Устройство для декодирования манчестерского кода

 

Изобретение относится к электросвязи, может использоваться для построения локальных сетей связи и обеспечивает контроль сбоев и обнаружение информации на входе, осуществляя слежение за несущей, что расширяет функциональные возможности устройства. Устройство содержит линейный блок 1, формирователь 2 импульсов, генератор 3 тактовых импульсов, элементы И 4, 5, счетчик 6 импульсов, распределитель 7 импульсов, триггер 8 и блок 9 обнаружения сбоев. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (бд 4 Н 03 М 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 43534 15/24-24 (22) 30. 12.87 (46) 23.07.89. Бюл. Р 27 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) С.Н.Алмаев, E.Б.Барановский и Э.П.Ващилин (53) 621.394.67 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1236615, кл. Н 03 М 5/12, 1984.

Патент СЕА Р 4361895, кл. Н 04 J 3/06, i 982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ

МАНЧЕСТЕРСКОГО КОДА

„„SU„„1495999 А 1

2 (57) Изобретение относится к электросвязи, может быть использовано для построения локальных сетей связи, обеспечивает контроль сбоев и обнару- жение информации на входе, осуществляя слежение за несущей, что расширяет функциональные возможности устройства. Устройство содержит линейный блок 1, формирователь 2 импульсов, генератор 3 тактовых импульсов, элементы И 4, 5, счетчик 6 импульсов, распределитель 7 импульсов,триггер 8 и блок 9 обнаружения сбоев.

1 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

1495999

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для построения локальных сетей связи.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения контроля сбоев.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; иа фиг. 2 — 10 ! функциональная схема формирователя импульсов; на фиг. 3 — функциональ1 ная схема распределителя импульсов; на фиг. 4 - функциональная схема блока обнаружения сбоев, на фиг. 5 15 ! и 6 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства при декодировании соответственно корректной и некорректной входных- кодовых комбинаций е 20

Устройство для декодирования манчестерского кода содержит (фиг.1) линейный блок (входной усилитель) 1, формирователь 2 импульсов, генератор

3 тактовых импульсов, первый 4 и второй 5 элементы И,счетчик 6 импульсов, распределитель 7 импульсов, триггер 8 и блок 9 обнаружения сбоев, Формирователь 2 импульсов содержит (фиг.2) триггер 10 и элементы

И-НЕ I 1-13 .

Распределитель 7 импульсов содержит (фиг. 3) дешифратор 14, элемент

И 15 и триггеры 16-18.

Блок 9 обнаружения сбоев содержит 35 (фиг.4) счетчик 19 импульсов, первый элемент И 20, триггер 21, элемент

ИЛИ 22, второй элемент И 22 и элемент HF. 24.

Устройство работает следующим 40 образом.

В исходном состоянии на входе и прямом выходе блока 1, на выходах формирователя 2 и элементов И 4 и 5, втором, третьем и пятом выходах 45 распределителя 7 установлены уровни логического 0", на инверсногг выходе блока 1, выходах счетчика 6, первом и четвертом выходах распределителя 7 установлены уровни логической

"1"

При поступлении на вход устройства информации, представленной манчестерским кодом, устройство обрабатывает количество циклов, соответствую- gg щее числу кодированных бит, и выделяет из входной информации данные и синхросигналы. Кроме того, устройство контролирует корректность входной информации по отклонению длительности битового интервала и, в соответствии с этим отклонением, фиксирует сбойные ситуации. Устройство вырабатывает также сигнал..

"Несущая", инициирующий наличие на входе кодированной информации. Поэтому работу устройства целесообразно рассмотре ь отдельно". в случае декодирования корректной входной информации и в случае декодирования некорректной входной информации, т.е. при фиксации сбойных ситуаций.

В случае декодирования корректной входной информации устройство работает следующим образом.

Входная информация (фиг.5) поступает на вход линейного блока 1, с прямого выхода которого информация поступает иа первый вход формирователя 2 импульсов и B-вход триггера

8, а с инверсного выхода — на второй вход формирователя 2. Изменение состояния сигналов на выходах блока

1 вызывает срабатывание формирователя 2, на выходе которого (фиг. 5б) вырабатывается импульс уровня логической "1", поступающий на первые входы элемента И 4 и блока 9 обнаружения сбоев. В этот момент на втором входе элемента И 4 (фиг.5г) установлен уровень логической "1", что приводит к передаче на вход счетчика 6 (фиг.5д) импульса уровня логической "1" с. выхода формирователя

2. Это приводит к обнулению счетчика 6 и, как следствие, установке на гятом выходе распределителя 7 (фиг. 5в) сигнала уровня логической н1" (" Несущая" ), поступающего на первый вход элемента И 5 и на чет.— вертый вход блока 9 обнаружения сбоев. В этот момент времени на первом выходе расп1;еделителя 7 (фиг.5г) устанавливается игнал уровня логического 0", который блокирует элемент

И 4, для устранения ложных запусков устройства в случае декодирования

«гекоррeктной Входной инфоpMaции, Установка уровня логической "1" на пятом выходе распределителя 7 разрешает прохождение тактовых сигналов с выхода генератора 3 через элемент

И 5 на счетный вход <четчика 6 (фиг.5e), При поступлении тактовых импульсов начинат изме«гяться состояние выходов счетчика 6 (фиг..5ж).

Распределитель 7 анализирует состоя1495999 ние уровней сигналов на выходах счетчика 6 и вырабатывает на втором и третьем выходах (фиг.5з) сигналы уровня логической "1", а на четвертом выходе — сигнал уровня логического "0".

В таблице приведена зависимость состояний выходов распределителя 7 импульсов от состояний его входов.

Таким образом, в зависимости от количества тактовых импульсов, поступающих на счетный вход счетчика

6, вырабатываются импульсы, обеспечивающие запись истинного значения декодируемого двоичного сигнала в триггер 8 (фиг. 5з), и синхросигнал, сопровождающий декодирование двоичного сигнала на третьем выходе распределителя 7, после чего устройст- 20 во готово декодировать следующий бит входной информации (установка на первом выходе распределителя 7 уровня логической "1 ). Поступление на вход устройства нового бита вы- 25 зывает срабатывание формирователя

2, что опять приводит к сбросу счетчика 6 и повторению цикла декодирования. В случае, если декодируемый бит является последним (счетчик 6 30 досчитает до единичного состояния (на его выходах устанавливаются уровни логической "1"), что приводит к установке устройства в исходное состояние. При этом на пятом выходе распределителя 7 (Аиг. 5в) установлен уровень логического "0" и поступление тактовых импульсов с выхода генератора 3 заблокировано, счетчик

6 остается в единичном состоянии.

Таким образом, при декодировании входной информации на пятом выходе распределителя 7 устанавливается уровень логической "1", инициализируюЩий сигнал Несущая и снимаемый 45 при окончании декодирования при отсутствии информации на входе устройстаа .

Случай де кодир о вания не корр е кт ной входной инфбрмации можно разделить на две ситуации: появление лишнего перехода в декодируемом бите и смещение гарантированного перехода. В первом случае за появлением лишнего пере, хода производится во второй половине декодируемого битового интервала, иначе — в половине битового интервала, следующей за гарантированнь м переходом и определяющей истинное значение декодируемого бита. При этом лишний переход Аиксируется блоком 9 обнаружения сбоев, который контролирует состоя ние выхода формирователя 2 и первого выхода распределителя 7. Переход, т. е. импульс, уровня логической "1" на выходе Аормирователя 2 воспринимается блоком

9 как лишний, если на первом выходе распределителя 7 в этот момент установлен уровень логического "0" и этот переход является вторым после гарацтированного перехода. При этом состояние первого выхода распределителя 7 (уровень логического "0") после гарантированного перехода не изменялось. В этот момент блок 9 устанавливает на своем выходе (фиг. бк) сигнал уровня логической

"1" (сбой), который снимается при условии установки на первом выходе распределителя 7 уровця логической

11 1 l l

Во втором случае, т.е. при смещении гарант ир ованног о п ер ехода, на четвертом выходе распределителя 7

Il l1 формируется импульс логического 0 который Аи кси р ует с я блоком 9 . Если после этого состояние пятого выхода распределителя 7 (н е с уща я ) н е изменяется, т . е . с охр а ня е т с я состояние ур овн я логической " 1, и на выходе фо рмир ова т еля 2 выработан импульс уровня логической " 1 ", т о па выходе бл ок а 9 (фи г . бк ) ф ормир уетс я сигнал -уровня логической " 1 " (с бой ), инициирующий некорректность входной информации .

