Устройство для передачи и приема данных Советский патент 1988 года по МПК G08C19/28 

ее

00

со

4ib

СО

Изобретение относится к автоматике, системам передачи данных, вычислительной технике, может быть использовано при создании очувствленных манипуляторов, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1196936.

Целью изобретении является повышение информативности.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема преобразователя код-длительность импульса, вариант; на фиг. 3 - структурная схема измерителя длительности импульса, вариант; на фиг. 4 - структурная схема блоков согласования с каналом передачи данных; на фиг. 5 - структурная схема блоков согласования на базе волоконно-оптической линии связи; на фиг. 6 - диаграмма работы устройства.

Устройство для передачи и приема дан- ных (фиг. 1) состоит из передающей стороны I, соединенной шиной 2 обмена информацией с приемной стороной 3.

На передающей стороне 1 устройство содержит регистр 4 сдвига, счетчик 5 битов передаваемого слова, первый элемент И 6, формирователь 7 импульса, блок 8 согласования с каналом передачи данных, элемент ИЛИ-НЕ 9, преобразователь 10 код- длительность импульса, триггер 11, второй и третий элементы И 12 и 13. Кроме того, обозначены первый выход 14, первый 15, второй 16 и третий 17 входы передающей стороны.

На приемной стороне 3 устройст ю содержит регистр 18 сдвига, счетчик . битов принимаемого слова, первый элемент И 20, первый триггер 21, блок 22 согласования с каналом передачи данных, эле ICHT ИЛИ-НЕ 23, второй элемент И 24, второй триггер 25, элемент НЕ 26, формирователь 27 парных импульсов и измеритель 28 длительности импульса. Кроме того, обозначены второй 29 и третьи 30 выходы и четвертый вход 31 устройства.

Счетчики 5 и 19 предназначены соответственно для формирования сигналов готовности записи в передающую сторону уст- ройства слова данных (сигнал «Готов на выходе 14) и готовности выдачи приемной стороной слова данных (сигнал «Готов на выходе 29) и устанавливаются в нулевое состояние соответственно по сигналам «Запись на входе 15 и «Принято на вхо- де 31.

Формирователь 7 импульса предназначен для формирования импульса длительностью Ti по переднему фронту сигнала с выхода элемента И 13.

Блоки 8(22) передающей 1 (приемной 3) стороны служат для согласования представления сигналов в шине 2 обмена и передающей 1 (приемной 3) стороне устройства.

5

0

о

5

з 0

0

5

Блоки 8 и 22 могут быть выполнены на элементе И-НЕ с открытым коллекторов и элементе НЕ (фиг. 4) или при использовании в качестве щины 2 обмена (фиг. 5) волоконно-оптической линии связи (ВОЛС).

Преобразователь 10 код-длительность импульса предназначен для преобразования кода адреса, приходящего из ЭВМ, в импульс определенной длительности. Длительность импульса определяет код приемника (регулятора или манипулятора). Преобразователь 10 код-длительность импульса (фиг. 2) содержит генератор 32, соединенный с первым входом элемента И 33, выход которого соединен со счетчиком 34 (счетчик 34/- двоичный счетчик с записью информации), счетный вход которого является первым входом 15 устройства, а информационные входы - третьими входами 17 устройства, выход счетчика 34 соединен с первым входом триггера 35, второй вход которого соединен с выходом элемента И 12, выход триггера 35 соединен с вторым входом элемента И 33 и третьим входом элемента ИЛИ-НЕ 9.

Формирователь 2 парных импульсов предназначен для формирования двух следующих один за другим импульсов по переднему фронту сигнала блока 22 длительностью . и л , причем fa+2t,.p.-s ti i-f + Тл -ts.p,; г г,г;л.р,; Г5 гГз.р., где Ei.p. - время задержки распространения от входа блока 8 до входа блока 22, и наоборот.

Измеритель 28 длительности импульса (фиг. 3) содержит линию 36 задержки, вход которой соединен с выходом блока 22 согласования с каналом, второй элемент НЕ 37, первый элемент НЕ 38, элемент И 39 и резистор 40.

Блок 8(22) согласования с каналом передачи данных содержит инвертирующий усилитель 41, источник 42 света, (лазер, светодиод и т.п.), преобразователь 43 оптического сигнала в электрический, например фотодиод, и оптический разветвитель 44.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу «Запись, пришедшему на первый вход устройства (фиг. 6а), происходит запись информационного слова по вторым входам устройства на регистр 4 сдвига, обнуляется счетчик 5 битов (фиг. 66) и происход т запись кода адреса от ЭВМ в преобразователь 10 код-длительность импульса. Одновременно сигнал «Запись поступает на вход триггера 11, на прямом выходе которого появляется логическая «I (фиг. 6в). Если на шине 2 обмена находится логическая «I, означающая, что приемная сторона готова к приему информации, на втором выходе блока 8 согласования - тоже логическая «1, и на выходе элемента И 12 (фиг. 6д) появляется

сигнал логической «1, производящий запуск преобразователя 10 код-длительность импульса. Импульс с выхода преобразователя 10 (фиг. 6г) поступает на третий вход элемента ИЛИ-НЕ 9 и логическим «О проходит на шину 2 обмена (фиг. бк).

