Программируемая линия задержки

/15 БР ЕНИ 2 тся к импульснои о для построения алов многоканалькретной информаПрограммируе держит первый р входную шину 2, п 3,"блок 4 управле нающий блок 5 (О гистр 6, регистр 7 Целью изобрете ие области примен ия изменения у рограммируемых э ирования сигнала. является расширеза счет обеспеченей напряжений нтов двоичного ко- . ния ени ров леме СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1345325, кл. Н 03 К 5/13, 1985.Авторское свидетельство СССРМ 1406753, кл. Н 03 К 5/153, 1986,(54) ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ157) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для имитации сигналов многоканальных систем обмена дискретной информацией. Цель - расширение . области применения за счет обеспечения изменения уровней напряжения программируемых элементов задерживаемого сигнала двоичного кодирования. Цель в программируемой линии задержки достигается тем, что параллельно с задерживаемым сигналом формируют дополнительные импульсы "шума" с длительностью, равной Изобретение относ технике и предназначе устройств имитации сиг ных систем обмена ди цией. длительности отдельных элементов задерживаемого сигнала, и фазой, определяемой входным кодом задержки битов и нулевым текущим адресом считывания слов, делят импульсы "шума" по частоте следования с управляемым коэффициентом, задаваемым входным кодом скважности импульсов "шума", после чего суммируют импульсы "шума" по модулю 2 с задержанным сигналом, для чего введены два регистратора сдвига, мультиплексор, два О-триггера, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и в блок 4 управления мультиплексор, О-триггер, двэ преобразователя код-временной интервал и делитель частоты следования импульсов, Кроме того, программируемая линия задержки содержит входные и выходные шины, оперативно-запоминающий блок, два буферных регистра, а блок управления содержит генератор тактовых импульсов, . С распределитель импульсов, формирователь управляющих импульсов, мультиплексор, счетчик текущих адресов записи, счетчик текущих адресов считывания. 2 ил. На фиг, 1 представлена блок-схема программируемойй линии задержки; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие ее работу,мая линия задержки согистр 1 сдвига, первую ервый буферный регистр ия, оперативно-запоми- У), второй буферный ресдвига, мультиплексор 8,первый и второй -триггерыО- еры 9 10 элемент входы счетчиков 20, 21 текущих адресов заИСКЛЮ ЩЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 первую и вторую писи и считывания соединены с третьим вывыходные шины вт у12 13 ор ю входную - ходом блока 4 управления и управляющимразрядную шину, треть в14 ю входную шину входом первого мультиплексора 19, первая15 синхронизации, генераторатор 16 тактовых 5 и вторая группы из в входов которого сое 1импульсов, распределитель и17 импульсов динены с группами выходов счетчиков 20, 2формирователь управляю18 яющих импуль- текущих адресов записи и считывания соотсов, первый мультиплексорк р 19 блока 4 уп- ветственно, а группа из е выходов мульти 35тчик 20 текущих адресов плексора является седьмым выходомзаписи, счетчик 21 текущих адресов считы блока 4 управления. Второи вход рв пе ваго ивания, О-триггер 22 блока 4 управления, первый вход второго преобразователей 23,первый и второй прео разователб азователи 23, 24 24 код-временной интервал соединены сокод-временной интервал, делителье тель 25 час- вторым входом 30 блока 4 управления, прия 23т ю вхо н юа-разрядную шину этом выход первого преобразователятоты, четвертую входную ал сое инен непос 26, пятую в-разрядную шину 27, шестую 15 код-временнои интервал двходную д-разрядную шину 28 седьмую редственно с первым входом делителя 25входную г-разрядную шинуя н ю шин 29, а блок 4 уп- частоты, второй вход которого соединен сов теля 24 коравления имеет восемь входосемь входов 29 - 36 и вто- выходом второго преобразователя кодрой мультиплексор . ри эт37. П и этом блок 4 временной интервал, второй вход которогоя 2 часуправления включает посл едовательно сое соединен с первым входом делителя 5 часдиненные генератор 16 тактовых импуль- тоты.