Устройство для передачи и приема двоичных сигналов

 

Изобретение относится к устройствам передачи сигналов по линия связи (модемам) и может быть использовано в устройствах передачи дискретных сигналов, в частности для кодирования относительным импульсным сигналом. Целью изобетения является упрощение устройства при повышении точности и надежности. Устройство содержит на передающей стороне последовательно соединенные формирователь коротких импульсов 1. элемент совладения 2, триггер 3, сумматор 4. согласующий бпок 5, а на приемной стороне - согласующий блок б, фильтр 7, фиксатор переходов 8, счетчик стробирукхцих импульсов 9, первый триггер 10, опорный генератор 11, управляемый делитель частоты 12, первый элемент совпадения 13, второй элемент совпадения 14, второй триггер 15, третий триггер 16 2иа

(в) КЦ (1и 2 (51) % О Х

OIIIICAHHK ИЗОБРЕТЕНИЯ

ИЦНПЮ-ШИММИ ..

ЬИБЛи От ей.

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4843411/24 (22) 25.06.90 (46) 15.10.93 Бюл. Ne 37-38 (71) Научно-производственное объединение автоматизации и систем управления железнодорожного транспорта (72) Мопьвер ЕИ.; Кочетков АА (73) Нау+ю-исследовательский и проектно-конструкторский институт средств автоматизации на железнодорожном транслорте (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА

ДВОИЧНЫХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к устройствам передачи сигналов по линия связи (модемам) и может быть использовано в устройствах передачи дискретных сигналов, в частности для кодирования относительным импульсным arHanolk Цепью изобетения является упрощение устройства при повышении точности и надежности. Устройство содержит на передающей стороне последовательно соединенные формирователь коротких импульсов 1, элемент совпадения 2. триггер 3, сумматор 4, согласующий блок 5, а на приемной стороне — согласующий блок

6, фильтр 7, фиксатор переходов 8, счетчик стробирующих импульсов 9, первый триггер 10, опорный генератор 11, управляемый делитель частоты 12, первый элемент совпадения 13, второй элемент совпадения 14, второй триггер 15, третий триггер 16.

2ип

2001520

Изобретение относится к устройствам передачи сигналов по линиям связи и может быть использовано в устройствах передачи дискретных сигналов, в частности для кодирования относительным биимпульсным сигналом (ОБС).

Известно устройство цифрового стыка на основе относительного биимпульсного сигнала (ОБС), содержащее в передатчике формирователь импульсов, два элемента И. элемент ИЛИ, Д-триггер, устройство согласования и в приемнике — устройство согласования, фильтр, фиксатор переходов, селектор импульсов, элемент И, инвертор, формирователь импульсов и три Д-триггера.

Недостатками известного устройства являются его сложность и необходимость в получении от источника дополнительного октетного сигнала для передатчика и выдаче такого сигнала в источник из приемника.

Наиболее близким техническим решением является устройство передачи и приема двоичных сигналов, содержащее в передатчике первый и второй формирователи коротких импульсов, первый элемент совпадения, сумматор, первый (счетный) триггер и первый блок согласования, и в приемнике — второй блок согласования, фильтр, фиксатор переходов, второй и третий элементы совпадения, первый и второй одновибраторы, интегрирующую цепь и второй триггер, Однако известное устройство имеет усложненный передатчик и приемник с пониженной точностью и надежностью работы из-за наличия аналоговых времязадающих элементов: интегрирующая цепь, первый и второй одновибраторы.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что на передающей стороне первый вход сумматора подключен к выходу источника синхросигнала, выход элемента совпадения соединен с входом триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом согласующего блока, на приемной стороне введены счетчик стробирующих импульсов, второй и третий триггеры, управляемый делитель частоты и опорный генератор, выход которого соединен с первым входом управляемого делителя частоты, первый выход которого соединен через обратную линию связи с первым входом формирователя ко- ротких импульсов на передающей стороне, второй выход управляемого делителя частоты соединен с первым входом счетчика стробирующих импульсов, третий выход является выходом синхронизации приемной стороны, выход фиксатора переходов сое5

35 ао

55 динен со вторым входом счетчика стробирующих импульсов, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов совпадения. второй выход счетчика стробирующих импульсов подключен к первому входу первого триггера, третий выход счетчика стробирующих импульсов подключен к своему третьему входу и ко второму входу первого триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом первого элемента. совпадения, инверсный выход соединен со вторым входом второго элемента совпадения и первым входом третьего триггера, выход первого элемента совпадения соединен с первым входом второго триггера и вторыми входами третьего триггера и управляемого делителя частоты, выход второго элемента совпадения соединен со вторым входом второго триггера, инверсный выход которого соединен со своим третьим входом и третьим входом третьего триггера, инверсный выход которого является информационным выхедом приемной стороны.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы.

