Способ определения идентичности двух последовательностей импульсов

 

ИЗОБРЕТЕНИЕ ОТНОСИТСЯ К ИМПУЛЬСНОЙ ТЕХНИКЕ И МОЖЕТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПУТЕМ СОПОСТАВЛЕНИЯ ПЕРЕДАННОЙ И ПРИНЯТОЙ ИМПУЛЬСНЫХ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ. ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ - ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ КОНТРОЛЯ ПРИИ ОДНОВРЕМЕННОМ РАСШИРЕНИИ ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ. ВТОРАЯ ИМПИ УЛЬСНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ P<SB POS="POST">2</SB> (ФИГ. 1Б) ПРИХОДИТ С ЗАДИ ЕРЖКОЙ T<SB POS="POST">НАЧ</SB> ОТНОСИТЕЛЬНО ПЕРВОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ПОСЛЕИ ДОВАТЕЛЬНОСТИ P<SB POS="POST">1</SB> (ФИГ.1А). ДЛЯ ПРОВЕРКИ ИДЕНТИЧНОСТИ И ПЕРВУЮ ИМПУЛЬСНУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ЗАДЕРЖИВАЮТ НА ВРЕМЯ Т<SB POS="POST">ЗАД</SB> (ФИГ. 1В), ЗАТЕМ ФОРМИРУЮТ ИМПУЛЬСЫ НЕСОВПАДЕНИЯ (ФИГ. 1Г), ДЛИТЕЛЬНОСТИ КОТОРЫХ СРАВНИВАЮТ С ЗАРАНЕЕ ЗАДАННЫМИ ПОРОГОВЫМИ ЗНАЧЕНИЯМИ. ЕСЛИ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ НЕСОВПАДЕНИЯ ПОПАДАЮТ В ИНТЕРВАЛ МЕЖДУ ПОРОГОВЫМИ ЗНАЧЕНИЯМИ, ИМПУЛЬСНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ПРИЗНАЮТСЯ ИДЕНТИЧНЫМИ. 3 ИЛ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

yg4 Н 03 К 5/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4266520/24-21 (22) 22.06.87 (46) 30.11.89, Бюл. 11- 44 (7 1) Институт электроники н вычислительной техники АН ЛатвCCP (72) В.О. Васюкевич (5 3) 62 1. 374 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1150745, кл. H 03 К 5 19, 1983.

Майоров C.A., Новиков Г.И. Принципы органиэации цифровых машин. Л.:

Машиностроение, 1974, с. 153-155 (прототип).

Васюкевич В.О. Венъюнкция — логико-динамическая операция. Определе ние, реализация, приложение. — Автоматика и вычислительная техника, 1984, У 6, с. 73-78. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИДЕНТИЧНОСТИ

ДВУХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ (57)Изобретение относится к импульсИзобретение относится к -- ульс-..— ной технике и может найти применение дпя контроля сетей передачи данных путем сопоставления переданной и при- I нятой импульсных последовательностей.

Цель изобретения — повышение надежности при одновременном расширении области применения.

На фиг. 1 и 2 изображены временные диаграммы, поясняющие способ; на фиг. 3 - структурная схема устройства, реализующего способ.

На фчг. 1 о и 2q показана исходная последов.|тельность импульсов Р,; на

„„SU„„ I 525887 A 1

2 ной технике и может быть использовано для контроля сетей передачи данных путем сопоставления переданной и принятой импульсных последовательностей.

Цепь изобретения — повышение наде кности контроля при одновременном расширении области использования. Вторая импульсная последовательность Р (фиг. 15) приходит с задержкой Т„с,ч относительно первой импульсной последовательности Р, (фиг. 1a). Ллч проверки идентичности первую жчпульсную последовательность задерживают на время Т» (фиг.15), затем формируют импульсы несовпадения (фиг. 1 ), длительности которых сравнивают с заранее заданными пороговыми значениями.

Если длительности импульсов несовпадения попадают в интервал между пороговыми значениями, импульсные последовательности признаются идентичными.

