Устройство для передачи и приема сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 08762 А 6 08 С 15/О киипи"и"кк; .кккк4кЯ с АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТ ВУЕЛЬСТ в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ М АВТОРСКОМУ СВИД(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИПРИЕМА СИГНАЛОВ, содержащее на каждой приемопередающей части приемниксигналов и передатчик сигналов, соответственно вход и выход которыхсоединены с линией связи,.о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения информативности устройста, в него на каждую приемопередающую часть введены.п преобразователейсигнала, сумматор, выходной блок,(и) передатчиков сигналов и (2"-2),приемников сигналов, выходы преобразователей сигналов подключены к входам передатчиков сигналов и сумматора, выход которого соединен с первыми входами приемников сигналов, выходы которых . подключены к соответствующим входам выходного блока,выходы которого являются выходамиприемопередающей части, первые входы которой являются входами преобразователей . сигнала, вторые входы -с вторыми входами приемников сигналов, к третьим входам которых подключены выходы передатчиков сигналоввыходы (п) передатчиков сигналовсоединены с линией связи.Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам сопряжения и проводной связимежду устройствами ЦВМ,Известно устройство для обменаинформацией, содержащее информационные проводные линии связи, элементыкоммутации и элементы памяти по числу разрядов обмениваемых слов, Каждый из элементов памяти содержитпервый и второй ВС-триггеры, а также 10первый, второй и третий элементы И,причем выход первого элемента Иподключен к Я-входу первого триггера, а выход второго элемента И - кВ-входам первого и второго триггеров, выход первого триггера соединенс первым входом третьего элементаИ, выход которого подключен к Я-входу второго триггера, выход которогоявляется выходом элемента памяти,Выход каждого элемента памяти подключен к первому входу соответствующего элемента коммутации. Устройствосодержит также общий элемент НЕ,выход которого соединен с первымвходом первого элемента И и с третьим входом третьего элемента И каждого элемента памяти и элемент задержки, выход которого подключен к первому входу второго элемента И каждого элемента памяти. Каждая информационная проводная линия связи подключена к выходу одноименного элементакоммутации и вторым входам одноименных первого, второго и третьего элементов И. Устройство также содержит 35общую шину считывания, подключеннуюк вторым входам элементов коммутации и входам элемента НЕ и элементазадержки.Сигналы, поступающие на шину считывания, позволяют осуществлятьдвусторонний обмен информацией поинформационным проводным линиям связи путем переключения устройства срежима приема в режим передачи и 45обратно (1) .Недостатком устройства являетсято, что оно не обеспечивает параллельную работу своих приемо-передающих устройств (ППУ),Наиболее близким к предлагаемому.по технической сущности и достиГаемому результату является устройстводля передачи и приема сигналов, содержащее приводную линию связи, подключенную своими концами через согласующие резисторы к идентичным передатчикам первого и второго приемопередающих устройств (ППУ). Выводывышеупомянутых первого и второгосогласующих резисторов подключены 60через одноименные резистивные преобразователи к приемникам первого ивторого ППУ. При параллельной работепервого и второго ППУ формируемаими дискретная информация в результаге совместной циркуляции по линиисвязи оказывается взаимно промодулированной, Резистивные преобразователи преобразуют эту промодулированную информацию в знакопотенциальныйкод, который дешифрируется приемниками (21 .К недостаткам устройства относится то, что оно обеспечивает параллельный обмен информацией толькомежду двумя абонентами,Цель изобретения - повышение информативности устройства за счетобеспечения параллельного обмена информацией по ней одновременно дляи-го числа абонентов,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для передачии приема сигналов, содержащее накаждой приемопередающей части приемник сигналов и передатчик сигналов,соответственно вход и выход которыхсоединены с линией связи, на каждуюприемопередающую часть введены ипреобразователей сигнала, сумматор,выходной блок, (и) передатчиковсигналов и (2 -2) приемников сигналов, выходы преобразователей сигналов подключены к входам передатчиковсигналов и сумматора, выход которогосоединен с первыми входами приемников сигналов, выходы которых подключены к соответствующим входам выходного блока, выходы которого являютсявыходами приемопередающей части,первые входы которой являются входами преобразователей сигнала, вторыевходы - с вторыми входами приемниковсигналов, к третьим входам которогоподключены выходы передатчиков сигналов, выходы (и) передатчиковсигналов соединены с линией связи.На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 - потенциально- и токо-временные диаграммы работы (приемопередающей части устройства, ППУ); нафиг. 3 - пример выполнения принципиальной схемы выходного блока; нафиг, 4 - временные диаграммы работывыходного блока; на фиг. 5 - примерсхемы согласования ППУ.Устройство (фиг. 1 ) содержитпервое и второе ППУ 1 и 2 и линиюсвязи 3. Каждое ППУ содержит и преобразователей 4 сигналов, и передатчиков 5 сигналов, сумматор б, выходной блок 7 и (2"-1) приемников 8сигналов, выходы которых подключеныраздельно к входам блока 7, выходыкоторого 9 - 11 являются выходами.ППУ,а первые входы ППу 12 - 14 являются одновременно входами преобра -зователей 4, выходы которых подлючены раздельно к соответствующимВХОДаМ СУММатОРа б И ПЕРЕЦатЧИОВвыходы которых объелинены с Оддс и.концов линии связи 3 и перв.,гп Рх.1дами приемников В, у которых вторыевходы подключены совместно к выходутокового сумматора б,во вторые входы приемников 8-к вторым входам15 - 21 ППУ; соединенным с соответствукщими источниками тока. Устройство работает следующим образом.На фиг. 1 приведена Функциональная схема устройства для случаявыполнения ППУ с п-З, хотя в общем случае число и для каждого ППУ может быть произвольным. Импульсная информация (входная) устройства в произвольные моменты времени поступает со стандартными значениями потенциальных уровней на входы 12 14 согласно временным диаграммам, приведенным на фиг.2 (1 - 3) для ППУ 1 и (4 - 6) для ППУ 2. Эти по. тенциальные сигналы преобразуются парными преобразователями 4 каждого ППУ в уровни тока 7(Фиг. 2) - (7, 10 на фиг. 2) вторыми - в уровни тока 25(8,11 на Фиг. 2), а .третьими - в,уровни тока 4 Р - (9,12 на фиг.2) . Последние поступают на передатчики 5, которые осуществляют их умножение на множитель, постоянный для заданной конкретной линии связи. Выбор значения этого множителя определяется отношением выходного сопротивления, которое имеет ППУ при отключении его от линии связи, к его же выходному сопротивлению при подключении его к нагруженной линии связи, т.е. с учетом имеющегося соотношения между нагрузочными параметрами ППУ и линии связи.Для .случая короткой линии связи ее погонными сопротивлениями можно пренебречь и считать, что ток, формируемйй передатчиками, перераспре". :.деляется только между приемниками первого и второго ППУ. В этом случае значение множителя для каждого из передатчиков .5 будет равно 1 и диаграммы суммарньи токовых сигналов, .формируемых на их выходах и выходах сумматоров 6, будут идентичны и показаны на фиг. 2 (13) для случая работы только ППУ 1 и на фиг. 2 (14) для случая работы только ППУ 2, Приемники 8 каждого ППУ непрерывно осуществляют при этом операцию сравнения уровней токов, поступающих на их первые и вторые входы. Токовые уровни сигналов, поступающих на вторые входы приемников, используются ими в качестве переменных .опорных уровней отсчета при сравнении. В результате приемники 8 ППУ, работающего только в режиме передачи, не воспринимают передаваемую в линиюсвязи одноименными передатчиками ин. формацию, а приемники ППУ, работающего только в режиме приема, у которых сигналы на их вторые входы5 при этом не поступают, воспринимаютпоступающую к ним из линии связиинформацию. Эта принимаемая инфор-,.мация, в зависимости от числа одноименно работающих передатчиков, мо 10 жет быть представлена 2 - 1 2 -1Э1 комбинациями токовых, уровней,т.е. Г, 2 Л, 33, 4 Э, 5 Э, 63, 77.Для:обеспечения возможности йэбиратель" .ной селекции каждого из этих токовых15 уровней только одним иэ приемниковкаждому из них ставится в соответствие определенный постоянный порогсрабатывания на единицу меньшийпорядкового номера приемника, т,е,20 О, Л , 2 Ю, ЗБ, 4 Ю, 53; бЛ. Эти значе.ния постоянных порогов срабатыванияподаются на третьи входы приемниковот клеммисточника тока, показанных;на фиг, 1 (15 - 21), Каждый из при 25 емников осуществляет аналоговое срав.нение уровня принимаемого сигнала ссуммарным уровнем опорных сигналов,поступающих на его второй и третийвходы. При этом выходные сигналы30 будут формироваться на выходах толькотех приемников, у которых суммарный,порог срабатывания окажется менеезначения уровня принимаемого сигнала. При параллельной работе ППУ 1 иЗ 5 2 одновременно в режиме приема ипередачи в линии связи начинаетциркулировать результирующий ток, текущий уровень которого определяетсясуммой уровней токов, Формируемых40 отдельными работающими передатчика-.