Устройство для передачи и приема дискретных сигналов

 

Использование: техника передачи дискретной информации, а именно в телеграфии, факсимильной связи, при передаче данных. Сущность изобретения: на передающей стороне устройство содержит последовательно соединенные преобразователь сигналов, усилитель и формирователь импульсов, выход которого подключен к входу первого элемента И, при этом вход преобразователя сигналов подключен к второму выходу ключа, а на приемной стороне введен формирователь сигналов печати и электромагнит печатающей иглы, вход которого соединен с выходом усилителя, вход которого подключен к выходу формирователя сигналов печати, вход которого соединен с выходом генератора символов. Устройство обеспечивает увеличение объема передаваемых дискретных сигналов в сети низового уровня путем уменьшения времени передачи информации по каналу связи. 4 ил.

Изобретение относится к технике передачи дискретной информации и может использоваться в телеграфии, факсимальной связи, при передаче данных.

Известное устройство приема и передачи дискретных сигналов содержит на приемной стороне входное устройство, приемный регистр, блок фазирования, накопитель, блок управления, блок выделения команд, последовательно соединенные дешифраторы, генератор символов, усилитель и печатающий блок, при этом выход входного устройства подключен к первому входу приемного регистра и к входу блока фазирования, выход которого подключен к второму входу приемного регистра, третий вход которого соединен с первым входом накопителя, с первым входом блока управления и с выходом выделения команд, вход которого соединен с вторым входом блока управления, первый выход приемного регистра подключен к второму входу накопителя.

На передающей стороне - датчик конца строк, клавиатура с накопителем, распределитель и выходное устройство, первый вход которого соединен с соответствующим выходом распределителя, выход накопителя подключен к второму входу выходного устройства, соответствующие входы накопителя соединены с соответствующими выходами распределителя. Кроме того, на приемной стороне содержится триггер, два ключа к анализатору стоповой посылки, выход которого подключен к третьему входу блока управления, второй вход которого соединен с первыми входами ключей и с выходом накопителя, второй вход первого ключа соединен с первым выходом триггера и с первым входом анализатора стоповой посылки, второй вход которого соединен с вторым выходом приемного регистра, третий вход анализатора стоповой посылки соединен с выходом блока фазирования, второй выход триггера подключен к второму входу второго ключа, выход которого подключен к входу дешифратора, выход первого ключа подключен к входу усилителя, первый вход триггера соединен с первым выходом накопителя.

Кроме того, на передающей стороне находятся счетчик строк, выключатель, два триггера, анализирующее устройство, ключ n элементов совпадения и два элемента И, выходы которых объединены и подключены к третьему входу выходного устройства, первые входы элементов И объединены и соединены с соответствующим выходом распределителя, второй вход одного элемента И соединен с первым выходом первого триггера и с входом клавиатуры, второй вход другого элемента И соединен с первым выходом датчика конца строки, второй выход которого соединен с первым входом счетчика строк, второй вход которого соединен с первым входом первого триггера, с первым входом распределителя и с выходом выключателя, выход счетчика строк соединен с вторым входом первого триггера и подан на вход триггера в приемном устройстве, второй выход первого триггера подключен к соответствующему входу ключа, соответствующие выходы ключа подключены к входу анализирующего устройства, к первым входам соответствующих n элементов совпадения и к второму входу выходного устройства, соответствующие выходы анализирующего устройства подключены к вторым входам соответствующих n элементов совпадения, выходы которых попарно объединены и подключены к входам второго триггера, выход которого подключен к соответствующему входу ключа, кроме того, второй вход распределителя соединен с соответствующим входом ключа и является входным сигналом, а соответствующие выходы распределителя подключены к соответствующим входам ключа, третий вход счетчика строк соединен с выходом блока выделения команд.

Однако данное устройство в сети низового уровня (скорость передачи дискретной информации по каналу связи В= 50+300 Бод) занимает большое время обработки и передачи дискретной информации по каналу связи.