3 ил. r. 15 и 25 g, е, p показаны различные случаи импульсных последоват и ??т Рiv ) тельностей Р (Р2 Р2 Р д 2 получающихся иэ исходной после прохождения линии связи. На фиг. 16 и 2 б показана задержанная исходная импульсная последовательность P, . Ha фиг. 12 и 2Э, >k показаны импульсы несовпадения принятой и задержанной импульсных последовательностей для приП иг нятых последовательностей P и Р

Устройство, реализующее способ, содержит элемент 1 задержки, с перв го по четвертый элементы HF. 2-5, с ср1525887

1,= и Тмин T»A при Тмин

О э при Т мин т„о, вого по четвертый венъюнкторы 6-9, с первого по третий элементы ИЛИ 1012, первый и второй селекторы 13 и 14 ичпульсов по длительности. Вход элемента 1 соединен с первой входной ши5 ной 15, а выход соединен с первым и вторым входами венъюнкторов 6 и 8 непосредственно и через элементы НЕ 3 и 5 — с первым и вторым входами вень- 10 юнкторов 7 и 9 соответственно. Вторая входная шина 16 соединена с первым и вторым входами венъюнкторов 9 и 7 соответственно, а также через элементы

НЕ 4 и 2 — с первым и вторым входами венъюнкторов 8 и 6 соответственно.

Выходы венъюнкторов 6 и 7 через элемент ИЛИ 10 соединены с входом селектора 13 ° Выходы венъюнкторов 8 и 9 через элемент HJIH 11 соединены с вхо- 20 дом селектора 14. Выходы селекторов

13 и 14 соединены с входами элемента

ИЛИ 12, выход которого соединен с выходной шиной 17.

Венъюнкторы 5-9 выполняют функцию 25 венъюнкции и реализуются в соответствии с известными схемами. Селекторы

13 и 14 формируют на своем выходе единичный сигнал, если длительность поступающего на их входы импульса не попадает в интервал между нижним и верхним порогами данного селектора.

Сущность способа заключается в следующем.

Гриню:азма mIIv . сная последовательность P первоначаль о задержана и относительно HcxopHQA импульсной !Тоследовательности Р, на время Т„ ц, обусловленное задержкой Ь линии связи. Первая последовательность P задерживается на время Т величину

40 которого задают исходя иэ условия

/ Тирли Т>gp, I( где d — известная минимально возможная длительность импульса или паузы в сопоставляемых последовательностях.

Текущие значения импульсных последовательностей Р, и Р сравниваются

4. между собой. При несовпадении текущих значений формируются импульсы несовпадения, длительность которых сравнивается с пороговыми значениями ,, 3,, находимыми иэ равенств

З 4 >О М

Тв 1 Тмакс при Т А О

Ю

0 ° НРн Ts+4- Tvoac < О, ж4 IIPH Twa ac Т, 4

3,- 0

ПРн Тм „с - Tq A а О>

Т 4 Тмии ° ПРИ Т1< 4 Тмин > 0

:-1 0

° ПРн Триод — Тмин 0е где Тмин и Т макс минимальное и и, симальное значения Тни, величина к торых предполагается известной. Каа дый импульс несовпадения сравнивается по длительности либо с о " и ! в либо с 0 z и 0 . Если несовпадение текущих значений последовательностей

Р, и Р обусловлено переключением

4 вида (p p >: (о OL > - (+eh где

К Б { О, 1, то длительность набора н (KK) сопоставляется с порогами о

1В и о, . Если же несовпадение текущих значений обусловлено переключением вида (Р, Р >: со4о )- СКо >, то соответствующий импульс сравнивается ьн ь6 с о и о . Например, порогами сравнения для импульсов несовпадения 6, и

b. (фиг. 1) являются 3, и о, а для

5H S

,и 6,- н яВ

По результатам сравнения импульсов несовпадения с порогами 0 и о удят об идентичности последовательностей импульсов Р1 и Р . Если все импульсы несовпадения по своей длительности удовлетворяют соотношение

0 " 4. и < 3, то последовательности

P и Р< считаются идентичными. Если хотя бы один иэ импульсов несовпадения не укладывается в пределы Г 3", o ), то сопоставляемые последовательности не являются идентичными.

Устройство, реализующее способ, (фиг. 3), работает следующим образом.

Последовательность импульсов Р после задержки элементом 1 поступает в прямом или инверсном виде (инверсия выполняется элементами НЕ 3 и 5) на входы венъюнкторов 6-9. На другой вход каждого из перечисленных венъюнкторов подается в прямом или инверсном (инверсия выполняется элементами НЕ 2 и 4) виде последовательность импульсов P,. .Венъюнкторы реализуют функцию венъюнкции (3), которая обращается в единицу на входном наборе завершающем переключатели (01> — (11> в формате (1, 2?,где 1, " — первый и второй входы иенъинкт ра. Сигнал

f5, на выходе венъюнктора 6 принимает единичное значение на наборе из единичных входных сигналов переключения (1, 2): (01>-+<1!), которое отвечает переключению(Р P >: (00>->

1 2

- (10> . Таким образом, на выходе венъюнктора 6 формируется импульс несовпадения текущих значений сигналов последовательности импульсов на выходе элемента 1 (P ) последовательности импульсов Р . Аналогичным об1 х разом при переключениях (P, Р >: с1 1>- (О t>, (! 1) — +(0 1> происходит формирование импульсов несовпадения на выходах вень викторов 7-9 соответственно.

С учетом текущих значений последовательностей импульсов Р, и Р дли

% тельности импульсов несовпадения с выходов венъюнкторов 6 и 7 сравниваются с пороговыми значениями о, и о . Для

3н 6 этого соответствующие импульсы несовпадения поступают через элемент HJIH

10 на селектор 13. В результате сравнения на выходе селектора 13 образуется единичный сигнал только в том случае, если импульс несовпадения не укладывается по длительности в пределы

jg, о, ). Селектор 14 сравнивает с пороговыми значениями 3" и 6 импульz ж, поступающие на селектор через элемент ИЛИ 11 с выходов венъюнкторов

8 и 9. Если соответствующе импульс несовпадения не укладывается по длительности в пределы (6, 6 j, то на н ав выходе селектора 13 образуется единичный сигнал.

Выходы селекторов 13 и 14 импульсов по длительности обьединены элементом

ИЛИ 12, выход которого является выходом всего устройства. Поэтому, если в процессе сопоставления двоичных последовательностей импульсов Р, и Р выходной сигнал устройства неизменно равен нулю, то последовательности идентичны. В противоположном случае, характеризующемся появлением единицы на выходе устройства, сравниваемые последовательности импульсов не идентичны.

П р и и е р. Устройство генерирует импульсы-длительностью 100 нс с пауэани 200 нс (Р, фиг. 2). Эти импульсы зп>стелют в линию связи и используютса дни тестирования соответствующего канала методом шлейфования.

Временная характеристика шлейфа известна: импульсы проходят по замкну25887 6 тоиу контуру эа время (Т„ » ) не более 100 нс (Т „,) и не менее 80 нс (Т,„„„). При отсутствии канальных неисправностей, внешних поиех или других искажающих факторов последовательность Р возвращается шлейфом с за1 держкой в виде импу. ьсов, расположенных в пределах, обозначенных последовательностью Р, (фиг. 2б).

Исходя из соотношения макс (Тчд„Т 3yp (((11000 О ннсс, выбирают ТЗ д

70 нс (P +, фиг ° 26).

Определяя пороги, получают о, 0Н

10 нс,8" - О нс, 6, = 30 нс, 6, =

0 нс.

Предположим, что после тестирования канала последовательностью Р, последняя возвращается в виде Р

tt

20 (фиг. 22). При сравнении Р и Р дормируются импульсы несовпадения ! 4 (фиг. 23). Эти импульсы образуются вследствие пеоеключений вида (Р Р ) : (oh ) (a(> и поэтому

25 сопоставляются с пороговыми эначениЬН 6 ями О, и 6, . Так как все импульсы последовательности (4) укладываются в пределы (1О нс, 30 нс), то

Р, и Р идентичны.

ttI

3Q Рассмотрим другой случай: (Р

Фиг. 2е) с импульсами несовпадейия

Здесь первый импульс (слеII I ва-направо) по-прежнему сравнивается с 4 " и о, зато второй — с 8» и 3 так как он получен в результате переключения вида (Р, Р >: (с р ; - (с(,Ы.) . Любое из укаэанных сравнений

Щ позволяет заключить, что P и Р неидентичны. Действительно, 40 нс

40 30 нс = 4,, а второй импУльс не Укла ывается в предел (0, 0) о, 6

Итак, при органиэации сопоставления двух последовательностей, с целью определения их идентичности по

45 предлагаемому способу априорно выполняются следующие действия определение Т„„и Т„„,; . выбор . T>yg, вычисление порогов 6",6, 6, 6, .

