Устройство для передачи и приема сигналов

Устройство для передачи и приема сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА СИГНАЛОВ, содержащее на йаждой приемопередающей части приемник сигналов и передатчик сигналов, соответственно вход и выход которых соединены с линией связи, отличающееся тем, что, с целью повыиюния информативности устройства , в негодна каждую ПЕЙемопередающую часть введены п преобразователей сигнала, сумматор, выходной блок, (п-1) передатчиков сигналов и ()приемников сигналов, выходы преобрач зователей сигналов подключены к входам передатчиков сигналов и сумматора , выход которого соединен с первыми входами приемников сигналов, выходы которых , подключены к соотйетствуюцим входам выходного блока, выходы которого являются выходами приемопередающей части, первые входы которой являются входами преобразователей - сигнала, вторые входы с вторыми входами приемников сигналов , к третьим йходам которых подключены выходы передатчиков сигналов выходы (п-1) передатчиков сигналов соединены с линией связи.C/J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(5g G 08 С 15/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ТЪЙ

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ -4!% » В з

4 (21) 3292222/18-24 (22) 28.05,81 (46) 30..03.83. Бюл. 9 12 (72) С.A. Поволоцкий (53) 621.398 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 579606, кл. G 06 F 3/00, 1977.

2, Патент Франции М 211607, кл. G 08 С 19/00; 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И

IIPHEMA СИГНАЛОВ, содержащее на каждой приемопередающей части приемник сигналов и передатчик сигналов, соответственно вход и выход которых соединены с линией связи,.о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него на каждую приемопередаю„„SU„„ I 008762 А щую часть введены. и преобразователей сигнала, сумматор, выходной блок, (n-1) передатчиков сигналов и (2"-2). приемников сигналов, выходы преобра зователей сигналов подключены к входам передатчиков сигналов и сумматора, выход которого соединен с первыми входами приемников сигналов, выходы которых . подключены к соответ« ствуницим входам выходного блока, выходы которого являются выходами приемопередающей части, первые входы которой являются входами преобразователей . сигнала, вторые входы— с вторыми входами приемников сигналов к третьим входам которых подI

С2 ключены выходы передатчиков сигналов „р выходы (п-1) передатчиков сигналов соединены с линией связи.,1008762 таге совместной циркуляции по линии св язи оказывается н заимно промодулиронанной. Резистивные преобразователи преобразуют эту промодулированную информацию в знакопотенциальный код, который дешифрируется приемниками (2).

К недостаткам устройства относится то, что оно обеспечивает параллельный обмен информацией только между двумя абонентами, Цель изобретения - повышение информативности устройства за счет обеспечения параллельного обмена информацией по ней одновременно для и-го числа абонентов, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для передачи и приема сигналов, содержащее на каждой приемопередающей части прием. ник сигналов и передатчик сигналов, соответственно вход и выход которых соединены с линией связи, на каждую приемопередающую часть введены и преобразователей сигнала, сумматор, выходной блок, (n-1) передатчиков сигналов и (2" -2) приемников сигналов, выходы преобразователей сигналов подключены к входам передатчиков сигналов и сумматора, выход которого соединен с первыми входами приемников сигналов, выходы которых подключены к соответствующим входам выходно. го блока, выходы которого являются выходами приемопередающей части, первые входы которой являются входами преобразователей сигнала, вторые

-входы — с вторыми входами приемников сигналов, к третьим входам которого подк люч е ны выходы переда тчик он сигналов, выходы (n-1) передатчиков сигналов соединены с линией связи. На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства;. на фиг. 2 — потенциально- и токо-временные диаграммы работы (приемопередающей части устройства, ППУ); на фиг. 3 — пример выполнения принципиальной схемы выходного блока; на фиг. 4 — временные диаграммы работы выходного блока; на фиг. 5 — пример схемы согласования ППУ.

Устройство (фиг. 1 ) содержит первое и второе ППУ 1 и 2 и линию связи 3. Каждое ППУ содержит и пре образователей 4 сигналон, и передатчиков 5 сигналов, сумматор б, выходной блок 7 и (2"-1) приемников 8 сигналов, выходы которых подключены раздельно к входам блока 7, выходы которого 9 — 11 являются ныходами.

ППУ,а первые входы ППу 12 — 14 являются одновременно входами преобра— зователей 4, выходы которых подключены раздельно к соотвегсTBvloëèì входам сумматора 6 v. передатчик< н выходы которых объелин..ны с ц1 и. иконцОВ линии связи 3 и I .ерн,г, нх.Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам сопряжения и проводной снязи между устройствами ЦВМ.

Известно устройство для обмена информацией, содержащее информацион- 5 ные проводные линии связи, элементы коммутации и элементы памяти по числу разрядов обмениваемых слов. Каждый из элементов памяти содержит первый и второй RC-триггеры, а также 10 первый, второй и третий элементы.И, причем выход первого элемента И подключен к S-входу первого триггера, а выход второго элемента И вЂ” к

R-входам первого и второго триггеров, выход перного триггера соединен с первым входом третьего элемента

И, выход которого подключен к S-входу второго триггера, выход которого является выходом элемента памяти.

