Устройство тактовой синхронизации

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИХ 9) И) 4 Н 04 Ь 7/ УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРделАм изОБРетений и. ОткРытий ИЯ ПИСАНИЕ ИЗОБ 57/24.85) Изопере етение относится к систечи дискретной информапии(21) 38689 (22) 1 9,03 (46) 15.01 (71) Краси институт (72).А.И.Т (53) 621 .3 (56) Автор В 1137585 МУ СВИДЕТЕЛЬСТ СТВО ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗА по каналам связи. Цель изобретенияувеличение точности синхронизации .при уменьшении отношения мощностисигнала к мощности шума. Устр-восодержит регенератор 1, демультиплексор 2, и накопительных счетчиков 3 - 3, г-р 4 опорной частоты,делитель 5 опорной частоты, эл-тИЛИ 6, блок 7 установки режима,блок 8 формирования синхросигналасостоящий из блока 9 управляющихсигналов и блока 1 О формированиясинхросигнала, блок 11 усреднения,состоящий из контроллера ввода-вывода 12 и микроЭВМ 13. 9 ил.12839Изобретение относится к системампередачи дискретной информации поканалам связи и может быть использовано при синхронной обработке сообщений для формирования последовательностей синхроимпульсов,Цель изобретения - увеличениеточности синхронизации при уменьшении отношения мощности сигнала кмощности шума,ЮНа фиг. представлена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства тактовой синхронизации;на фиг2 - структурная электрическаясхема блока установки режима; нафиг.3 - структурная электрическаясхема блока Формирования сигнала;на фиг.4 - структурная электрическая схема контролера ввода - вывода;на фиг,5 - структурная электрическая схема блока передачи пусковыхкоманд; на Фиг.6 - структурнаяэлектрическая схема блока считыванияпрограммы с ППЗУ; на фиг.7 - структурная электрическая схема блока регистра состояния; на Фиг.8 - структурная электрическая схема блока передачи информации с накопительногоустройства 1 на фиг.9 - структурнаяэлектрическая схема блока записиадреса временного интервала,Устройство тактовой синхронизации содержит регенератор 1, демультиплексор 2, и накопительных счетчиков 3, в . 3, генератор 4 опорнойчастоты, делитель 5 опорной частоты,элемент ИЛИ 6, блок 7 установки режима, блок 8 формирования синхросигнала, состоящий из блока 9 управляющих сигналов и блока 1 О формирования40синхросигнала, блок 11 усреднения,состоящий из контроллера ввода - вывода12 и микро-ЭВМ 13.Блок 7 установки режима содержит11 дешифраторов нуля 14, элемент45ИЛИ 15, инвертор 16, первый и второй элементы И 17 и 18, первый и второй КБ-триггеры 19 и 20.Блок 8 формирования сигнала содержит коммутатор 21, регистр 22, эле мент И 23, первый и второй элементыИЛИ 24 и 25 и элемент сравнения 26.Контроллер ввода - вывода 12 содержит 1. магистральных приемников 27,блок 28 передачи пусковых команд,блок 29 считывания программы с ППЗУ,блок 30 регистра состояния, блок 31передачи инФормации с накопительного 91 2устройства, блок 32 записи адреса временного интервала, дополнительныймагистральный приемник 33, элементИЛИ 34 и передатчик 35,Блок 28 передачи пусковых командсодержит дешифратор 36, первый, второй и третий элементы И 37,38 и 39,триггер 40, первый и второй инверторы 41 и 42, интегрирующее звено 43,элемент ИЛИ 44, регистр 45, коммутатор 46 и передатчик 47.Блок 29 считывания программы сППЗУ содержит первый и второй дешифраторы 48 и 49, первый и второйэлементы ИЛИ 50 и 51, первый и второй элементы И 52 и 53, интегрирующеезвено 54, первый и второй интеграторы 55 и 56, Ь-триггер 57, регистр58, ППЗУ 59 и передатчик 60.Блок 30 регистра состояния содержит дешифратор 61, Ь-триггер 62,элемент ИЛИ 63, элемент И 64, передатчик 65, первый и второй инверторы 66 и 67 и интегрирующее звено 68.Блок 31 передачи информации с накопительного устройства содержитдешифратор 69, Ь-триггер 70, элемент ИЛИ 71, первый и второй элементы И 72 и 73, регистр 74, коммутатор 75, передатчик 76, интегрирующеезвено 77, первый и второй инверторы78 и 79.Блок 32 записи адреса временного интервала содержит дешифратор80, первый и второй элементы И 81и 82, элемент ИЛИ 83, Ь-триггер 84,первый и второй инверторы 85 и 86и интегрирующее звено 87.Устройство тактовой синхронизацииработает следующим образом.