Способ дает ошибку в ситуации, 5р которую возможно промоделировать на примере. Пусть вторая последователь ность Р (фиг. 2з) содержит только ,такие импульсы, передние фронты котоРых идеально совпадают с одноименны-

55 ми фронтами Р, . Тогда теоретически

% имеет место импульс несовпадения нулевой длительности, т.е. меньшей, чем 6, = 10 нс. Следовательно, P u

Р не идентичны. С другой стороны, IV, Ф 1525887

45 импульс нулевой длительности практически нереализуем и сравнения его как такового с о и 3, не производится в ся. В результате, P u P оказываются идентичными. Можно утверждать, 5

1 что прогнозируемая таким образом ошибка несущественна по следующим причинам: во-первых, ситуация явно надуманная и практически маловероятная при сопоставлении асинхронных последовательностей; во-вторых, если предполагается подобное совпадение, то его легко избежать, изменив Т,рд .

Способ "не работает", если макс

)Тнрц — Т рА ) и . Это предельная оценка.

В реализации способа отсутствует временное квантование с помощью синхросигналов ° Сбои синхронизации по синхровходу, фазовые искажения синхросигналов не сказываются на определении идентичности двух последова. тельностей глпульсов. Следовательно обеспечивается ьо-,ее высокая надеж- 25 ность по сравнению со способом-прототипом, где временное квантование — непреложное условие.

Предлагаемый способ имеет более 1пирокую область применения. С его помо- щ щью можно сравнивать двоичные последовательности, содержащие импульсы и паузы произвольной длительности. Таким образом, снимается ограничение, присущее способу-прототипу. Сравниваются ие только и не столько двоичные последовательности как двоично-кодирован,ные последовательности бит, а скорее и точнее двоичные последовательности, как двухуровневые импульсные последо- 4О вательности вообще °

Формула изобретения

Способ определения идентичности двух последовательностей импульсов, включающий задержку на время Т>р> первой из поступающих последовательностей импульсов, сравнение текущих значений сигналов первой и второй последовательностей ычпульсов, формирование по результатам сравнения импульсов несовпадения, длительность которых равна интервалам времени несовпадения сравниваемых текущих значений, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности при одновременном расширении области применения, время задержки задают из услоBHH M&K c (Т „рц — Т р д / (д, где Т„рц заданный начальный временной сдвиг между первой и второй последовательностями, импульсов, 1 — заданная минимально допустимая длительность импульса (паузы) в сопоставляемых последовательностях, а длительности импульсов несовпадения сравнивают с пороговыми значениями, заданными соотношениями

T мюн Т, е р Тмнн Т аА н

О при Тм „- Т>аА О, 3", =

Т вЂ” Тмас, при Т ар, Тмасс ) О

О „при T>ap — Тма сс С О

Т макс — Т ад е прй Тмокс Т а4 > О

О прп Тма„ñ — Трау, О, T g — Тм,ц,, при Т зад Тмин > О

3,О при Т а ? 6 О, 1 где Тц„ц и Тмр„с — минимальное и максимальное значения Т„рч, причем импульсы несовпадения, получающиеся при изменении уровня сигнала первой последовательности, сравнивают по длительности с пороговыми значениями и " и

О,, а импульсы несовпадения, получающиеся при изменении уровня сигнала второй последовательности, сравнивают по длительности с пороговыми значениями и и й< и по результатам сравнения судят об идентичности двух последовательностей импульсов.

15258В7

ky

Фаел

1525887

Редактор И. Касарда Заказ 8431 Тираж 884 Подписное

И111011!И Гс сударстве нного комитета по изобретениям и открытиям при ГК11Т СССР

113035, 11оскпа, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производствсннс -издатепьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

P ю

Составитель А. Смирнов

Техред Л. Сердюкова Корректор H.! 1уска