Кодирующее устройство

 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах телемеханики, телеграфии и вычислительной техники. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет реализации им процесса декодирования информации. Кодирующее устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, ключ 2, делитель 3 частоты, счетчик 4 по модулю M первый одновибратор 5, триггер 6, элементы 7-11 ИЛИ, элементы 12 и 13 И, второй одновибратор 14, элемент 15 НЕ, выходной усилитель 16, кольцевой регистр 17 сдвига, блок 18 переключения режимов, блок 19 запрета совмещения режимов, шифратор 20, временной селектор 21 и группу элементов И 22. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

С0103 СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (g1) 4 Н 03 М 7/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fNHT СССР

ПАТЕРЕ". 1„:; ."; „ ;;

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{54) КОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (2 I ) 4180936/24-24 (22) 14,01.87 (46) 23.05.89. Бюл. М 19 (71) Московский институт инженеров гражданской авиации (72) С.Ж.Кишенский и О.В.Васильев (53) 681.326(088.8) (56) Гуров В.С. и др. Передача дискретной информации и телеграфия °

М.: Связь, 1969, с.107-109, рис.3,29.

Авторское свидетельство СССР

1176454, кл. Н 03 М 7/22, 09.12.83, „Л0„„1481899 А1 (57) Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах телемеханики, телеграфии и вычислительной техники. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет реализации им процесса декодирования информации. Кодирующее устройство со-. держит генератор тактовых импульсов, ключ 2, делитель 3 частоты, 1481899 счетчик 4 по модулю m, первый одновибратор 5, триггер 6, элементы 7 †

ИЛИ, элементы 12 и 13 И, второй одновибратор 14, элемент 15 НЕ, выходной усилитель lá, кольцевой регистр

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах телемеханики, телеграфии и вычислительной техники.

Цель изобретения — расширение

5 функциональных воз можнос тей устрой ства за счет реализации им процесса декодирования информапии.

На фиг.l представлена функциональ--.ая схема кодирующего устройства, на фиг.2 — принципиальная схема кольцевого регистра сдвига для кода с

m=3; на фиг.3 — принципиальная схема блбка переключения режимов; на фиг.4принципиальная схема блока запрета f5 совмещения режимов, Кодирующее устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, ключ 2, делитель 3 частоты, счетчик 4 по модулю m первый одновибратор 5, триггер 6, элементы ИЛИ 7-11 элементы

И 12 и 13, второй одновибратор 14, элемент HF. 15, выходной усилитель 16, кольцевой регистр 17 сдвига, блок 18 25 переключения режимов, блок 19 запрета совмещения режимов, шифратор 20, временной селектор 21 и группу элементов И 22.

Кольцевой регистр 17 сдвига со- 30 стоит из триггерных разрядов 23—

3 ь ь

23 „(где m — разрядность входного кода), каждый из которых содержит триггер 24, элемент ИЛИ 25 и элемент И 26.

Блок 18 переключения режимов состоит из триггеров 27 и 28, элементов ИЛИ 29-33, элементов И 34 и 35, элементов HF. 36 и 37, дифференцирующей цепи 38, 00000

00001

00011

17 сдвига, блок 18 переключения режимов, блок 19 запрета совмещения режимов, шифратор 20, временной селектор 21 и группу элементов И 22.

3 з,п, ф-лы, 4 ил.

Блок 19 запрета совмещения режимов содержит два элемента 39 и 40

ИЛИ-НЕ, элементы И 41 и 42, элемент

НЕ 43 и одновибратор 44, Кодирующее устройство работает следующим образом, В исходном состоянии все ячейки регистра 17 сдвига находятся в нулевом состоянии, т.е. на прямых выходах триггеров 24 регистра 17 — н экое или пассивное значение сигнала, а на инверсных выходах — активное (высокое). Триггеры 27 и 28 находятся также в нулевом состоянии, ключ

2 закрыт по управляющему входу и на делитель 3 частоты не поступают импульсы с генератора l. Состояние триггера 28 значения не име т и является произвольным. Таким образом, устройство находится в режиме "Ожидание", При необходимости передачи по каналу связи некоторой комбинации цепного кода нажимается соответствующий ключ шифратора 20. Нумерация разрядов регистра 17 сдвига, соответствуюющих им выходных схем И 22, осуществляется в общем виде для m-раэрядного цепного кода следующим образом: разряд регистра 17 имеет номер, соответствующий десятичному эквиваленту некоторой двоичной кодовой комбинации кодового кольца m-разрядного цепного кода, следующий разряд имеет номер, соответствующий десятичному эквиваленту кодовой комбинации, полученной из предыдущей сдвигом на один разряд по кодовому кольцу в сторону младших разрядов и т.д. Например, для пятиразрядного цепного кода кодовое кольцо имеет вид

1481899

01

О!О!