сов, расп еделитель импульсов17 пульсов и Н фиг. 2, а-е по оси абсцисс отложеноформирователь 18 управляющих импульсов время т, а по оси ординат - напряжения наи первым выходом 29 соединен с первым выходах 30, 31, 34, 33, 29, 32 блока 4 управвходом первого. буферного регистра 3, пер ления соответственно,вая входная шина соединена2 оединена с входом Работа программируемой линии задерпервого регистрра 1 сдвига, выходы которого жки заключается в следующем,р 2 пост паетчерез второй уферныи рб ф регистр 6 оператив- На информационныи вход уно-запоминающии лок, и рб к 5 первый буфер- входной дискретный двоичный сигнал, наный регистр, второи р ги3, й регистр 7 сдвига 30 пример, в виде периодических кодированподключен к входу мультиплексоексора 8. Груп- ных посылок, каждая из которых содержитпа из б-входов мультиплексора 8 соединена К элементов равной длительности, принисо второй входной б-разрядной шинойб- аз я ной шиной 14, а мающих одно из двух логических значенийвыход подключен к -вхО- ходу первого О-триг или 1, которым соответствуют низкий игера , выход к9 оторого соединен с первой 35 высокийуровни напряжений - , иинимаютвыходной шиной и первым12 первым входом эле- В. Элементы каждои посылки прСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11. Выход значения, например, в соответствии с М-помента И Щ1 по ключен к О-входу второго следовательностью. Начало каждой пос ылпа ает по в емени сО-триггера 10, подсоединенного выходом к ки задается, т.е. совпад рвторой выходной шине 13, Выход генерато фронтом синхроимпульса, поступающего нара 16 тактовых импульсов, группа из гп вы- входную шину 15 синхронизации, а информультиплексора 19 и выход мация о длительности - кодированным упходов первого мультиигналом лительностиделителя ч25 частоты являются выходами равляющим сигналом двх н ю шин 27.осьмой соответствен- посылки, подаваемым на входну уины 26 и 14но блока 4 управления. Второй вход распре На управляющие входные шины 26 иделителя 17 импульсов соединен с третьей подается кодированный двоичный сигналвходной шиноий 15 синхронизации и задержки, имеющий (а+ б) число разрядов,пе выми входами счетчиков 21, 22 текущих где б - число младших разрядов; а - числопервыми входамиадресов записи и считывания, вторая груп- старших разрядов кода рпа из б входов второго мультиплексора 37 50 кодируют в двоичном коде число битов исоединена со второй входной б-разрядной слов задержки.Этот (а +. б)-разрядный код задержкиом О-т игге а 22. Второй вход О- задает время, на которое должен быть затриггера 22 соединен с выходом мульти- держан входнои информ цима ионный сигнал,плексора 37 и первым входом первого 55 выдаваемый на выход с первого информаб т ля 23 ко -временной интер- ционного выхода 12, причем без изменениявал, а С-вход соединен с выходом счетчика его структуры. Сигнал, появляющийся на20 текущего адреса считывания, Группа из выходной шине 13, должен быть задержанА-входов счетчика 20 соединена с а-разряд- на ту же величину, но его структура измененой четвертой входнои шинойш ной 26 счетные на таким образом, что определенные эле5 10 15 менты каждой кодовой посылки имеют значения, противоположные значениям входного сигнала на входной шине 2 и задержанного сигнала на выходной шине 12, т.е. проинвертированы. Указанная операция имитирует воздействие шумов при приеме-передаче дискретной информации. Она может быть использована, например, при проверке устройств цикловой синхронизации в системах обмена дискретной информацией в условиях, максимально приближенных к реальным, когда в канале приема-передачи действуют помехи, искажающие передаваемые коды. В указанных устройствах обнаружение (свертка) принимаемого кода осуществляется с помощью дискретного фильтра (Дф), содержащего регистр сдвига на К разрядов входной информации, и сравнивающего устройства, подсчитывающего в каждом такте число совпадений (несовпадений) поразрядно 0 и 1 регистра сдвига и эталонной М-последовательности, П ри отсутствии полезного сигнала, когда принимается один шум, сравнивающее устройство регистрирует около 50 совпадений, а когда в ДФ полностью вдвигается М-последовательность - 100 Д совпадений, т.