Выход каждого элемента памяти подключен к первому входу соответствующего элемента коммутации. Устройство содержит также общий элемент НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и с третьим входом третьего элемента И каждого элемента памяти и элемент задержки, выход которого подключен к первому входу второго элемента И каждого элемента памяти. Каждая информационная проводная линия связи подключена к выходу одноименного элемента коммутации и вторым входам одноименных первого, второго и третьего элементов H. устройство также содержит 35 общую шину считывания, подключенную к вторым входам элементов коммутации и входам элемента НЕ и элемента заде ржк и.

Сигналы, поступающие на шину счи- 40 тывания, позволяют осуществлять двусторонний обмен информацией по информационным проводным линиям связи путем переключения устройства с режима приема н режим передачи и 45 обратно (1) .

Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает параллельную работу своих приемо-передающих устройстн (ППУ), Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности и достиГаемо му результату является устройство для передачи и приема сигналов, содержащее приводную линию связи, подключенную своими концами через согласующие резисторы к идентичным передатчикам первого и второго приемопередающих устройств (ППУ). Выводы вышеупомянутых первого и второго согласующих резисторов подключены 60 через одноименные резистивные преобразователи к приемникам первого и второго ППУ. При параллельной работе первого и второго ППУ формируемая ими дискретная информация н резуль- $5

1008762 дами приемников 8, у которых вторые входы подключены совместно к выходу токового сумматора б,во вторые входы приемников 8-к вторым входам

15 —; соединенным с соответ-! ствукщими источниками тока.

Устройство работает следующим образом.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для случая выполнения ППУ с п-3, хотя в общем случае число и для каждого ППУ может быть произвольным. Импульсная информация (входная) устройства в произвольные моменты времени поступает со стандартными значениями потенциальных уровней на входы 12 .

14 согласно временным диаграммам, приведенным на фиг. 2 (1 — 3) для

ППУ 1 и (4 — 6) для ППУ 2. Эти потенциальные сигналы преобразуются парными преобразователями 4 каждого

ППУ в уровни тока J (фиг. 2) — (7, 10 на фиг. 2) вторыми — в уровни тока 2J (8,11 на фиг. 2), а .третьими— в,уровни тока 4V — (9,12 на фиг.2) .

Последние поступают на передатчики 5, которые осуществляют их умножение на множитель, постоянный для заданной конкретной линии связи. Выбор значения этого множителя определяется отношением выходного сопротивления, которое имеет ППУ при отключении его от линии связи, к его же выходному сопротивлению при подключении

его к нагруженной линии связи, т.е. с учетом имеющегося соотношения между нагрузочными параметрами ППУ и линии связи.

Для .случая короткой линии. связи ее погонными сопротивлениями можно пренебречь и считать, что ток, формируемйй передатчиками, перераспре-. деляется только между приемниками первого и второго ППУ. В этом случае значение множителя для каждого из передатчиков .5 будет равно 1 и диаграммы суммарны< токовых сигналов, .формируемых на их выходах и выходах сумматоров 6, будут идентичны и показаны на фиг. 2 (13) для случая работы только ППУ 1 и на фиг. 2 (14) для случая работы только ППУ 2. Приемники 8 каждого ППУ непрерывно осуществляют при этом операцию сравнения уровней токов, поступающих на их первые и вторые входы. Токовые уровни сигналов, поступающих на вторые входы приемников, используются ими в качестве переменных .опорных уровней отсчета при сравнении. В результате приемники 8.ППУ, работающего только в режиме передачи, не воспринимают передаваемую в линию связи одноименными передатчиками информацию, а. приемники ППУ, работающего только в режиме приема, у которых сигналы на их вторые входы . при этом не поступают, воспринимают поступанхцую к ним из линии связи информацию. Эта принимаемая инфор-,. мация, в зависимости от числа одноименно работающих передатчиков, мо10 жет быть представлена 2 — 1

Э

1 к омби наци ями токовых, уров ней, т.e. J. 2Ji 3 3, 4Э, 5Э, 63, 7J.Для: обеспечения возможности йэбиратель- . ной селекции каждого из. этих токовых

15 уровней только одним иэ приемников . каждому из них ставится в -соответст вие определенный постоянный порог срабатывания . на единицу меньший порядкового номера приемника, т.е.

