Шифратор позиционного кода Советский патент 1987 года по МПК H03M7/04 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах обмена информации.

Целью изобретения является повышение надежности работы шифратора позиционного кода.

На чертеже приведена функциональная схема шифратора позиционного кода.

Шифратор позиционного кода содержит элемент 1 задержки, первый и второй регистры 2 и 3, генератор 4 тактовых импульсов, элемент И 5 счетчик 6 импульсов, коммутатор 7, блок 8 ввода информации, блок 9 сравнения, первый и второй блоки 10 и 11 памяти, дешифратор 12 и формирователь 13 импульсов, выходы 14.

Формирователь 13, предназначенный для формирования определенной дли - тельности и амплитуды сигнала считывания в момент положительного перепада потенциала напряжений на выходе коммутатора 7, содержит последова-i тельно соединенные блок дифференцирования и усилитель-ограничитель. В блоке 10 заранее должна бытЪ записана для хранения программа скремб- лирования в виде информации некоторой квадратной матрицы, адреса строк которой задаются возможными значениями позиционного кода в счетчике 6, а адреса столбцов - возможными значениями позиционного кода в регистре 3. Тогда в момент формирования формирователем 13 сигнала считывания в пересечении указанных счетчиком 6 и регистром 3 соответственно строки и столбца матрицы будет значение позиционного кода, формируемого на выходах блока 10. Свойством такой матрицы является то, что в любой ее строке или столбце расположены все возможные значения выбранного позиционного кода (весь алфа- вит значений).

Число разрядов в регистрах 2 и 3 равно числу разрядов в счетчике 6. Формируемое на выходах блока 10 значение позиционного кода записывается в регистре 2 вместо прежнего значения. После этого сигнал считывания с формирователя 13, задержанный элементом 1, обеспечивает считьшание значения позиционного кода из блока 11 согласно адресам строки и столбца, содержащихся соответственно в ре490072

гистрах 2 и 3. Следов.ательно, в блоке 11 должна быть записана для хранения программа дескремблирования в виде информации квадратной матрицы, адреса строк которой задаются возможными значениями позиционного кода в регистре 2, а адреса столбцов - возможными значениями позиционного

10 кода в регистре 3. Свойством этой матрицы является то, что, во-первых, в любой ее строке или столбце расположены все возможные значения выбранного позиционного кода (весь алфавит

15 значения), а во-вторых, ее содержание однозначно обусловлено содержанием матрицы, хранимой в блоке 10, так что на выходах блока 11 формируется значение позиционного кода, идентич2Q ное в данный момент времени значенрйо позиционного кода в счетчике 6. Дешифратор 12 преобразует значение позиционного кода в соответствующее значение унитарного кода, подаваемое

25 на первые входы блока 9, с вторых входов которого еще не снято исходное значение унитарного кода блока 8.

При равенстве двух значений унитарного кода на входах блоком 9 вы30 рабатывается сигнал совпадения, который используется в качестве управ ляющего сигнала записи регистром 3. В результате значение позиционного кода из регистра 2 перезаписьшается

т в регистр 3 вместо прежнего значения позиционного кода. После завершения переходных процессов записанное в регистре 3 значение позиционного кода является выходным сигна40 лом и поступает на выходы 14.

При неравенстве двух значений унитарного кода на входах блоком 9 вырабатывается сигнал несовпадения который является сигналом блокиров4g ки для блока 8. В результате предотвращается ввод в шифратор последующей информации, что сигнализирует о факте неправильной работы шифратора. Следует попытка ввести

5Q в шифратор ту же информацию вторично, а при повторном отказе следует анализ работы отдельных блоков шифратора на предмет поиска отказавшего,

55

Шифратор позиционного кода работает следующим образом.

Генератор 4 работает непрерывно, при этом на вход счетчика 6 через элемент 5 поступают импульсы. В исходном состоянии все разряды регистра 3 обнулены, а на все информационные входы коммутатора 7 поступают сигналы О. На выходе коммутатора 7 также отсутствует сигнал О, который, поступая на второй вход элемента 5, разрешает прохождение импульсов тактовой частоты на вход счетчика 6.

При выводе информации в шифратор на одном из выходов блока 6 возникает сигнал 1, что соответствует появлению определенного значения унитарного кода на информационных входах коммутатора 7. При совпадении кодовой комбинации, снимаемой со счетчика 6, с кодовой комбинацией, разрешающей прохождение сигнала 1 именно с данного информационного входа коммутатора 7 на его выход,на последнем появляется сигнал 1, Этот сигнал запрещает прохождение импульсов тактовой частоты с генератора на вход счетчика 6, и последний останавливается, принимая значение X

t

1 позиционного кода.

