Приемопередающее устройство Советский патент 1986 года по МПК G08C19/16 

Изобретение относится к системам передачи цифровой информации.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

На чертеже приведена функциональная схема приемопередающего устройства.

Устройство содержит источник 1 постоянного тока, в состав которого входят первый и второй элементы 2 и 3 нагрузки, шину 4 передачи данных, содержаш ую первый 5, второй 6 и третий 7 провода, интерфейсы 8, каждый из которых содержит первый и второй элементы И-НЕ 9 и 10 первый и второй элементы И и 12 развязки, первый и третий согласующие элементы 13 и 14, выполненные на оптронах, делитель 15 напряжения, содержащий первый 16 и второй 17 элементы нагрузки, второй и четвертый согласующие элементы 18 и 19, триггер 20, элемент И 21, фильтр 22, первый, второй, третий и четвертый элементы 23- 26 нагрузки, источник 27 напряжения и шину 28 пулевого потенциала.

Элементы 11 и 12 развязки выполнены в виде диодов, согласующие элементы 13, 14, 19 и 18 выполнены в виде оптронов. Фильтр 22 - в виде конденсатора, элементы 2, 3, 16, 17, 23-26 нагрузки выполнены в виде резисторов.

Устройство работает следующим образом.

В каждый момент времени передачи осуществляется одним из интерфейсов 8, входящих в систему. Прием информации осуществляется в любой момент времени всеми интерфейсами, включая и интерфейс, ведущий передачу. Режим работы интерфейса 8 определяется логическим сигналом на его управляющем входе: логическая единица соответствует режиму передачи, логический ноль соответствует работе данного интерфейса только на прием. Таким образом, на управляющих входах всех интерфейсов системы, кроме одного, ведущего в данный момент передачу, присутствует сигнал логического нуля. При этом на выходах элементов П-НЕ 9 и 10 этих интерфейсов устанавливается одинаковый высокий потенциал, ток через светодиоды первого и третьего элементов 13 и 14 не протекает, и следовательно, фотоприемники этих элементов находятся в закрытом состоянии {сопротивление их велико).

При наличии логической единицы на управляющем входе интерфейс 8 находится в режиме передачи информации. В этом случае, если передается логическая единица (сигнал на информационном входе интерфейса), то на выходе элемента 9 устанавливается низкий потенциал (близкий к нулевому), соответствующий логическому нулю, а на выходе элемента 10 - высокий, соответствующий логической единице. При этом ток протекает по цепи: ( + ) источника 27

0

5

0

5

напряжения, элемент 24, светодиод элемента 13, элемент 11. Через светодиод элемента 14 в этом случае ток не протекает. Фотоприемник первого элемента 13 открывается и потенциал второго (информационного) провода 6 шины 4 снижается практически до нуля, тогда как потенциал третьего провода 7 остается высоким. Следовательно, от положительного полюса источника 1 через элемент 2, третий провод 7, светодиоды четвертого элемента 19 всех интерфейсов 8, первый провод 5, фотоприемник первого элемента 13 интерфейса 8, ведущего передачу, и второй провод 6 щины 4 протекает ток. Это приводит к снижению сопротивления фотоприемников, а следовательно, потенциала на втором входе триггера 20. В то же время фотоприемники закрыты и потенциал на первом входе триггера 20 остается высоким. Таким образом, на выходе триггера 20 устанавливается сигнал логической единицы, соответствующий передаваемому.

Работа системы при передаче логического нуля аналогична. В этом случае возбуждается светодиод элемента 14 по цепи: ( + ) источника 27, элемент 23, элемент 14, элемент 12. По шине 4 ток протекает по це- г,и: второй выход (положительный полюс) источника 1, первый провод 5, светодиоды элементов 18, третий провод 7. фотоприемники оптрона элемента 14, второй провод 6. Открываются фотоприемники элементов 18, 0 потенциал на первом входе триггера 20 снижается, триггер 20 переходит в состояние логического нуля на выходе, что соответствует передаваемой информации.

Определение момента начала и окончания приема (а следовательно, и передачи) информации осуществляется с помощью элемента И, на входы которого поступают сигналы с коллекторов фотоприемников элементов 18 и 19.

Когда передача информации в системе отсутствует, иа входах элемента И 21 присутствуют потенциалы логической 1 (согласно описанному) и, следовательно, на выходе элемента И, являющегося управляющим выходом блока, устанавливается логическая единица. Такое состояние управляющего выхода определяет отсутствие приема устройством информации и состояние RS- триггера 20 не считается информационным.

Начало передачи (приема) соответствует изменению потенциалов на входах RS-триг- гера 20, т.е. либо на первом R-входе, либо на втором S-входе появляется потенциал логического нуля. Состояние триггера 20 изменяется. На выходе элемента И 21 устанавливается логический О, что соответствует приему устройством информации, а момент смены состояния на выходе элемента И 21 с 1 на О - моменту начала приема, начиная с каждого состояние RS-триг- гера 20 считывается как информационное.

0

5

0

5

Окончание передачи, а следовательно, и приема сопровождается установкой на обоих входах элемента И 21 логической 1, и, следовательно, на управляющем выходе также логической 1. Момент смены состояния с О на 1 соответствует моменту окончания приема (передачи).

Фильтр 22 фильтрует кратковременные отрицательные импульсы, появление которых возможно при смене состояний, на выходах элементов 18 и 19.

Элементы 24 и 23 позволяют обеспечить заданный ток возбуждения светодиодов элементов 14 и 13 при одновременном отсутствии отражений сигналов, передаваемых по шине 4. Элементы 25 и 26 определяют токи, протекающие через фотоприемники элементов 18 и 19 в открытом состоянии. Элементы 11 и 12 обеспечивают правильную работу схемы.

Таким образом, в предлагаемом устройстве мультиплексной системы может быть осуществлена передача биполярных сигналов благодаря введению в щину передачи данных третьего провода, выполнению элементов оптической развязки в виде двух оп- тронов и введению связи светодиодов оптро- нов блока приема информации с двумя информационными проводами щины, к которым также подключается положительный полюс источника питания и коллекторные выходы фотоприемников оптронов блоков передачи, а эмиттерные выходы и отрицательный полюс источника подключены на третий провод шины, что выгодно отличает предлагаемое устройство от известного.

Кроме того, так как шина при передаче любых сигналов не работает в режиме короткого замыкания, упрощается конструкция источника питания и появляется возможность более простого подключения дополнительных интерфейсов к шине в процессе эксплуатации при необходимости наращивания системы.

Изобретение позволяет обеспечить требования стандарта на бортовые мультиплек- сорные системы и, следовательно, может быть использовано в системах передачи информации летательных аппаратов.

Формула изобретения

Приемопередающее устройство, содержащее источн ж постоянного тока, первый выход которого соединен с первым проводом ши-ны передачи данных, второй провод шины передачи данных и интерфейсы, каж0

5

0

5

0

5

0

5

0

дый из которых содержит источник напряжения, первый и второй согласующие элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в шину передачи данных введен третий провод, в каждый интерфейс введены элементы И-НЕ, элементы развязки, делитель напряжения, триггер, элемент И, фильтр, элементы нагрузки, шина нулевого потенциала и третий и четвертый согласующие элементы, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ и через первый элемент развязки соединен с первыми входами первого и третьего согласующих элементов и первым выходом первого элемента нагрузки, выход второго элемента И-НЕ через второй элемент развязки соединен с вторыми входами первого и третьего согласующих элементов и первым выводом второго элемента нагрузки, первые выходы первого и третьего согласующих элементов объединены и соединены с первым проводом шины передачи данных, вторые выходы первого и третьего согласующих элементов подключены соответственно к второму и третьему проводам шины передачи данных, первый и второй входы делителя напряжения подключены соответственно к второму и третьему проводам шины передачи данных, первый и второй выходы делителя напряжения соединены соответственно с объединенными первыми и вторыми входами второго и четвертого согласуюших элементов, первые выходы которых объединены и под- рслючены к шине нулевого потенциала, второй выход второго согласующего элемента соединен с первыми входами триггера и элемента И и первым выводом третьего элемента нагрузки, второй выход четвертого согласующего элемента соединен с вторыми входами триггера и элемента И и первым выводом четвертого элемента нагрузки, вторые выводы первого, второго, третьего и четвертого элементов нагрузки объединены и подключены к источнику напряжения, первый вход первого элемента И-НЕ, объединенные вторые входы первого и второго элементов И-НЕ являются соответственно информационным и управляющим входами каждого интерфейса, выход триггера является информационным выходом каждого интерфейса, выход элемента И через фильтр соединен с управляющим выходом каждого интерфейса, информационные и управляющие входы и выходы интерфейсов являются соответственно информационными и управляющими входами и выходами устройства.

Изобретение относится к системам передачи цифровой информации и может быть использовано для связи удаленных терминалов через интерфейсы по общей шине передачи данных. Известные аналогичные устройства используют в каждом интерфейсе оптоэлектронные согласующие элементы, позволяющие расширить полосу пропускания и снизить искажения сигналов по сравнению с другими согласующи.ми элементами, выполненными, например, на трансформаторах. В предложенном устройстве с целью повыще- шения его помехоустойчивости за счет передачи биполярного сигнала и расширения его функциональных возможностей за счет обеспечения более простого подключения к шине передачи данных дополнительных интерфейсов в шину введен третий провод, а для передачи и приема информации используются элементы согласования в виде двух оптро- нов. Кроме того, в каждый интерфейс введены дополнительные элементы, позволяющие преобразовать в.ходной сигнал в биполярный сигнал передачи по щине передачи данных. 1 ил. S (/) ГС ел 05 1C