ми. На фиг 2 (15) приведена токовременная диаграмма результирующегоуровня тока для случая одновременной работы всех шести передатчиков45ППУ 1 и 2. Для этого же случая нафиг. 2 (16 - 22) приведены временныедиаграммы сигналов, формируемых навыходах соответствующих приемниковППУ 2, а на Фиг, 2 (23 - 29) - Формируемых на выходах соответствующих50 приемников ППУ 1. Сформированныетаким образом потенциальные сигналына выходах приемников 8 ППУ 1 и 2затем преобразуются в блоке 7. Приэтом на их выходаха следовательнои на выходах ППУ 9 11 формируютсяпотенциальные сигналы в,соответствии с кодовыми последовательностями, приведенными в таблице, где 1.наличие потенциального уровня на60 выходе приемника, в О - отсутствиепотенциального уровня,1008762 Выходы ППУ 1 0 0 0 0 0 0 10 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 9, 10 1 1 0 10, 11 9, 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 9,10, 11 Таким образом, все приемники ипередатчики обоих ППУ рассматриваемого устройства могут работать параллельно и независимо друг от друга, т.е. как синхронно, так и асинхронно передавать при этом частотноимпульсные сигналы с произвольнымивременными характеристиками,Блок 7 содержит семь логическихэлементов И, показанных на фиг,3(22 - 28), и три логических элементаИЛИ, показанных на фиг.3 (29 - 31),Временные диаграммы работы элементов И и ИЛИ, принадлежащих ППУ 2,соответствуют моментам времени 110, приведенным на фиг. 4. Временныедиаграммы работы элементов И и ИЛИсоответствуют моментам времени 1120, приведенным на фиг. 4,На фиг. 5 приведена в качествепримера упрощенная принципиальнаясхема сопряжения ППУ с проводнойлинией связи. На фиг, 5 (1) показанаупрощенная принципиальная схема передатчика 32, выполненного в видегенератора тока, управляемого логическим инвертором с открытым коллектором, На входы 35 - 37 передатчиковпоступают управляющие импульсы по"ложительной полярности, На фиг, 5(3) показана упрощенная принципиальная схема приемника 34, выполненнаяв виде парафазного переключателятока, управляемого от формирователя33 опорного напряжения (фиг, 5),При выполнении неравенства 11 П 11)О 2 фиг, 5 (34) на выходах 38 - 44приемников 34 формируются импульсы,положительной полярности., Передатчики ППУ могут включаться и выключаться в любой очередности,а приемники -только поочередно друг к другу в сто.рону увеличения или уменьшения их порядкового номеров. Очередность включе.ния и выключения приемников определяется .величинами потенциальныхуровней на выходах формирователей25 .33 (фиг. 5), которые задаются значениями их входных токов. На входы 21формирователей поступает ток отсумматора 6, а на входы 45 - 52от источника тока 15 - 21, Выходывсех приемников и выходы всех передатчиков ППУ подключены к одномуконцу линии связи 53,Технико-экономическая эффективность изобретения заключается вследующем.35 Предлагаемое устройство позволяетповысить информативность за счетнекоторого усложнения структуры ППУ.Это позволяет сократить количествоиспользуемых линий связи, так как40 в ряде случаев их стоимость значительно превосходит стоимость ППУ.Устройство предназначено для группового сопряжения технологическихчастотно-импульсных датчиков с одной45 УВМ, обслуживающей их в режиме разделения времени.Кроме того, устройство может иметьпредпочтение при использовании егодля сопряжения с БИС, например микропроцессорами, имеющими жесткое ограничение по числу используемых имивыводов. При этом возможно достигнуть не только повышения информативности, но и увеличения быстродейст 55 вия самих БИС, Однако при этом требуется размещение одного из НПУ не-.посредственно в самой БИС, либо формировать последнюю иэ наборов БИСменьшей степени интеГрации. Особенно предпочтительным будет примене-.ние устройства для этих целей придальнейшем повышении- степени интеграции БИС. Устройство может принимать и выдавать потенциально-импульсную информацию со стандартными уни 65 фицированными уровнями сигналов,т.е. не требует дополнительных согласующих устройств. Использование предлагаемого алгоритма параллельного обмена информацией по одной линии связи, реализованного в предлагаемом устройстве, выгодно отличает последнее от известного.Таким образом, устройство позволяет снизить число требуемых линий связи, количество необходимых выводов БИС, реализовать уплотнениеинформации в линии и увеличение еепропускной способности. Эффективность от использования предлагаемого устройства будет определяться ценностью и срочностью передаваемой информации.Заказ 2342/Б 1ВЯ Тираж 616 ПодписноеПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытийИосква, Ж, Раушская наб., д, 4/ 113035,илиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,