройства; иа Аиг. 2 - 1 Офункциональная схема Аормирователяимпульсов; на Аиг. 3 - функциональная схема распределителя импульсов;на фиг. 4 " Функциональная схемаблока обнаружения сбоев; на фиг, 5 15и б - временные диаграммы, поясняющие работу устройства при декодировании соответственно корректной и некорректной входных кодовых комбинаций е 20Устройство для декодирования манчестерского кода содержит (фиг.1)линейный блок (входной усилитель) 1,формирователь 2 импульсов, генератор3 тактовых импульсов, первый 4 ивторой 5 элементы И,счетчик 6 импульсов, распределитель 7 импульсов,триггер 8 и блок 9 обнаружения сбоев,Формирователь 2 импульсов содержит (Аиг.2) триггер 10 и элементыИ-НЕ 11-13.Распределитель 7 импульсов содержит (фиг.3) декиАратор 14, элементИ 15 и триггеры 1 б,Блок 9 обнаружения сбоев содержит 35(фиг.4) счетчик 19 импульсов, первыйэлемент И 20, триггер 21, элементИЛИ 22, второй элемент И 22 и элемент НЕ 24.Устройство работает следующим 40образом.В исходном состоянии на входе ипрямом выходе блока 1, на выходахформирователя 2 и элементов И 4 и 5,втором, третьем и пятом выходах 45распределителя 7 установлены уровнилогического "0", на инверсном выходе блока 1, выходах счетчика б, первом и четвертом выходах распределителя 7 установлены уровни логической1иПри поступлении на вход устройства информации, представленной манчестерским кодом, устройство обрабатывает количество циклов, соответствующее числу кодированных бит, и выделяет из входной информации данные исинхросигналы, Кроме того, устройство контролирует корректность входной информации по отклонению длительности битового интервала и, в соответствии с этим отклонением, Фиксирует сбойные ситуации, Устройство вырабатывает также сигнал; "Несущая", инициирующий наличие на входе кодированной информации. Поэтому работу устройства целесообразно рассмотреть отдельно", в случае декодирования корректной входной инАормации и в случае декодирования некорректной входной информации, т.е, при Фиксации сбойных ситуаций.В случае декодирования корректной входной информации устройство работает следующим образом.Входная информация (Аиг.5) поступает на вход линейного блока 1, с прямого выхода которого информация поступает иа первый вход Формирователя 2 импульсов и Э"вход триггера 8, а с инверсного выхода - на второй вход формирователя 2. Изменение состояния сигналов на выходах блока 1 вызывает срабатывание Формирователя 2, на выходе которого (Фиг. 5 б) вырабатывается импульс уровня логической "1", поступающий на первые входы элемента И 4 и блока 9 обнаружения сбоев. В этот момент на втором входе элемента И 4 (Фиг.5 г) установлен уровень логической , что приводит к передаче на вход счетчика б (Аиг.5 д) импульса уровня логической "1" с выхода Аормирователя 2. Это приводит к обнулению счетчика 6 и, как следствие, установке на гятом выходе распределителя 7 (фиг. 5 в) сигнала уровня логической 1" (" Несущая" ), поступающего на первый вход элемента И 5 и на чет. - вертый вход блока 9 обнаружения сбоев. В этот момент времени на первом выходе расп 1;еделителя 7 (Аиг.5 г) устанавливается игнал уровня логического 0", которьй блокирует элемент И 4, для устранения ложных запусков устройства в случае декодирования некорректной входной инАормации. Установка уровня логической на пятом выходе распределителя 7 разрещает прохождение тактовых сигналов с выхода генератора 3 через элемент И 5 на счетный вход четчика б (фиг.5 е), При поступлении тактовых импульсов начинает изменяться состояние выходов счетчика б (Фиг,5 ж). Распределитель 7 анализирует состоя 1495999ние уровней сигналов на выходахсчетчика 6 и вырабатывает на втором и третьем выходах (фиг.5 з) сигналы уровня логической "1", а начетвертом выходе - сигнал уровня логического "О",В таблице приведена зависимостьсостояний выходов распределителя 7импульсов от состояний его входов.Таким образом, в зависимости отколичества тактовых импульсов, поступающих на счетный вход счетчика6, вырабатываются импульсы, обеспечивающие запись истинного значениядекодируемого двоичного сигнала втриггер 8 (фиг. 5 з), и синхросигнал,сопровождающий декодирование двоичного сигнала на третьем выходе распределителя 7, после чего устройство готово декодировать следующийбит входной информации (установкана первом выходе распределителя 7уровня логической "1"). Поступлениена вход устройства нового бита вызывает срабатывание формирователя2, что опять приводит к сбросу счетчика 6 и повторению цикла декодирования. В случае, если декодируемыйбит является последним (счетчик 6 30досчитает до единичного состояния(на его выходах устанавливаютсяуровни логической "1"), что приводитк установке устройства в исходноесостояние, При этом на пятом выходераспределителя 7 (фиг, 5 в) установлен уровень логического "О" и поступление тактовых импульсов с выходагенератора 3 заблокировано, счетчик6 остается .