Целью изобретения является увеличение объема передаваемых дискретных сигналов в сети низового уровня путем уменьшения времени передачи информации по каналу связи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве приема и передачи дискретных сигналов, содержащем на приемной стороне входное устройство, приемный регистр, блок фазирования, накопитель, блок управления, блок выделения команд, последовательно соединенные дешифратор, генератор символов, усилитель и печатающий блок, триггер, два ключа и анализатор стоповой посылки, выход которого подключен к третьему входу блока управления, второй вход которого соединен с первыми входами ключей и с выходом накопителя, второй вход первого ключа соединен с первым входом анализатора стоповой посылки, второй вход которого соединен со вторым выходом приемного регистра, третий вход анализатора стоповой посылки соединен с выходом блока фазирования, второй выход триггера подключен к второму входу второго ключа, выход которого подключен к входу дешифратора, выход первого ключа подключен к входу усилителя, первый вход триггера соединен с первым входом накопителя, выход входного согласующего блока подключен к первому входу приемного регистра и к входу блока фазирования, выход которого подключен к второму входу приемного регистра, третий вход которого соединен с первым входом накопителя, с первым входом блока управления и с выходом блока выделения команд, вход которого соединен с вторым входом блока управления, первый выход приемного регистра подключен к второму входу накопителя, согласно изобретению усилитель содержит один электромагнит, а мозаичный печатающий блок содержит формирователь сигналов печати, усилитель, электромагнит печатающей иглы, вход которого соединен с выходом усилителя, вход которого подключен к выходу формирователя сигналов печати, вход которого соединен с выходом генератора символов.

На передающей стороне находятся датчик конца строк, клавиатура с накопителем, распределитель, выходное устройство, счетчик строк, выключатель, два триггера, анализирующее устройство, ключ, два элемента совпадения и один элемент И, выход которого подключен к третьему входу выходного согласующего блока, первый вход элемента И соединен с соответствующим выходом распределителя, второй вход элемента И - с первым выходом датчика конца строк, второй выход которого соединен с первым входом счетчика строк, второй вход которого соединен с первым входом первого триггера, с первым входом распределителя и с выходом выключателя, выход счетчика строк соединен с вторым входом первого триггера и подан на вход триггера в приемном устройстве, второй выход первого триггера подключен к соответствующему входу ключа, соответствующие выходы ключа подключены к входу анализирующего устройства, к соответствующим первым входам двух элементов совпадения и к второму входу выходного согласующего блока, выход анализирующего устройства подключен к второму входу соответствующих двух элементов совпадения, выходы которых попарно объединены и подключены к входам триггера, выход которого подключен к соответствующему входу ключа.

Кроме того, второй вход распределителя соединен с соответствующим входом ключа и является входным сигналом, а соответствующие выходы распределителя подключены к соответствующим входам ключа, третий вход счетчика строк соединен с выходом блока выделения команд, первый вход выходного согласующего блока соединен с соответствующим выходом распределителя, выход накопителя - с вторым входом выходного согласующего блока, соответствующие входы накопителя соединены с соответствующими выходами распределителя, анализирующее устройство снабжено последовательно соединенным преобразователем сигналов, усилителем, формирователем импульсов, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, вход преобразователя сигналов - к второму выходу ключа.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема передающей стороны предложенного устройства; на фиг. 2 - анализирующее устройство; на фиг. 3 - структурная электрическая схема приемной стороны; на фиг. 4 - печатающий блок.

Устройство приема и передачи дискретных сигналов содержит на передающей стороне датчик конца строк 1, счетчик строк 2, распределитель 3, выключатель 4, первый триггер 5, клавиатуру 6, накопитель 7, ключ 8, выходной согласующий блок 9, первый и второй элементы И 10, второй триггер 11, третий элемент И 12, на приемной стороне - усилитель 13, входной согласующий блок 14, приемный регистр 15, блок фазирования 16, анализатор стоповой посылки 17, блок управления 18, блок выдачи команд 19, триггер 20, накопитель 21, первый ключ 22, второй ключ 23, генератор символов 24, дешифратор 25. Анализирующее устройство 26 на передающей стороне состоит (см. фиг. 2) из преобразователя сигналов 27, усилителя 28, формирователя импульсов 29. На приемной стороне печатающий блок 30 состоит (см. фиг. 4) из формирователя сигналов печати 31, усилителя 32, электромагнита печатающей иглы 33.