е, порог обнаружения составляетф. Практически с учетом возможного искажения отдельных элементов этого порог снижается и может быть даже переменным. Возможность искажения определенного количества элементов входного задержанного сигнала на самостоятельном выходе обеспечивает проверку указанного порога обнаружения и позволяет сравнить его с эталонным выходом.Инвертирование определенных элементов входной последовательности осуществляется путем их суммирования по модулю 2 с дополнительными импульсами, называемыми также для отражения физической сущности импульсами шума, формируемыми с помощью вновь введенных блоков. При этом длительность импульсов шума задается кодами длительности на входной шине 28 с ценой младшего разряда, равной периоду повторения тактовых импульсов, как и управляющих кодов. Элементы посылки, значения которых должны быть изменены на противоположные, определяются управляющим кодом скважности импульсов шума на входной шине 29. В результате, например, если скважность импульсов шума равна 2, т.е. код на входной шине 29 равен этой величине, изменяет свое значение на противоположное каждый второй элемент, при свертке М-последовательности в ДФ регистрируется 50 совпадений (несовпадений), т.е. последовательность. 20 25 30 35 40 45 50 55 любого вида полностью разрушается. С помощью регистра 1 сдвига осуществляется квантование информационного сигнала, поступающего с входной шины 2, с получением битов информации и задержки на время формирования слов, содержащих и битов. Сдвига информации в регистре 1 сдвига осуществляется с помощью. тактовых импульсов, формируемых генератором 16 тактовых импульсов блока 4 управления (фиг. 2, а). Период повторения Т импульсов генератора 16 тактовых импульсов выбирается из условия обеспечения необходимой точности квантования входного сигнала и, как минимум, должен быть меньше длительности отдельного кодового элемента входной посылки. В моменты времени, когда регистр 1 сдвига находится в установившемся состоянии, сигнал с его информационных выходов в виде и-разрядных слов переписывается в буферный регистр 6, с выходов которого подается на информационный вход ОО записи информации в ОЗУ 5. ОЗУ 5 предназначено для записи, хранения. и считывания информации в виде и-разрядных слов. Соответственно ОЗУ 5 содержит определенное число, например М, и-разрядных ячеек памяти, каждая из которых имеют свой в-разрядный адрес. Величина а находится как логарифм по модулю 2 от длительнссти входной посылки или периода повторения синхроимпульсов на входной шине 15, деленного на и. Т. Работа ОЗУ 5 осуществляется циклами записи-считывания с периодом повторения и. Т в соответствии с управляющими сигналами, вырабатываемыми формирователем 18 управляющих импульсов. Период повторения этих импульсов, а также их временное положение в течение каждого цикла работы ОЗУ 5 задаются выходными импульсами распределителя 17 импульсов, имеющими период повторения п.Т, длительность 0,5 Т и сдвинутыми один относительно другого на величину Т. На вход распределителя 17 подаются тактовые импульсы генератора 16, на информационные О-входы - нулевой код ("0" питания), а на вход ввода информации - короткие, длительностью около Т импульсы со входной шины 15 синхронизации. При поступлении импульса синхронизации, по времени соответствующего началу входной информационной посылки на входной шине 2, в распределитель 17 вводится нулевой код, установленный на его информационных выходах;на первом выходе распределителя 17 импульсов установится, например, низкий уровень, соответствующий выходному импульсуи на других ивыходах будет высокий уровень, что соответствует отсутствиюимпульсов. В результате произойдет синхронизация работы распределителя 17 импульсов, а далее и всего блока 4 управления, обеспечивающего формирование информационных слов с началом каждой информа ционной посылки на входной шине 2, Выходные импульсы распределителя 17 используются для формирования импульсов с помощью формирователя 18 управляющих импульсов с различной временной расста новкой в течение каждого слова.