в единичном состоянии.40Таким образом, при декодированиивходной информации на пятом выходераспределителя 7 устанавливаетсяуровень логической "1", инициализируюЩий сигнал Несущаяи и снимаемый 45при окончании декодирования при отсутствии информации на входе устройсяа.Случай декодирования некорректнойвходной информации можно разделитьна две ситуации: появление лишнегоперехода в декодируемом бите и смещение гарантированного перехода, В первом случае за появлением лишнего пере, хода производится во второй половинедекодируемого битового интервала,иначе - в половине битового интервала, следующей за гарантированным переходом и определяющей истинное значение декодируемого бита. При этом лишний переход фиксируется блоком 9 обнаружения сбоев, который контролирует состояние выхода формирователя 2 и первого выхода распределителя 7. Переход, т.е, импульс, уровня логической "1" на выходе формирователя 2 воспринимается блоком 9 как лишний, если на первом выходе распределителя 7 в этот момент установлен уровень логического "О" и этот переход является вторым после гарацтированного перехода. При этом состояние первого выхода распределителя 7 (уровень логического "О") после гарантированного перехода не изменялось. В этот момент блок 9устанавливает на своем выходе (фиг, 6 к) сигнал уровня логической "1" (сбой), который снимается при условии установки на первом выходе распределителя 7 уровця логической 111 иВВо втором случае, т,е. при смещении гарант ир ованног о п ер ехода, на четвертом выходе распределителя 71 формируется импульс логического 0 который фиксируется блоком 9. Если после этого состояние пятого выхода распределителя 7 (несущая) не изменяется, т.е. сохраняется состояние уровня логической "1 , и на выходе формирователя 2 выработан импульс уровня логической "1", то на выходе блока 9 (фиг.бк) формируется сигнал уровня логической "1" (сбой), инициирующий некорректность входной информации .Формирователь 2 импульсов (фиг.2) ра ботает следующим образ ом.В исходном состоянии на первом входе и выходе формирователя 2 установлены низкие логические уровни, на втором входе - высокий логический уровень, на пятом выходе триггера 10 - низкий логический уровень, на инверсном выходе - высокий логический уровень, на выходах элементов И-НЕ 11 и 12 установлены высокие логические уровни. Смена состояния ,на входах формирователя 2, т.е. установка на первом входе высокого логического уровня, а на втором входе- низкого логического уровня, приводит к срабатыванию элемента И-НЕ 11, на, выходе которого устанавливается логический уровень, что, в свою очередь, вызывает срабатывание элемента И-НЕ12 и установку на его выходе высокого логического уровняУстановка высокого логическбго уровня на выходе элемента И-НЕ 13 приводит к записи5 в триггер 10 состояния на первом входе Формирователя 2, т.е. к установке на прямом выходе триггера 10 высокого логического уровня, а наинверсном выходе - низкого логичес кого уровня, что вызывает блокирование элемента И-НЕ 11, и 7 как следст-. вие, установку на его выходе высокого логического уровня, а на выходе элемента И-НЕ 13 низкого логического 15 уровня. Изменение состояния выходов формирователя 2 обратное, т,е, установка на первом входе низкого логи-. ческого уровня и на втором входе высокого логического уровня вызывает 20 аналогичное срабатывание Формирователя 2 с учетом записи в триггер 10 нулевого значения при помощи элемента И-НЕ 12, т.е. переводит формирователь 2 в исходное состояние. 25Распределитель 7 импульсов (Фиг.З) работает следующим образом.В исходном состоянии на входах распределителя 7 установлены высокие логические уровни, на первом, вто" 30 ром, третьем, четвертом н пятом выходах дешифратора 14, соответствующих коду на входах ОООО, 01 бО, 1100, 1110,0101, установлены логические уровни,.на шестом выходе дешифратора 14 (код 1111) установлен низкий логический уровень, на выходе .элемента И 15 - низкийлогический уровень, на первом выходе распределителя 7 - высокий логический уровень, на втором, третьем выходах - низкий логический уровень. Последовательное изменейие состояния входов распределителя 7, являющихся выходами счетчика 6, приводит к срабатыванию де- шифратора 14 и к последовательному срабатыванию триггеров 16-18, т.е, к установке на выходе триггера 16 сигнала низкого логического уровня а на выходах триггеров 17 и 18 сиг налов высокого логического уровня.