Фронт перехода с О в 1 обуславливает формирование формирователем 13 сигнала считьшания на блок 10 который в ответ на это вырабатьшает

- - - - 2 °) ПОСВОИХ выходах, tзначение z

F(x зиционного кода на

где Z

- значение позиционного

кода,подвергавшееся скремблированию X - значение позиционного кода вводимой информации, соответствующее адресу строки и хранимое в момент времени в счетчике 6; z - значение нулевой кодовой комбинации, хранящийся в момент времени в регистре 3; Fj - двух- аргументная функция скремблирования осуществляемая согласно j-й программе, хранимой в блоке 10 в виде информации матрицы j. Значение z устанавливается в регистре 2 вместо прежнего значения.

Задержанньш элементом 1 сигнал считьшания обеспечивает реализацию блоком 11 функции дескремблирования

вида F

(z

д.о

позици- значение

), после чеt .1 го полученное значение х

онного кода преобразуется в

X унитарного кода и подается на

первые входы блока 9. При этом F обозначает двухаргументную функцию

дескремблироляния согласно q-й программе, хранимой в блоке 11 в виде информации матрицы q, для которой адресом строки является значение позиционного кода из регистра 3, а адресом столбца - значение позиционного кода из регистра 2.

В блоке 9 происходит сравнение

X , являющегося результатом преобразований пифрация - скремблирование дескремблиропание - дешифрация, с другим исходным значениеи х унитарного кода, с выходов блока 8 подаваемого на вторые входы блока 9. При их равенстве сигнал совпадения, вырабатываемый блоком 9, обеспечива- вает перезапись z из регистра 2 в регистр 3 вместо прежнего в нем значения . После этого значение из регистра 3 может быть считано на выходы 14 шифратора. Первый цикл (в момент времени ) pa завершается поел;

мается значение х

пропадает сигнал 1 с соответствующего информационного входа коммутатора 7. Это влечет снятие сигнала запрета для элемента 5, и импульсы такТОБОЙ частоты вновь начинают поступать на вход счетчика 6. Счетчик 6 npoAOJraaeT работать по своему циклу до момента выдачи первого сигнала 1 на вход коммутатора 7, это

приводит к очередной остановке счетчика 6 по аналогии с описанием. Тем самым начинается второй цикл (в момент времени ) в работе шифратора, заключающийся в последовательном проведении операций шифрации

i-г X из унитарного в позиционньи

,(.

работы шифрато- того, как сни- блоком 8, т.е.

t-2

код, скремблировании z

), дескремблировании х

F(z, z ), дешифрации х из позиционного в унитарный код, сравнении полученного и исходного

значений х унитарных кодов меж, i -г

ду собой, перезаписи х позиционного кода из регистра 2 в регистр 3 или блокировки блока 8.

55

Третий и все последующие циклы работы шифратора проходят идентично двум первым так, что алгоритм работы при скремблировании описьшается рекуррентной формулой

Fj(x

t .-1

).

а при дескремблировании - х

, t.i t.f -f ,

Fq(2 , z ), причем взаимосвязь их nporpaKfM обуславливается справедливостью формулы

t-i

(Z

t i-t

.

Формула изобретения

Шифратор позициониого кода, содержащий элемент задержки, регистраторы, геиератор тактовых импульсов, выход которого соединен с прямым входом элемента И, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, выходы которого соединены с соответствующими адресными входами коммутатора, блок ввода информации, выходы которого соединены с соответ- ствующими информационными входами коммутатора, выход которого соединен с инвертирующим входом элемента И, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности шифратора, в него введены блок сравнения, блоки памяти, дешифратор и формирователь импульсов, выход которого

Составитель Н.Бочарова Редактор М.Циткина Техред А.Кравчук КорректорМ.Пожо

Заказ 5200/57 Тираж 899Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

49007

соединен непосредств нно с входом считывания первого блока памяти и через элемент задержки - с входом считьгоания второго блока памяти, выходы первого блока памяти соответственно соединены через первый регистр с соответствующими информационными входами второго регистра и с

10 первыми адресными входами второго блока памяти, первые адресные входы первого блока памяти подключены к соответствующим входам счетчика импульсов, выходы второго регистра сое15 динены с соответствующими вторыми адресными входами первого и второго блоков памяти,выходы второго блока памяти соединены через дешифратор с соответствующими первыми входами блока

20 сравнения, первый вькод которого соединен с управляющим входом блока ввода информации, второй выход блока сравнения соединен с входом записи второго регистра, вторые адресные

25 входы блока сравнения подключены к соответствующим выходам блока ввода информации, вход формирователя импульсов подключен к выходу коммутатора, выходы второго регистра являются выходами шифратора.