Декодер

 

Изобретение относится к электросвязи, вычислительной технике и может использоваться в цифровых системах передачи данных в коде "Манчестер-2". Декодер автоматически подстраивается к тактовой частоте входного сигнала, что обеспечивает расширение функциональных возможносте декодера. Декодер имеет вход 1, триггеры 2,5,6,10, элемент 3 НЕ, элементы 4,15 И, выходы 7,18, блок 8 дифференцирования, элемент 9 ИЛИ, счетчики 11,14, регистры 12,17, блок 13 сравнения и генератор 16 тактовых импульсов. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1g) SU (ll) l 4 4 (51)4 Н 03 M 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4288255/24-24 (22) 21.07.87 (46) 23.04.89. Бюл. N - 15 (72) И.А.Сафин и В.Н.Тюшняков (53) 621.394 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1200426, кл. Н 03 М 5/ 12, 1983

Авторское свидетельство СССР

В 1236615, кл. Н 03 М 5/12, 1984.

{54) ДЕКОДЕР

{57) Изобретение относится к электросвязи, вычислительной технике и может использоваться в цифровых системах передачи данных в коде "Манчестер-2". Декодер автоматически подстраивается к тактовой частоте входного сигнала, что обеспечивает расширение функциональных возможностей декодера, Декодер имеет вход 1, триггеры 2, 5, 6, 10, элемент НЕ 3, элементы И 4 и 15, выходы 7 и 18, блок 8 дифференцирования, элемент

ИЛИ 9, счетчики 11 и 14, регистры 12 и 17, блок 13 сравнения и генератор

16 тактовых импульсов. 3 ил.

1474852

ЗО

Изобретение относится к электросвязи, вычислительной технике и может использоваться в цифровых системах передачи данных в коде "Манчестер-2

11

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей декодера зй счет автоматической подстройки к изменению тактовой частоты входно- 10 го сигнала.

На фиг.1 изображена функциональная схема декодера, на фиг.2 и 3— временные диаграммы, поясняющие работу и принцип восстановления тактовой частоты кодера при декодировании сигнала форматом 8 бит.

Декодер (фиг,1) имеет вход 1, первый триггер 2, элемент НЕ 3, первый элемент И 4, второй 5 и третий 6 20 триггеры, первый выход 7, блок 8 дифференцирования, элемент ИЛИ 9, четвертый триггер 10, первый счетчик

11, второй регистр 12 параллельной записи, блок 13 сравнения, второй 25 счетчик 14, второй элемент И 15, генератор 16 тактовых импульсов, пер- . вый регистр 17 сдвига и второй выход 18, Принцип работы декодера основан на выделении из выходного сигнала с определенным форматом информационных и тактовых импульсов. Декодер измеряет половину первого тактового интервала сигнала и по измеренному значению воспроизводит импульсы, по частоте и фазе совпадающие с тактовы- ми импульсами кодера.

Декодер работает следующим образом. 40

При отсутствии на входе. 1 входного сигнала декодер устанавливается в исходное состояние. При этом счетчик 14 выходным сигналом блокирует триггер 10 по К-входу и по входу 45 управления выключает блок 13 сравнения. Первый 2 и второй 5 триггеры обнулены и готовы к приему информации по С-входам. Нулевой сигнал с прямого выхода триггера 2 блокирует элемент И 4. Регистр 12 параллельнойзаписи находится в состоянии запрета

I записи, Счетчик 11 последовательно считает по отрицательному фронту импульсы генератора 16.

На фиг.2а, б, в показано формира55 вание кода "Манчестер-2" форматом в 8 >бит в кодере. Единичный бит сигнала, принимаемый в первом тактовом интервале, является стартовым битом.

В момент времени t стартовый бит кода поступает на вход 1 декодера (фиг.2в и 3a). Положительный фронт сигнала опрокидывает триггер 2 (фиг.2к) и единичный сигнал с его прямого выхода поступает на второй вход элемента И 4. Одновременно продифференцированный фронт сигнала через элемент ИЛИ 9 сбрасывает счетчик 11 в нулевое состояние (Фиг,Зб, г). Триггер 10 при этом не реагирует на сигнал по С-входу, так как блокирован сигналом с выхода счетчика 14.

Счетчик 11 начинает считать тактовые импульсы {Фиг.Зв, г) генератора 16.

В момент времени t соответствующий половине тактового интервала, на входе i устанавливается низкий уровень, который через элемент НЕ 3 не открывает элемент И 4. С выхода элемента И 4 единичный сигнал (фиг.Зд) разрешает по входу управления запись в регистр 12, а также обнуляет счетчик 14. Сигнал с выхода счетчика 14 (фиг.2д) разрешает работу по С-входу триггера 10 и по входу управления включает блок 13 сравнения. Регистр 12 по положительному фронту тактового импульса генератора 16 переписывает на содержимое счетчика 11 (фиг.Зз). По этому же тактовому импульсу блок 13 сравнения выдает .сигнал равенства (фиг.Зе) выходных значений счетчика 11 и регистра 12, Этот сигнал через элемент ИЛИ 9 обнуляет счетчик 11 и опрокидывает по С-входу триггер 10 ° Нулевой сигнал с инверсного триггера 10 закры-. вает элемент И 4. Тем самым запрещается дальнейшая запись в регистр

12 и снимается блокировка со счетчика 14 (фиг.Зд), Временное положение сигнала сравl нения сдвигается на один такт частоты генератора 16 относительно фронта тактовой частоты кодера, но это несоответствие не будет накапливаться из такта в такт, так .как начальное состояние счетчика 11 периодически корректируется положительными фронтами сигнала с шины устройства.

Таким образом, в регистре 12 фиксируется код,-соответствующий во временной области половине периода тактовой частоты кодера. Этот код хранится до окончания декодирования

1474852 последнего бита информации входного сигнала.

После обнуления сигналом сравнения счетчик 11 начинает новый счет

Г с момента времени t (фиг. Зг) . В момент времени t проходит положительный фронт сигнала с входа 1, обнуляет счетчик 11 и одновременно по С-входу опрокидывает триггер 2 (фиг.Зж). В дальнейшем данный цикл повторяется.

Счетчик 11 обнуляется положительными фронтами сигнала с входа 1, а если их в соответствующем интервале нет, то сигналами с выхода блока 13 сравнения.

На С-входы триггера 10 поступают короткие импульсы, соответствующие фронтам тактовых импульсов кодера кода "Манчестер-2" (фиг.2а, r). Ha выходе триггера 10 формируется восстановленная тактовая частота кодера (фиг.2е). С выхода К-го разряда регистра 17 на R-входы триггера 2 и

5 поступает восстановленная частота, сдвинутая на К-тактов частоты генератора 16 (фиг.2ж).

Эти импульсы разрешают работу триггеров 2 и 5 только по фронтам, находящимся в центре тактового интервала, С выхода элемента И 15 на выход 18 поступают синхронизирующие импульсы .(фиг.2з), расположенные в середине декодированных информационных импульсов, поступающих с выхода триггеров

6 на выход 7 (фиг.2м). Сигнал с выхода триггера 6 соответствует исходному сигналу, за исключением стартового бита, который на выходе 7 идет нулевым уровнем.

Счетчик 14 заполняется импульсами с инверсного выхода триггера 10.

После приема 8-ro импульса Hà его выходе в момент времени t устанавливается единичный сигнал, блокирующий по R-входу триггер 10 и по входу

1 управления блок 13 сравнения (фиг.2д), После этого декодер готов к приему следующей информационной посылки, начинающейся в первом такте с единичного стартового бита.

Декодер позволяет регулировать форматы декодируемых информационных посылок длиной 4, 8, 16, 32 и т. д. бит. Для этого выходной сигнал счетчика 14 снимается с соответствующих разрядов: 4, 8, 16, 32 и т. д.

На временных диаграммах (фиг.3) показан пример измерения тактового интервала при частоте генератора 16 в 12 раз больший тактовой частоты исходного кодированного сигнала, Однако для уверенной работы декодера необходимо, чтобы

Г /F „ „, Ъ 20, где F — тактовая частота генератоG ра 16;

F,„- максимальная тактовая частота кодирования сигнала, Нижняя частота входного сигнала определяется разрядностью счетчика

11

F мн 2 2

Динамический диапазон, перекрываемый декодером, ранен

5 масс

D — — — "-- — --- — — — 0 1. 2

У 1

F мин например, если F C, = 1 МГц, n = 14, то Г5 мс...с 50 кГц, Fs ц, 30 Гц.

Таким образом„ декодер позволяет декодировать сигналы, поступающие от различных объектов, находящихся на разном расстоянии и имеющих различную скорость передачи. При этом отсутствует необходимость в дополнительных регулировках и переключениях. Декодер подстраивается автоматически к любой тактовой частоте входного сигнала из перекрываемого, динамического диапазона, В случаях, когда по каким-то дестабилизирующим факторам генератор какого-нибудь кодера изменяет свою частоту, но продолжает работу, декодер обеспечивает надежное декодирование на новой частоте.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Декодер, содержащий первый — третий триггеры, первый элемент И, элемент НЕ, тактовый вход первого триггера объединен с входом элемента НЕ и является входом декодера, выход элемента НЕ соединен с тактовым входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с входом установки в "1" третьего триггера и информационным входом первого триггера, инверсный выход которого соединен с информационным входом второго триггера и входом установки в .

II 1I

0 третьего триггера, выход которого является первым выходом декодера, I,4 jl, Составитель М.Никуленков

\

Техред Л. Олийнык Корректор М,Пожо

Редактор А.Козориз

Заказ 1911/57 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по,изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

6 14 отличающийсятем, что, с целью расширения области применения декодера за счет автоматической подстройки к изменению тактовой частоты входного сигнала, в него введены блок дифференцирования, элемент ИЛИ, счетчики, генератор тактовых импульсов, регистры, блок сравнения, четвертый триггер и второй элемент И вход блока дифференцирования подключен к входу декодера, выход блока дифференцирования соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика и тактовым входом четвертого триггера, прямой выход которого соединен с информационным входом первого регистра, выход которого соединен с первым входом второго элемент.-, И и установочными входами первого а второго триггеров, прямой выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ, вы74852 6 ход первого элемента И соединен с управляющим входом второго регистра и установочным входом второго счетчика, выход которого соединен с управляющим входом блока сравнения и установочным входом четвертого триггера, инверсный выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, тактовым входом второго счетчика, информационным входом четвертого триггера и вторым входом

-второго элемента И, выход которого является вторым выходом декодера, выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами первого, второго регистров, блока сравнения и первого счетчика, выходы которого соединены с соответствующими первыми информационными входами блока сравнения и информационными входами второго регистра, выходы которого соединены с соответствующими вторыми информационными входами блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ.