Устройство для передачи и приема цифровой информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее генератор тактовых импульсов , два диода, последовательно соединенные счетчик, первый дешифратор и первый инвертор, выход которого подключен у. катоду первого диода , последовательно соединенные регистр сдвига и первый элемент И, причем анод второго диода соединен с входом последовательной записи регистра сдвига,тактовый вход, которого соединен с входом счетчика, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения быстродействия при двухсторонней передаче информации по одной линии связи, в него введены первый триггер, второй инвертор , третий диод и последовательно соединенные вторые дешифратор, триггер и элемент И, выход которого подключен к входу генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к катоду третьего диода, анод которого соединен с входом счетчика, анодом первого диода и первым входом первого триггера, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом i первого дешифратора и с вторым вхо (Л дом второго элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого через второй инвертор соединен с катодом второго диода и с вторым входом второго триггера, третий вход которого соединен с анодом второго диода,, при этом входы парал ;& лельной записи регистра сдвига соеоо динены с входами второго дешифрато00 Од ра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 Н 04 L 25/40 ф.1," . ? ) 3 ? Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3700539/24-09 (22) 10.02.84 (46) 23.11.85. Бюл. N- 43 (71) Проектное конструкторско-технологическое бюро Узводприборавтоматика". (72) Е.А.Ким (53) 621.394.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 613516, кл. Н 04 L 25/40, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 843285, кл. Н 04 L 25/40, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И

ПРИЕМА ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее генератор тактовых импульсов, два диода, последовательно соединенные счетчик, первый дешифратор и первый инвертор, выход которого подключен к катоду первого диода, последовательно соединенные регистр сдвига и первый элемент И, причем анод второго диода соединен с входом последовательной записи регистра сдвига, тактовый вход. которого соединен с входом счетчика, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с

„Л0„11938 7 А целью повышения быстродействия при двухсторонней передаче инфОрмации по одной линии связи, в него введены первый триггер, второй инвертор, третий диод и последовательно соединенные вторые дешифратор, триггер и элемент И, выход которого подключен к входу генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к катоду третьего диода, анод которого соединен с входом счетчика, анодом первого диода и первым входом первого триггера, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого дешифратора и с вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого через второй инвертор соединен с катодом второго диода и с вторым входом второго триггера, третий вход которого соединен с анодом второго диода,, при этом входы параллельной записи регистра сдвига соединены с входами второго дешифратора.

93837

4

11

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в устройствах для передачи и приема цифровой информации в автоматике, телефонии и в сетях связи электронных вычислительных машин.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства при двухсторонней передаче информации по одной линии связи.

На фиг.! изображена структурноэлектрическая схема устройства; на фиг.2 — эпюры напряжений, иллюстрирующие его работу.

Устройство для передачи и приема цифровой информации содержит генератор 1 тактовых импульсов, регистр

2 сдвига, счетчик 3, первый дешифратор 4, первый инвертор 5, первый элемент И 6, второй элемент

И 7, первый триггер 8, первый диод

9, второй диод 10, третий диод 11 второй дешифратор 12, второй триггер 13 и второй инвертор 14, а также линейные выводы 15 и 16.

Устройство работает следующим образом.

В режиме передачи устройство работает следующим образом.

Потенциал;уровня логического

"0" на выходе первого триггера 8 определяет готовность устройства к началу передачи информации,а уровень логической "1" на выходе второго триггера 13 — отсутствие требования приема информации от другого устройства. Сигналом готовности на втором входе первого элемента И 6 устанавливается потенциал логической

"1", На входах параллельной записи регистра 2 сдвига устанавливается передаваемая информация, а счетчик 3 устанавливается в начальное состояние. На выходе первого инвертора 5 при этом устанавливается уровень логической ".1", на выходе второго инвертора 14 — уровень логического

"0, который через второй диод IO поступает к другому аналогичному устройству (которое в данный момент работает в режиме приема, сигнализируя ему о необходимости приема информации). При этом второй триггер 13 на все время передачи остается в нулевом состоянии, так как при переходе в нулевое состояние сигнала на третьем входе, на втором входе уже стоит нулевой потенциал.