20 О, J,,2J, ЗБ, 4J, 53; 6J. Эти значения постоянных порогов срабатывания подаются на третьи входы приемников от.клемм источника тока, показанных . на фиг, 1 (15 — 21) . Каждый из при25 емников осуществляет аналоговое сравнение уровня принимаемого сигнала с суммарным уровнем опорных сигналов, поступающих на его второй и третий входы. При этом выходные сигналы

3р будут формироваться на выходах только тех приемников, у которых суммарный. порог срабатывания окажется менее значения уровня принимаемого сигнала. При параллельной работе ППУ 1 и

2 одновременно в режиме приема и передачи в линии связи начинает циркулировать результирующий ток, текущий уровень которого определяется. суммой уровней токов, формируемых

4() отдельными работающими передатчика-. ми. На фиг..2 (15) приведена токовременная диаграмма результирующего уровня тока для случая одновременной работы всех шести пЕредатчиков

ППУ 1 и 2. Для этого же случая на фиг. 2 (16 — 22) приведены временные диаграммы сигналов, формируемых на выходах соответствующих приемников ППУ 2, а на фиг. 2 (23 — 29) — формируемых на выходах соответствующих

50 приемников ППУ 1. Сформированные таким образом потенциальные сигналы на выходах приемников 8 ППУ 1 и 2 затем преобразуются в блоке 7. При этом на их выходах, .а следовательно и на выходах ППУ 9 11 формируются потенциальные сигналы в .соответствии с кодовыми последовательностями, приведенными в таблице, где 1.наличие потенциального уровня на

60 выходе приемника, в 0 — отсутствие потенциального уровня.

1008762

Выходы ППУ

1 0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 0 0

1 1 1 1 0 0 0

1 1 1 0 0 0 0

9, 10

1 1 0

10, 11

9, 11

1 1 1 1

1 1 1 1 1 0 0

1 1 1 1 1 1 1

9,10, 11

Таким образом, все приемники и передатчики обоих ППУ рассматриваемого устройства могут работать параллельно и независимо друг от друга, т.е. как синхронно, так и асинхронно передавать при этом частотноимпульсные сигналы с произвольными временными характеристиками.

Блок 7 содержит семь логических элементов И, показанных на фиг,3 (22 — 28), и три логических элемента

ИЛИ, показанных на фиг ° 3 (29 — 31).

Временные диаграммы работы элементов И и ИЛИ, принадлежащих ППУ 2, соответствуют моментам времени 1

10, приведенным на фиг. 4. Временные диаграммы работы элементов И и ИЛИ соответствуют моментам времени 11

20, приведенным на фиг. 4.

На фиг. 5 приведена в качестве примера упрощенная принципиальная схема сопряжения ППУ с проводной линией связи. На фиг. 5.(1) показана упрощенная принципиальная схема передатчика 32, выполненного в виде генератора тока, управляемого логическим инвертором с открытым коллектором. На входы 35 — 37 передатчиков поступают управляющие импульсы положительной полярности. На фиг. 5 (3) показана упрощенная принципиальная схема приемника 34, выполненная в виде парафазного переключателя тока, управляемого от формирователя

33 опорного напряжения (фиг. 5), При выполнении неравенства U q 1 >

И0 2 фиг, 5 (34) на выходах 38 — 44 приемников 34 формируются импульсы ,положительной полярности. Передатчики ППУ могут включаться и выключаться в любой очередности,а приемники— только поочередно друг к другу в сторону увеличения или уменьшения их порядкового номеров. Очередность включения и выключения приемников определяется величинами потенциальных уровней на выходах формирователей

25 .33 (фиг. 5), которые задаются значениями их входных токов. На входы 21 формирователей поступает ток от сумматора 6, а на входы 45 — 52 от источника тока 1 5 — 21 . Выходы всех приемников и выходы всех передатчиков ППУ подключены к одному концу линии связи 53.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в следующем.

35 Предлагаемое устройство позволяет повысить информативность за счет некоторого усложнения структуры ППУ.

Это позволяет сократить количество используемых линий связи, так как

4Р в ряде случаев их стоимость значительно превосходит стоимость ППУ.

Устройство предназначено для группового сопряжения технологических частотно-импульсных датчиков с одной д5 УВМ, обслуживающей их в режиме разделения времени.

Кроме того, устройство может иметь предпочтение при использовании его для сопряжения с БИС, например микро процессорами, имеющими жесткое ограничение по числу используемых ими выводов. При этом возможно достигнуть не только повышения информативности, но и увеличения быстродействия самих БИС. однако при этом требуется размещение одного из НПУ не-. посредственно в самой БИС, либо формировать последнюю иэ наборов БИС меньшей степени интеграции. Особенно предпочтительным будет примене-. ние устройства для этих целей при дальнейшем повышении- степени интеграции БИС. Устройство может принимать и выдавать потенциально-импульс. ную информацию со стандартными уни65 фицированными уровнями сигналов, 1008762 т.е. не требует дополнительных согласующих устройств. Использование предлагаемого алгоритма параллельного обмена информацией по одной линии связи, реализованного в предлагаемом устройстве, выгодно отличает последнее от известного.

Таким образом, устройство позволяет снизить число требуемых линий связи, количество необходимых выво дов БЙС, реализовать уплотнение информации в линии и увеличение ее пропускной способности.

Эффективность от использования предлагаемого устройства будет определяться ценностью и срочностью передаваемой информации.

1008762 ю

/1

1Г

1б

17

1Ю

l9 га

Рl

24

Гб сб

Р7

О гУ

10087б2

1008762

1008762

Заказ 2342/61

Тираж 616 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIQ делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная; А

Составитель Т. Барская

Редактор A. Власенко Техред M.Тепер Корректор В. Бутяга .