Задним фронтом импульса от преобразователя 10 сбрасывается триггер 11 (фиг. 6в), и на его инверсном выходе появляется логическая «1, открывающая по первому входу элемент И 13. После окончания передачи по шине 2 обмена импульса от преобразователя 10 на втором выходе блока 8 согласования появляется логическая «1 и на выходе элемента И 13 (фиг. бе) появляется сигнал, запускающий формирователь 7 импульсов, формирующий импульсы длительностью ti (фиг. 6з). Если бит передаваемого информационного слова равен нулю, низкий логический уро- вень с выхода регистра 4 (фиг. 6ж) запрещает прохождение импульса i с формирователя 7 импульса на выход элемента ИЛИ-НЕ 9 (фиг. 6и), и состояние шины обмена не изменяется (фиг. 6к). По заднему фронту импульса происходит сдвиг на разряд в регистре 4 и содержимое счетчика 5 увеличивается на единицу. После приема приемной стороной 3 бита информации на шине 2 обмена формируется высокий логический уровень, запускающий формирователь 7 импульса, и начинается передача следующего бита информации.

На приемной стороне лришедший импульс от преобразователя 10 через блок 22 согласования попадает на измеритель 28 длительности импульса, где происходит его дешифрация, и если длительность импульса тождественна адресу данного приемника, на выходе измерителя 28 длительности импульса появляется сигнал (фиг. бс), устанавливающий триггер 25 в единичное состояние (фиг. 6у). После окончания импульса адреса, когда на шине 2 обмена устанавливается «1 (фиг. 6л), на выходе элемента И 24 (фиг. бп) появляется «1, запускающая формирователь 27 парных импульсов приемной стороны с длительностями Tt и ti- С первого выхода формирователя 27 парных импульсов (фиг. бн) в течение импульса Tj анализируется состояние шины 2 обмена, если на ней высокий логический уровень (передается бит, равный нулю), то триггер 21 остается в нулевом состоянии (фиг. бт). По заднему фронту импульса t t (фиг. бн) низкий логический уровень с выхода элемента НЕ 26 записывается и сдвигается в регистре 18 на один разряд (фиг. бр), содержимое счетчика 19 увеличивается на единицу. Одновременно с второго выхода формирователя 27 импульсов (фиг. бо) на вход элемента ИЛИ-НЕ 23 поступает импульс .5, уста0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

навливающий на время С, на шине 2 обмена низкий логический уровень (фиг. бл). По окончании импульса Г, на шине 2 обмена формируется высокий логический уровень, запускаются формирователи 7 и 27 им.пульсов, и начинается передача следующего бита информационного слова. На передающей стороне 1 устройства при передаче бита, равного единице, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 9 (фиг. 6и) на время импульса it появляется низкий логический уровень. На приемной стороне при передачи бита, равного единице, по импульсу г сигнал с выхода элемента И 20 устанавливает триггер 21 (фиг. 6т) в единичное состояние. Высокий логический уровень с триггера 21 устанавливает на выходе элемента ИЛИ-НЕ 23 (фиг. 6м) высокий логический уровень. По заднему фронту импульса Та (фиг. бн) в регистр 18 (фиг. 6р) осуществляются запись и сдвиг логической «1 с выхода элемента НЕ 26, а содержимое счетчика 19 увеличивается на единицу. Импульс 3 поддерживает низкий логический уровень на выходе элемента ИЛИ-НЕ 23 (фиг. бм) и устанавливает триггер 21 в нулевое состояние (фиг. 6т). По окончании импульса Тз на шине 2 обмена устанавливается высокий логический уровень (фиг. бл), начинается передача следующего бита. После передачи последнего бита информационного слова на выходе счетчика 5 появляется высокий логический уровень (фиг. бб). После приема последнего бита на выходе счетчика 19 приемной стороны 3 устройства устанавливается высокий логический уровень (фиг. бф), которым сбрасывается триггер 25 (фиг. 6у), на шине 2 обмена устанавливается низкий логический уровень (фиг. бл, к).

Таким образом, произошла передача от передатчика к приемнику.

Передача информации приемнику с другим адресом или передача следующего информационного слова приемнику с тем же самым адресом возможна после установления на шине 2 обмена высокого потенциала. Для этого необходимо по сигналу «Запись, пришедшему на первый вход устройства (фиг. ба), произвести запись информационного слова по вторым входам устройства на регистр 4 сдвига (фиг. бж), обнулить счетчик 5 битов (фиг. 66) и произвести запись кода адреса от ЭВМ в преобразователь 10 код-длительность импульса. Одновременно сигнал «Запись поступает на вход триггера 11, на прямом выходе которого появляется логическая «1 (фиг. бв). После считывания информационного слова из регистра 18 приемной стороны 3 счетчик 19 (фиг. бф) сигналом «Принято на четвертом входе устройства устанавливается в нулевое состояние (фиг. 6х).

