Преобразователь кодов Советский патент 1988 года по МПК H03M7/12 

i4

CD СП

ч1

Изобретение относится к цифровой вычислительной и приемно-передающей технике и может использоваться в системах сопряжения гидроакустических и радиотелеграфных (телетайпньпс) каналов связи, по которым передается цифровая телеизмерительная информация от подводных средств измерения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения преобразования времяим- пульсного кода в выходной код с масвг штабированием и упрощение преобразо вателя.

На чертеже приведена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь кодов содержит триггер 1 приема кода, единичный - вход 2 и нулевой вход 3 триггера приема кода, входы Пуска 4 и Стоп

5преобразователя, управляющий вход

6счетчика 7 входного кода, генераторы импульсов 8 и 9, счетчик преобразования 10, счетчик 11-декад, дели тель 12, счетчик выходного кода 13 (однодекадный двоично-десятичный счетчик)5 формирователь 14 выходного кода, первая и вторая группы входов 15 и 16 схемы 17 сравнения, нулевые входы 18-20 соответственно триггера 21 преобразования кода, счетчика преобразования 10 и счетчика-распределителя 22, входящего в состав формирователя 14 выходного кода, которьш включает в себя шифратор 23 (двоично-десятичного.

кода в международный телеграфный код (МТК-2) и мультиплексор 24, информа- ционные входы 25 которого связаны с выходом дешифратора 23, а адресные входы 26 с разрядными выходами 27 счетчика-распределителя 22, формирователь импульсов 28, элемент R 29, элемент ИЛИ 30, тактовый вход 31 и информационный выход 32 преобразователя.

Генераторы импульсов 8 и 9 являют ся взаимносинхронизируемыми.

Работа предлагаемого преобразова- теля осуществляется циклически с темпом поступления по гидроакустичес кому каналу связи одного законченно го цифрового сообщеютя. Каждый такой цикл работы рассматриваемого устрой- ства содержит два этапа, На первом . этапе осуществляется прием из канала связи одного сообщения, закодирована ного временным интервалом Т между моментами появления импульсных сигналов на входах Пуск 4 и Стоп 5 преобразователя, и представление его п-разрядным двоичным кодом.

При этом, с целью исключения совпадения по времени переходных процессов в счетчик 7 с моментами прихода сигналов пуск и стоп, последние дополнительно синхронизируются от генератора импульсов 8.

На втором этапе происходит многократное преобразование с масштабированием ранее полученного п-разрядно- го двоичного кода в т-разрядный .. двоично-десятичньй код с поочередным формированием декад этого выходного кода. На втором этапе также осущестэ ляется представление цифр, получен ных в процессе такого преобразова . ния и несущих информацию в десятич- ной системе счисления о сообщении поступившем из канала связи, например в символах международного телеграфного кода (МТК-2) и их последовательная передача в телетайпные и радиотелеграфные каналы связи.

Перед началом цикла работы преобразователь находится в исходном стоянии, которое характеризуется ( нулевым значением кодов, записанных в счетчик преобразования 10 и чик 13, состоянием инверсных выходов 1 триггеров 1 и 21, а также заблокированным состоянием счетчика- распределителя 22, и наличием единичного сигнала на выход 27 счетчика-, распределителя 22, блокирующего по управляющему входу его работу. Пепи начальной установки на чертеже не приведены.

Первый этап работы преобразователя кода начинается с появлением импульсного сигнала на: входе Пуск 4, устанавливающего счетчик 7 входного кода в нулевое состояние, а счетчик 11 декад в исходное состояние, когда на всех его информационных выходах присутствует сигналы логического О а на управляющем выходе сигнал логической Нулевое состояние разрядных выходов счетчика 11 передается на управляющие входы программируемого делителя 12, устанавливая в нем коэффициент деления К равный 10 . Тогда на выходе делителя 12 из второго тактовой частоты f, поступающей на его тактовый вход с выхода гене- ратора 9, будет сформирована последе

вательность импульсов частотой f

4 J-V - tn

«10 .

Счетчик 7 начинает счет импульсов поступающих на его тактовый вход от генератора 8 импульсов частоты f, . Счет продолжается до окончания временного интервала Т, кодирующего принимаемое из канала сообщение. В момент окончания этого временного интервала Т на входе Стоп 5 из канала связи появляется импульсный сигнал, возвращающий по R-входу 3 триггер 1 в исходное состояние Q 1, блокирующее по входу 6 дальнейшую работу счетчика 7. Таким образом в счетчик 7 окажется занесен двоичный код Kg Tfj , на этом первый этап цикла работы завершается,

Одновременно с окончанием первого этапа после прохождения импульсного сигнала с входа 5 через элемент ; ИЛИ 30 на S-вход триггера 21 с его установкой по инверсному выходу в состояние Q О на:чинается второй этап цикла работы преобразователя. При этом снимается блокировка с управляющих входов запрет счета соответственно счетчика преобразования 10 и счетчика 13 выходного кода. В результате заранее обнуленные счетчики 10 и 13 одновременно начинают подсчет импульсов, поступающих на их тактовые входы. Счетчик 10 подсчитывает импульсы, следующие от генератора импульсов 8 с частотой f,a счетчик 13 импульсы, следующие с выхода делителя 12 с частотой f j. . При этом, непрерывно в процессе изменения значения кода в счетчике 10 осуществляется сравнение текущего значения этого кода с величиной кода занесенного на первом этапе работы преобразователя в счетчик 7 входного кода,

Поразрядные состязания, возникаюг щие в это время в схеме 17 сравнения кодов, не вызывают появления на его выходе ложных импульсов, благодаря : их фильтрации в выходном каскаде схемы 17 сравнения. В момент равенства указанных кодов, присутствующих соответственно на группах входов 15 и 16 схемы 1.7 сравнения кодов на .ее выход .формируется импульсный сигнал заданной фиксированной длительности, кото рый возвращает триггер 21 преобразог вания кодов в исходное состояние Q 1, запрещающее работу счетчи

ка - преобразования 10 и счетчика 13. В результате в счетчик 13 оказывается занесен выходной код, значение которого К однозначно связано с величиной входного кода К, так- товьми частотами f, и f, а также коэффициентом деления К Ю, установленным в программируемом делителе 12, следующим соотношением:

f2 1 f 7 ТО

К.

К

9к

15

20

30

35

где К ., - значение входного сообщеВ

ния, поступившего на вход устройства, в десятичной ..системе счисления. Таким образом, в счетчике 13 будет сформирована одна декада, несущая информацию о том, старшем разряде выходного десятичного кода, преобразованного с масштабным коэф- фициентом ,.

25 Одновременно импульсный сигнал, вырабатываемый на выходе схемы 17 сравнения в момент равенства состояний счетчиков 7 и 10, поступает на R-вход 20 счетчика-распределителя 22, который устанавливает на выходах 27,..,,27, счетчика-распределителя 22 уровни сигналов логическогд О, а на выходе 27, - логической 1. Наличие логического О на выходе 27g снимает блокировку со счетчика-распределителя 22 и, тем самым, запускает в работу формирователь 14 выходного кода (МТК-2), Тогда сигнал опорной частоты телеграфного канала связи, поступая со входа 31 на тактовый вход счетчика-распределителя 22, приводит к поочередному появлению на его разрядных выходах 27,, 272,...,27а импульсных сигналов, , равных по длительности периоду этой частоты. Эти импульсы с выходов 27,, 27,..., 27g поступают на адресные входы 26, 262,..., 26g мультиплексора 24, осуществляя последова . тельное подключение его информационных входов 25,, 25 i, .,.,255 ход формирователя 14. В результате мультиплексор- 24 производит преобразование параллельного кода, присутстт вующего на его информационных вхо- дах 251, 25,... ,25, в последовательный. При этом, на информационных входах 25 и 25 мультиплекеора 24 всегда присутствует сигнал логичес-

40

45

50

кой 1, а на входе 25j - сигнал логического О, обеспечивая формирование соответственно стоповой и стартовой посылок в сообщении, передаваемом в формате МТК-2 в радиотелеграфный канал связи. В то же время на остальные пять информационных входов 25i, 25,...,257 этого мультиплексора с выхода дешифратора 23 подана комбинация сигналов, кодирующая в ITK-2 значение т-ого (страшего) десятичного разряда выходного кода. Данная кодовая комбинация получена путе комбинационного преобразования двоич но-десятичного кода, сформированного в счетчике 13, в МТК-2, выполненного дешифратором 23. Таким образом, в радиотелеграфньй канал связи, под- ключенньй к выходу формирователя 14, осуществляется передача семи посылок несущих в формате МТК-2 информацию о га-ом десятичном разряде (одной цифре) выходного кода.

Состязания на выходе мультиплексо ра 24, возникающие во время его переключения из одного состояния в другое, не могут исказить информацию передаваемую в радиотелеграфиный канал, поскольку их продолжитель- ность существенно меньше порога длительности сигнала в канала, воспринимаемого приемником. Так, телетайп, в качестве приемника, имеет Соленоид, инерционность которого позволяет игнорировать помехи в канале длительностью меньше 110 с, которая во много раз превышает продолжительность состязаний мультиплек fcopa 24,

После окончания формирования шестой посылки и в момент начала седьмой счетчик 22 блокируется единичным сигналом на выходе 27g. В то же время по перепаду уровня сигнала ; из О в 1 на выходе 27gформирователем 28 вырабатывается и пульсный сигнал. Этот сигнал обнуляет счетчик 13 выходного .-кода и переключает счет чик 11 декад. В результате состояние счетчика 11 изменяется на единицу, что приводит к установке в делителе 12 нового значения коэффициента деле кия Kn,.j и появлению на тактовом входе счетчика 13 выходного кода импульсов, следующих с частотой . Одновременно импульсный . сигнал с вькода формирователя 28, пройдя через элемент И 29, элемент

5 о 0

5 n

5

5

ИЛИ 30, устанавливает триггер 21 в нулевое состояние. Вследствие этого снимается блокировка со счетчиков 10 и 13. Затем аналогично вьшолнявт- ся формирование в счетчике 13 значения - 1 десятичного разряда выходного кода и его передача в символах МТК-2 в телеграфный канал связи.

Таким образом, осуществляется п- кратное преобразование с масштабированием накопленного в счетчике 7 входного-укода в десятичный с последующим представлением каждой цифры выходного кода в символах телеграфного кода МТК-2. При этом, при каждом очередном повторении таких преобразований значение коэффициента деления программируемого делителя 12 уменьшается в 10 раз вплоть до величины 10° 1, при котором происходит формирование последней декады вьгход ного кода. Во время этого последнего преобразования счетчика 11 декад достигает состояния, при кбтором на его управляющем выходе появляется сигнал логического О. Он блокирует элемент И 29 и гем самым препятствует дальнейшему прохождению через него импульсных сигналов с формирователя 28 на вход триггера 21 преобразования кодов. Поэтому по окончании этого последнего преобразования кода последующий запуск триггера 21 не производится и на этом второй этап работы преобразователя заканчивается. При этом, за время второго этапа общее количество таких преобразований составило число, равное разрядности выходного десятичного кода и соответствует количеству цифр, переданных В радиотелеграфный канал связи в символах МТК-2. Таким образом, на втором этапе работы устройства одновременно с представлением исходного входного кода К, хранимого в счетчике 7, в десятичной системе счисле. ния и в символах МТК-2 осуществляется его масштабирование с коэффициентом, равным отношению тактовых частот , , т.е. выходное значение кода К gy Kj связи с возможч. ностями относительно произвольного выбора этих частот, коэффициент мае штабирования входного цифрового сообщения может изменяться в широких пределах и является дробным числом.

Последующий цикл работы данного устройства для преобразования кодов

начнется после поступления очередного , сообщения по каналу связи, в момент появления следующего импульсного сигнале на входе Пуск 4 этого устройства. g После чего вьшеописанный цикл его работы повторится.

Таким образом, функциональное построение: преобразователя позволяет осуществлять представление теле- ю измерительной информации, поступают, щей в виде цифровых сообщений по гидроакустическому каналу связи, в десятичной системе счисления в формате телеграфного кода МТК-2 и в едини- 15 цах измерения гидрофизических параметров. Для этого в описанном схемном рещении использовано два взаим носинхронизированных генератора 8 и 9 импульсов, что дает возможность 20 одновременно с преобразованием входного кода вьшолнять масщтабирование входных данных с требуемым коэффициентом, значение которого может быть выбрано практически произвольным 25 и нецелочисленным числом, Формула изобретен и я.

