Устройство тактовой синхронизации

 

Изобретение предназначено для использования в системах телемеханики, содержащих пункт управления и ряд контролируемых пунктов, соединенных протяженными линиями связи. Цель - повышение надежности работы путем обеспечения возможности изменения режима синхронизации в зависимости от характера информационного сигнала. Устройство содержит триггеры 1, 5, 8 и 9, счетчик 3 импульсов, элементы И 6, 10 и 11, элемент ИЛИ 17, переключатель 18 режима работы, формирователь 19 импульсов, инверторы 7 и 14, элемент 16 задержки и формирователи 12 и 15 коротких импульсов. В устройстве имеются шина 13 тактовых импульсов, информационная шина 20, шина 21 управления и выходные шины 2 и 4. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) А1 (59 4 Н 03 К 5/153 5/135

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4363311/24-21 (22) 12. 01. 88 (46) 07,08.89, Бюл. 1(29 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Промавтоматика" (72) М.Л.Портнов и Н.Г.Портнова (53) 621.374.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1322434, кл. Н 03 К 5/01, H 03 К 5/153, 09.10.85.

Авторское свидетельство СССР .Ф 1274135, кл. Н 03 К 5/153, 01,07.85., Пшеничников А.М, и Портнов М.Л.

Телемеханические системы на интегральных микросхемах. — М.: Энергия, 1Я77, с. 151, рис. 5-8. (54) УСТРОЙСТВО ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ

2 (57) Изобретение предназначено для использования в системах телемехани- . ки, содержащих пункт управления и ряд контролируемых пунктов, соединенных протяженными линиями связи.

Цель изобретения — повышение надежности работы путем обеспечения возможности изменения режима синхронизации в зависимости от характера информационного сигнала. Устройство содержит триггеры 1, 5, 8 и 9, счетчик 3 импульсов, элементы И 6, 10 и 11, элемент ИЛИ 17, переключатель 18 режима работы, формирователь 19 импульсов, инверторы 7 и 14, элемент 16 задержки и формирователи 12 и 15 коротких импульсов, В устройстве имеются шина

13 тактовых импульсов, информационная шина 20, шина 21 управления и ! выходные шины 2 и 4.. 1 ил, 3 1499456

Изобретение относится к импульсной технике и мажет быть использовано в системах телемеханики с временным разделекием сигналов, в которых моменты смены уровня в информационной

5 импульсной последовательности, поступающей из линии связи, используются для коррекции фазы тактовых сигналов, стробирующих ввод информации в прием- 10 ник.

Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения возможности изменения режима синхронизации в зависимости от характера информаци1 онного сигнала.

На чертеже приведена электрическая структурная схема устройства тактовой синхронизации.

Устройство содержит первый триггер 1, прямой выход которого соединен с первой выходной шиной 2, тактовый вход — с выходом счетчика 3 импульсов, второй выходной шиной 4, информационным входом второго триггера 5, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента И 6 и через первый инвертор 7 с информационным входам третьего триггера 8, прямой выход которого соединен с

ЗО информационным входом четвертого триггера 9, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И 10, выход которого соединен с входом сброса третьего триггера 8, инверсный выход которого соединен с входом сброса четвертого триггера 9 и первым входом третьего элемента И 11, второй вход которого соединен с тактовым входом четвертого триггера 9 и через первыи формирова40 тель 12 коротких импульсов с шиной

13 тактовых импульсов, которая через последовательно соединенные второй инвертар 14 и второй формирователь

15 коротких импульсов соединена с вторым входом второго элемента И 10 и вторым входом первого элемента И 6, выход каторага через элемент 16 задержки соединен с входом сброса второго триггера 5 и непосредственно 50 с первым входом элемента ИЛИ 17, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И 11, выход — со счетным входом счетчика 3 импульсов, вход сброса которого соединен с пер- 55 вым выходом переключателя 18 режима работы, второй выход которого соединен с тактовыми входами триггеров 5 и 8, вход — через формирователь 19 импульсов с информационной шиной 20, и с информационным входом первого триггера 1, вход управления — с шиной

21 управления, формирователь 19 импульсов формирует на своем выходе короткие импульсы в момент появления фронта и среза импульса на шине 20, Он может быть выполнен с использованием элемента ИСКЛМЧА10ЩЕЕ ИЛИ и элемента 23 задержки.