На фиг. 2, б изображены временные диаграммы импульсов на выходе 31 блока 4 управления, используемые для считывания информации иэ регистра 1 сдвига в буфер ный регистр 5. Фронт этих импульсов соответствует середине 8-го бита, когда сформировано информационное слово и регистр 1 сдвига находится в установившемсясостоянии, а спад - началу 4-го бита. Такие 20 импульсы могут быть сформированы с помощью Р-триггера, на В-вход которого подается с выхода распределителя 17 импульс 4-го бита, на С-вход - импульс 8-го бита, Р-вход соединен с высоким уровнем напря жения, а выходом является прямой выход Р-триггера. На фиг, 2, в представлены диаграммы импульсов выбора кристалла (выход 34 блока 4 управления), служащие для защиты информации ОЗУ 5 от разрушения при 30 перезаписи информации.Во время действия этих импульсов сигналы на адресных входах А ОЗУ 5 не должны изменяться. Сформированы эти импульсы также могут быть с помощью Р-триггера, на 35 Я-вход которого подается 5-й импульс, на Я-вход - 7-й импульс, а на С-вход через элемент 2 ИЛИ - 1-й и 2-й импульсы. При этом Р -вход триггера должен быть соединен с О-выходом, т.е, триггер должен быть 40 включен в счетном режиме.На фиг. 2, г изображены диаграммы импульсов управления записью-считыванием (выход 35 блока 4 управления), причем низкий уровень соответствует режиму записи. 45 Эти импульсы, так же как и другие импульсы: считывания информации из ОЗУ 5 в буферный регистр 3 (выход 29) и параллельной записи информации в регистр 7 сдвига (выход 32) - формируются по тому же принципу 50 с использованием Р-триггеров и элементов ИЛИ, количество которых с формирователе 18 должно быть равно 5 - по количеству выходов.Текущие гп-разрядные адреса записи и 55 считывания, от разности кодов которых зависит величина задержки, кратная длительности слова Т.п, формируются с помощью счетчиков 20 и 21 импульсов соответственно, В качестве счетных импульсов используются импульсы с выхода 31 блока 4 управления, которые также используются для коммутации адресов записи и считывания с помощью мультиплексора 19. Счетчик 20 адреса записи сбрасывается в нулевое исходное состояние импульсами синхронизации со входной шины 15, поступающими на В- вход счетчика. Поэтому запись первого слова с информационной посылкой со входной шины 2 в ОЗУ 5 осуществляется всегда в ячейку с нулевым адресом. Одновременно импульсы синхронизации с входной шины 15 подаются на Ч-вход ввода информации счетчика 21, в который записывается код задержки слов с а-разрядной входной шины 26, На информационных О-выходах счетчиков 20 и 21 формируются периодические а-разрядные коды адресов записи и считывания, которые коммутируются с помощью мультиплексора 19 и поступают (группа выходов 8 блока 4 управления) на адресные входы А ОЗУ 5, В результате через определенное число периодов после поступления входной последовательности, равное коду на входной шине 26, в счетчике 21 установится нулевой код и из ОЗУ 5 в буферный регистр 3 будет считано первое за период поступления синхроимпульса на входной шине 15 информационное слово с информационной входной последовательностью на входной шине 2. Таким образом, описанная ранее цепь задержки с ОЗУ 5 обеспечивает задержку с дискретом в длительность слова, т.е. величиной п,Т. Для получения задержки входной информации в реальном масштабе времени, т,е. с дискретом, равным периоду квантования на входной шине 2, требуется развертка каждого слова, считываемого в регистр 3 сдвига, которая осуществляется с помощью регистра 7 сдвига, Этот регистр имеет число разрядов, равное 2.п, Информация в первые и разрядов регистра 7 с буферного регистра 3 переписывается параллельно с помощью импульсов с выхода 32 блока 4 управления (фиг. 2, е) и импульсов с выхода 30 блока 4 управления в моменты времени, соответствующие фронту импульсов квантования на входе, продвигается в последующие п разрядов, подключенных к и информационным Х-входам мультиплексора 8, на управляющие Ч-входы которого подается входной, в данном случае З-разрядный, код задержки битов со входной шины 14, что обеспечивает возможность подключения на Р-вход Р- триггера 9 любого из и старших разрядов регистра 7, С помощью Р-триггера 9, информационный выход которого является первым выходом 12 устройства, осуществляется дополнительный сдвиг за1723656 10 10 15 20 25 30 35 40 45 50 держанного сигнала на один такт Т, чтобы его задержка была равна задержке сигнала на выходной шине 13. С выхода мультиплексора 8 задержанный сигнал параллельно поступает на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, на другой вход которого подаются импульсы "шума", сформированные с помощью вновь введенных элементов. Эти импульсы шума формируются по длительности с помощью второго преобразователя 24 код-временной интервал, работающего однако только во время формирования одиночного импульса, т.