Входной сигнал поступает на вход регенератора 1, с выхода которого на вход демультиплексора 2 приходит импульсная последовательность, состоящая из импульсов короткой длительности, временное положение которых в этой последовательности совпадает с временным положением моментов пересечения входным сигналом порогового уровня, который устанавливается в регенераторе 1 равным половине амплитудного значения напряжения входного сигнала, Демультиплексор 2 распределяет эту импульсную последовательность по накопительным счетчикам 3 в зависимости от адреса, который формируется делителем 5 и поступает на адресные3 12839 входы демультиплексора 2. Таким образом, в накопительных счетчиках 3 содержится информация о распределении фронта входного сигнала по временным интервалам. КаждомУ номеРУ временного интервала соответствует определенный адрес, который поступа-. ет на демультиплексор 2. Количество адресов равно количеству накопительных счетчиков 3 и равно Т /ь, 10 где Т - длительность элементарной посылки, и - количество временных интервалов. При переполнении одного из накопительных счетчиков 3 сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 поступает вблок 7. Если все накопительные счетчики 3 при измерении распределенияфронта входного сигнала содержат Л 1число, отличное от нуля, то на выходе дешифраторов 14,. которые дешифрируют состояние на выходе накопительных счетчиков 3, равное нулю, присутствует напряжение "0", котороечерез элемент ИЛИ 15 поступает навход второго элемента И 18, запрещает прохождение сигнала с выходаэлемента ИЛИ 6 на второй КБ-триг-,гер 20 и разрешает прохождение сигнала с выхода элемента ИЛИ 6 на пер,вый КБтриггер 19. Сигнал с выходаэлемента ИЛИ 6 через первый элементИ 17 поступает на ,Б-вход первогоКБ-триггера 19 и устанавливает его,при этом с инверсного выхода первого КБ-триггера 19 сигнал поступает на стробирующий вход демультиплексора 2 и запрещает его работу.Если хотя бы один из накопительных 40счетчиков 3 содержит число нуль,то на выходе дешифратора 14, подключенного к такому накопительномусчетчику 3, присутствует "1", которая через элемент ИЛИ 15 поступает 45на вход второго эелемента И 18 и разрешает прохождение сигнала с выходаэлемента ИЛИ 6 через второй элемент И 18 на второй КБ-триггер 20. Прохождение сигнала свыхода элемента ИЛИ б на первыйКБ-триггер 19 запрещено. В моментприхода сигнала с выхода элементаИЛИ б устанавливается второй КБ-триггер 20. С выхода второго КБ-триггера 20 сигнал поступает на вход элемента И 23 и разрешает прохождениеимпульса с выхода генератора опорной частоты 4 через элемент И 23 и 9 4первый элемент И 1 И 24 на вход "Запись" регистра 22 (фиг.3).До прихода сигнала переполнения с выхода элемента ИЛИ 6, первого и второго КБ-триггера 19 и 20 на прямых своих выходах имеют нулевые потенциалы. С прямого выхода первого КБ-триггера 9 нулевой потенциал поступает на адресный вход коммутатора 21 и разрешает прохождение на регистр 22 текущего адреса временного интервала с делителя опорной частоты 5. Следовательно, как только первый КБ-триггер 19 установится под действием сигнала, поступающего с выхода элемента ИЛИ 6, в регистр 22,записывается текущий адрес с делител 1 опорной частоты 5. Так как этот адрес соответствует моменту переполнения одного из накопительных счетчиков 3, то адрес является адресом временного интервала который соответствует временному положению фронта входного сигнала.При поступлении этого адреса с выхода регистра 22 и текущего адреса с выхода делителя опорной частоты 5 на соответствующие входы элементы срав- нения 26 на выходе его имеет место импульсная последовательность, временное положение которой равно временному положению временного интервала, адрес которого записан в регистре 22, т.е. временному положению фронта входного сигнала. После запи- си адреса в регистр 22 сигнал с выхода второго элемента ИЛИ 25 осуществляет сброс накопительных счетчиков 3 и сбромвторого КБ-триггера 20, тем самым осуществляется подготовка к следующему измерителю распределения фронта входного сигнала. Если в момент прихода импульса с выхода элемента ИЛИ 6 числа в накопительных счетчиках отличаются от нуля, чтосоответствует уменьшению отношенияРс/Рш 1 устанавливается первыйКБ-трйггер 19. Это вызывает запретпрохождения на счетные входы накопительных счетчиков 3 входного сигнала из-за подачи запрещающего потенциала с выхода первого КБ-триггера19 на стробирующий вход демультиплек"сора 2, а также изменение адреса коммутатора 21. При этом на регистр 22проходит адрес, поступающий сконтролера ввода - вывода 12. Потенциал с выхода первого КБ-триггера 9 поступает также на входпередатчика 65 блока 30, прн этом5 12 микро-ЭВМ 13 переходит н режим обработки измеренного распределения входного сигнала, информация о котором находится в накопительных счетчиках 3. Микро-ЭВМ 13 работает в программном режиме. Начинается эта программа с опроса состояния первого КБ-триггера 19. Если первый КБ-триггер 19 не установлен, то опрос возобновляется. Если первый КБ-триггер 19 установлен, т.е. на его прямом выходе появляется сигнал, то микро-ЭВМ 13 начинает формирование усредненного распределения, используя измерение распределения фронта входного сигнала. Далее определяется адрес временного интервала, который соответствует максимальному числу в сформированном усредненном распределении. Для этого находится адрес наибольшего числа из чисел, записанных по адресам. Затем разряды найденного адреса записываются с шины микро- ЭВМ 13 через коммутатор 2) в регистр 22. После записи в регистр 22 адреса временного интервала сбрасывается первый КБ-триггер 19 блока 7, а в микро-ЭВМ 13 заносится прого раммно адрес команды, которая начинает опрос регистра состояния. Контролер ввода - вывода 12 осуществляет обмен синхронизирующими сигналами с мифо-ЭВМ 13, обеспечивает подключение к магистрали адрес (данные микро"ЭВМ 13) необходимой информации с блоков устройства синхронизации и принятие информации, а также содержит программу работы микро-ЭВМ 13. Блок 28 предназначен для ввода микро-ЭВМ 13 начального адреса ППЗУ, где записана программа работы микро- ЭВМ 13, После пасюка микро-ЭВМ 13 на шине выставляет адрес в восьмеричном коде.Дешифратор 36 (фиг.5) реагирует в случае, если на его входе выстав-. ляется число в восьмеричном коде. С установкой адреса микро-ЭВМ 13 вырабатывает сигнал МВУ, который поступает на вход первого элемента И 37. С поступлением сигнала М ОБМ устанавливается триггер 40,.и сигнал М ОБМ проходит через третий элемент И 39 иа вход "Запись" регистра 45, на входах которого присутствует сигнал с шины микро-ЭВМ 13 и записывает в регистр 45 этот код. С выхода(фиг.4) опрашивает первый КБ-триггер 19 (фиг.2). Дешифратор 61 (фиг.7)реагирует только на адрес в восьмеричном коде, При этом на выходе дешифратора 61 появляется сигнал, ко 40 торый с приходом сигнала М ОБМ устанавливает 0-триггер 62. С приходомсигнала М ДЧТ открывается передатчик 65 и в микро-ЭВМ 13 поступаетсигнал с прямого выхода первогоКБ-триггера 19 (фиг.2), Из сигналаМ ДЧТ формируется также сигнал М ОТВ.Сигналом через элемент ИЛИ 63 происходит сброс П-триггера 62, Еслипервый КБ-триггер 19 (фиг.2) не ус 45 50 55 тановлен, работа повторяется. Еслипервый КБ-триггер 19 установлен, томикро-ЭВМ 13 начинает формированиеусредненного распределения на основании распределения фронта входного регистра 45 записанный код поступает на адресные входы коммутатора46, на коммутирующих входах которо 1го установлены путем подачи 1и "0 " . С приходом сигнала М ДЧТ ч ере з второй элемент И 38 на вход и ередатчика 4 7 к од команды с к оммут атора 4 6 поступает в мик ро-ЭВМ 1 3 ,Из сигнала М ДЧТ с помощью первого0 инв е ртора 4 1 , интегрирующего звена4 3, второго инв ерто ра 4 2 формируетс я сигнал М ОТВ , который поступае тчерез элемент ИЛИ 4 4 , передатчик 3 5фиг . 4 1 на соответствующий вход мик-5 ро-ЭВМ 1 3 . Сигналом с выхода второго инвертора 4 2 чере з элемент ИЛИ 4 4происходит сброс триггера 4 0 . Послетого как мик ро-ЭВМ 1 3 выполнила команды загрузки начального адреса 20 ППЗУ , происходит считывание програм -мы с блока 2 9 . По сигналу М ОБМ происходит также запись разрядов с микро-ЭВМ 1 3 в регистр 5 8 . Код с выхода регистра 5 8 поступает на адр есные , входы ППЗУ 5 9 , С приходом сигнала М ДЧТ открывается передатчик 60 , н код команды , записанный в ППЗУ по данномуадре су, поступает в микро-Э ВМ 1 330 Из сигнала М ДЧТ происходит такжефо рмирование сигнала М ОТВ , означающего что в магис трале находится кодкоманды .