Преобразователь 10 код-длительность импульса (фиг. 2) работает следующим образом.

По сигналу «Запись, пришедшему на

вход 15, в счетчике 34 записывается код по

входам 17. По сигналу «Запуск, приходяш,ему с элемента И 12, устанавливается

триггер 35, который открывает элемент И 33

для тактовых импульсов от генератора 32.

I Импульсы с генератора 32 поступают на

; счетный вход счетчика 34, по переполнению

; которого триггер 35 устанавливается в нулевое состояние. Таким образом, на выходе триггера 35 сформирован импульс, длитель;ность которого пропорциональна коду адре- :са. Этот импульс поступает на третий вход элемента ИЛИ-НЕ 9.

; Измеритель 28 длительности импульса (фиг. 3) работает следующим образом.

Измеряемый импульс низкого потенциала через блок 22 согласования с каналом поступает на вход линии 36 задержки, имеющий задержку, равную 4зад . Линия 36 задержки имеет два отвода с задержками

Тл и Т«. С входной клеммы незадержанный импульс подается на один из входов эле- мента И 39, на другой вход которого после предварительного инвертирования первым элементом НЕ 38 подается импульс с отвода линии 36 задержки, имеющего задержку Тз . На третий вход элемента И 39 после инвертирования вторым элементом НЕ 37 подается импульс с второго отвода линии 36 задержки, имеющего задержку Т . На четвертый вход элемента И 39 поступает

i импульс с резистора 40, на который нагруI жена линия 36 задержки, имеющий задержку здд. С выхода элемента И 39 сигнал поступает на первый вход триггера 25.

В тех случаях, когда длительность поступающих импульсов превышает заранее заданную величину, определяемую разностью задержек импульсов, снимаемых с отводов линии 36 задержки меньщий предел селекции Тс.мин , но меньше величины задержки всей линии 36 задержки (больший предел селекции t tMAK.t ), происходит совпадение инвертированных импульсов высокого потенциала с отводов линии 36 задержки с высоким потенциалом, имеющимся на входе и выходе линии 36 задержки. На выходе элемента И 39 формируется импульс, устанавливающий в еди

5 0

5

0

5

ничное состояние триггер 25 приемной стороны 3 устройства.

Введение дополнительных элементов - преобразователя код-длительность импульса, триггера и двух элементов И на передающей стороне устройства и измерителя длительности импульса, триггера и элемента И на приемной стороне устройства позволяет организовать передачу данных от одного передатчика на несколько приемников по одной шине обмена.

Формула изобретения

Устройство для передачи и приема данных по авт. св. № 1196936, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности, в устройство введены на передающей стороне преобразователь код-длительность импульса, триггер, первый и второй дополнительные элементы И, между первым выходом блока согласования с каналом передачи данных и входом формирователя импульса подключен первый дополнительный элемент И своим входом и выходом соответственно, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера, прямой выход которого подключен к первому входу второго дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом блока согласования с каналом передачи данных, второй вход счетчика битов объединен с первым входом триггера, второй вход которого объединен с третьим входом элемента ИЛИ-НЕ и подключен к выходу преобразователя код-длительность импульса, первый вход которого объединен с вторым входом счетчика битов, второй вход подключен к выходу второго дополнительного элемента И, группа третьих входов является группой четвертых входов устройства, на приемной стороне введены измеритель длительности, дополнительные триггер и элемент И, выход измерителя длительности соединен с первым входом дополнительного триггера, второй вход которого подключен к второму выходу счетчика битов, выход дополнительного триггера подключен к первому входу дополнительного элемента И, выход которого соединен с входом формирователя парных импульсов, второй вход дополнительного элемента И объединен с входом измерителя длительности и подключен к первому выходу блока согласования с каналом передачи данных.

77

Изобретение относится к автоматике, системам передачи данных, вычислительной технике и может быть использовано при создании очувствленных манипуляторов. С целью повышения информативности, заключающейся в возможности передачи информации одним передатчиком нескольким приемникам, каждому по соответствующему адресу, по одной щи не обмена, в устройство введены на передающей стороне преобразователь код-длительность импульса, дополнительный триггер, первый и второй дополнительные элементы И, а на приемной стороне - измеритель длительности импульса, дополнительные триггер и элемент И. 6 ил.

ТОООООГ

Фигг, J

гз

5В

22

/( SAQMt 2,26,2Б

Фиг.

Редактор О. Юрковецкая Заказ 916/51

Составитель 3. Низамутдинова Техред И. ВересКорректор О. Кравцова

Тираж 558Подписное

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

Фиг. 6