Устройство передачи и приема двоичных сигналов содержит на передающей стороне последовательно соединенные формирователь 1 коротких импульсов, элемент совпадения 2, триггер 3. сумматор 4, согласующий блок 5, на приемной стороне — последовательно соединенные согласующий блок 6, фильтр 7, фиксатор переходов

8. счетчик стробирующих импульсов 9 и первый триггер 10, опорный генератор 11, управляемый делитель частоты 12, первый элемент совпадения 13, второй элемент совпадения 14, второй триггер 15, третий триггер 16. Первый вход формирователя 1 коротких импульсов соединен с источником синхросигнала, а его выход с первым входом элемента совпадения 2, второй вход которого подключен к выходу источника двоичного сигнала. Второй вход формирователя 1 коротких импульсов соединен с первым выходом управляемого делителя частоты 12 на приемной стороне. Выход элемента совпадения 2 соединен с. входом триггера 3. Первый вход сумматора 4 соединен r. источником синхросигнала, второй вход — с прямым выходом триггера 3, а выход — с входом согласующего блока 5.

Выход опорного генератора 11 соединен с первым входом управляемого делителя частоты 12. первый выход которого соединен через обратную линию связи с первым входом формирователя 1 коротких импульсов на йередающей стороне. Второй

2001520 выход управляемого делителя частоты 12 соединен с первым входом счетчика стробирующих импульсов 9, а третий выход — является выходом синхронизации приемной стороны. Выход фиксатора переходов 8 соединен со вторым входом счетчика стробирующих импульсов 9. первый выход которого соединен с первыми входами первого 13 и второго 14 элементов совпадения, Второй выход счетчика стробирующих импульсов 9 подключен к первому входу первого 10 триггера, а третий выход — к своему третьему входу и к второму входу первого 10 триггера. Прямой выход первого 10 триггера соединен с вторым входом первого элемента совпадения 13, инверсный выход соединен с вторым входом второго элемента совпадения 14 и первым входом третьего триггера 16. Выход первого элемента совпадения 13 соединен с первым входом второго триггера 15 и вторым входом третьего триггера 15 и управляемого делителя частоты 12.

Выход второго элемента совпадения 14 соединен со вторым входом второго триггера

15, инверсный выход которого соединен со своим третьим входом и третьим входом третьего триггера 16, инверсный выход которого является информационным выходом приемной стороны.

Передающая сторона работает следующим образом. Двоичный сигнал ДС от источника поступает на второй вход элемента совпадения 2 (элементы совпадения выполнены на базе логического элемента И, например, типа К 561 ЛА7), (фиг.2а). При этом от источника поступает синхросигнал (СС) (фиг.2б) на формирователь 1 коротких импульсов.

Формирователь 1 коротких импульсов представляет собой четырехразрядный двоичный счетчик, на первый вход подается высокочастотный сигнал от опорного генератора 11 из приемной стороны (тол» fry), на первый вход подается синхросигнал, а выход 1 служит выходом коротких импуль- 4 сов. Если сигналы ДС и СС синхронизированы, то короткие импульсы будут появляться точно в середине тактовых интервалов. Длительность получаемых импульсов равна периоду 4л. Импульсы 5 подаются на первый вход элемента совпадения 2, На выходе последнего появляются в середине единичных тактов ДС короткие импульсы (фиг.2в). Эти импульсы поступают на вход триггера 3 (все триггеры выполнены 5 на базе Д-триггера, например, типа К 561

ТМ 2) и на его выходе формируется сигнал вида (фиг.2г), Этот сигнал поступает на второй вход сумматора, а на первый его вход подается СС и в результате на выходе злемента 4 формируется относительный биимпульсный сигнал (ОБС}(фиг.2д). После согласующего блока 5 (представляет собой усилитель мощности с трансформаторным

5 выходом) в линии ОБС имеет вид (фиг.2е).

Приемная сторона ра".отает следующим образом. Сигнал ОБС с линии связи поступает на вход согласующего блока 6 (представляющего собой усилитель с транс10 форматорным входом) в виде изображенного на фиг. 2ж и затем проходит через полосовой фильтр 7 (отсеивает. главным образом низкочастотные помехи) и поступает в фиксатор перехода 8.

15 Фиксатор переходов 8 состоит из триггера Шмитта, служащего для формирования из синусоидального колебания (фиг.2ж), прямоугольного и последовательно подключенные к его выходу однополупериодный

20 выпрямитель, интегрирующую цепь, элемент исключающее ИЛИ, причем первый вход элемента исключающее ИЛИ подключе ", выходу, а второй вход — к входу интегрирующей цепи.

25 Длительность импульсов переходов определяется посгоянная времени интегрирующей RC-цепи.

В результате на выходе фиксатора переходов 8 формируются импульсы, совпадаю30 щие с момен гами перехода через нуль ОБС.

Эти импульсы подаются на второй вход счетчика стробирующих импульсов 9 (выполнен на базе счетчика Джонсона делителя на 8, например, типа К 561 НЕ 9). а на

35 первый вход этого сче-чика подаются импульсы с частотой Ь FT (F> — частота С) со второго выхода управляемого делителя частоты l2 (построен на базе четырехразрядных двоичных счетчиков).

40 От опорного кварцевого генератора 11 частота подается в сигнал на первый вход управляемого делителя частоты 12, который на воих выходах. формирует необходимые частоты, включая CC. Счетчик 9 постоянно

5 считает импульсы колебания 8 F>, а импульсы переходов его обнуляют и заставляют считывать заново от нуля, Если в середине такта нет импульса перехода, то счетчик досчитывает до выхода 3 (отсчитывает 6 им0 пульсов) и по второму входу переключает в состояние "1" первый триггер 10, а затем опять обнуляется очередным импульсом перехода и вскоре выходом 2 переключает по первому входу триггер 10 опять в нулевое

5 состояние. В результате на выходах триггера 10 формируются сигналы вида (фиг.2к.n).

Эти сигналы подаются, соответственно., э вторые входы первого 13 и второго 14 элементов совпадения, на их первые входы подается короткий импульс с первого выхода

2001520

20

25 счетчика 9 практически одновременно с импульсами переходов, Таким образом. на выходах элементов

13 и 14 появляются сигналы вида (фиг.2н,о).

Импульсы вида (фиг,2н) ограничивают единичные такты, а импульсы (фиг.2о) отмечают середину и конец нулевых тактов. Импульсы с выхода элемента 13 подаются на первый и второй входы второго 15 и третьего 16 триггеров, т.е. принудительно устанавливая их в гостояние "1" на инверсных выходах и на второй вход делителя частоты 12, обеспечивая его синхронизацию в соответствии с принимаемым ОБС. Импульсы с выхода элемента совпадения 14 (фиг.2о) поступают на второй вход триггера 15 (его инверсный выход соединен с третьим входом, т.к. он работает в режиме делителя на два и на его выходе появляется сигнал вида (фиг.2п), который поступает на третий вход третьего триггера 16, а на первый вход поступает сигнал с выхода второго триггера 10 (фиг.2л). В результате на выходе триггера 16

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИ МА ДВОИЧных сигнАлов, содержащее на передающей стороне источник синхросигнала, выход которого соединен с формирователем коротких импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента совпадения, второй вход которого подключен к выходу источника двоичного сигнала. триггер, сумматор, согласующий блок, выход которого подключен к входу прямой линии связи, на приемной стороне содержащее согласующий блок, вход которого подключен к выходу прямой линии связи, выход соединен с входом фильтра, выход которого соединен с входом фиксатора переходов, первый триггер. первый и второй элементы совпадения, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, на передающей стороне первый вход сумматора подключен к выходу источника синхросигнала. выход элемента совпадения соединен с входом триггера, прямой вы од которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом согласующего блока, на приемной стороне введены счетчик стробирующих импульсов, второй и третий триггеры, управляемый делитель частоты и опорный генератор, выход которого соединен с первым входом управляемого делителя частоты, первый выход которого соединен через обратную линию связи с первым входом формируется ДС (фиг.2р), который поступает к потребителю. Кроме того. на третьем выходе делителя частоты 12 формируется

СС, синхронизированный с принимаемым

ОБС. (фиг.2с), который поступает к потребителю.

Таким образом. полученный ОБС по своим свойствам не уступает сигналу, полученному в прототипе, однако, по сравнению с известным устройством, упрощается передатчик, а в приемнике, в отличие от известного устройства, обеспечиваются дискретная обработка принимаемого ОБС и автоматическая подстройка опорной частоты местного генера1 рра входным сигналом, что повышает точность и надежность работы приемника, (56) Ситняковский И.В. и др. Цифровые системы передачи абонентских линий. М.: Радио и связь, с, 154-157. 1987, Авторское свидетельство СССР

N 824460. кл, Н 04 В 5/02, 1979 (прототип). формирователя коротких импульсов на передающей стороне, второй выход управляемого делителя частоты соединен с первым входом счетчика стробирующих импульсов, третий выход является выходом синхронизации приемной стороны, выход фиксатора переходов соединен с вторым входом счетчика стробирующих импульсов, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов совпадения, второй выход счетчика стробирующих импульсов подключен к первому входу первого триггера, третий выход счетчика стробирующих импульсов подключен к своему третьему входу и к второму входу первого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента совпадения, инверсный выход соединен с вторым входом второго элемента совпадения и первым входом третьего триггера, выход первого элемента совпадения соединен с первым входом второго триггера и вторыми входами третьего триггера и управляемого делителя частоты, выход второго элемента совпадения соединен с вторым входом второго триггера, инверсный выход которого соединен со своим третьим входом и третьим входом третьего триггера, инверсный выход которого является информационным выходом приемной стороны.

2001520

Составитель О.Котова

Редактор Т.Никольская Техред М.Моргентал Корректор М.Самборская

Заказ 3132

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

П

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раувская наб., 4/5