е, во время работы первого преобразователя 35 код-временной интервал, который является формирователем одиночных импульсов с внешним запуском, Длительность импульсов, формируемых преобразователем 23, управляется в-разрядным кодом длительности входной посылки на выходной шине 27,цена младшего разряда которого равна Т, так как в качестве счетных импульсов используются выходные импульсы генератора 16, Запускающий или стартовый импульс преобразователя 23 формируется на выходе мультиплексора 37 следующим образом,На информационные Х-входы мультиплексора 37 подаются все и импульсов номера битов, на управляющий Ч-вход - код битов задержки со входной шины 14, который обеспечивает выбор одного из п импульсов битов, а на Я-вход стробирования - импульс, формируемый О-триггером 22, с помощью которого осуществляется выбор первого задержанного слова с входной посылкой.Так как первое информационное слово, соответствующее началу входной посылки на входной шине 2, хранится в ОЗУ 5 по нулевому адресу, то это первое слово появится на выходе после выработки на выходе счетчика 21 текущего адреса считывания сигнала заема переноса, когда в счетчике 21 устанавливается нулевой код. Сигнал заема переноса отрицательной полярности вырабатывается по началу 4-го импульса и заканчивается по фронту 8-го фиг, 2, б), т.е. непосредственно перед началом нужного слова. Положительным перепадом этого импульса переключается О-триггер 22 и включается мультиплексор 37,. В следующем слове в соответствии с кодом задержки битов на входной шине 14 на выход мультиплексора 37 проходит один из выходных импульсов распределителя 17 импульсов, 55который возвращает по й-входу сброса Отирггер 22 в исходное состояние, выключающее мультиплексор 37, и запускает преобразователь 23, вырабатывающий импульс, длительность которого равна 2 в.Т,где в - код на входной шине 27, который определяет длительность информационной посылки (последовательности) на входной шине 2. Сигнал с выхода преобразователя 23 во время формирования импульса преобразования разрешает работу управляемого преобразователя 24 и делителя 25 частоты с управляемым коэффициентом деления,Выходные импульсы преобразователя 24 подаются на счетный вход делителя 25 частоты следования импульсов. В этом случае код скважности импульсов шума со входной шины должен подаваться на информационные входы делителя 25 частоты, а на Ч 1-вход разрешения счета - выходной сигнал преобразователя 23, при этом выходной импульс делителя 25 частоты должен быть подан на Ч 2-вход ввода информации.В результате выходные импульсы делителя 25 частоты оказываются равными по длительности и привязанными по фазе к элементам последовательности, поступающим на первый входэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, на другой вход которого подаются выходные импульсы делителя 25 частоты, Элемент 11 является управляемым инвертором, пропускающим сигнал без изменения при низком уровне на втором входе и инвертирующим сигнал - при высоком уровне, Поэтому, устанавливая тот или иной код на входной шине 29, можно изменять значения вполне определенных элементов входной последовательности на выходной шине 13, на которой сигнал с выхода элемента 11 подается через О-триггер 10, служащий для выравнивания формы сигнала на выходной шине 13:Техническим преимуществом предложенной программируемой линии задержки является более широкая область применения за счет обеспечения, в отличие от известных устройств задержки, оперативного изменения значений определенных элементов задерживаемого информационного сигнала на выходной шине 13, что необходимо для проверки многоканальных устройств обмена дискретной информацией в реальном масштабе времени и в условиях, имитирующих воздействие шумов с различным уровнем в каналах обмена информацией. 