RU1793553C - Устройство передачи и приема команд согласовани скоростей - Google Patents

Abstract

Использование: многоканальна  электросв зь в устройствах временного объединени  разделени  цифровых сигналов с двусторонним согласованием скоростей. Сущность изобретени : устройство передачи и приема команд согласовани  скоростей содержит на передающей стороне временной детектор, первый и второй элементы И, реверсивный счетчик и кодер команд согласовани  скоростей, а на приемной стороне - регистр, триггер и декодер команд согласовани  скоростей. Устройство обеспечивает повышение помехоустойчивости. 4 ил., 2 табл.

Description

Устройство относитс  к многоканальной электросв зи и может использоватьс  в устройствах временного объединени  и разделени  цифровых сигналов с двусторонним согласованием скоростей.

Известны устройства временного объединени  и разделени  цифровых сигналов с двусторонним согласованием скоростей, передающа  часть которых содержит блоки асинхронного сопр жени  (БАС пер) по числу источников поступающих цифровых сигналов и схему объединени , а приемна  часть содержит схему разделени  и блоки асинхронного сопр жени  (БАС пр) по числу потребителей поступающих цифровых сигналов . В свою очередь, каждый БАС пер. содержит временной детектор, блок пам ти , элемент добавлени -вычитани  и передатчик команд управлени  согласованием скорости, а каждый БАС пр. состоит из приемника команд управлени  согласовани  скорости, блока пам ти и схемы фазовой автоподстройки частоты. Увеличение промежутка времени между моментами записи и считывани  символа в блоке пам ти БАС

пер. свыше периода частоты считывани  обнаруживаетс  временным детектором, после чего производитс  дополнительное считывание из блока пам ти символа поступающего цифрового сигнала и его передача по отдельному каналу. Одновременно передатчик команд управлени  согласованием скорости.вырабатывает команду отрицательного (-1)управлени  согласованием скорости . Уменьшение промежутка времени между моментами записи и считывани  символа в блоке пам ти БАС пер. до нул  также обнаруживаетс  временным детектором, после чего производитс  дополнительна  запись в блок пам ти согласующего символа , а передатчик команд управлени  согласованием скорости вырабатывает команду положительного (+1) управлени  согласованием скорости. Сформированные команды управлени  согласованием скорости передаютс  на приемник команд управлени  согласованием скорости передаютс  на гтриемник команд управлени  согласованием скорости соответствующего БАС пр. по специально выделенному в цикле (либо

XI

NQ

W

ел ел

Сл

сверхцикле) группового (объединенного) сигнала цифровому каналу. Поскольку промежуток времени между моментами передачи команд (+1) и (-1) зависит от разности частот опорных генераторов источника поступающего цифрового сигнала и устройства временного объединени  и может измен тьс , пропускна  способность канала передачи команд управлени  согласованием скорости выбираетс  с учетом максимального значени  модул  этой разности . В случае, когда в рассматриваемый момент не требуетс  передавать команды (+1) или (-1); в канале передачи команд управлени  согласованием скорости передаютс  пассивные команды (0), несущие информацию в том, что согласование скбро- сти выполн ть не требуетс . Защита команд от искажений производитс  помехоустойчивыми кодами. Прин в команду отрицательного (-.1) управлени  согласованием скорости, приемник команд управлени  согласованием скорости соответствующего БАС пр. с помощью схемы фазовойэвтопод- стройки частоты (ФАПЧ) увеличивает частоту считывани  поступающего сигнала из блока пам ти таким образом, чтобы произвести дополнительное считывание передан- ного по отдельному каналу дополнительного символа. Прин в команду положительного (+1) управлени  согласованием скорости, приемник команд управле-. н и согласованием скорости соответствующего БАС пр. с помощью схемы ФАПЧ уменьшает частоту считывани  поступающего сигнала из блока пам ти таким образом, чтобы не произошло считывани  согласующего символа из блока пам ти.; Пассивные команды управлений согласованием скорости (0) приемник команд управлени  согласованием скорости БАС пр. не воспринимает.