Устройство работает следующим образом.

В режиме телеграфной передачи на вход распределителя 3 подаются тактовые импульсы от делителя частоты. Первый триггер 5 установлен так, что с его прямого входа подается запрещающий потенциал на ключ 8, а с инверсного выхода - разрешающие потенциалы на вход клавиатуры 6. При работе оператора на клавиатуре 6 в накопитель 7 записываются кодовые комбинации, которые считываются импульсами, возникающими на выходах распределителя 3. В начале передачи какой-либо комбинации по сигналу, поступающему от распределителя на вход выходного согласующего блока 9, формируется стартовая посылка. После этого от накопителя 7 последовательным кодом на вход выходного согласующего блока 9 поступают информационные кодовые посылки. Последние импульсы передачи строки (цикла) от распределителя 3 и датчика конца строк 1 (который является разрешающим сигналом) через элемент И 12 попадают на вход выходного согласующего блока 9, в результате чего формируется стоповая посылка. В канале связи в этом случае передаются (L + 3) - разрядные кодовые комбинации, где L - число позиции считывания при движении каретки вдоль строки документа.

В приемной части устройства (см. фиг. 3) триггер 20 установлен так, что с его прямого выхода снимается запрещающий сигнал на ключ 22 и анализатор 17, а с инверсного выхода - разрешающий сигнал на ключ 23, кодовая комбинация поступает с линии на входной согласующий блок 14, а затем в приемный регистр 15. От старт-стопного перехода запускаются блок 16 фазирования, который начинает подавать тактовые импульсы в приемный регистр 15. После определенного числа тактовых импульсов, определяемого контактным делением аппарата, кодовая комбинация параллельным кодом переписывается в накопитель 21 и через открытый ключ 23 поступает на вход дешифратора 25. По сигналам дешифрования из постоянной памяти генератора 24 символов считывается mxn-разрядное двоичное число, соответствующее конфигурации печатаемого символа. Эти числа считываются по горизонтали в виде одного элемента в каждой строке. Считывание длится до (mxL) разрядов для конфигурации стандартной строки. Выходной сигнал от генератора 24 символа подается на усилитель 23, питающий один электромагнит мозаичной печатающей головки (МПГ). Блок 18 обеспечивает продвижение каретки с МПГ вдоль бумаги, а также рулона бумаги с постоянным интервалом между строками, которое соответствует расстоянию между центрами соседних горизонтальных печатающих элементов. При приеме кодовых комбинаций "возврат каретки" и "перевод строки" блоком 18 осуществляются соответствующие служебные функции.

При приеме определенных групп кодовых комбинаций срабатывает блок 19 выделения команд, который может производить ряд дополнительных функций (например, отключение печатающего устройства, включение подсветки текста и др. ). Таким образом, при помощи блока 19 осуществляется дистанционное управление приемным телеграфным аппаратом.

В режиме факсимальной передачи работа происходит следующим образом.

Оператор передающего аппарата при помощи клавиатуры 6 передает определенную команду (группу комбинаций, например "РУС" СССР), а затем нажимает кнопку выключателя 4. При этом в передающей части аппарата первый триггер 5 устанавливается в противоположное состояние, при котором разрешается работа ключа 8. На блокирующий вход клавиатуры подается сигнал, в результате чего работа на клавиатуре также запрещается. Сигнал нажатия выключателя 4 устанавливает в нуль счетчик 2 строк, а по другому входу устанавливает распределитель в нуль и перестраивает его контактное деление так, чтобы устанавливалось L информационных разрядов, соответствующих числу посылок в строке.

По очередному импульсу делителя частоты через ключ 8 запускается шаговая развертка анализирующего устройства 26 в передающем телеграфном аппарате. Кроме развертывающего устройства, которое может быть выполнено на основе шаговых двигателей, анализирующее устройство 26 содержит считывающую головку, которая состоит из преобразователя сигналов 27, усилитель 28, формирователь импульсов 29. При попадании света на вход преобразователя сигналов 27 он срабатывает и оптический сигнал преобразуется в последовательность электрических сигналов. Полученный сигнал предварительно усиливается усилителем 28, далее формируется формирователем импульсов 29 прямоугольный импульс в виде "1" и "0". Анализирующее устройство посылает сигналы на пару элементов И, один из которых вырабатывает сигнал при совпадении единиц белое поле, а другой - при совпадений нулей черное поле. Каретка с анализирующим устройством при помощи дискретного электропривода на основе шагового двигателя (ШД) движется вдоль строки рулона. Выходы элементов И сгруппированы так, что выход элемента И, работающего при совпадении единиц, соединен с прямым входом триггера 11, а работающего при совпадении нулей - с инверсным входом. Выход второго триггера 11 через ключ 8 подключен к информационному входу выходного согласующего блока 9. Таким образом, в линию связи передаются, кроме стартовой и стоповой посылок, L информационных посылок.

Стоповая посылка формируется следующим образом.

При шаговом продвижении анализирующего устройства 26 вдоль края строки от датчика конца строк 1 подается (после считывания L информационных посылок) разрешающий сигнал на элемент И 12, вследствие чего сигнал с распределителя 3 попадает на вход выходного согласующего блока 9 и формируется стоповая посылка. Это происходит при достижении анализирующим устройством 26 края рулона бумаги, тогда датчик конца строк 1 выдает запрещающий сигнал на элемент И 12. Таким образом для перевода строки в линию передается специальная кодовая комбинация, у которой вместо стоповой посылки содержится посылка стартовой полярности. После считывания определенного количества строк от сигналов датчика конца строк 1 срабатывает счетчик строк 2, который возвращает первый триггер 5 в первоначальное состояние, т. е. переводит телеграфный аппарат из режима факсимальной передачи в режим телеграфной передачи.

При приеме приемным аппаратом специальной команды ("РУС" СССР) срабатывает блок 19, который, воздействуя на блок 18, переводит каретку печатающего устройства в начало новой строки и устанавливает "нулевой" интервал между строками, равный n_шаг (n_шаг-расстояние между центрами соседних печатающих информационных элементов). Кроме этого, блок 19 перестраивает контактные деления приемного регистра 15 и накопителя 21, устанавливает в нуль счетчик строк 2 и взводит триггер 20, в результате чего разрешается работа ключа 22 и анализатора 17, запрещается работа ключа 23. Прием кодовых комбинаций, содержащих L информационных посылок, осуществляется так же, как при телеграфной передаче, причем вся информационная посылка поочередно поступает на усилитель электромагнита МПГ, управляющий одной печатающей иглой, т. е. все информационные посылки поочередно с помощью одной печатающей иглы воспроизводятся, далее поступает вторая строка, которая принимается тем же методом. Таким образом, МПГ с одной иглой воспроизводит все факсимальное изображение.

При приеме кодовой комбинации, у которой вместе стоповой посылка имеется посылка стартовой полярности, срабатывает анализатор 17, в результате чего блок 18 производит возврат каретки с МПГ к началу строки и продвижение бумаги на n_шаг(мм).

После того, как счетчик строк 2 зафиксирует определенное количество строк, он возвращает триггер приема в исходное состояние и приемный аппарат переходит в телеграфный режим.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет передачу и прием смешанного типа информации (буквенно-цифровая, текстовая и графическая) без расширения передаваемой полосы частот, используя основные типовые блоки аппарата.

Техническим преимуществом предлагаемого устройства является увеличение быстродействия обработки дискретных сообщений в сети низового уровня путем уменьшения времени передачи информации по каналу связи за счет использования одноэлементной головки.

Сравним время передачи одной строки.

Время передачи информаций по каналу связи для известного устройства определяется следующим образом: Т_пер1= L˙(m+3)˙τ_о, (1) где m - количество точек по вертикали; 3 - количество старт-стопных кодовых элементов; L - число позиций считывания при движении считывающей головкой вдоль строки документа.