Устройство работает следующим образом.

На шину 20 устройства подается информационная последовательность сигналов от передатчика телеинформации (на показан), размещенного по отношению к приемнику на противоположной стороне линии связи, а на шину 13 — периодическая последовательносить сигналов от местного генератора тактирующих импульсов (не показан).

На шину 2 устройства проходит телеинформация, синхронизированная от-:. носительно тактовых импульсов приемника, образованных счетчиком 3, которые поступают на шину 4.

Рассмотрим работу устройства тактовой синхронизации для случая, когда фаза тактовых импульсов приемника на шине 4 опережает фазу тактовых импульсов передатчика на шине 20. В этом режиме изменение уровня сигнала на шине 20 фиксируется позже момента установки логического уровня "0" на шине 4. В рассматриваемом режиме переключатель 18 сигналом с шины 21 установлен на передачу сигналов с входа на второй выход, т,е, на тактовые входы триггеров 5 и 8, Триггер 5 остается в нулевом состоянии, триггер 8 сигналом с выхода формирователя 19 так как на информационном входе триггера 8 имеется единичный уровень с выхода инвертора 7, переключается в единичное состояние.

При этом. сигнал с выхода формирователя 15 не проходит на выход элемента

6, сигнал с выхода формирователя 12 на выход элемента 11 также не проходит, так как на первый вход элемента

И 11 с инверсного выхода триггера 8 поступает нулевой уровень. Первыи импульс на выходе формирователя 12 после установки триггера 8 в единичное состояние устанавливает триггер

9 в единичное состояние, после чего первый импульс на выходе формирователя 15, проходя на выход элемента 10, 5 149 возвращает триггер 8 в нулевое состояние, чем обеспечивается возврат

1 в нулевое состояние и триггера 9.

При приведенных соотношениях фаз сигналов на шинах 20 и 13 обеспечивается (при фиксации изменения уровня входного сигнала) блокировка одного импульса с выхода формирователя 12, т.е. уменьшается на величину суммарное число импульсов, поступающих через элемент 17 на счетный вход счетчика 3. Очевидно, что после этого момент формирования очередного фронта (спада) сигнала на шине 4 задерживается на величину, равную периоду сигналов на шине 13. Следовательно, устройство производит коррекцию фазы тактовых импульсов приемника в направлении компенсации зафиксированного опережения имн фазы тактовых импульсов передатчика, Рассмотрим .работу устройства тактовой синхронизации для случая, когда фаза тактовых импульсов приемника на шине 4 отстает от фазы тактовых импульсов передатчика на шине 20.

В этом случае в момент изменения уровня сигнала на шине 20 на шине 4 имеется единичный уровень, Импульсом, поступающим с выхода формирователя 19 на тактовые входы триггеров 5 и 8, триггер 5 устанавливается в единичное состояние, а триггер 8 остается в нулевом состоянии. Первый импульс с выхода формирователя 15 (после установки триггера 5 в единичное состояние) проходит на выход элемента И 6.

Триггер 8 находится в нулевом состоянии, через элемент 11 продолжают проходить импульсы с выхода формирователя 12„ В результате этого, на выход элемента 17 проходит один дополнительный импульс, который приводит к тому, что фронт очередного импульса на выходе счетчика 3 формируется раньше на время, равное периоду импульсов на шине 13. Так как импульс с выхода элемента 6 задержан элементом 16 на время, меньшее длительности импульса с выхода формирователя 15, то триггер 5 возвращается в нулевое состояние. Указанная коррекция фазы сигнала на шине 4 производится однократно при фиксации каждого изменения логического уровня на шине 20.