Реализованна  в известных устройствах передачи информации о знаке согласовани  скорости включает дискретизацию с частотой следовани  команд управлени  согласованием скорости разности фаз частот записи и считывани  поступающего информационного сигнала из блока пам ти, квантование дискретных отсчетов на три уровн  (+1, О, -Т), кодирование уровн , передачу кода уровн  как команды управлени  согласованием скорости, выполнение согласова- Тн й  ёШрсГстй, ШГгТ&1ШёнШ согласовани  скорости, после которого квантованный модуль разности фаз частот записи и считывани  не превышает уровней (+1) и (-1), э прием информации о знаке согласовани  скорости включает прием команды управлени  согласованием скорости, декодирова0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ние кода уровн , восстановление квантованного уровн  разности фаз частот записи и считывани  поступающего информационного сигнала из блока пам ти, выполнени  согласовани  скорости, при котором восстанавливаетс  соответствие частоты считывани  поступающего информационного сигнала на стороне; приема частоте записи этого сигнала на стороне передачи.

Недостатком известных устройств  вл етс  низка  помехозащищенность, т. к. при искажении команды управлени  двусторонним согласованием скорости (кода уровн ) в тракте приема соответствие частоты считывани  поступающего сигнала из блока пам ти приемной части частоте записи поступающего сигнала в блок пам ти передачей части нарушаетс  и в поступающем информационном сигнале возникает проскальзывание .

Наиболее близким к предлагаемому устройству передачи и приема информации о знаке согласовани  скорости, принимаемым за прототип,  вл етс  устройство, в котором с целью повышени  помехозащищенности производитс  дополнительна  передача информации о знаке выполненного согласовани  скорости с высокой частотой . /- ;. . .,..;,. .. .

Недостатком прототипа  вл етс  низка  защищенность информации о знаке со- гласовдни  скорости от перерывов в тракте приема (периедов времени, в течение которых веро тность сбо  символа в тракте приема значительно возрастает) более длительных, чем промежуток времени между двум  подр д следующими согласовани ми скорости одного знака, ведущих к невыполнению согласовани  скорости- поступающего сигнала в приемной части и по вление .в нем проскальзывани .

Цель изобретени  - повышение защищенности информации о знаке согласовани  скорости от перерывов в тракте приема.

Цель изобретени  достигаетс  тем, что разность фаз сигналов записи и считывани  поступающего цифрового сигнала из блока пам ти квантуетс  на три уровн  (-1, 0, +1), диСкретизируетс  с определенной частотой, после чего код уровн  складываетс  с суммой по определенному модулю всех предыдущих кодов уровн . Полученна  сумма кодируетс  и передаетс  как команда управлени  согласованием скорости, затем выполн етс  согласование скорости. На стороне приема команда управлени  согласованием скорости принимаетс , декодируетс , после чего, при отсутствии сигнала о перерыве в тракте во врем  приема рассматриваемой и предшествующей команд,

из полученной суммы вычитаетс  по определенному модулю сумма, полученна  при декодировании предшествующей команды. Если модуль этой разности превышает единицу , полученные разности и сумма стираютс , если же модуль этой разности не превышает единицу, сумма запоминаетс , далее последовательно восстанавливаютс  код уровн  дискретизированной разности фаз сигналов записи и считывани , разность фаз, сигнал считывани  поступающего цифрового сигнала из блока пам ти и выполн етс  согласование скорости. При перерыве же в тракте во врем  приема предшествующей команды и отсутствии сигнала перерыва в тракте во врем  приема рассматриваемой команды из полученной суммы вычитаетс  по определенному модулю сумма, полученна  при декодировании последней команды, правильно прин та  до возникновени  перерыва в тракте приема, определ етс  знак разности, приписываетс  единице, последовательно восстанавливаютс  код уровн  дискретизированной разности фаз сигналов записи и считывани , разность фаз, сигнал считывани  посту- пающего цифрового сигнала из блока пам ти и выполн етс  согласование скорости столько раз, каково значение полученной разности сумм. При по влении сигнала перерыва в тракте во врем  приема рассматриваемой команды полученна  сумма стираетс  и сохран етс  сумма, полученна  при декодировании последней правильно прин той команды. Технико-экономическа  эффективность предлагаемого устройства передачи и приема команд согласовани  скоростей заключаетс  в том, что перва  же правильно прин та  после перерыва в тракте приема команда управлени  согласованием скорости позвол ет исправить проскальзывание, по вившеес  в цифровом сигнале источника из-заневыполнени  согласовани  его скорости в блоке асинхронного сопр жени  во врем  перерыва. Это предотвращает истинный сбой циклового синхронизма . в аппаратуре временного разделени  нижней ступени иерархии, ведущей к размножению Ошибок в цифровых каналах.

Устройство передачи и приема команд согласовани  скоростей содержит следующие элементы. Передающа  часть устройства (фиг. 1) содержит временной детектор 1, первый 2 и второй 3 элементы И, реверсивный счетчик 4 и кодер команд согласовани  скоростей 5. Входы временного детектора (ВД)  вл ютс  входами сигналов записи и считывани  устройства, входы ВД через первый и второй элементы I/I соединены с

суммирующим и вычитающим входами ре- вер сйвного счётчика выходы которого соединены с соответствующими входами кодера команд согласовани  скоростей .

Вторые входы элементов И соединены между собой и  вл ютс  входом управл ющего сигнала с частотой следовани  команд согласовани  скоростей.

Приемна  часть устройства (фиг. 2) содержит регистр 6, триггер 7 и декодер команд согласовани  скоростей 8.

Группа адресных входов декодера команд еогласовани  скоростей соединена.с выходами регистра. Выход сигнала разрешение записи декодера команд согласовани  скЬро Стёй соединен с входом записи регистра, управл ющий вход которого соединённый с входом сброса триггера  вл етс  входом сигнала управлени  устройства.

Выход триггера соединен с входом считывани  декодера команд согласовани  скоростей , управл ющий вход которого соединен с установочным входом триггера и  вл етс  входом сигнала перерыва св зи устройства.

Выходом приемной части устройства  вл ютс  информационные выходы декодера команд согласовани  скоростей.

На фиг. 3-4 показаны функциональные электрические схемы примера конкретного

выполнени  передающей и приемной частей устройства; выполненные на интегральных схемах 155 и 556 серий. Временной детектор, как известный элемент, опущен. Передающа  часть обеспечивает дискретизацию элементами И квантованной

разности фаз сигналов записи и считывани , поступающей с выходов + и - временного детектора с частотой следовани  команд согласовани  скорости сс, суммировани  по модулю восемь полученных кодов уровн  реверсивным счетчиком 4, кодировани  полученной суммы (трехразр дного двоичного числа, (6, 3} - укороченным циклическим кодом, исправл ющим 1 ошибку,

порождающа  и проверочна  Н матрица которого имеют вид

G

100011

010111

001101

Н

011100

110010

111001

путем считывани  из кодера команд реали- . зеванного в виде ПЗУ восьми различных (5-разр дных команд, записанных по адре- 55 сам, вырабатываемым реверсивным счетчиком .

Таблица состо ни  ПЗУ передающей части приведена в табл. 1.

Информационные выходы ОЮб и DIO ПЗУ - НС К 556РТ5 в предлагаемом варианте не используютс , также как адресные входы АЗ-А9.

В свою очередь, вариант приемной части устройства декодирует полученную комбинацию и сравнивает ее с предыдущей, записанной в регистре. Декодирование и сравнение производ тс  одновременно. Прин та  б текучий момент команда представл ет собой первую половину адреса дл  декодера команд согласовани  скоростей реализованного на ПЗУ КР 556 РТ16, а предыдуща  прин та  команда- вторую половину адреса. Если обе они отличаютс  от сформированных на передаче не более, чем в одном символе, и суммы по модулю восемь , подлежащие декодированию и сравнению , совпадают или отличаютс  не более; чем на ±1, то на выходах ПЗУ возникает код рассогласовани , несущий информацию о том, что рассогласовани  нет или оно равно +4-1).

В табл. 2 приведен пример части таблицы состо ний ПЗУ дл  случа , когда согласование скорости .1 выполн ть не требуетс , Нулевой символ на выходе DlOe ПЗУ приемника возникает только в случае, когда обе половинки адреса относ тс  к разрешенным кодовым комбинаци м (принадлежат описанному (6,3) - коду или отличаютс  от его; кодовых комбинаций не более, чем в одном символе). Отрицательным фронтом сигнала управлени  правильна  кодова  комбинаци  записываетс  в регистр, после чего код согласовани  на выходе ПЗУ становитс  нулевым,

