УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ Российский патент 1995 года по МПК H04L17/02 G08C19/28 

Изобретение относится к технике передачи дискретной информации и может быть использовано в системах связи, передачи данных и ввода-вывода информации ЭВМ.

Известно устройство для передачи дискретной информации, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены с первым входом третьего элемента И и входом блокировки наборного блока и подключены к выходу элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам старших разрядов, начиная с второго регистра сдвига, вход приема сигналов последовательного кода, синхронизирующий вход и управляющий вход, объединенный с входом старшего разряда, которого подключены соответственно к шине нулевого потенциала, выходу первого элемента И и выходу второго элемента И, третий вход которого подключен к выходу ключа, вход которого соединен с сигнальным выходом наборного блока, выходы информационных разрядов которого соединены с входами разрядов регистра сдвига, выход младшего (первого) разряда которого соединен с вторым входом третьего элемента И и первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход сумматора соединен с выходом устройства.

Это устройство имеет низкую скорость передачи сообщений и не обеспечивает равенство нулю постоянной составляющей выходного сигнала в канале связи, а длинные последовательности "нулей" и "единиц" выходного сигнала затрудняют на приеме выделение сигналов тактовой частоты передачи сообщений.

Известен старт-стопный передатчик, содержащий генератор тактовых импульсов, наборный блок, выходы разрядов которого соединены с входами разрядов регистра сдвига, входы младшего и старшего разрядов которого объединены с управляющим входом, причем вход приема последовательной информации регистра сдвига подключен к шине нулевого потенциала, выходы разрядов регистра сдвига соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом блокировки наборного блока и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу младшего разряда регистра сдвига, а выход второго элемента ИЛИ соединен с выходом передатчика.

Старт-стопный передатчик имеет низкую скорость передачи сообщений и не обеспечивает равенство нулю постоянной составляющей выходного сигнала в канале связи, а длинные последовательности "нулей" и "единиц" выходного сигнала затрудняют на приеме выделение сигналов тактовой частоты передачи сообщений.

Известно устройство для передачи сообщений, содержащее входной блок, информационные входы которого соединены с входами устройства, первые выходы соединены с соответствующими первыми информационными входами регистра сдвига, первый выход которого соединен с выходом устройства и с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу регистра сдвига, третьи выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с объединенными третьим входом первого элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, причем выход второго элемента ИЛИ соединен с входом сброса входного блока и с объединенными первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы второго и третьего элементов И объединены и подключены к первому выходу генератора тактовых импульсов, третий вход третьего элемента И подключен к второму выходу входного блока, выход второго элемента И соединен с синхронизирующим входом регистра сдвига, вход приема последовательного кода которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход третьего элемента И соединен с объединенными управляющим входом, входом старшего разряда и входом младшего разряда регистра сдвига.

Такое устройство не обеспечивает равенство нулю постоянной составляющей выходного сигнала в канале связи, а длинные последовательности "нулей" и "единиц" выходного сигнала затрудняют на приеме выделение сигналов тактовой частоты передачи сообщений.

Цель изобретения обеспечение равенства нулю постоянной составляющей выходного сигнала устройства и упрощение выделения на приеме из принимаемого выходного сигнала устройства сигналов тактовой частоты передачи сообщений.

Цель достигается тем, что в устройство для передачи сообщений, содержащее входной блок, информационные входы которого соединены с входами устройства, первые выходы соединены с соответствующими первыми информационными входами регистра сдвига, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу регистра сдвига, третьи выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с объединенными третьим входом первого элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, причем выход второго элемента ИЛИ соединен с входом сброса входного блока и с объединенными первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы второго и третьего элементов И объединены и подключены к первому выходу генератора тактовых импульсов, третий вход третьего элемента И подключен к второму выходу входного блока, выход второго элемента И соединен с синхронизирующим входом регистра сдвига, вход приема последовательного кода которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход третьего элемента И соединен с объединенными управляющим входом, входом старшего разряда и входом младшего разряда регистра сдвига, введены четвертый и пятый элементы И, объединенные первые входы которых подключены к первому выходу регистра сдвига, при этом вторые входы четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к второму и третьему выходам генератора тактовых импульсов, выходы четвертого и пятого элементов И соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом устройства.

Вышеперечисленные отличия заявляемого устройства по сравнению с известными, обеспечивающие достижение цели, являются новыми и существенными, так как признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от известных, в известных технических решениях отсутствуют и обеспечивают достижение свойств, не совпадающих со свойствами, имеющимися у прототипа. Таким образом, заявляемое устройство обладает новизной и существенными отличиями.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства для передачи сообщений; на фиг.2 функциональная схема генератора тактовых импульсов; на фиг.3 представлены временные диаграммы, поясняющие работу устройства для передачи сообщений.