Блок 9 обнаружения сбоев (Фиг,4) работает следующим образом.В исходном состоянии на первом входе блока 9 установленынизкие логические уровни, на втором и третьем входах - высокие логические уровни, на выходах счетчика 19, триггера 21, элементов И 20,23 - низкие логические уровни, на выходе элемента НЕ 24 - высокий логический уровеньУстановка на втором входе блока 9 низкого логического уровня разрешает работу счетчика 19 и послетого, как на его .счетный вход поступают два импульса, на выходе счетчика 19, являющемся выходом второгоразряда, устанавливается сигнал высокого логического уровня, которыйчерез элемент ИЛИ 22 поступает навыход блока 9 и инициализирует сигнал"Сбой", т.е. Фиксируется ситуацияпоявления лишнего перехода. Установка на втором входе блока 9 высокого логического уровня приводит к обнулению счетчика 19 и снятию сигнала "Сбой".При Фиксации ситуации смещениягарантированного перехода на пятомвыходе распределителя 7 импульснизкого логического уровня вызываетустановку на выходе триггера 21 высокого логического. уровня. Это позволяет транслировать импульсныйсигнал высокого логического уровняс выхода Формирователя 2 через эле- .менты И 23 и ИЛИ 22 на выход блока 9,инициализируя сигнал "Сбой", соответствующий смещению гарантированно-.го перехода, и сбросить триггер 21через элементы НЕ 24 и И 20.Таким образом, по сравнению сизвестным предлагаемое устройствообладает расширенными возможностями,обеспечивая слежение за несущей,т,е, наличие информации на входеустройства, и контроль сбойных ситуаций,Формула изобретения1. Устройство для декодирования манчестерского кода, содержащее Формирователь импульсов, генератор тактовых импульсов, счетчик и триггер, выход которого является информационным Выходом устройства о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения контроля сбоев, в него введены ли". нейный блок, элементы И, распределитель импульсов и блок обнаружения сбоев, вход линейного блока является выходом устройства, прямой выход линейного блока соединен с информационным входом триггера и первым1495999 входом формирователя импульсов, инверсный выход линейного блока соединен с вторым входом формирователяимпульсов, выход которого соединенс первыми. входами блока обнаружениясбоев и первого элемента И, выходкоторого соединен с установочнымвходом счетчика, выходы которогосоединены с одноименными входамираспределителя импульсов, первый выход которого соединен с вторыми входами первого элемента И и блока обнаружения сбоев, второй выход распределителя импульсов соединен стактовым входом триггера, третий выход является первым управляющимвыходом устройства, четвертый выходсоединен с третьим входом блока обнаружения сбоев, пятый выход соединен с первьщ входом второго элемента И, четвертым входом блокаобнаружения сбоев и является вторьщуправляющим выходом устройства, вы-ход блока обнаружения сбоев является третьим управляющим выходом устройства выход генератора тактовыхимпульсов соединен с вторым входом второго элемента И, выход которогосоединен со счетным входом счетчика,2. Устройство по п.1, ,о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок обнаружения сбоев содержит счетчик, эле"менты И, элемент НЕ, элемент ИЛИ итриггер, выход счетчика соединен с 10 первым входом элемента ИЛИ, выходпервого элемента И соединен с входом установки в "О" триггера, выходкоторого соединен с первым входомвторого элемента И, выход которогоС15 соедйнен непосредственно с вторымвходом элемента ИЛИ и через элемент.НЕ с первым входом первого элемента И, счетный вход счетчика и второй вход второго элемента И объеди иены и являются первым входом блокаобнаружения сбоев, установочныйвход счетчика, вход установки в "1".триггера и второй вхоя первого элемента И являются соответственно вто" 25 рым - четвертым входами блока обнаружения сбоев, выход элемента ИЛИявляется выходом блока обнаружениясбоев.1 Выходные линии1 Входные линии .1 1 1 1 2 3 4 5 1 2 3 4 О О О О О О О О 1 1 1 1 1 1 1 О О О О 1 1 1 1 О О О О 1 1 1 1 О О 1 1 О О 1 1 О О 1 1 О О 1 1 О 1 О 1 О 1 О 1 О 1 О.1 О 1 О 1 О О О О О ОО 1 1 1 1 1 1 1 1 О О 1 1 1 1 1 О О О О О О О О О О О О 1 1 1 1 О О О О О О О О О 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 О 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 О1495999 оставитель М,Никуленковехред М,яндык Корректор Н. Корол едактор ИЛмакова оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,1.Р ф Ъю ФЮ ЯЗаказ 4287/57 Тираж 884ВНИИПИ Государственного комитета по изоб113035, Москва, Ж, Ра Подписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРкая наб., д. 4/5