О!000 !

0000 ! (фиг.2). Выходы всех разрядов с нулевого по 2 — 1 (для m=5 - с нулевого по пятнадцатый, а для m=3 — с нулевого по третий) подключены к входам элемента ИЛИ 9, а остальные выходы — к входам элемента ИЛИ 8. Цепочки из элементов ИЛИ 8, И 12 и

ИЛИ 10 и соответственно элементов

ИЛИ 9, И 13.и ИЛИ 11 формируют единичный и нулевой выходы устройства.

Справа указаны десятиыне эквиваленты кодовых комбинаций цепного кода. Их последовательность сверху вниз соответствует последовательнос 35 ти нумерации соединенных по информационным входам и выходам триггерных разрядов кольцевого регистра 17 сдвига в их последовательности, т.е. номера последовательно соединенных раз- 40 рядов регистра !7 в данном случае следующие: 0-1-3-7-15-31-30-29-27-2314-28-25-19-6-12-24-17-2-4-9-18-5-»22-13-26-21-10-20-8-16-0, При длине кодового слова щ 3 кодо- 45 все кольцо имеет вид

000 0

001 1

011 3

111 7 50

»0 6

101 5

010 2

100 4 и последовательно соединены разряды регистра 17 со следующими номерами:

0-1-3-7-6-5-2-4-0.

Это соответствует соединению разрядов кольцевого регистра 17 сдвига

С выхода шифратора положительньй потенциал поступает на S-вход пятого триггерного разряда регистра 17, так как этот потенциал в текущий момент времени сформирован на выходе блока

19, так как на элемент ИЛИ-HE 40 поступают сигналы низкого уровня, сигнализирующие об отсутствии процессов приема и передачи, отсутствии выходного сигнала с одновибратора 14 и об отсутствии сигнала с первого одновибратора 5, что говорит об отсутствии передачи и приема стопового сигнала.

Триггер 24 устанавливается в единичное состояние. Одновременно сигнал установки триггера поступает на элемент ИЛИ 7, что вызывает срабатыва00»1

О»»

»» I

»»О

» 1O!

»0»

10»1

0»10

1»00

» 00!

100»

» 000

10001

01001 !

00!О

00!О1

01011

1О»

0ll

»

31

29

27

23

14

28

l9

12

24

17 г

9 !

5

»

22 !

26

21

16

1481899 ние одновибратора 14, который формирует стартовый импульс, поступающий через элемент ИЛИ 10 и выходной усилитель 16 в канал связи. Сигнал с одновибратора 14 поступает также на элемент 39, чем осуществляется запрет срабатывания цепей приема информации иэ канала связи в случае срабатывания временного селектора.

После окончания формирования стартового имлульса формируется сигнал на элементе 42, на другой вход которого поступает в этот момент разрешающий потенциал с элемента 40 (триггеры 6 и 27 в нулевом состоянии).Сигналом с выхода блока 19 триггер 6 ус-.анавлияается в единичное состояние.

В момент поступления информации и шифратора сигнал с входа устройства может иметь активное значение в слу: ае приема по входу из канала связи

-;тартового импульса, принимаемой данным приемным пунктом, каковым является кодирующее устройство, кодовой комбинации. В этом случае запуска триггера 6 не происходит, что обеспечивает приоритетность приема информации перед передачей, необходимую для нормального функционирования устройства, В момент передачи в канал связи стартового импульса на элементы И 12 и 13 поступает запрещающий сигнал с выхода элемента НЕ 15, что не позволяет проникнуть на выход устройства в течение стартового импульса информационного сигнала с триггерного разряда, который приведен в единичное состояние.