Сигналом с выхода второго инв ертора 55 через второй элемент ИЛИ 5 1происходит сброс триггера 5 7 . По командам с ППЗУ 5 9 сначала мик ро -ЭВМ1 3 через блок регистра состояния 3 О1283сигнала, которое содержится в накопительных счетчиках 3-1 - 3-и (фиг.1),Для формирования усредненного методом скользящего среднего распределения микро-ЭВМ 13 через блок 31 устанавливает связь с накопительнымисчетчиками 3-1 - 3- н, На вход дешифратора 69 фиг.8) приходит адрес, который означает, что микро-ЭВМ 13запрашивает числа, находящиеся внакопительных счетчиках 3-1 - 3-и(фиг.1), На выходе дешифратора 69появляется сигнал, который поступает на вход Р-триггера 70. На входрегистра 74 поступает с микро-ЭВМ 13 15адрес временного интервала. С приходом сигнала М ОБМ устанавливаетсяР-триггер 70 и происходит запись врегистр 74 адреса временного интер -вала. Адрес временного интервала с 2выхода регистра 74 поступает на адресные входы коммутатора 75, накоммутируемые входы которого подается информация о распределениифронта входного сигнала содержащаяся в накопительных счетчиках3-1 - 3-и. На выходе коммутатора 75появляется число, соответствующеечислу, которое содержит накопительный счетчик 3, работающий во временном интервале, значение адресакоторого установлено на адресныхвходах коммутатора 75. С приходомсигнала М ДЧТ открывается передатчик 76 и число с выхода коммутатора 75 поступает в микро-ЭВМ 13. Изсигнала М ДЧТ формируется сигналМ ОТВ для микро-ЭВМ 13 и сигнал"Сброс" для Р-триггера 70. Такимобразом микро-ЭВМ 13 может извлечь. 40число, находящееся в любом из накопительных счетчиков 3-1 - З-п,После того, как будет найденадрес временного интервала, соответствующий максимальному числу в усредненном распределении, этот адрес с помощью блока 32 записывается в регистр 22 (фиг.З) блока 8,Блок 32 работает следующим образа. 50На вход дешифратора 80 1,фиг.9) с микро-ЭВМ 13 приходит адрес. Дешифратор 80 реагирует на него, выставляя на входе первого элемента И 81 сигнал. С приходом адреса происходит установка сигнала М ПЗП, ко торый поступает на другой вход первого элемента И 81, на выходе кото 998рого устанавливается сигнал, С приходом сигнала М ОБМ происходитустановка триггера 84. Затем микро-ЭВМ 13 устанавливает ад 1 рес временного интервала, соответствующнй максимальному числу в усредненном распределении, который поступает на коммутируемые входы коммутатора 21 (фиг.З), По сигналу М ДЗП, который через второй эле- мент И 82 и первый элемент ИЛИ 24 (фиг.З) поступает на вход запись регистра 22, происходит запись адреса временного интервала в регистр 22. Из сигнала М ДЗП формируется также сигнал М ОТВ для микро-ЭВМ 13 и сигнал "Сброс" для Р-триггера 84. Формула изобретенияУстройство тактовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные регенератор, демультиплексор, и накопительных счетчиков и элемент ИЛИ, а также последовательно соединенные генератор опорной частоты и делитель опорной частоты, выходы которого подключены к соответствующим входам демультиплексора, при этом вход регенератора является вхо- дом устройства; о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения точности синхронизации при уменЬшении отношения мощности сигнала к .мощности шума, в него введены последовательно соединенные блок усреднения и блок формирования синхросигнала, а также блок установки режима, соответствующие входы которого подключены соответственно к выходу элемента ИЛИ и к объединенным входам "Сброс" накопительных счетчиков и к соответствующему выходу блока формирования синхросигнала, а выходы блока установки режима подключены со. ответственно к соответствующим входам демультиплексора, блока формирования синхросигнала и к объединенным соответствующим входам блока формирования синхросигнала и блока усреднения, при этом выходы генератора опорной частоты и делителя опорной частоты подключены к соответствующим входам блока формирования синхросигнала, соответствующие входы блока усреднения подключены к соответствующим выходам накопительных счетчиков и к соответствующим входам блока установки режима, при этом вы- ход блока формирования синхросигнала является выходом устройства тактовой синхронизации.1283991 Составитель О.КонстантиноваТехред А.Кравчук Корректор А,Обруч ор Т.Митейко ПодписноеССР 5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная,4 Заказ 7461/59 Тир ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Ж 637ного комитетаений и открытииРаушская наб.