Устройство для передачи сообщений (фиг.1) содержит входной блок 1, информационные входы которого соединены с входами устройства, а первые выходы соединены с соответствующими первыми информационными входами регистра 2 сдвига, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И 3. Второй вход элемента И 3 подключен к второму выходу регистра 2 сдвига, третьи выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ 4. Выход элемента ИЛИ 4 соединен с объединенными третьим входом первого элемента И 3 и первым входом второго элемента ИЛИ 5, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И 3. Выход второго элемента ИЛИ 5 соединен с входом сброса входного блока 1 и с объединенными первыми входами второго 6 и третьего 7 элементов И. Вторые входы второго 6 и третьего 7 элементов И объединены и подключены к первому выходу генератора 8 тактовых импульсов, третий вход третьего элемента И 7 подключен к второму выходу входного блока 1. Выход второго элемента И 6 соединен с синхронизирующим входом регистра 2 сдвига, вход приема последовательного кода которого подключен к шине 9 нулевого потенциала, а выход третьего элемента И 7 соединен с объединенными управляющим входом, входом старшего разряда и входом младшего разряда регистра 2 сдвига. Объединенные первые входы четвертого 10 и пятого 11 элементов И подключены к выходу регистра 2 сдвига, вторые входы четвертого 10 и пятого 11 элементов И подключены соответственно к второму и третьему выходам генератора 8 тактовых импульсов, выходы четвертого 10 и пятого 11 элементов И соединены с входами третьего элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с выходом устройства.

Устройство для передачи сообщений работает следующим образом.

На параллельные входы регистра 2 подаются кодовые комбинации (фиг.3 а1-а5) и на третий вход элемента И 7 сигнал (фиг.3,а6) наличия набранной кодовой комбинации блока 1. Высокий уровень сигнала (а6) характеризует наличие набранной кодовой комбинации, а низкий уровень ее отсутствие. Сигнал (а6) высокого уровня на третьем входе элемента И 7 при низком уровне сигнала (з) на первом инверсном входе элемента И 7 разрешает прохождение импульсов (в1) с первого выхода генератора 8 на управляющий (г) вход и входы первого и последнего разрядов регистра 2. Первый импульс, прошедший через элемент И 7 на управляющий (г) вход регистра 2, производит запись в регистр 2 сигналов (а1-а5, г) параллельной кодовой комбинации, действующей на его входах. При этом в младший разряд (б1) регистра 2 записывается "0", а в старший (б7) разряд регистра 2 записывается "1". Как только кодовая комбинация сигналов (б1-б7) записывается в регистр 2, на выходе (е) элемента ИЛИ 4 устанавливается сигнал высокого уровня, который через элемент ИЛИ 5 проходит на вход элемента И 6, инверсный вход элемента И 7 и на вход "Сброс" входного блока 1. Сигнал (з) высокого уровня сбрасывает набранную в блоке 1 кодовую комбинацию, запрещает прохождение импульсов (в1) через элемент И 7 и разрешает прохождение импульсов (в1) от генератора 8 через элемент И 6 на синхронизирующий вход (д) регистра 2.

Одновременно с выхода (б1) первого разряда регистра 2 снимается сигнал высокого уровня и устанавливается сигнал низкого уровня, который запрещает прохождение сигнала (в2) через элемент И 10 на выход (л) устройства и разрешает прохождение сигнала (в3) через элемент И 11 на выход (л) устройства и далее в канал связи. Под действием тактовых импульсов (д) в регистре 3 происходит сдвиг записанных в него сигналов двоичных информационных разрядов (б1-б7). Кодовая комбинация высоких ("1") и низких ("0") уровней сигнала с выхода первого (б1) разряда регистра 2 управляет прохождением сигналов (в2) и (в3) соответственно через элементы И 10 (высокий уровень (б1) сигнала) и 11 (низкий уровень (б1) сигнала). Сигналы с выходов (и,к) элементов И 10, 11 объединяются элементом ИЛИ 12, и с его выхода (л) поступают на выход устройства и далее в канал связи. При этом символы "1" выдаются в канал (л) связи высоким уровнем на первой половине канального интервала и низким (нулевым) уровнем на второй половине канального интервала, а символы "0" выдаются в канал (л) связи высоким уровнем на первой и третьей четвертях канального интервала с низким (нулевым) уровнем на второй и четвертой четвертях канального интервала.

Так как на управляющем входе регистра 2 действует нулевой потенциал, то запрещается запись в него по параллельным входам, и в регистр 2 при сдвиге записываются "0" благодаря подключению входа приема последовательной информации к шине 9 нулевого потенциала. При поступлении во второй разряд (б2) регистра 2 последней "1", записанной ранее в последний разряд (б7), на выходе (е) элемента ИЛИ 4 устанавливается нулевой потенциал. При этом если на выходе первого разряда (б1) действует низкий потенциал (уровень сигнала последнего двоичного информационного разряда сообщения отличается от уровня "1"), то на выходе элемента И 3 действует высокий потенциал, который, пройдя через элемент ИЛИ 5, сохраняет высокий уровень сигнала. Если на выходе (б1) действует высокий потенциал (уровень последнего двоичного информационного разряда сообщения совпадает с уровнем сигнала "1"), то на выходе элемента И 3 устанавливается нулевой потенциал, что приводит к установлению нулевого потенциала на выходе элемента ИЛИ 5, запрещает прохождение импульсов (в1) через элемент И 6. При наличии во входном блоке 1 новой кодовой комбинации цикл работы устройства повторяется.