Сигнал с прямого выхода триггера

6 разрешает прохождение инвертированных тактовых импульсов через элемент

34 с делителя 3 частоты на тактовый вход регистра 17, Инвертирование импульсов необходимо для обеспечения тактирования регистра 17 в моменты окончания информационных посылок.Кроме того, сигнал с триггера 6 вызывает появление на выходах элементов 32 и 33 активного потенциала, который по выходам обеспечивает коммутацию триггерных разрядов регистра 17 в соответствии с описанным правилом построения цепного кода. Также сигнал с триггера 6 поступает на элемент 39, запрещая тем самым в интервапе передачи кодовой комбинации запускать процесс передачи с ключей шифратора

20. Сигнал с инверсного выхода триг5

40 гера 6 подготавливает цепи сброса разрядов регистра 17.

После запуска триггера 6 в течение длительности элементарной посылки на выход в канал связи постугает сигнал первого символа кодовой комбинации в данном случае — сигнал через элементы 8, 12 и 10. Выходной усилитель 16 является дифференциальным усилителем, при наличии на его входе сигнала с элемента ИЛИ IO выходкой сигнал усилителя 16 положительный, при Наличии сигнала на входе, соединенном с элементом ИЛИ ll на выходе усилителя

16 сигнал отрицательный, в остальных случаях — нулевой.

Поступление первого чмпульса с делителя 3 вызывает установку в единичное состояние второго разряда регистра 17 и в нулевое состояни"-.. го пятого разряда. Далее в течение длительности элементарной посылки сигнал с выхода второго разряда по цепочке элементов 9, 13 и 11 поступает на вход выходного усилителя 16 и с его выхода — в канал связи. Следующий импульс с целителя 3 частоты переводит в еди. ичное состояние четвертый разряд регистра 17 и устройство функционирует аналогично.

Следующий им ульс с делителя частоты вызывает срабатывание первого одновибратора 5, который запускается сигналом со счетчика 4 по модулю m (в данном случае ш3) и формирует стоповый импульс. Сигналом с одновибратора 5 в устройстве осуществляются следующие процессы: сбрасывается по R-входу в нулевое состояние триггер 6, формируется стоповый импульс на элементе ИЛИ

11 и, соответственно, на выходе выходного усилителя 16, запираются элементы 41 и 42, че позволяющие в этот интервал времени запустить процессы передачи или приема, выдается разрешающий сигнал на выходные элементы

29. Однако, с их выходов ничего не поступает полу"ателю, поскольку переход в нулевое состояние триггера 6 сигналом с его инверсного вйхода устанавливает в нулевое состояние через элементы 31 и 38 разряды рагистра )7 (четвертый разряд).

После окончания стопового импуль са устройство возвращается в исходное состояние.

1481899!

Процесс декодирования принимаемы>. иэ канала связи кодовых комбинаций цепного кода происходит в предлагаемом устройстве следующим образом.

Появление на входе устройства стартового импульса осуществляет запрет на включение режима передачи, как указано. Стартовый импульс, как и при любой телеграфной передаче, 10 имеет активное значение амплитуды.

Его присутствие на входе устройства распознается временным селектором 21, который служит для защиты устройства от случайных флуктуаций сигнала на его входе, вызванных помехами в канале связи. Временной селектор 21 выдает сигнал с выхода только при наличии на его входе сигнала длительности не менее заданной, в данном случае — длительности стартового импульса.

Срабатывание временного селектора

21 по концу стартового импульса вызывает начало собственно процесса декодирования. По этому сигналу в регист- 25 ре 17 устанавливаются в единичное состояние все триггеры 24, на выходе элемента 4) появляется положительный импульс, так как с элеме" òа 39 в это время поступает на второй вход 30 элемента 41 разрешающий сигнал (от, сутствует режим передачи). Сигналом

1 с выхода блока 19 устанавливается в единичное состояние триггер 27, который обеспечивает поступление на тактирующий вход регистра 17 сдвига сигналов с делителя 3 в прямом виде через элементы 35 и 30 для регистрации кодовых посылок в их средней части для повышения помехоустойчивости и 4р подачу разрешающего сигнала с элемента 29 на управляющий вход ключа 2 и запрет запуска режима передачи на. элемент 40. Одновременно с началом первой информационной посылки триггер 15

28 устанавливается в состояние, необходимое для соответствующей комму-. тации триггерных разрядов 23 регистра 17 для декодирования информации.