1Формула изобретений Программируемая линия задержки, содержащая входные и выходные шины, оперативно-запоминающий блок, буферный регистр и блок управления, включающий соединенные последовательно генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов и формирователь управляющих12 1723656 50 импульсов, первый выход которого является первым выходом блока управления, соединенным с первым входом регистра, и счетчик текущего адреса записи, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения изменения уровней напряжения программируемых элементов задерживаемого двоичного кодированного сигнала, введены второй буферный регистр, два регистра сдвига, мультиплексор, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два О-триггера, при этом вход последовательного ввода информации первого регистра сдвига соединен с первой входной шиной, а группа из и выходов первого регистра сдвига через второй буферный регистр, оперативного запоминающий блок, первый буферный регистр, второй регистр сдвига подключена к группе из п входов мультиплексора, вторая группа из б входов которого соединена со второй входной б-разрядной шиной, и выход подключен к О-входу первого О-триггера, выход которого соединен с первой выходной шиной и первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к О-входу второго О-триггера, подсоединенного выходом ко второй выходной шине, при этом входы синхронизации регистров сдвига и О-триггеров соединены со вторым выходом блока управления, остальные шесть выходов которого, с третьего по восьмой соответственно, соединены со входом второго буферного регистра, первым и вторым входами и группой и щ входов оперативно-запоминающего блока, причем в блок управления введены счетчиктекущего адреса считывания, два мультиплексора, О-триггер, два и рео бразователя код-времен ной интервал и делитель частоты, причем выход генератора тактовых импульсов, выходы со второго по пятый формирователя управляющих импульсов, группа из гп выходов первого мультиплексора и выход делителя частоты являются выходами со второго по восьмой соответственно блока управления, причем второй вход распределителя импульсов соединен с третьей входной шиной синхронизации и первыми входами счетчи ков текущих адресов записи и считывания,группа из и выходов распределителя импульсов соединена с группой из и входов второго мультиплексора, вторая группа из б входов которого соединена с второй вход ной б-разрядной шиной, а его вход стробирования соединен с О-входом О-триггера, второй вход которого соединен с выходом второго мультиплексора и первым входом первого преобразователя код-временной 15 интервал, а С-вход соединен с выходомсчетчика текущего адреса считывания, группа из а входов которого соединена с а-разрядной четвертой входной шиной, счетные входы счетчиков текущих адресов записи и 20 считывания соединены с третьим выходомблока управления и управляющим входом перво о мультиплексора, первая и вторая группы из п входов которого соединены с группами из в выходов счетчиков текущих 25 адресов записи и считывания соответственно, а группа из гп выходов является седьмым выходом блока управления, второй вход первого и первый вход второго преобразователей код-временной интервал соедине ны со вторым выходом блока управления, агруппа из в входов первого и группа из д входов второго преобразователей код-временной интервал соединены с в-разрядной пятой и д-разрядной шестой входными ши нами соответственно, при этом выход первого преобразователя код-временной интервал соединен непосредственно с первым входом делителя частоты, группа из г входов которого подсоединена к г-разряд ной седьмой входной шине, а второй входделителя частоты соединен с выходом второго преобразователя код-временной интервал, второй вход которого соединен с первым входом делителя частоты.45.Малец ре овск едактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 каз 1069 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5