При по влении перерыва в тракте приема от датчика перерывов (ДП), в качестве которого может выступать приемник циклового синхросигнала, поступает единичный потенциал, взвод щий триггер и отключающий ПЗУ. Все врем , пока он действует, регистр хранит последнюю правильно прин тую команду т. к. сигнал записи на его : вход V с выхода DIOs не поступает. По окончании перерыва взведенный триггер задействует другую область пам ти ПЗУ - с другим старшим разр дом ; адреса Ai2. В; области пам ти с другим старшим разр дом записаны коды рассогласовани  на ±2- ±4 тактовых интервала (ТИ). Адресами дл  них служат те же две половины, но нулевой символ на выходе ПЗУ возникает не только, когда суммы по модулю восемь, подлежащие декодированию и сравнению, отличаютс  на ± 1 или совпадают, но и тогда, когда эти суммы отличаютс  на ±2-±4. Сигнал управлени  поступающий после перерыва , положительным фронтом сбрасывает

триггер, тем самым возвраща  приемную часть устройства в исходное состо ние.

Дл  передачи информации о знаке согласовани  скорости разность фаз сигналов

записи и считывани  квантуетс  на три уровн , дискретизируетс  с определенной частотой, после чего код уровн  складываетс  суммой по определенному модулю всех предыдущих кодов уровн , полученна  сумма кодируетс  и передаетс  как команда управлени  согласованием скорости, затем выполн етс  согласование скорости, а на стороне приема команда управлени  согласованием скорости, а на стороне приема

5 команда управлени  согласованием скорости принимаетс , декодируетс , после чего при отсутствии сигнала о перерыве в тракте во врем  приема рассматриваемой и предшествующей команд из полученной суммы

0 вычитаетс  по определенному модулю сумма , полученна  при декодировании предшествующей команды, и, если модуль этой разности превышает единицу, полученные разность и сумма стираютс , если же мр5 дуль этой разности не превышает единицу, сумма запоминаетс , последовательно восстанавливаютс  код уровн  дискретизиро- ванной разности фаз сигналов записи и считывани , разность фаз, сигнал считыва0 ни  поступающего цифрового сигнала из блока пам ти и выполн етс  согласование скорости, при перерыве же в тракте во врем  приема рассматриваемой команды из полученной суммы вычитаетс  по опреде5 ленному модулю сумма, полученна  при де- кодировании последней команды, правильно прин той до возникновени  перерыва в тракте приема, определ етс  знак разности, приписываетс  единице, после0 довательно восстанавливаютс  код уровн  дискретизированной разности фаз сигналов записи и считывани  разность фаз, сигнал считывани  поступающего цифрового сигнала из блока пам ти и выполн етс  со5 гласование скорости столько раз, каково значение модул  полученной разности сумм, при по влении сигналу перерыва в тракте во врем  приема рассматриваемой команды полученна  сумма стираетс  и со0 хран етс  сумма, полученна  при декодировании последней правильно прин той ; команды.

Устройство работает следующим образом .

5 Сигналы записи и считывани  fa и fc2 поступают на входы временного детектора 1, где разность фаз их квантуетс  на три уровн  -1,0, +1. Если разность фаз превышает положительный порог, с первого временного детектора 1 на первый вход

первого (2) элемента И поступает сигнал +, если же разность фаз меньше отрицательного порога, на первый входы второго (3) элемента И поступает со второго выхода временного детектора 1 сигнал -. На вто- рые выходы обоих элементов и от внешнего генераторного оборудовани  подаетс  сигнал согласовани  скорости fee, осуществл ющий дискретизацию сигнала, несущего информацию о разности фаз частот записи и считывани . Импульсы с выхода первого элемента И 2 подаютс  на суммирующий вход реверсивного счетчика 4, а импульсы с выхода второго элемента И 3 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 4. С по влением импульсов на соответствующих входах состо ние реверсивного счетчика измен етс . Сигнал на многопроводном выходе счетчика 4 служит адресом, по которому в кодере команд согласовани  скоро- стей 5 записан код команды управлени  согласованием скорости, поступающий на выход передающей части устройства.

Многопроводный вход приемной части устройства представл ют собой объедине- ние первого многопроводного входа регистра 7 и первой части входов сигнала адреса декодера команд согласовани  скорости 8. На вторую часть входов сигнала адреса декодера команд согласовани  скорости 8 по- ступает сигнал с многопроводного выхода регистра 6. Последний вход сигнала адреса подключен к выходу триггера 7, в зависимости от сигнала на нем пам ть блока 8 делитс  на 2 зоны. В первой зоне пам ти декодера команд согласовани  скорости записаны коды одного положительного согласовани  скорости, одного отрицательного согласовани  скорости и отсутстви  согласовани  скорости, сопровождаемые сигна- лом Разрешение записи. Эти коды записаны только по адресам, составленным из двух частей, кажда  из которых представл ет из себ  кодовую комбинацию кода ко- манды управлени  согласованием скорости, или отличающуюс  от нее не более , чем на величину ошибки, исправл емой примен емым корректирующим кодом. Кроме того, в этой зоне блока пам ти две части адреса, по которому записан сигнал Разрешение записи, должны соответствовать кодам команды, полученным из двух разных или смежных состо ний реверсивного счетчика 4.1 ри всем остальным адресам

первой зоны блока пам ти записаны слова, на которые последующее устройство не реагирует .

Во второй зоне блока пам ти записаны коды двух, трех.., положительных и такого же количества отрицательных согласований скорости, сопровождаемые сигналом Разрешение записи. Две части адреса, по которым записаны эти коды согласований, могут соответствовать любым состо ни м реверсивного счетчика 4, однако кажда  из них, также как и адреса дл  первой зоны, представл ет собой кодовую комбинацию кола команды управлени  согласованием скорости, или отличающуюс  сгнее не более, чем на величину ошибки, исправл емой примен емым корректирующим кодом. По всем остальным адресам второй зоны пам ти записаны слова, на которые последующее устройство не реагирует.

При поступлении сигнала от внешнего датчика перерывов (ДП) на вход управлени  декодера команд согласовани  скорости 8 и первый вход триггера 7 поступает сигнал перерыва, по которому триггер 7 взводитс  и запрещаетс  считывание из декодера команд согласовани  скорости 8. По окончании сигнала перерыва, если команда управ- лени  согласованием скорости, поступивша  на вход приемной части устройства , имеет не больше ошибок, чем исправл ет примен емый корректирующий код, на выходе декодера команд согласовани  скорости 8 по вл етс  код согласовани , сопровождаемый сигналом Разрешение записи (т. к. втора  часть адреса , поступивша  на вторую часть адресных входов блока пам ти 8 с выходов регистра 6, представл ет собой нули). Сигнал Разрешение записи с выхода декодера команд согласовани  скорости 8 поступает на вход записи регистра 6. При по влении от внешнего генераторного оборудовани  сигнала управлени  fy происходит .запись в регистр 6 прин той команды управлени  согласованием скорости и сброс взведенного триггера 7, после чего сигнал с выхода триггера 7 задействует первую зону пам ти блока 8. Если же перва  команда управлени  согласованием скорости будет искажена так, что ее кодова  комбинаци  станет запрещенной, потребуетс  повторна  команда отдатчика перерывов.

Claims (1)

1. Формулаизрбретени  Устройство передачи и приема команд согласовани  скоростей, содержащее на пе-

   редающей стороне временной детектор и кодер команд согласовани  скоростей, причем входы временного детектора  вл ютс 

   входами сигналов записи и считывани  устройства , на приемной стороне - декодер команд согласовани  скоростей, а также триггер и регистр, от л и чаю щ е ее   тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости , в него введены на передающей стороне первый и второй элементы И и реверсивный счетчик, при этим выходы временного детектора через первый и второй элементы И соединены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного. счетчика, выходы разр дов которого соединены с соответствующими входами кодера команд согласовани  скоростей, причем вторые входы первого и второго элементов И соединены между собой и  вл ютс  входом сигнала с частотой следовани  команд согласовани 

   скоростей, а на приемной стороне - перва  группа адресных входов декодера команд согласовани  скоростей соединена с соответствующими входами регистра, выходы которого соединена с второй группой адресных входов декодера команд согласовани  скоростей, выход сигнала разрешени  записи которого соединен с входом записи регистра , управл ющий вход которого и вход сброса триггера соединены между собой и  вл ютс  входом сигнала управлени  устройства , выход триггера соединен с входом считывани  декодера команд согласовани  скоростей, управл ющий вход которого соединен с другим входом триггера и  вл етс  входом сигнала перерыва св зи устройства.

   Та б л и ц а 1

   Таблица 2

   код команды

   Продолжение табл. 2

   8

   . код .согла- .сован.

   Фиг. 4