Устройство для передачи и приема информации

СО 1 ОЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК а)1 О 08 С 19/28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЯсюФей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР В 526940, кл. 4 08 С 19/28, 1976,Авторское свидетельство СССР У 05494, кл. 6 08 С 19/28, 1979.Авторское свидетельство СССР В 698032, кл, 6 08 С 19/28, 1979.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ 801215129 А(57) Изобретение относится к вычислительной технике и мохет быть использовано для передачи дискретной информации, Устройство содераит передающую и приемную стороны н позволяет передавать цифровую информацию,представленную в параллельном коде.Приемная сторона содерзит блок доэирования и две группы триггеров, позволяющие использовать для синхронизации код Грея. Для повышения достоверности устройства на приемной сторонеиспользуется пороговая схема, поэволяющая выделить синхроимпульс подлительности импульса. 3. з.п. ф-яы.4 ил, 12151295 20 25 30 40 45 50 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для передачи дискретной информации.Цель изобретения - повышениеинформативности устройства для передачи и приема информации,На фиг. приведена функциональная схема передающей стороны устройства; на фиг.2 - функциональнаясхема приемной стороны устройства;на фиг,З - временная диаграмма работы передающей стороны устройства;на фиг,4 - временная диаграмма ра, боты приемной стороны устройства.Устройство передачи и приемаинформации (фиг.1) содержит регистр1 сдвига, блок 2 управления, первыйэлемент 3 И, элемент 4 ИЛИ, первыйТК-триггер 5, второй элемент 6 И,первый О-триггер 7, второй 1 К-триггер 8, первый элемент 9 НЕ, второй0-триггер 10, второй элемент 11 НЕ,третий элемент 12 И, выходной согласующий блок 13, счетчик импульсов14, генератор тактовых импульсов15, информационный выход 16, третий.управляющий вход 17 и второй управляющий вход 18.Приемная сторона устройства передачи и приема информации (фиг.2)содержит согласующий блок 19, регистр 20 сдвига, буферный регистр21, блок 22 фазирования, первуюгруппу Р-триггеров 23 вторую группу 0"триггеров 24, четвертую группу0 "триггер ов 25, элемент 26 И, упр авляемый коммутатор 27, третью группу Р-триггеров 28, блок 29 управления, Ю"триггер ЗО, первый эле.мент 31 И, О-триггер 32, второйэлемент 33 И, элемент 34 НЕ, генератор 35 тактовых импульсов, счетчик 36 импульсов.Устройство передачи и приемадискретных сигналов работает следую"щим образом,При включении питания все триггеры устройства с помощью сигналаустановки в "О" (фиг.1 и 2, дляпростоты иэображения не показаныцепи подачи этого сигнала) устанавливаются в исходное (нулевое) состояние. Предназначенная для передачиинформация, представленная параллельным кодом, поступает на информационный вход устройства. Цикл передачиинформации начинается смомента поступ" ления науправляющий вход 18 устройства,запускающего импульса положительнойполярности (фиг.З), которая устанавливает Р-триггер 10 в единичное состаяние. При поступлении переднегофронта тактового импульса положительной полярности с выхода генератора 15 тактовых импульсов с частотой следования Г на синхровход0-триггера 7 последний устанавливается в единичное состояние. Сигнал с нулевого выхода Р-триггера 7 уста-. навливает 0-триггер 10 в нулевое состояние и обнуляет счетчик тактов.Сигнал с единичного выхода 0-триггера 7 поступает на первый управляющий вход регистра 1 сдвига и обеспечивает запись предназначеннойдля передачи информации, Заднимфронтом первого тактового импульсаустанавливается в единичное состояние 1 К-триггер 8. Передним фронтом следующего тактового импульсаР-триггер 7 устанавливается в исходное нулевое состояние, а задним фронтом ТК-триггер 8 устанавливается в исходное нулевое состояние,в этом состоянии триггеры 7 и 8будут находиться до начала следую- .щего цикла передачи информации,начинающегося с момента поступления на второй управляющий вход 18 устройства следующего, запускающего.йимпульса,Сигналы с единичных выходовР-триггера 7 и 1 К-триггера 8 постулают на входы элемента 4 ИЛИ, обеспечивая формирование на его выходе импульса "маркер" длительностью1,5 периода следования тактовыхимпульсов. Задним фронтом импульса положительной полярности с выхода1 К-триггера8 устанавливается вединичное состояние 1 К-триггер 5,Сигнал положительной полярностис единичного выхода 1 К-триггера 5открывает элементы 3 и 6 И, темсамым тактовые импульсы через элемент 6 И поступают в качестве импульсов сдвига на второй управляющий вход регистра 1 сдвига, обеспечивая сдвиг информации в этом ре. гистре, и стробируют с помощью элемента 3 И информационные импуль" сы, поступающие с выхода регистра 1 сдвига,Информационные импульсы с выхода элемента 3 И через элемент 4 ИЛИи выходной согласующий блок 13 поступают в линию связи 16 вместе симпульсом "маркер", причем временной интервал между задним фронтомимпульса маркер" и передним фронтомпервого информационного импульсаравен 0,5 периода тактовых импульсов.Тактовые импульсы с выхода элемента 6 И поступают также на информационный вход счетчика 14 импульсов, который осуществляет подсчетчисла импульсов сдвига и тем самымчисло передаваемых информационныхимпульсов. После передачи требуемого числа информационных импульсовна выходе счетчика 14 импульсовформируется сигнал положительнойполярности, передний фронт которогосовпадает с задним фронтом последнего передаваемого информационногоимпульса,Сигнал с выхода счетчика 14 импуль"сов открывает элемент 12 И, и тактовые импульсы через элементы 11 и9 НЕ, элемент 12 И поступают навход установки в нулевое состояние1 К-.триггера 5. Сигнал отрицательнойполярности с единичного выхода1 К-триггера 5 закрывает элементы3 и 6 И, тем самым прекращается поступление через элемент 6 И импульсов сдвига на регистр 1 сдвига, выдача информации с регистра 1 и передача ее по линии связи 16.На этом заканчивается цикл передачи информации, новый цикл передачиинформации начинается в момент поступления на второй управляющий вход18 устройства следующего запускающего импульса,Цикл приема информации на приемной стороне устройства начинаетсяс момента поступления через входной согласующий блок 19 на информационный вход блока 22 фазированияпосылки, состоящей из импульса1 11маркер и информационных импульсов (фиг.4),Импульс "маркер" выделяется изинформационной посылки в блоке 22фазирования с помощью второй ичетвертой групп из О-триггеров 24и 25 и элемента 26 И, На синхровходы этих О-триггеров с первойгруппы О-триггеров 23 поступаетгруппа из щ последовательностейсинхроимпульсов, сдвинутых относи-.тельно друг друга по фазе на угол,равный 360 ф/щ. Причем частота повторения синхроимпульсов в каждойиз щ последовательностей равна 1,т,е. равна частоте следования такто5 вых импульсов на передающей сторонеустройства, а следовательно, и частоте следования информационных импульсов, При поступлении на О-входыгруппы О-триггеров 24 и 25 импульса10 длительностью, меньшей периода следования синхроимпульсовтакой импульс будет зафиксирован не на всехО-триггерах 24 и 25 и совпадение, высоких потенциалов на входах эле15 мента 26 И не произойдет.При поступлении на О-входы группы О-триггеров 24 и 25 импульсадлительностью, большей периода следования синхроимпульсов (импульса20 и 11маркер ), он будет зафиксированна всех Р-триггерах 24 и 25 и навыходе элемента 26 И будет сформи.рован импульс положительной поляр.ности, Этот импульс устанавливает25 ВЬ-триггер 30 в единичное состояние,а счетчик 36 тактов - в исходноесостояние, при котором на его выходе будет низкий потенциал,Причем счетчик 36 тактов начинает30 подсчет синхроимпульсов после окончания действия на его втором входеимпульса положительной полярности.Отметим, что сигналы на выходеО-триггеров 24 и 25 после окончаниядействия импульса "маркер" не оказывают влияния на работу устройстваи для простоты и нагдядности на временной диаграмме (Фиг.4) не показаны.Кроме того, импульс положительной40 полярности с выхода элемента 26 Ипоступает на четвертую группу Остриггерав 28, обеспечивая выбор одной йзй последовательностей синхроимпульсов, передний фронт положительных45 импульсов которой во времени располагаеТся наиболее близко к середине принимаемых информационных импульсов на входе регистра 20 сдвига,и с помощью которой осуществляется50,прием информации в регистр 20 сдвига.формирование группы иэ в сдвинутых друг относительно друга по Фазена угол, равный 360/щ, последовательностей синхроимпульсов осущест55 вляется в блоке Фазирования 22 спомощью первой группы О"триггеров 23на синхровходы которых с выхода Формирователя 35 тактовых импульсовпоступает последовательность тактовыхимпульсов с частотой следования вфГ.Далее работа устройства описываетсядля случая в = 6, т.е, для частотыследования тактовых импульсов навыходеформирователя 351 тактовыхимпульсов, равной 6 Г фиг.4), идля случая, когда каждая из четырехгрупп О-триггеров 23, 24, 25 и 28 Осодержит по три О-триггера,В исходном состоянии, после поступления сигнала установки в "0",на О"входе. О.триггера 23.1 устанавливается высокий потенциал, а на 5О-входах остальных О-триггеров 23 низкий потенциал. При поступлениипереднего фронта первого тактовогоимпульса положительной полярностис выхода генератора 35 тактовых 20импульсов на синхровход О-триггера23.2 последний устанавливается вединичное состояние и на О-входеОтриггера 23.2 устанавливаетсявысокий потенциал, По переднему фрон ту второго тактового импульса устанавливается в единичное состояниеО-триггер 23.2 а по переднему фронтутретьего тактового импульса в единичное состояние устанавливается 30О-триггер 23.3, тем самым на О-входеО-триггера 23. 1 устанавливается низкий потенциал и по переднему фронтучетвертого тактового импульса О-триггер 23,1 устанавливается в нулевоесостояние, а по переднему фронтупятого и шестого тактовых импульсов "в нулевое состояние устанавливаютсяО-триггеры 23,1 и 23.3.Таким образом, после прохождения 40шестого тактового импульса О-триггеры 23 оказываются в исходном состоянии и с приходом седьмого тактового импульса снова будет установлен в единичное состояние О-триггер 4523.1, затем О-триггер 23.2 и т.д.При этом на единичных и нулевыхвыходах группы из трех О-триггеров23 обеспечивается формирование шестипоследовательностей (фиг.4) синхроимпульсов, сдвинутых друг относительоно друга на 60, с частотой следования импульсов в каждой иэ последовательности синхроимпульсов, равной 1, а на единичных выходах О-триг геров 23 формируется циклическийкод Грея, определяющий номер последовательности синхроимпульсов. Выбор одной из шести последовательностей синхроимпульсов; на которой осуществляется запись принимаемых информационных импульсов в регистр 20 сдвига, осуществляется в блоке 22 фазирования при помощи третьей группы 0-триггеров 28 и управляемого коммутатора 27,По переднему фронту положительного импульса, поступающего на синхровходы О-триггеров 28 в момент времени, когда импульс "маркер" будет зафиксирован на всех О-триггерах 24 и 25, на О-триггерах 28 запоминается код Грея, поступающий на О-входы триггеров 28 с единичных выходов О-три ггеров 2 3, и для временных соотношений, приведенных на фиг.4, код Грея равен 001 для первой информационной посылки и 000 для второй информационной посыл киЗафиксированный код Грея с единичных выходов О-триггеров 28 поступает на управляющие входы управляемого коммутатора 27, обеспечивая пропускание на выход коммутатора 27 последовательности синхроимпульсов, формируемой на единичном выходе О-триггера 23.3 для первой информационной посылки и на единичном выходе О-триггера 23,2 для второй информационный посылки. Выбранная последовательность синхроимпульсов с выхода коммутатора 27 поступает на информационный вход счетчика 36 тактов и через элемент 33 И на управляющий вход регистра 20 сдвигаи используется соответственно дляподсчета количества принятых информационных импульсов и для приемаинформационных импульсов в регистр20 сдвига,После приема в регистр 20 сдвигавсех К информационных импульсов дан",ной информационной посылки и переполнения счетчика 36 импульсов навыходе счетчика 36 устанавливаетсявысокий потенциал, который поступает на третий вход блока 29 управления, Этот высокий потенциал черезэлемент 34 НЕ закрывает элемент 331И, тем самым прекращаются поступление синхроимнульсов на управляющий вход регистра 20 сдвига и прием, информационных импульсов в этот регистр, Одновременно этот высокий30 потенциал через элемент 31 И поступает на О-вход О-триггера 32и (к+1) синхроимпульсом выбраннойпоследовательности синхроимпульсовО-триггер 32 устанавливается вединичное состояние. При этом передним фронтом импульса положительнойполярности с выхода О-триггера 32будет осуществлена запись принятойинформационной посылки из регистра20 сдвига в буферный регистр 21 иустановлен К 5-триггер 30 в нулевоесостояние,Низкий потенциал с единичного15выхода В 5-триггера 30 закрываетэлемент 33 И и через элемент 31 Ипоступает на О-вход О-триггера 32,который (к+2) синхроимпульсом выбранной последовательности синхроимпульсов устанавливается в нулевоесостояние. В таком состоянии схемабудет находиться до момента поступления на информационный вход блока22 фаэирования импульса "маркер"следующей информационной посылки.Причем на приемной стороне устройство готово к приему следующейинформационной посылки, задержаннойотносительно заднего фронта к -гоимпульса предыдущей посылки не менее, чем на половину периода следования информационных импульсов,В этом случае, цикл приема информации (фиг.4) осуществляется 35аналогично указанному, а выборновой последовательности синхроимпульсов, на кдторой выполняетсязапись информационной посылки в.регистр 20 сдвига, происходит одно 40временно с записью принятой предыдущей информационной посэлки изрегистра 20 сдвига в буферный регистр 21.Таким образом, предлагаемое устройство передачи и приема информации обеспечивает повышение быстродействия из-за отсутствия дополнительных затрат времени на обеспечение синхронизации приемной и передающей сторон устройства и совмещения во времени обработки предыдущей информационной посылки с приемом следующей, а также простоту,устройства, это позволяет работать 55в широком диапазоне тактовых частотбеэ регулировки и подстройки устройства. Высокая достоверность работы устройства обеспечивается примене нием на приемной стороне для выде ления импульса "маркер" пороговой схемы по длительности импульса.В предлагаемом устройстве по сравнению с известным сокращен объем оборудования. Для передачи и приема дискретной информации используется одна линия связи и два приемопередающих кабельных усилителя.Применение предложенного устрой ства в автоматизированных системах управления позволяет существенно сократить объем оборудования и, как следствие, повысить надежность и достоверность передачи дискретной информации .Формула изобретения1, Устройство для передачи иприема информации, содержащее напередакщей стороне генератор тактовых импульсов, регистр сдвига,выход которого соединен с информационным входом блока управления,счетчик импульсов и выходной согласующий блок, выход которого соединен с линией связи, на приемнойстороне - входной согласующий блок,вход которого соединен с линиейсвязи, выход соединен с информационным входом регистра сдвига и информационным входом блока фазирования,второй выход которого соединен суправляющим входом счетчика импульсов, и генератор тактовых импульсов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения информативностиустройства, на передающей стороневыход генератора тактовых импульсовсоединен с первым управляющим входомблока управления, второй управляющийвход которого является управлякзцимвходом устройства первый, второй,третий и четвертый выходы блокауправления соединены соответственнос входом выходного согласующегоблока, информационным и первым управляющим входом соответственно. счетчика импульсов и регистра сдвига,управлякицим входом счетчика импульсов и вторым управляющим входомрегистра сдвига, выход счетчикаимпульсов является управляющим выходом. устройства и соединен с третьим управляющим входом блока управления, информационный вход регистра сдвига является информационным входом устройства, наприемной стороне введены буферный регистр и блок управ 10 ления, выход генератора тактовыхимпульсов соединен с управляющимвходом бпока фазирования, первыйвыход которого соединен с информационным входом счетчика импульсови первым входом блока управления,второй выход блока фазирования соединен с вторым входом блока управления, выход счетчика импульсов соединен с третьим входом блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно суправляющими входами регистра сдвига и буферного регистра, выход регистра сдвига соединен с информационным входом буферного регистра,выход которого является информационным выходом устройства,2Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на передающей стороне блок управления содержит триггеры, элементы И, элементы НЕ и элемент ИЛИ, выход первого элемента И соединен с первымвходом элемента ИЛИ, выход первоготриггера соединен с первыми входамипервого и второго элемента И, первый выход второго триггера соединен 35с вторым входом элемента ИЛИ и первым входом третьего триггера, выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ и первым входомпервого триггера, второй выход второго триггера соединен с вторымвходом третьего триггера и первымвходом четвертого триггера, выходкоторого соединен с первым входомвторого триггера, выход первого45элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого через второй элемент НЕ соединен с вторым входом первого триггера,второй вход первого элемента И явля 50ется информационным входом блокауправления, третий вход первого элемента И, вторые входы второго триггера и второго элемента И, третийвход третьего триггера и вход первого элемента НЕ объединены и являются первым управляющим входом блокаупраьпения, вторые входы четвертого триггера и третьего элемента И являются соответственно вторым и третьимуправляющими входами блока управления,выходы элемента ИЛИ, второго элементаИ второй и первый выходы второготриггера являются соответственнопервым, вторым, третьим и четвертымвыходами блока управления,3. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на приемнойстороне блок фазирования содержитгруппы триггеров, элемент И и управляемый коммутатор, первый выход каждого триггера первой группы соединен с первым входом последующеготриггера этой группы, соответствующим входом первой группы входовуправляемого коммутатора и первымивходами соответствующих триггероввторой и третьей групп, вторые выходы триггеров первой группы соединеныс соответствующими входами второйгруппы входов управляемого коммутатора и первыми входами соответ .ствующих триггеров четвертой группы,второй выход: последнего триггерапервой группы соединен с первымвходом первого триггера втой группы, выходы триггеров второй и четвертой групп соединены с соответствующими входами элемента И, выходкоторого соединен с объединеннымивторыми входами триггеров третьейгруппы, выходы которых соединеныс соответствующими управляемыми вхо"дами третьей группы входов управляемого коммутатора, вторые входытриггеров первой группы объединеныи являются управляющим входом блокафазирования, вторые входы триггероввторой и четвертой групп объединеныи являются информационным входом блока фазирования, выходы управляемогокоммутатора и элемента И являютсясоответственно первым и вторым выходом блока фазирования,4, Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на приемной стороне блок управления содержит триггеры, элементы И и элемент НЕ, выход первого триггера соединен с первыми входами первого и второго элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом первого триггера,выход элемента НЕ соединен с вторымвходом второго элемента И, второйвход второго триггера и третий входвторого элемента И объединены иявляются первым входом блока управления, второй вход первого триггераявляется вторым входом блока управления, объединенные второй вход первого элемента И и вход элемента.,НЕявляются третьим входом блока управпения, выходы второго элемента И ивторого триггера являются соответственно первым и вторым выходамиблока управления.аж 516 Подписное енного комитета СССР етений и открытий -35, Раушская наб 5 иал ППП "Патент", г.ужгород, ул, Проектная,каз 908/57 ВНИИПИ по 113035