Генератор 8 тактовых импульсов (фиг.2) содержит задающий генератор 13, триггеры 14 и 15, формирователь 16 импульсов. Работает генератор 8 следующим образом. Импульсы (в0) с выхода задающего генератора 13 поступают на счетный вход триггера 14. Триггер 14 формирует сигнал (в3) типа "меандр", который поступает на выход (в3) генератора 8 и счетный вход триггера 15. Триггер 15 по переднему фронту входных импульсов (в3) формирует сигнал (в2) типа "меандр", но с частотой в два раза ниже частоты входного сигнала (в2). Сигнал (в2) с выхода триггера 15 поступает на выход (в2) генератора 8 и на вход формирователя 16 импульсов, который по переднему фронту входного сигнала формирует импульсы (в1) и выдает их на выход (в1) генератора 8.

Технические преимущества предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом состоят в том, что обеспечивается равенство нулю постоянной составляющей выходного сигнала устройства в канале связи благодаря тому, что символы "1" ("0") выдаются в канал связи высокими и низкими уровнями равной (симметричной) длительности в пределах канального интервала, отведенного для передачи элементарного ("1" или "0") символа; упрощается выделение на приеме из принимаемого выходного сигнала устройства сигналов тактовой частоты передачи сообщений (частоты канальных интервалов) благодаря тому, что обеспечен переход (уход) от потенциальной (уровни) формы передачи сообщений при длинных последовательностях "единиц" и "нулей" к импульсной форме передачи сообщений (увеличено число переходов в передаваемом сообщении). При этом частота следования импульсов при передаче "1" равна частоте сигналов тактовой частоты передачи сообщений, а частота следования импульсов при передаче "0" в два раза выше частоты сигналов тактовой частоты передачи сообщений. Кроме того, увеличивается длина волоконно-оптического канала связи без промежуточной регенерации сигнала при использовании предлагаемого устройства (сигнал с выхода устройства поступает на вход модулятора оптико-электронного преобразователя в волоконно-оптических линиях связи) благодаря тому, что обеспечивается возможность увеличения не менее чем в два раза импульсной мощности светового излучения, выдаваемого в волоконно-оптический канал связи, при сохранении равенства интегральной мощности излучения, как и в случае использования устройства-прототипа.

Экономический эффект может быть получен от использования предлагаемого технического решения, как производная от его технических преимуществ.

Таким образом, предлагаемое устройство для передачи сообщений является новым, обладает существенными отличиями, а при его использовании дает положительный эффект.

Изобретение относится к технике передачи дискретной информации и может быть использовано в системах связи, передачи данных и ввода-вывода информации ЭВМ. Изобретение обеспечивает равенство нулю постоянной составляющей выходного сигнала устройства и упрощение выделения на приеме из принимаемого выходного сигнала устройства сигналов тактовой частоты передачи сообщений. Передаваемые сообщения входного блока подаются на регистр сдвига. По импульсам генератора тактовых импульсов сообщения их входного блока переписываются в регистр сдвига и под действием тактовых импульсов генератора выдаются в канал связи. При этом символы "1" выдаются в канал связи высоким уровнем на первой половине канальнлого интервала и низким (нулевым) уровнем на второй половине канального интервала, а символы "0" выдаются в канал связи высоким уровнем на первой и третьей четвертях канального интервала и низким (рулевым) уровнем на второй и четвертой четвертях канального интервала. Устройство обладает повышенным быстродействием за счет частичного исключения из передаваемых сообщений стоповых посылок. 3 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ, содержащее входной блок, информационные входы которого являются входами устройства, группа выходов входного блока соединена с соответствующими информационными входами регистра сдвига, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу регистра сдвига, остальные выходы которого соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом сброса входного блока и с объединенными первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых подключены к первому выходу генератора тактовых импульсов, третий вход третьего элемента И подключен к соответствующему выходу входного блока, выход второго элемента И соединен с синхронизирующим входом регистра сдвига, вход приема последовательного кода которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход третьего элемента И соединен с управляющим входом и входами старшего и младшего разрядов регистра сдвига, отличающееся тем, что в него введены четвертый и пятый элемент И и третий элемент ИЛИ, причем первые входы четвертого и пятого элементов И подключены к первому выходу регистра сдвига, вторые входы соответственно к второму и третьему выходам генератора тактовых импульсов, а их выходы соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства.