Адаптивное устройство декодирования кода Манчестер Советский патент 1991 года по МПК H03M5/12 

О 4й

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре передачи данных для декодирования кода Манчестер в широком диапазоне частот входных данных. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение точности восстановления тактовой -чистоты. Устройство содержит преобразователь 1 длительности им- пульса в код, регистр 2 управления задержкой, переключатель 3 выбора режима, блек 4 индикации, формирователь 5 переходов, элемент И-НЕ 6, счетчик 7 импульсов, триггеры 8, 9, управляющие входы 10, 11 устройства. 3 ил.

ГО

о

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре передачи данных.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение точности восстановления тактовой частоты.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, на фиг. 2 - функциональная схема преобразователя длительности импульса в код; :-; на фиг. 3 - функциональная схема регистра управления задержкой.

Адаптивное устройство содержит . преобразователь 1 длительности импульса в код, регистр 2 управления задержкой, переключатель 3 выбора режима, блок 4 индикации, формирователь 5 переходов, элемент И-НЕ 6, е счетчик импульсов 7, триггеры 8, 9, управляющие входы 10, 11 устройства.

Преобразователь 1 длительности импульса в код предназначен для преобразования длительности импульса синхросигнала в цифровой двоичный эквивалент и содержит генератор 12 импульсов (фиг.2), 1К-триггеры 13-15 датчик 16 поступающих данных, элементы И 17, 18 и кварцевый генератор 19 импульсов.

Регистр 2 управления задержкой предназначен для хранения цифровогс двоичного эквивалента скорости поступающих данных и содержит элеч мент И 20 (фиг.З) и счетчик 21 импульсов.

Переключатель 3 выбора режима предназначен для ручного выбора pe-i жима управления адаптивным устрой- ством. Блок 4 индикации предназначен для визуального наблюдения скоро сти передани данных. Формирователь 5 переходов предназлщчен для формирова ния коротких импульсов в моменты сме ны уровня входного сигнала (моменты перехода с низкого уровня на высокий и наоборот). Элемент И-НЕ 6 предназначен для формиррвания импульса, по которому происходит обнуление триггера 8 и счетчик 7 переходит в режим записи.

Устройство работает в одном из трех режимов, определяемых положением переключателя 3 выбора режима.

Первый режим управления осуществляется по входной шине 10, на которую цифровой эквивалент поступает из внешней ЭВМ.

с

s 0

5 0

« 45 -Q

5

Второй режим управления - ручной и осуществляется по входной шине 11, на которую подается необходимый циф-1 ровой эквивалент.

Третий режим управления - автоматический и осуществляется регистром 2 управления задержкой.

Входные данные содержат синхросигнал, который представляет собой последовательность единиц, закодированных в коде Манчестер.

Синхросигнал поступает с информационного входа устройства в преобразователь 1 длительности импульса в код, который с Помощью регистра 2 управления задержкой преобразует длительность импульса синхросигнала в цифровой эквивалент, поступающий на входы параллельной записи счетчика 7 импульсов. Цифровой эквивалент длительности импульсов синхросигнала определяет оптимальную задержку сигнала, поступающего с выхода переполнения счетчика 7 импульсов на установочный вход триггера 8.

Цифровой эквивалент хранится в регистре 2 управления задержкой до окончания блока передачи данных.

После окончания передачи преобразователь 1 длительности импульса в код автоматически очищает регистр 2 управления задержкой и ждет приема синхросигнала следующего блока передачи данных. Этот процесс повторяется при поступлении каждого нового входного блока данных.

Диапазон возможных скоростей передачи данных определяется разрядностью счетчика 7 импульсов и частотой генератора 12 импульсов преобразователя 1 длительности импульса в код.

Генератор 12 импульсов представляет собой генератор непрерывной частоты, который не синхронизирован частотой входного потока данных. При поступлении синхросигнала с информационного входа адаптивного устройства в преобразователь 1 длительности импульса в код, при наличии высокого уровня сигнала на выходе генератора 12 по заднему фронту импульса синхросигнала триггеры 13, 14 устанавливаются в единичное состояние. При установлении сигнала на выходе генератора 12 в нулевое состояние по заднему фронту следующего

импульса синхросигнала триггер 13 устанавливается в нулевое состояние. Затем через один период следования по заднему фронту импульса синхросигнала устанавливается в нулевое состояние триггер 14.

Сигнал с прямого выхода триггера 14 и сигнал с инверсного выхода триггера 13, а также сигнал с информационного входа адаптивного устройства и сигнал с инверсного выхода триггера 15 поступают на входы элемента И 17. Входной синхросигнал с информационного входа устройства поступает на вход счетчика поступающих данных, представляющего собой интег- рирующую RC-цепочку и усилитель тока с прямым и инверсным выходами.

По истечении времени, определя- мого скоростью срабатывания датчика 16 поступающих данных, на его прямом выходе устанавливается сигнал единичного уровня. Этот сигнал поступает на I-вход триггера 15, на установочный вход которого поступает сигнал с инверсного выхода датчика 16 поступающих данных. После установления единичного уровня на выходе датчика 16 поступающих данных на I-входе третьего IK-триггера 15 устанавливается единичный уровень сигнала, а на R-входе - нулевой уровень. При этом при поступлении следующего импульса с выхода элемента И 17 по срезу импульса на инверсном выходе триггера 15 устанавливается нулевой уровень, который сохраняется в течение всего времени декодирования. Сигнал с выхода элемента И 1 7 поступает также на первый вход элемента И 18. На второй вход элемента И 18 поступают короткие импульсы с кварцевого генератора 19. Импульс с выхода элемента И 18 представляет собой импульс с выхода элемента И 17 f заполненный короткими импульсами с выхода кварцевого генератора 19. Сформированная последовательность импульсов с выхода элемента И 18 поступает на тактирующий вход счетчика 21 импульсов регистра 2 управления задержкой.

Количество коротких импульсов, поступающих с кварцевого генератора 19 за время, равное длительности синхроимпульса, подсчитывается счетчиком 21 и устанавливается на его выходах в виде цифрового двоичного

эквивалента. На установочный вход счетчика 21 импульсов поступает сиг-. , нал с выхода элемента И 20. На входы

с элемента И 20 поступают сигналы с прямого выхода триггера 13 и с ин« версного выхода триггера 15. Так как на инверсном выходе триггера 15 во время всего периода декодирования

0 установлен нулевой уровень, то переход счетчика 21 импульсов регистра 2 управления задержкой в нулевое состояние не может произойти в течение всего этого времени.

5 После окончания передачи и времени, необходимого для завершения переходных процессов в датчике 16 поступающих данных преобразователя 1, на инверсном выходе датчика 16 уста0 навливается единичный уровень, который устанавливает единичный уровень сигнала на инверсном выходе триггера 15 преобразователя 1. После этого при установлении на пря5 мом выходе триггера 13 единичного уровня сигнала на выходе элемента И 20 регистра 2 управления задержкой устанавливается единичный уровень, по приходе которого счетчик 21 импуль0 сов устанавливается в нулевое состояние.

При дешифрации входных данных на выходе формирователя 5 переходов формируются короткие импульсы в мо5 менты смены уровня входного сигнала. Эти импульсы через элемент И-НЕ 6 поступают на тактирующий вход триггера 8 и установочный вход счетчика 7. При этом на инверсном выходе

0 триггера 8 устанавливается нулевой уровень, а в счетчик 7 записывается цифровой двоичный эквивалент скорости поступающих данных. На тактирующий вход счетчика 7 поступают им5 пульсы с выхода кварцевого генератора 19 преобразователя 1. Счетчик 7 работает в режиме вычитания. Когда счетчик 7 досчитывает до нуля, с его выхода переполнения на установочный

0 вход триггера 8 поступает короткий импульс, с приходом которого на прямом выходе триггера 8 устанавливается нулевой уровень.

За счет выбора времени появления импульса на выходе переполнения счетчика 7, равного половине периода следования входных данных, исключается воздействие импульсов, возни7

кающих на выходе формирователя 5 переходов, на установочный вход тригера 8 в моменты смены бит входной информации.На прямом выходе триггера 8 формируются тактовые импульсы, выделен ные из входных данных. Дешифрация входных данных осуществляется с помощью триггера 9, на тактирующий вход которого поступают тактовые импульсы, а на информационный вход - входные данные. Таким образом, на выходе триггера 9 формируется преобзованная двоичная последовательност входных данных.

Устройство обладает меньшими аппаратурными затратами за счет исключения элементов задержки, постоянного запоминающего устройства, де- шифратора, а также обеспечивает более высокую точность восстановления тактовой частоты.

Формула изобретения 25

Адаптивное устройство декодирования кода Манчестер, содержащее элемент И-НЕ, блок индикации, первый триггер, прямой выход которого является тактовым выходом устройства, преобразователь длительности им- пульса в код, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и треть - им входами регистра управления задержкой, выходы которого соединены с первыми входами переключателя

5

0

0

5

5

ра режима, вторые и третьи входы которого являются соответственно выми и вторыми управляющими входами устройства,вход преобразователя длительности импульса в код является информационным входом устройства, отличающееся тем, что, с целью его упрощения и повышения точности восстановления тактовой частоты, в него введены формирователь переходов, счетчик импульсов и второй триггер, информационный вход которого объединен с входом формирователя переходов и подключен к инфор1- найденному входу устройства, тактовый вход подключен к тактовому выхо-- ду устройства, установочный вход - к первому входу регистра управления задержкой, выход формирователя переходов подключен к первому входу элемента И-НЕ, второй вход которого со- динен с инверсным выходом первого триггера, выход элемента И-НЕ подключен к установочному входу счетчика импульсов и соединен с тактовым входом первого триггера, тактовый вход счетчика импульсов соединен с четвертым выходом преобразователя длительности импульса в код, информационные входы счетчика импульсов объединены с входами блока индикации и подключены к выходам переключателя выбора режима, выход переполнения счетчика импульсов соединен с установочным входом первого триггера, выход второго триггера является информационным выходом устройства.

/2

ТЗ

14

16

П

Фиг.2

п

18

19

ц

21