В данном случае, при ш=3 и кодовой комбинации 101 поскольку первая посылка - активный уровень сигнала, триггер 28 устанавливается в единичное состояние и обеспечивает коммутацию всех выходов четных разрядов регистра 1/ с входами всех нечетных разрядов регистра 17, одновременно разрывая связи выходов нечетных разрядов с входами четных разрядов.

Приход в середине первой посылки тактового импульса с делителя 3 частоты в данном случае приводит к тому, что в единичном состоянии остаются только нечетные разряды регистра 17 первый, третий, пятый и седьмой, а четные сбрасываются в нулевое состояние, Аналогично функционирует ус;ройство при поступлении остальных двух в данном случае посылок кодовой комбинации. После поступления и регистра— ции последней третьей посылки в единичном сос — îÿíèè остается только пятый разряд регистра 17, что соответствует единичному эквиваленту принятой кодовой комбинации 101, фиксиру< число "5", Окончание третьей посылки совпада ет с сигналом со счетчика 4 го моцу-Jllo ш вызывающим срабатывание одновибратора 5 стопового импульса, который в этом режиме обеспечивает спvдующие процессы сбрасывает в нулевое состояние триггер 27, запрещает на время своего существования включение режимов приема пли передачи, подготавливает цепь сбро."а триггеров 24 регистра 17 выдает разрешающий си1— нал на элементы 22 И, причем в ганНоМ режиме со всех элеме то-„ того;.е элемента 22>, снимается нулевой потенциал а с элемента 22. †.. — еди:v ный, который информируе; по:,учателя информации о том, что принята в данном случае кодовая комбинация 5

If u

После. окончания стопового импульса через элементы 37, 31 и 38 осуществляется сброс разрядов регистра 17, в данном случае разряда 23>. Далее устройство снова находится в исходном состоянии ожидания приема или передачи.

Декодирование других кодовых комбинаций осуществляется аналогично и является однозначным по двоичной форме кодовых комбинаций и их десятичным эквивалентом, выраженном в номерах возбужденных триггеров регистра

17 после окончания процесса декодирования.

Таким образом, предлагаемое устроиство наряду с обеспечением всех преимуществ функционирования известного устройства позволяет расширить его функциональные воэможности, т.е, при незначительном количестве добавленных элементов осуществлять, кроме

1481899 кодирования и передачи информации, также и декодирование при приеме информации из канала связи.

Фо рмул а из о б р е т ения

l Кодирующее устройство, содержащее соединенные последовательно генератор тактовых импульсов, делитель частоты, счетчик по модулю m (где mразрядность входного кода) и первый одновибратор, соединенные последовательно первый элемент ИЛИ, второй одновибратор и элемент НЕ, шифратор, выходы которого подключены к соответствующим входам первого элемента

ИЛИ и первым информационным входам кольцевого регистра сдвига, первые и вторые выходы которого подключены к соответствующим входам второго и третьего элементов ИЛИ, выходы кото" рых подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых объеди" 25 иены и подключены к выходу элемента

НЕ, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первым входам четвертого и пятого элементов ИЛИ, выходы которых соеди- gp иены с первым и вторым входами выходного усилителя, выход которого является первым выходом устройства, второй выход четвертого элемента ИЛИ подключен к выходу второго одновибратора, второй вход пятого элемента

