Устройство для восстановления синхроинформации цикловой синхронизации Советский патент 1986 года по МПК H03K5/153 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах связи вычислительных средств обработки информации с телеметрическими системами сбора и передачи информации с временным разделением каналов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения одновременного с формированием восстановленных маркеров цикла генерации маркеров тактов.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для восстановления син- хроинформации цикловой синхронизации содержит входную шину 1 маркеров цикла, генератор 2 импульсов, блоки синхронизации 3, запуска 4, измерения периодов 5, генерации восстановленных синхроимпульсов 6, деления 7, хранения констант 8, первый счетчик импульсов 9, элемент задержки 10, регистр сдвига 11, элемент НЕ t2, второй счетчик импульсов 13, триггер 14, первый, второй, третий и четвертый элементы М 15,16,17,18, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ 19,20,21,22, формирователь импульсов 23, шину начальной установки 24, шину кода ожидаемого периода маркеров цикла 25, первую и вторую выходные шины 26 и 27.

Шина 1 соединена с одним из входов блока 3, другой вход которого подключен к выходу генератора 2 импульсов и первому входу блока 4 запуска, второй вход которого соединен е выходом блока 3 и первыми входами блбков 5 и 6, вторые входы которых подключены к выходу блока 4 запуска, а третьи входы соединены с шиной начальной установки 24, третьим входом блока 4 запуска и входами элементов ИЛИ 19 и 20, четвертые входы блока 6 подключены к выходам блока 5, четвертые входы которого соединены с шинами 25, при этом выходы блока 5 соединены также с информационными входами блока 7, первые и вторые выходы которого подключены соответ ственно к информационным входам счетчика 9 и адресным входам блока 8, выходы которого соединены с информационными входами регистра сдвига 11, а вход управления блока 7 подключен к первою установочному входу триггера 14 и выходу первого элемента ИЛИ 19, другой вход которого соединен с выходом счетчика импульсов 13, при этом выход элемента ИЛИ 20 соединен с установочным входом счетчика импульсов 13 и входом записи ре- гистра сдвига 11, вход сдвига которого подключен к счетному входу счетчика импульсов 13 и выходу формирователя импульсов 23, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 21 и первым входом элемента ИЛИ 22, выход которого.подключен к первой выходной шине 26 и входу записи счетчика импульсов 9, выход заема которого соединен с информационным входом элемента задержки 10 и первым входом элемента И 15, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 21, а второй вход элемента И 15 соединен через элемент НЕ 12 с выхо- дом регистра сдвига 11 и первым входом элемента И 16, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 21, а второй вход соединен с выходом элемента задержки 10, синхронизирующий вход которого подключен к вычитающему входу счет- чика импульсов 9 и выходу элемента И 17, первый вход которого соединен

с вьгходом блока 4, а второй вход подключен к одному из выходов триггера 14, другой выход которого соединен с первым входом элемента И 18, выход которого подключен к вторьви входам элементов ИЛИ 20 и 22, второму установочному входу триггера 14 и второй выходной шине 27, а второй вход элемента И 18 соединен с выходом блока 6.

Блок запуска 4 функционально представляет собой ключ, коммутирующий на выход импульсы генератора 2.

Блок измерения периода 5 вьтоднен на основе реверсивного счетчика импульсов и блока сравнения кодов, а блок генерации восстановленных синхроимпульсов 6 - на вычитающем счетчике.

Устройство работает следуюпщм образом.

Перед началом работы по сигналу начальной установки устройство при- водитйя в исходное состояние, при котором запрещается прохождение импульсов генератора 2 на выход блока запуска 4, в блок измерения пери- ода 5 вписывается код числа N , равный количес1ву импульсов генератора 2, приходящихся на ожидаемьй период поступления маркеров цикла, кро

ме того, этот код сигналом начальной установки,.проходящим через элемент ИЛИ 19, вписывается в блок 7 деления на К, я триггер 14 устанавливается в положение, при котором элемент И 18 оказьюается открытым для восстановленных синхроимпульсов маркеров цикла, поступающих с . выхода блока генерации восстановленных синхроимпульсов 6, а элемент И 17 - закрытым для прохождения импульсов генератора 2с выхода блока запуска 4. Кроме того, сигналом начальной установки, проходящим через элемент ИЛИ 20, устанавливается в исходное состояние счетчик импульсов 13, коэффшщент пересчета которого составляет К-1. На выходах блока 7 деления на К появляются коды vNц и NO, равные соответственно целому частному от деления кода N на К и остатку Код остатка от деления ц t выхода блока 7 поступает на адресные входы блока хранения констант 8, на выходах которого появляется К/2-разрядная константа и за- письлвается в (К-1)-разрядньй регистр сдвига 11 сигналом начальной установки с вьгхода элементаИЖ 20. К/2-разрядная константа, определяемая кодом остатка от деления о аписьгоается в (К-1)-разряды регистра сдвига 11 симметрично, т.е. старший разряд константы записьтается в старший и младший разряды регистра, второй разряд во второй и предпоследний (К-2) и т.д. Константа представляет собой двоичный код совокупности О и 1, причем количество 1 равно числу-Hj, (остатку от деления) и расставлены они должны быть pasHoWpHo по (К-1)-разрядам регистра сдвига 11 Назначение константы - учитьшать остаток от деления N на К для обеспе- :чения точного деления интервала периода маркеров цикла на К частей. В качестве примера значения констант для случаев приведены в таблице.

Прингщп восстановления синхроим- пульсов маркеров тактов заключается в следующем.

При измерении периода следования маркеров цикла блоком 5 получается код числа N , равный количеству импульсов генератора, приходящихся на

период их следования;

Т. .

к(2) тактов

гдe f - период следования маркеров

цикла. Период следования маркеров тактов

Тц. . где К - количество маркеров

(каналов) в цикле. Подставляя формулу (1) в (2) получим

T..-.(rs./i)-At, ..Р),..

гдеЫц, код целого от делениям на К NO- код остатка.

Генерируя с помощью пересчетного устройства (вычитающего счетчика),

на счетный вход которого поступают пульсы с периодом ut, синхроимпульсы с периодом

Тт - ( получим ошибку на интервале периода

маркеров цикла,

W

Tu.-T TT-K-T;-K--CN -)t-K- .C.t No-At .(5)

-N.

,

30

35

40

45

50

55

Для учета этой ошибки необходимо распределить интервал Мой равномер- но по К-тактам периода цикла, т.е. необходимо М,, раз равномерно в цикле к интервалам Nu,At добавить й-, , что можно осуществить, задерживая им- пульс восстановл ёния кодаМцВ пересчетном устройстве на At. В этом случае ошИб- ка восстановления любого маркера такта не превышает значения &t . Эта задержка импульсов осуществляется с помощью константы.

Первый маркер цикла, поступивший на входную шину 1, привязывается к фазе генератора 2 блоком синхронизации 3, поступает на блок измерения периода 5, где осуществляется отслеживание периода поступления маркеров цикла и нарабатьшается код М, равный количеству импульсов генератора 2, приходящихся на реальный (текущий) период их.следования. Кроме того, поступая на блок 4 запуска разрешает прохождение импульсов генератора 2 на выход блока 4, а, поступая на вход блока генератора восстановленных синхроимпульсов 6, формирует на его выходе восстановленньй синхроимпульс маркера цикла, который, пройдя элемент И 18, поступает на выходную шину 27 и своим задним фронтом устанавливает триггер 14 в положение, при котором элемент И 18 закрывается.

я элемент И 17 открьгаается для прохождения импульсов генератора 2 с выхода блока э пуска 4, Кроме того, этим импульсом с выхода элемента И 18 через элемент ИЛИ 20 подтверждается исходное состояние счетчика импульсов 13 и состояние регистра 11, а, проходя через элемент ИЛИ 22, этот импульс поступает на выходную шину 26 устройства, как первый восстановлеи- ньй синхроимпульс маркера и осуществляет Запись в вычитающий счетчик 9 кода числа NU. с выхода блока 7 деления на К. Далее импульсы генератора 2 через блок запуска 4 и открытьй элемент И 17 поступают на вычитающий вход счетчика 9, уменьшая его состояние,- и на синхронизирующий вход элемента задержки 10, который осу- ществляет задержку сигналов заема счетчика 9 на один период колебаний генератора 2. Сигнал заема с выхода счетчика 9 поступает непосредственно на вход элемента И 15, а задержанный на один период генератора 2 элементом задержки 10 - на вход элемента И 16. На выход элемента ИЛИ 21 пройдет либо незадержанньй сигнал заема с выхода элемента И 15, либо задержан- ный с вькода элемента И 16 в зависимости от состояния старшего разряда регистра сдвига 11, т.е. это определяется константой, записанной в него. Далее сигнал с выхода эл ементэ liHH 21 пос.тупает через элемент ИЛИ 22 на выходную щину 26, как второй восстановленный синхроимпульс маркера такта, и восстанавливает в счетчике 9 код числа N и; и, кроме того, формирует на выходе формирователя 23 импульс длительностью, большей одного периода колебаний генератора 2, задним фронтом которого изменяется состояние счетчика импульсов 13 и осуществляется сдвиг константы в регистре сдвига 11. Тем самым пропускание задержанного или незадержанного следующего импульса заема на выход элемента ИЛИ 21 определяется состоянием следующего разряда константы. Задержка .сдвига константы, организуемая формирователем 23, необходима для устранения вероятности прохождения на выход элемента ИЛИ 21 обоих импульсов с выходов элементов 15 и 16 в одном такте, а следовательно, и двойного сдвига константы. Так будет осуществляться восстановление всех

- 5 0 5 о

5

0

маркеров тактов в цикле до К-го. К-й синхроимпульс с выхода элемента ИЛИ 21, сформировав импульс на выходе формирователя 23, вырабатьшает на выходе счетчика импульсов 13 сигнал, который, пройдя элемент ИЛИ 19, установит триггер 14 в исходное состояние, т.е. прекратит подачу импульсов генератора 2 с выхода блока запуска 4 через элемент И 17 на вход счетчика 9 и разрешит прохождение следующего восстановленного синхроимпульса маркера цикла с выхода блока генерации восстановленных синхроимпульсов 6 через элемент И 18. Такое клапанирование элемента И 18 позволяет повысить надежность работы устройства, запрещая прохождение ложных синхроимпульсов. Кроме того, сигнал с выхода счетчика импульсов 13 впишет в блок 7 Деления на К новое значение кода N с выхода блока измерения периода 5. На выходах блока 7 появятся новые коды Nu,и ТЧо Код.М, выберет на выходах блока хранения констант 8 новую константу и с приходом следующего синхроимпульса маркера цикла весь цикл работы устройства повторится.

Необходимо отметить, что генерация восстановленных маркеров тактов производится в текущем периоде цикла по результатам измерения периода в предьщущем цикле. Такая экстраполяция не вносит существенных ошибок, так как инерционность телеметрических систем (например магнитофонов) и ста-,

бил.ьность частоты их работы (радиотелеметрических систем) не дают возможности быстрого и скачкообразного изменения периода цикла, т.е. значения изменений двух соседних интервалов периодов маркеров цикла на практике не превьш1ает щага квантования их измерений.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет восстанавливать выт сокочастотные синхроимпульсы марке ров тактов с ошибкойtbtнезависимо от длины пачки искажений, т.е. с большей точностью и надежностью чем из-г вестные устройства. Кроме того, отпадает необходимость передачи тактов, что позволяет, например, высвободить дополнительные дорожки записи на магнитных регистраторах для введения избыточности при организации помехозащищенных кодов.

71

Блок 7 деления на К может быть реализован или на основе арифметических устройств, или на основе частотно-импульсных устройств (схемы пересчета), а также может быть комбинированным, т.е. с применением и тех и других элементов. В случаях, когда К 2, 1,2,3,..., блок деления представляет собой регистр Н младших разрядов, которого дают код остатка от деления. Возможна и такая организация работы устройства, когда деление кода N на К осуществляется на этапе измерения периода маркеров цикла, для Чего младшие разряды счетчиков, входящих в состав блоков измерения периода и генерации восстановленных синхроимпульсов, организованы с пересчетом на К. Тогда блок 7 деления на К будет также представлять собой регистр, на входы которого с выхода блока измерений периода будут поступать коды Nu, и NO.

Формула изобретения

Устройство для восстановления син- хроинформации цикловой синхронизации, содержащее входную шину маркеров цикла, соединенную с одним из входов блока синхронизации, другой вход которого подключен к выходу генератора импульсов и первому входу блока запуска, второй вход которого соединен с выходом блока синхронизации и первыми входами блока измерения периода и блока генерации восстановленных синхроимпульсов, вторые входы которых подключены к выходу блока запуска, а третьи входы соединены с шиной начальной установки и третьим входом блока запуска, при этом четвертые вхо ды блока генерации восстановленных синхроимпульсов подключены к информационным выходам блока измерения периода, четвертые входы которого соединены с щинами кода ожидаемого периода маркеров цикла, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены блок деления, блок хранения констант, два счетчика импульсов, блок задержки, регистр сдвига, элемент НЕ, формирователь импульсов, триггер, четьфе элемента И и четьфе

33328

элемента ИЛИ, причем информационные входы блока деления соединены с информационными выходами блока измерения i периода, а первые.и вторые выходы

5 подключены соответственно к информационным входам первого-счетчика и ад- ; ресным входам блока хранения КОНСТАНТ, выходы которого соединены с информационными входами регистра сдвига, а

0 вход управления блока деления подключен к первому установочному входу триггера и выходу первого элемента ИЛИ, один из входов которого соединен с выходом второго счетчика импульсов,

5 а другой подключен к шине начальной установки и первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом второго счетчика и входом записи регистра

0 сдвига, вход сдвига которого подклнг- . чен к счетному входу второго счетчика и выходу формирователя импуль- сов, вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ и пер5 вым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к цервой выходной шине и входу записи первого счетчика импульсов, выход за ема . которого соединен с информационным

0 входом элемента задержки и первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, а второй вход, первого элемента И соединен через элемент НЕ с выходом р«ггистра сдвига и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, а .второй вход соединен с выходом элемента задержки, синхронизирующий вход которого подключен к вычитающему входу первого счетчика импульсов и выходу третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом блока запуска, а второй вход : подключен к одному из выходов триггера, другой выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к вторым входам второго и четвертого элементов ШШ, второму установочному входу триг-. гера и второй выходной шине, а второй вход четвертого элемента И-соединен с выходом блока генерации восстановленных синхроимпульсов.

5

0

5

а

Редактор Н, Гунько Заказ 785/60

Составитель В. Потапов Техред Т.Дубинчак

Тираж 818 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Him Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор К. Подписное

Изобретение относится к импульсной технике. И может быть использовано в устройствах связи цифровых средств обработки информации с телеметрическими системами сбора и передачи данных с временным разделением каналов. Цель изобретения расширение функциональных возможностей. Достигается это путем обеспечения одновременного с формированием восстановленных маркеров цикла генерации маркерных тактов. Устройство содержит входную шину 1 маркеров цикла, генератор 2 импульсов, блоки синхронизации 3, запуска 4, измерения периодов 5, генерации восстановленных синхроимпульсов 6, деления 7, хранения констант 8, счетчики импульсов 9 и 13, элемент задержки 10, регистр сдвига 11, логический элемент (ЛЭ)НЕ 12, триггер 14, ЛЭ И 15-18, ЛЭ ИЛИ 19-22 формирователь импульсов 23, шины начальной установки 24, кода ожидаемого периода маркеров цикла 25 и выходные 26 и 27. 1 ил.