Так как в предлагаемом устройстве считывает и воспроизводит одноэлементарная головка (СГ и МПГ соответственно имеют один ФЭП и одну иглу), то выражение времени передачи дискретной информации помощью предлагаемого устройства равно T^б_пер2= m·n(N+3)·τ_o (2) После преобразования выражений имеем ≃ (3) С учетом N > m˙ n из формулы (3) получаем, что всегда T^б_пер2<T_пер1 (4) Расчеты проведены для мозаичного разложения символа в поле матриц 7х9 и N= 70 знаков.

Очевидно, что время передачи для буквенно-цифровой информации с помощью предлагаемого устройства меньше, чем для известного устройства.

Определим область применения по уровню сети, где достигается с помощью предлагаемого устройства высокое быстродействие обработки дискретной информации.

Известно, что время обработки информации определяется
Т_обр= Т_пер+Т_в, (5) где Т_в - время воспроизведения одной строки и для предлагаемого и известного устройств соответственно выражается следующим образом:
T_b1= L˙m˙τ (6)
T_b2= L˙τ, (7) где τ - время воспроизведения одной точки контура.

Для каждого устройства получим уравнения, определяющие в них время обработки информации
-L (8)
Решая линейную систему уравнения (8), получим, что = = 2.01 , τ= 1,65 мс, тогда τ_o= 3,33 мс, что соответствует 300 Бод. В предлагаемом устройстве высокое быстродействие обработки информации по сравнению с известным достигается за счет обработки минимального количества служебных старт и стопных комбинаций.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее на передающей стороне датчик конца строки, первый выход которого соединен с первым входом счетчика строк, второй вход которого подключен к первому входу распределителя, к выходу выключателя и к первому входу первого триггера, первый выход которого соединен с входом клавиатуры, выходы которой подключены к первым входам накопителя, выход которого соединен с первым входом ключа и с первым входом выходного согласующего блока, второй вход которого подключен к первому выходу распределителя, вторые выходы которого подключены к вторым входам накопителя и к вторым входам ключа, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам второго триггера, выход которого соединен с третьим входом ключа, четвертый вход которого соединен с вторым входом распределителя, третий выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен к третьему входу выходного согласующего блока, второй выход датчика конца строки соединен с вторым входом третьего элемента И, выход счетчика строк соединен с вторым входом первого триггера, второй выход которого подключен к пятому входу ключа, вторые входы первого и второго элементов И объединены, при этом второй вход распределителя, вход выключателя и третий вход счетчика строк является соответственно первым, вторым и третьим входами передающей стороны, первым и вторым выходами которой являются соответственно выход выходного согласующего блока и выход счетчика строк, а на приемной стороне - усилитель, входной согласующий блок, выход которого соединен с первым входом приемного регистра и с входом блока фазирования, выход которого соединен с первым входом анализатора стоповой посылки и с вторым входом приемного регистра, первый выход которого соединен с вторым входом анализатора стоповой посылки, выход которого соединен с первым входом блока управления, второй вход которого подключен к выходу блока выдачи команд, к первому входу первого триггера, первому входу накопителя и к третьему входу приемного регистра, второй выход которого соединен с вторым входом накопителя, выход которого подключен к входу блока выделения команд, к третьему входу блока управления, к первому входу первого ключа и к первому входу второго ключа, второй вход которого подключен к второму выходу триггера, первый выход которого соединен с третьим входом анализатора стоповой посылки и с вторым входом первого ключа, выход которого соединен с выходом генератора символов, вход которого подключен к входу дешифратора, вход которого подключен к выходу второго ключа, при этом вход входного согласующего блока и второй вход триггера являются соответственно первым и вторым входами приемной стороны, выходом которой является выход блока выдачи команд, отличающееся тем, что, с целью увеличения объема передаваемой информации, введены на передающей стороне последовательно соединенные преобразователь сигналов, усилитель и формирователь импульсов, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, при этом вход преобразователя сигналов подключен к второму выходу ключа, а на приемной стороне введен формирователь сигналов печати и электромагнит печатающей иглы, вход которого соединен с выходом усилителя, вход которого подключен к выходу формирователя сигналов печати, вход которого соединен с выходом генератора символов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4