Устройство для приема и передачи сигналов Советский патент 1988 года по МПК G08C15/08 

4

o to

IN5

со ел

Изобретение относится .к области вычислительной техники, а именно к устройствам : сопряжения и проводной связи между уст- : ройствами ЦВМ.

Целью изобретения является повышение достоверности передачи информации при использовании общего (карпусного) провода другими системами электропитания и элекТрОС 5ЯЗИ.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

На схеме обозначены на каждом полу- ;;.о; /и1лекте первый и второй проводы 1 и 2 ЛИ1ПГИ связи, выходы устройства 3, согласующие элементь 4, передатчики 5, сумматор 6, вычитатель 7, источники 8-10 тока, передатчики i 1 ответных сигналов, управляемый ключ 12, формирователи 13 и 14 опорного напряжения, нагрузочный элемент 15, приемник 16 и дешифратор 17.

Устройство работает следуюн им образом.

В исходно.м состоянии сумматор 6, вычитатель 7 и передатчики 5 и 11 закрыты. Источники 8-10 тока постоянно находятся в открытом рабочем состоянии. При этом токи источников 9 и 10 тока поступают соответственно на формирователи 13 и 14 опорного напряжения. На опорных выводах последнего формируются опорные потенциальные ypoBiiH, управляющие работой приемника 16, а па третьем выходе формирователя 13 опорного напряжения формируется уп авляющий потенциал. Затем эти токи воз1фап1,аются от формирователей 13 и 14 и (загрузочного элемента 15 на второй провод 2 .iHV Hsi связи, где суммируются и через одноименный источник 8 тока, рассчитанный на пропуск только этих величин токов, замыкаются на общий корпусной (земляной) п)овод. На втором проводе 2 линии связи (ду двумя нриемопередатчиками в данном (исходном) режиме работы будет формироваться при этом «плавающий потенциал, когорый в течение всего времени работы сохраняется эквипотенциальным независимо от возможных «перекосов корпусных (земляных) потен 1иалов на отдельных приемопередатчиках. В противном случае на вто- ром проводе 2 линии связи между приемо- передатчиками должны появиться разностные токи, но для их протекания не предусмотрены свободные пути, так как источники 8 тока не рассчитаны на дополнительный пропуск разностных токов. Диапазон девиации «плавающего эксвипотенциального уровня иа П1кале напряжения второго провода 2 линии связи, а следовательно, и на выходах источников 8 тока, определяется возможными колебаниями разности корпусных (земляных) потенциалов между первым и вторым приемопередатчиками, обусловленными помехами, наведенными на общем проводе при использовании его другими системами электропитания и электросвязи. Эта возможная девиация потспциала на втором проводе

5

0

.5

0

0

постоянно демпфируется источниками 8 тока. Каждая сторона может осуществлять прием и передачу информации в произвольные моменты времени двухразряд ыми слогами в виде комбинаций импульсных сигналов и логических «1 и «О. Комбинации стандартных потенциальных сигналов поступают на входы согласующих элементов 4, которые предназначены для согласования по входным уровням и чэгрузочной с 1особности источника входных сигналов с нагрузочными входами сумматора 6, вычитат яя 7 к передатчиков 5 и 11. Согласовапнь.е зходные сигналы преобразуются затем сумр1атором 6 и передатчиками 5 из,исходно. о потенциального вида в .эквивалентное ему по длительности токовое представление с одг .овремен- ны.м весовым масштаб1--рпз-анис-м г о амплитуде от.аель;1ых разрядоз и. сос7-ветствин со следующим весовым рядом: (2°)/. (2)Д..., (2)/. Первыми передатчикиMj-i 5 обоих приемопередатчиков они преобразуются в уровни тока /, вторыми 5--2 - в уровни тока 2/. Закодированные таким об;рлзом выходные токи передатчиков 5 суммируются затем на первом сигнальном проводе 1 связи и образуют суммарный токовый (. Последую- пгие состояния остал;з::ых ф НК1;иона, узлов устройства зависят от выбранного возможного режима его работы; симплексного, по;1удуплексно1-о либо дуллексног о. Например, в ,:iec престо. ск,:.: ексн()л1 е- жиме работы устройств. с у.чмарный выходной токовый сигнал ст передатчиков Г первой ЦЦС поступит г о первому проводу 1 линии связи на вход приемной части второго противоположного ао;:укомп.лек1 а гфие- мопередатчика, прохсдлт далее без изменения через ее токовы;; ; ; элемент 15 на второй связи, по которому и передатчики И отве ных полукомплекта и че1)ез и пусной провод. Таким вначале поступаю тем воздействуют

1)4 к г ;:;ГрузОЧНЫИ

провод 2 линии йозвэащается на с -;гналоБ первого ;х на общий кор- образо.м сИ1-налы -- первь.й провод 1 и за- через соответствующую

5

0

5

j i j:Q i - К на итооон од:-|ако обратно;: йОЗ- Это позволяет рае- качестве качетсве ответвзвещенного к

приемную часть пол

провод 2 линии СВЙЗК

действие невозможна сматривать первый провод ного, а второй провод -- в ного.

Прохождение суммарного значения тока через нагрузочный элемент нагрузки второго нолукомплекта принимается приемником 16 и лсчщнфрируется дещиф - ратором 17, в результате чего на выходах противоположного ио. р-. коилекта выделяются потенциальные сигналы, идентичные собственным сигналам на вхо.-чах первого полу- комплекта. Таким образом, на приемную часть противоположного полукомплекга возлагается требование логи 1еского зь деления полез1 ых сигналов кз входного суммарного токового сигнала, ссЬормирова,ного пепедатчиками первого полукомплекта. Работа приемной части первого полукомплекта в этом режиме временно заблокирована выходным токовым сигналом от собственного сумматора 6, который обусловливает появление на первом выводе собственного динамического формирователя 13 опорного напряжения динамического потенциального уровня, запрещающего работу собственного токового управления ключа 12 до тех пор, пока потенциал в первом проводе линии связи не достигнет порога открывания ключа. Ток сумматора 6, пройдя через динамический формирователь 13 опорного напряжения, вытекает на второй провод 2 линии связи, а затем через вычитатель 7 - на общий (корпусной) провод. Величина тока, пропускается вычитателем 7, всегда равна величине тока, формируемого собственным сумматором б из-за идентичности их схемотехнического выполнения и управления. В симп-- лексном режиме взаимодействия противоположных полукомплектов эквипотенциаль - ность уровней в проводах линии связи не соблюдается и отклоняется на величину падения напряжения в линии связи, обусловленного током, протекающим в ее сигнальных проводах, а также обусловленного несимметричным подключением в этом случае вычитателя 7 и передатчиком 11 только к одной стороне линии связи. В этом режи- N,e на работе устройства также не сказываются возможные «перекосы корпусных потенциалов между обеи.ми ППС и отклонения напряжения в линии от эквипотенциаль- ности.

В полудуплексном режиме т. е. при последовательном двунаправленном обмене, работа устройства аналогична рассмотренному симплексному режи.му и отличается только очередностью включения противоположных полукомплектов.

Наиболее сложным и загруженным является дуплексный режим работы, при котором осуществляется одновременный обмен в обоих направлениях. В дуплексном режиме работы объединенные токи передатчиков 5 от противоположных полукомплектов вытекают встречно на первый провод 1 линии связи и поскольку протекать они навстречу друг другу все же не могут, а работа собственных ключей 12 при этом также за5

0

5

0

5

0

5

блокирована управляющими токами собственных су.мматоров 6, то потенциал на первом сигнальном проводе 1 линии связ1 начнет повыщаться из-за заряда его распределенпой емкости относительно эквипотенциально1Ч) уровня на втором проводе 2 линии связи. Повышение потенциала будет происходить до тех пор, пока не будет достигнут более низкий порог открывания одного из ключей 12 (в случае отли.чающихся информационных сигналов на входах первого и второго полухомплектов), а в случае их идеь.тич- ности - по достижению общего порога срабатывания обоих ключей. Открывающийся ключ с более низким порогом срабатывания пропускает суммарный ток передатчиков 5 с первого провода через одноименный элемент 15, затем через второй возвратный провод и одноименные передатчики 1 - па общий провод. При этом на элементе 15 выделяются потенциальные сигналы, уровень которых пропорционален току, протекающему через него. Набор таких потенциальных сигналов поступает на вход приемников 16 позиционный. Комбинации выходных сигналов на выходах приемников Шдещиф- рируются собственным дещифратором 17, после чего на выходах выделяются комбинации сигналов, идентичные сигналам на входах противоположных полукомплектов.

Устройство можно рассматривать как трехпроводное в случае наличия общей земли (корпуса) и как двухпроводное в ел,- чае их отсутствия.

При совместном использовании одновременно нескольких предлагае.мых устройсгн со спаренными разрядными проводами становится возможным объединить их вторые провода 2. При этом достигается определо - ная экономия -как в аппаратной части (общей будет схема формирования «1;лаваю1цс го потенциального уровня на возвратнол; проводе), так и в части необходил .ого количества проводов. Эффективность ИСПОЛЬЗОЕ ; - ния проводов в каждом объединенном устройстве будет предельной, т. е. такой же. как и при использовании двухпроводной несимметричной связи (один провод сигнальный, а второй корпусной), и каждое устройство при этом продолжает обладать боль- щинством достоинств, присущих трехпр08о;1- ному варианту связи.