Преобразователь кодов, содержащий триггер приема кода, триггер преобра- 30 :зования, счетчик входного кода, счетчик выходного кода, счетчик пре- образования, первый генератор импульсов, схему сравнения, первая группа входов которой соединена с выходами счетчика преобразования, нулевой вход триггера приема соединен с входом Стоп преобразования, вход пуска которого соединен с единичным входом триггера приема и входом 40 сброса счетчика входного кода, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемьк задач за счет обеспечения преобразования времяимпульсного кода в выход- 45 ной код с масштабированием и упрощения преобразователя, в него введены счетчик декад-, делитель, второй генератор импульсов, элемент И, элемент ИЛИ, формирователь выходног- 50

35

го кода, содержащий дещифратор, счетчик-распределитель, мультипле сор и формирователь импульсов, вы которого соединен с входами сброс счетчика преобразования, тактовым входом счетчика декад и первым вх дом элемента И, второй вход котор го соединен с выходом переполнени счетчика декад, вход сброса котор го соединен с входом пуска преобр зователя, вход Стоп которого со динен с первьтм входом элемента iUM второй вход которого соединен с в ходом элемента И, а выход элемент ИЛИ соединен с единичным входом триггера преобразования, нулевой вход которого соединен с выходом схемы сравнения и с нулевыми вход счетчика-распределителя, и счетчик преобразования, синхровход которо соединен с выходом первого генера ра импульсов и с сиихровходом сче чика входного кода, выходы которо соединены с второй группой входов схемы сравнения, а управлякщий вх соединен с инверсным выходом триг ра приема кода, инверсньй выход т гера преобразования соединен с уп ляющими входами счетчика преобраз ния и счетчика выходного кода, вы ход которого соединены с входам1{ д шифратора, выходы которого соедине с информационными входами мультипл сора, адресные входы которого соед нены с выходами счетчика-распредел теля, выход старшего разряда котор го соединен с входом фopмlipoвaтeля импульсов и с управля сщнм входом счетчика-распределителя, тактовьй вход которого является тактовым вх дом преобразователя, информационны выход-которого является выходом ;y типлексора, разрядные выходы счетч ка декад соединены с информационны ми входами делителя, тактовый вход которого соединен с выходом второг генератора импульсов, а выход дели ля соединен с -тактовым входом сче чика выходного кода.

Редактор И.Сегляник

Составитель М.Аршавский

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимнш нец

g

5 0 5

0 0 5

5

го кода, содержащий дещифратор, счетчик-распределитель, мультиплексор и формирователь импульсов, выход которого соединен с входами сброса счетчика преобразования, тактовым входом счетчика декад и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом переполнения счетчика декад, вход сброса которого соединен с входом пуска преобразователя, вход Стоп которого соединен с первьтм входом элемента iUM, второй вход которого соединен с вы-г. ходом элемента И, а выход элемента ИЛИ соединен с единичным входом триггера преобразования, нулевой вход которого соединен с выходом схемы сравнения и с нулевыми входами счетчика-распределителя, и счетчика преобразования, синхровход которого соединен с выходом первого генератора импульсов и с сиихровходом счетчика входного кода, выходы которого соединены с второй группой входов . схемы сравнения, а управлякщий вход - соединен с инверсным выходом триггера приема кода, инверсньй выход триггера преобразования соединен с управляющими входами счетчика преобразования и счетчика выходного кода, выход которого соединены с входам1{ дешифратора, выходы которого соединены с информационными входами мультиплексора, адресные входы которого соединены с выходами счетчика-распределителя, выход старшего разряда которого соединен с входом фopмlipoвaтeля импульсов и с управля сщнм входом счетчика-распределителя, тактовьй вход которого является тактовым входом преобразователя, информационный выход-которого является выходом ;yль- типлексора, разрядные выходы счетчика декад соединены с информационными входами делителя, тактовый вход которого соединен с выходом второго генератора импульсов, а выход делите-: ля соединен с -тактовым входом счетчика выходного кода.

Изобретение относится к вычислительной и приемно-передающей технике и может использоваться в системах гидроакустических и радиотелеграфных каналов связи. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения преобразования времяимпульсного кода в выходной код с масштабированием и упрощение преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что в-преобразователь кодов, содержащий триггер приема кода 1, триггер преобразо вания 21, счетчик входного кода 7, . счетчик преобразования 10, счетчик выходного кода 13, первый генератор импульсов 8, схему сравнения 17, дополнительно введены второй генератор импульсов 9, счетчик декад 11,- делитель 12, элемент И 29,.,элемент ИЛИ 30, формирователь выходного кода 14, состоящий из счетчика распределителя 22, дешифратора 23, мультиплекг сора 24, формирователя импульсов 28, 1 ил.