ИЛИ объединен с R-входом триггера и подключен к выходу первого одновибратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональ- 4О ных возможностей за счет возможности декодирования информации, в него введены блок переключения режимов, блок запрета совмещения режимов, временной селектор и группа элементов И, первый, второй, третий и четвертый выходы блока переключения режимов подключены соответственно к входам сброса, тактирования, выбора четных и нечетных разрядов кольцевого регистра сдвига, пятый выход блока переключения режимОв соединен с первыми управляющими входами ключа и блока запрета совмещения режимов, первый выход которого соединен с S-входом триггера, прямой выход которого подключен к третьим входам первого и второго элементов И, первому управляющему входу блока переключения режимов и второму управляющему входу бло ка запрета совмещения режимов, вход синхронизации которого объединен с входом синхронизации блока переключения режимов и первыми входами элементов И группы и подключен к выходу первого одновибратора, вход временного селектора объединен с первыми информационными входами блока переключения режимов и блока запрета совмещения режимов и является входом устройства, выход временного селектора подключен к вторым информационным входам кольцевого регистра сдвига и блока запрета совмещения режимов, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входу шифратора, к установочному входу блока переключения режимов, второй. управляющий и тактовый входы KoTDj, го подключены соответственно к инверсному выходу триггера и выходу, делителя частоты, установочный вход блока запрета совмещения режимов подключен к выходу второго одновибратора, первые и вторые выходы кольцевого регистра сдвига годключены к вторым входам соответст зующих элементов И группы, выходы которых являются вторыми выходами устройства.

2. Устройство по п,1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем,что кольцевой регистр сдвига состоит из триггерных разрядов, каждый из которых содержит триггер, элемент ИЛИ и элемент И, выходы элементов ИЛИ и элемента И в каждом разряде подключены соответственно к S-входу и D-входу триггера того же разряда, выход триг" гера каждого триггерного разряда coe" динен с первым входом элемента И триггерного разряда, номер которого определяется десятичными эквивалентами двоичных кодовых комбинаций кодового кольца m-разрядного цепного кода, первый и второй входы элемента

ИЛИ каждого разряда являются соответственно первыми и вторым инфор- мационными входами кольцевого регистра сдвига, К-вход и С-вход триг" гера каждого разряда являются соответственно входом сброса и тактирования кольцевого регистра сдвига, вторые входы элементов И четных и нечетных триггерных разрядов являются соответственно входами выбора чет ных и нечетных разрядов кольцевого регистра сдвига, выходы триггеров

1481899

14 четных и нечетных триггерных разрядон являются соответственно первыми и вторыми выходами кольцевого регистра сдвига.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок heреключения режимов содержит триггеры, элементы И, элементы ИЛИ, дифференцирующую цепь и элементы НЕ, выходы которых подключены соответственно к первым входам первых элементов И и элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом дифференцирующей цепи, выход первого триггера подключен к первым входам вторых элемента И и элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементон И подключены к первому. и второму входам третьего элемента

ИЛИ, прямой и инверсный выходы вто- 2р рого триггера подключены соответственно к первым входам четвертого и пятого элементов ИЛИ, выходы которого являются четнертым и третьим выходами блока, вход первого элемента

HE объединен с вторым входом второго элемента И и С-входом второго триггера и является входом тактирования блока, второй вход первого элемента

И объединен с вторыми входами второго, четвертого и пятого элементов

ИЛИ и является первым управляющим:входом блока, R — вход первого тригге— ра объединен с входом первого элемента НЕ и является входом синхронизации блока, S-вход, D-вход триггера и второй вход первого элемента ИЛИ янляются соответственно установочным, первым информационным и вторым управляющим входами блока, выходы дифференцирующей пепи третьего, пятого, четвертого и второго элементов HJIH являются соответственно первым — пятым выходами блока .

4. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок запрета совмещения режимов содержит элементы ИЛИ-НЕ, элементы И, одновиб.ратор и элемент НЕ, выход которого через однонибратор подключен к первому входу первого элемента И, вьыод которого является первым выходом блока, первый вход первого элемента

ИЛИ-HE объединен с входом элемента

НЕ и является установочным входом блока, первый и второй входы второго элемента ИЛИ-НЕ и второй нхоц первого элемента ИЛИ-HE являются соответственно первь>ми информационным и угравляющим и вторым упранляющим входами блока, третьи входы первого и и второго элементов ИЛИ-HE объединены и являются входом синхронизации блока, выход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому входу второго элемента И, второй вход и выход которого являются cooтнетстненно вторым информационным входом и вторым выходом блока, выход второго элемента ИЛ11 — НЕ подключен к второму входу первого элемента И и является третьим выходом блока, 148l899

Составитель О.Тюрина

Тех ред М.Дидык

Редактор M. Бланар

Корректор М.Васильева

Заказ 2702/57 Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101