Устройство для передачи и приема цифровой информации Советский патент 1986 года по МПК G08C19/16 

Изобретение относится к технике связи, в частности к передаче информации между вычислительными устройствами

Цель изобретения - повышение достоверности информации за счет .обнаружения сбоев.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - пример реализации приемных и передающих усилителей.

Устройство для передачи приема цифровой информации (фиг.1) содержит передатчик 1, состоящий из первого 2 и второго 3 усилителей-инверторов, первого 4 и второго 5 элементов И, элементов НЕ 6, первой 7 и второй 8 линии связи. Устройство содержит также приемник 9, состоящий из первого 10 и второго 11 усилителей, элемента ИЛИ 1.2, элемента И-НЕ 13 и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14.

Усилитель-инвертор 2 (3) содержит (фиг.2) элемент НЕ 15, усилитель 16 и элементы 17 и 18 нагрузки. Усилитель 10 (11) содержит (фиг.2) 25 элементы 19 и 20 нагрузки и приемный усилитель 21. Приведенная реализация обеспечивает устойчивую передачу информации на расстоянии до 20 м. Остальные эле менты устройства использованы по сво ему прямому назначению, и для реализации схемы устройства могут быть ис пользованы серийные микросхемы. Устройство работает следующим образом. При отсутствии информации на информационном и тактовом входах устройства присутствует потенциальный уровень логического О, который поступает на входы усилителей-инверторов 2 и 3. С выходов усилителей-инверторов 2 и 3 потенциальный уровень логической 1 поступает соответственно на линии 7 и 8 связи. Таким образом достигается третье устойчивое состояние: при отсутствии информации на обеих линиях 7 и 8 - уровень логической 1. В этом случае уровень логической 1 с выходов усилителей 10 и 11 поступает соответственно на первый и второй входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, в результате чего на его выходе (тактовый выход устройства) присутствует уровень логического О. Кроме того, уровень логической 1 с выхода усилителя 10 через элемент ИЛИ 12 поступает на первый вход элемента И-НЕ 13, на второи вход которого поступает уровень логической Г с выхода усилителя 11, в результате чего на выходе элемента И-НЕ 13 (информационный выход устройства) присутствует уровень логического О.

Следовательно, предлагаемое устройство повторяет состояние входов на своих выходах соответственно при отсутствии передачи информации, что отличает его от известного устройства, которое в этом случае трансформирует состояние 00 на входах в состояние 10 на выходах (уровень логической 1 на информационном выхо- де) , что требует дополнительно о оборудования для идентификации входов и выходов при отсутствии передачи.

При передаче бита информации на тактовом входе устройства присутствует уровень логической 1. Если при этом передается бит информации уровня логической 1, через элементы НЕ 6 и И 4 и усилитель-инвертор 2 он

тор 2 поступает в линию 7 уровнем логического О, тактовый же импульс через элемент И 5 и усилитель-инвертор 3 поступает в линию 8 уровнем логической 1. В приемнике 9 устройства состояние выходов усилителей 10 и 11 интерпретируется элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ в уровень логической 1 на тактовом выходе устройства.

Кроме того, с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 уровень логичес сой 1 через элемент ИЛИ 12 поступает на первый вход элемента И-НЕ. 13, на второй вход которого с выхода усилителя

11 поступает уровень логической 1, в результате чего на информационном выходе устройства присутствует уровень логического О. поступает в линию 7, тактовый же импульс через элемент И 5 и усилительинвертор 3 поступает в линию 6 уровнем логического О. В приемнике 9 устройства состояние выходов усилителей 10 и 11 интерпретируется элемен.том ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 в уровень ло- . гической 1 на тактовом выходе устройства. Кроме того, уровень логического О с выхода усилителя 11 поступает на второй вход элемента И-НЕ 13, в результате чего на информационном выходе устройства присутствует - уровень логической 1. Если передается бит информации уровня логического О, он через элементы НЕ 6 и И 4 и усилитель-инверЕсли в линиях связи при передаче бита информации возникает сбой типа 00, элемент ИСКЛЮЧАЮиЩЙ ИЛИ 14 интерпретирует состояние выходов усилителей 10 и 11 в уровень логического О на тактовом вьгходе устройства, а элемент И-НЕ 13 уровень логического О на выходе усилителя 11 интерпр ирует в уровень логической 1 на инфо 1мационном выходе устройства. Следовательно, предлагаемое устройство в отличие от известного способно фиксировать возникновение в лини-ях связи сбойную ситуацию.

Работа устройства иллюстрируется таблицей истинности.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет больший коэффициент использования оборудования, так как оно способно воспроизводить истинное состояние входов при отсутствии передачи информации и, следовательно, не требует в этом случае дополнительных аппаратных затрат на воспроизведение истинного состояния входов, а также дополнительно обладает способностью фиксировать сбойную ситуацию типа 00 на линиях связи, что примерно в два раза превышает достоверность передачи информации при использовании предлагаемого устройства в системах, используюЕ1их любые принципы контроля достоверности передачи информации.

В линиях связи при передаче информации могут возникать два типа сбойных ситуаций 00 и 11 (так как нулевой бит передается по линиям связи комбинаций 01, а единичный - 10).

0 При больших объемах передачи информации примерно половина сбоев на линиях связи должна быть типа 00 и , следовательно, устройство способно зафиксировать примерно половину всех

5 сбоев Пусть при использовании известного устройства для передачи и приема информации вероятность необнаружения сбоя на линиях связи средствами контроля достоверности систе0мы составляет Р . Тогда при использовании предлагаемого устройства вероятность необнаружения сбоя в линии связи будет не хуже, чем ,5 Р , т.е. по крайней мере в два раза ни5же. Кроме того, предлагаемое устройство реализовано при меньших аппаратных затратах, так как в приемнике устройства использовано пять элементов, в отличие от известного устройства, где приемник построен на семи элементах.

00100-11о о

Q 1 1 1 о о 1О 1

1 1 О . О 1 1 О11 Формула изобретения Устройство для передачи и приема цифровой информации, содержащее на передающей стороне элемент НЕ, выход И, 55 которого соединен с первым входом первого элемента И, вьгход первого элемента И соединен с входом пе1)вого усилителя-инвертора, второй элемент выход которого соединен с входом второго усилителя-инвертора, вход элемента НЕ и первый вход второго элемента И объединены и являются информационным входом устройства, вторые входы первого и второго элементов И объединены и являются тактовым входом устройства, выходы первого и второго усилителей-инверторов соединены соответственно с перйой и второй линиями связи, на приемной стороне - первый и второй усилители, входы которых подключены соответ- . ственно к первой и второй линиям связи, и элемент И-НЕ, выход которого является информационным выходом уст/J

ig.

ройства, отличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности информацииj на приемной стороне вве5 дены элемент ИЛИ и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ. ИЛИ, выход первого усилителясоединен с первыми входами элементов ИЛИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход второго усилителя соединен с первым входом

10 элемента И-НЕ и вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом, элемента ИЛИ и является тактовым выхот- дом устройства, выход элемента

15 ИЛИ соединен с вторым -входом элемента И-НЕ.

8- 7

W

//

Фиг. 1