В обоих рассмотренных случаях устройство тактовой синхронизации инерционно, т.е. методом последовательного приближения устанавливает

9456 6 оптимальный сдвиг по фазе между тактовыми сигналами передатчика и приемника, благодаря чему сигналы на шине

4 могут использоваться для стробирования информационной последовательности и получения (с помощью триггера

1) выходных информационных сигналов, синхронизированных относительно сформированных тактовых импульсов. Выходные сигналы счетчика 3 и триггера 1 поступают на выход устройства для дальнейшей обработки и анализа условий приема информации (например, по числу зафиксированных сбоев). По результате приема и обработки поступающей с шины 2 информационной последовательности анализатором уровня помех (не показан) может быть сформирован сигнал управления, определяющий оптимальный релком синхронизации.

Указанный сигнал подается на шину 21 устройства и определяет текущее состояние переключателя 18, При одном уровне сигнала переключатель 18

25 передает сигналы с выхода формирователя 19 на второй выход, при этом производится инерционная коррекция фазы тактовых импульсов прлемника, 30 при другом — переключатель 18 передает входные сигналы на первый выход, обеспечивая проведение устройством безынерционной синхронизации. Таким образом, в соответствии с реальными условиями передачи и приема информаЗ5 цин устанавливается оптимальный режим синхронизации — при большем уровне помех (частых сбоях, обнаруженных анализатором), устройство реализует медленный инерционный алго40

0 ритм коррекции фазы тактовых импульсов приемника, при малом уровне помех (редких или отсутствуюп;их сбоях) — быстрый безынерционный алгоритм коррекции. Если для каких-либо пар

45 передатчиков и приемников в рамках одной системы телемеханики априори установлен реальный уровень помех, сигнал на шине 21 устройства может быть неизменным — в соответствии

50 с известными условиями передачи и приема информации °

Рассмотрим работу элементов .устройства в режиме безынерционной (ударной) синхронизации. В этом режиме триггеры 5, 8 и 9 удерживаются в нулевом состоянии, а на счетный вход счетчика 3 поступает периодическая последовательность импульсов, 1499456

Составитель А,Соколов

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Заказ 4705/53

Тираж 884

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственйо-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул . Гагарина,!01 частота которых равна частоте импульсов на шине 13. В результате этого на выходе счетчика 3 формируются тактовые импульсы, частота которых равна частоте тактовых импульсов передатчика. Так как каждым импульсом с выхода формирователя 19 счетчик 3 устанавливается в нулевое состояние, то обеспечивается безынерционная синхронизация приемника, Формула изобретения

Устройство тактовой синхронизации, содержащее счетчик импульсов, первый триггер, прямой выход которого соединен с первой выходной шиной, второй триггер, прямой выход которого соеди" нен с первым входом первого элеменТа

И, третий и четвертый триггеры, шину тактовых импульсов, информационную . шину, второй и третий элементы И и элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежноCTH IIÓTÞM O6eCBP.IBHHH HSMeHeHHR жима синхронизации в зависимости от характера информационного сигнала, в него введены первый и второй инверторы, вторая выходная шина, элемент задержки, первый и второй формирова.тели коротких импульсов, формирователь импульсов, шина управления и переключатель режимов работы,. вход которого через формирователь импульсов соединен с информационной шиной и информационным входом первого 35 триггера, управляющий вход — с шиной управления, первый выход — с входом сброса счетчика импульсов, выход которого соединен с тактовым входом первого триггера, с информационным входом второго триггера и через первый инвертор с информационным входом третьего триггера, тактовый вход которого соединен с тактовым входом второго триггера и вторым выходом переключателя режимов работы, вход сброса — с выходом второго элемента

И, первый вход которого соединен с прямым выходом четвертого триггера, информационный вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера, инверсный выход которого соединен с входом сброса четвертого триггера и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с тактовым входом четвертого триггера и через первый формирователь коротких импульсов с шиной тактовых импульсов, которая через последовательно соединенные вторые инвертор и формирователь коротких импульсов соединена с вторыми входами второго и . первого элементов И, выход последнего через элемент задержки соединен с входом сброса второго триггера и непосредственно с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, вы" ход — с счетным входом счетчика импульсов.