I0

Если приемник готов к приему. информации, то на линейном выводе 16 устанавливается уровень логической "1", который поступает на,первый вход первого триггера 8 и переводит его в единичное состояние. Сигнал единичного уровня с выхода первого триггера 8 сигнализирует о начале передачи,записанной в регистр 2 сдвига информации,и поступает на второй вход второго элемента И 7. Так как на первом и третьем входах второго элемента И 7 уже установлены сигналы логической "1", то на выходе второго элемента И 7 появляется сигнал логической "1", который включает генератор l.тактовых импульсов. Начинается передача информации и тактовых импульсов. Тактовые сигналы, пос тупая на входы регистра 2 сдвига, начинают сдвигать в нем информацию на выход. Учитывая, что у устройства в режиме приема второй диод 10 закрыт, логическое состояние на выходе регистра 2 сдвига устройства, рабо.— тающего в режиме передачи, передается через первый элемент И 6, второй инвертор 14 и второй диод 10 на вход регистра 2 сдвига и на линейный вывод 15.

Информация по линейному выводу 15 и тактовые импульсы по линейному выводу 16 передаются в виде импульсов. постоянного тока. При этом потенциалу логического "0" соответствует напряжение У = 0,3 В, а потенциалу логической " 1" соответствует напряжение У = 2,4 В.

Устройство, работающее в режиме передачи, устанавливает на линейном выводе !5 потенциал логической "1" или "0"1 в соответствии с кодом ин-. формации регистра 2 сдвига, а на линейном выводе 16 — потенциал логического "0" тактового импульса. Потенциал с линейного вывода 15 поступает на вход последовательной записи регистра 2 сдвига, а потенциал с линейного вывода 16 поступает на тактовый вход регистра 2 сдвига и на вход счетчика 3 через время, равное полупериоду частоты генератора 1 тактовых импульсов. На линейном выводе 16 появляется потенциал логическои "1" тактового импульса.

При этом в первый триггер регистра

2 сдвига запишется код информации с линейного вывода 15, во второй

3 11 триггер регистра 2 сдвига запишется информация с его первого триггера и т.д., а содержимое счетчика 3 увеличится на единицу. На фиг. 2 показана времечная диаграмма напряжений на линейных выводах 15 и 16 (фиг.2а,б).

Вертикальная пунктирная черта отмечает моменты записи в регистре 2 сдвига и счетчике 3. При этом на втором входе первого элемента И 6 логический "0" сохраняется на все время приема. После получения сигнала о приеме информации в ре-. гистр 2 сдвига и записи ее в свой внутренний регистр нулевой импульс устанавливает счетчик 3 в исходное состояние.

Каждый тактовый сигнал сдвигает информацию в регистре сдвига 2 на однй разряд "по кольцу". Сдвиг происходит до тех пор, пока на счетчик

3 не поступит нужное число тактов (при байтовой передаче информации равное восьми). При этом первый дешифратор 4 и первый инвертор 5 через первый диод 9 устанавливают на линейном выводе 16 и первом входе первого триггера 8 уровень логического "0". Передача окончена. В регистре 2 сдвига установится та информация, которая была до передачи.

Сигнал логической "1" с выхода.первого дешифратора 4, который появляется, когда в счетчике 3 записан код окончания передачи, сигнализирует об окончании передачи и воздействует на второй вход первого триггера 8, устанавливая его в исходное состояние.

В качестве первого триггера 8 используется D-триггер, Управление им осуществляется следующим образом.

При появлении единичного потенциала тактового импульса на линейном выводе 16 первый триггер 8 устанавливается в единичное состояние по первому входу, которое при появлении дальнейших тактовых импульсов сохраняется, так как по второму входу при этом постоянно присутствует единичный потенциал. Установка первого триггера 8 в исходное состояние производится по второму входу нулевым потенциалом с выхода первого дешифратора 4 после окончания приема в регистр 2 сдвига, что определяетсж содержимым счетчика 3.

93837 ф

5

Нулевой сигнал с выхода первого триггера 8 сигнализирует об окончании передачи информации и через второй элемент И 7 выключает генератор 1 тактовых импульсов. В про-, цессе передачи тактовые импульсы с выхода генератора 1 тактовых импульсов через третий диод 11 поступают также на линейный вывод 16 и далее в устройство, работающее в ре-- жиме приема.

В режиме приема устройство работает следующим образом.

Потенциал уровня логического

"0" на линейном выводе 15 определяет начало приема и запрет перехода в режим передачи информации.

По этому сигналу на аноде второго диода 10 и третьем входе второго триггера 13 устанавливается потен- циал логического "0", поступающий по.линейному выводу 15 от устройства, работающего в режиме передачи, при этом на выходе второго инвертора 14 и, соответственно, на катоде второго диода 1О и втором входе второго триггера 13 сохраняется потенциал логической "1", так как в исходном состоянии на втором входе элемента ..

И б устройства, работающего в режиме приема, присутствует потенциал логического "0", второй триггер 13 при этом устанавливается в единичное состояние и нулевой потенциал с его выхода через второй элемент

И 7 блокирует работу генератора 1 тактовых импульсов, а лизирует о переходе устройства в режим приема информации.

По этому сигналу счетчик 3 устанавливается в. начальное состояние.

На выходе первого инвертора 5 устанавливается уровень логической

"1". Если устройство, работающее в режиме передачи, готово к пере даче информации, то на линейном выводе 16 устанавливается уровень логической "1", который устанавливает первый триггер 8 в единичное состояние. Генератор 1 тактовых импульсов при этом остается выключенным, так как на первом и втором входах второго элемента И 7 установлен нулевой сигнал.

Прием информации начинается с прихода тактовых импульсов по линейному выводу 16 на входы счетчика 3 и регистра 2 сдвига. В вык1)93837 люченном состоянии на выходе генератора 1 тактовых импульсов устройства, работающего в режиме приема, установлен единичный сигнал, что позволяет исключить с помощью треть- его диода ll его влияние на работу генератора 1 тактовых импульсов устройства, работающего в режиме передачи. На каждый разряд информации по линейному выводу 15 устройство, работающее в режиме передачи, посылает одновременно тактовый импульс по линейному выводу 16. Информационный разряд поступает на вход последовательной записи регистра 2 сдвига, а тактовый импульс поступает на тактовый вход регистра 2 сдвига.для записи информационного разряда и сдвига его на один шаг и на вход счетчика 3 для счета количества поступивших информационных разрядов.

Тактовые разряды начинают сдвигать информацию в регистре 2 сдвига. Сдвиг происходит до тех пор, пока на счетчик 3 не поступит нужное количество тактов (при байтовой передаче, информации равное восьми). При этом первый дешифратор 4 и первый инвертор.5 через первый диод 9 установят на линейном выводе 16 уровень логического "О".

Сигнал логическои "1" с выхода первого дешифратора 4 поступает на.второй вход первого триггера 8, устанавливая его в исходное состояние, и сигнализирует об окончании приема текущей информации. В регистре 2 сдвига устройства, работающего в режиме приема, установлен код регистра 2 сдвига устройства, работающего в режиме передачи.

Если передача закончена, то устройство, работающее в режиме передачи, посылает специальный код.

При приеме этого кода в регистр 2 б сдвига на выходе второго дешифратора 12 появляется нулевой потенциал, по которому второй триггер 13 устанавливается в нулевое состояние, а едичичный потенциал с его выхода разрешает устройству перейти при необходимости в режим передачи.

B..oáìåíå информацией могут участ1 вовать несколько устройств, под10 ключенных к линии связи. В этом случае только одно устройство передает информацию, а все остальные ее принимают.

На каждом устройстве может быть

15 установлено свое количество принимаемых разрядов информации. В этом случае генератор 1 тактовых импульсов выключается по наименьшему их числу.

20 Таким образом, в устройстве всегда используется только один генератор, второй блокируется. Это позволяет использовать простой генератор с относительной низкой стабильностью

25 при повышении надежности работы устройства (в смысле отсутствия. сбоя), исключении в принципе возможности рассогласования процессов приема и передачи независимо от стабильности генераторов.

Описанная выше дисциплина обмена, когда устройство при переходе в режим передачи нулевым потенциалом по линейному выводу 15 переводит

35 второе устройство в режим приема и в то же время само переходит в режим приема, если второе устройство установило нулевой потенциал на линейном выводе 15, исключает возможность

0 встречной передачи и, таким образом, позволяет любому из устройств начать передачу в произвольное время по возникновении такой необходимости, если нет текущего обмена, без

45 использования дополнительного канала связи, 1193837

Составитель О. Андрушко

Редактор Г.Волкова Техред N,Пароцай Корректор Е.Рошко .

Заказ 7326/60 Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4