Формирователь 2 импульсов (фиг.2) ра ботает следующим образ ом.

В исходном состоянии на первом входе и выходе Аормирователя 2 установлены низкие логические уровни, на втором входе - высокий логический уровень, на пятом выходе триггера 10 — низкий логический уровень, на инверсном выходе — высокий логический уровень, на выходах элементов

И-HE 11 и 12 установлены высокие логические уровни. Смена состояния ,на входах формирователя 2, т.е. установка на первом входе высокого логического уровня, а на втором входенизкого логического уровня, приводит к срабатыванию элемента И-HE 11 на . выходе которого устанавливается логический уровень, что, в свою очередь, вызывает срабатывание элемента И-НЕ

7 149 ç999 8

12 и установку на его выходе высокого логического уровня ° Установка высокого логического уровня на выходе элемента И-НЕ 13 приводит к записи

5 в триггер 10 состояния на первом

: входе формирователя 2, т.е. к установке на прямом выходе триггера 10 высокого логического уровня, а на

,,инверсном выходе — низкого логичес1 кого уровня, что вызывает блокирование элемента И-НЕ 11, и как следст-. вие, установку на его выходе высокого логического уровня, а на выходе элемента И-HE 13 низкого логического уровня. Изменение состояния выходов формирователя 2 обратное, т,е. установка на первом входе низкого логи-. ческого уровня и на втором входе вы,. сокого логического уровня вызывает 2р аналогичное срабатывание формирователя 2 с учетом записи в триггер 10 нулевого значения при помощи элемента И-НЕ 12, т.е. переводит формирователь 2 в исходное состояние. 25 !

Распределитель 7 импульсов (фиг.3) работает следующим образом.

В исходном состоянии на входах распределителя 7 установлены высокие логические уровни, на первом, вто- 30 ром, третьем, четвертом н пятом выходах дешифратора 14, соответствующих коду на входах 0000, 01бО, 1100, 1110,0101, установлены логические уровни,. на шестом выходе дешифратора 14 (код 1111) установлен низкий логический уровень, на выходе .элемента И 15 - низкий логический уровень, йа первом выходе распределите-. ля 7 — высокий логический уровень, 40 на втором, третьем выходах — низкий логический уровень. Последовательное измейейие состояния входов распределителя 7, являющихся выходами счетчика 6, приводит к срабатыванию де- шифратора 14 и к последовательному срабатыванию триггеров 16-.18, т.е. к установке на выходе триггера 16 сигйала низкого логического уровня а йа выходах триггеров 17 и 18 сиг налом высокого логического уровня.

Блок 9 обнаружения сбоев (фиг.4) работает следующим образом.

В исходном состоянии на первом входе блока 9 установлены низкие логические уровни, на втором и третьем входах — высокие логические уровни, на выходах счетчика 19, триггера 21, элементов И ?0,23 — низкие логические уровни, на выходе элемента НЕ 24 — высокий логический уровень ° Установка на втором входе блока 9 низкого логического уровня разрешает работу счетчика 19 и после того, как на его .счетный вход поступают два импульса, на выходе счетчика 19, являющемся выходом второго разряда, устанавливается сигнал высокого логического уровня, который через элемент ИЛИ 22 поступает на выход блока 9 и инициализирует сигнал

"Сбой", т.е.: фиксируется ситуация появления лишнего перехода. Установка на втором входе блока 9 высокого логического уровйя приводит к обйулению счетчика 19 и снятию сигнала "Сбой".

При фиксации ситуации смещения гарантированного перехода на пятом выходе распределителя 7 импульс низкого логического уровня вызывает установку на выходе триггера 21 высокого логического. уровня. Это позволяет транслировать импульсный сигнал высокого логического уровня с выхода формирователя 2 через эле- . менты И 23 и ИЛИ 22 на выход блока 9, инициализируя сигнал "Сбой", соответствующий смещению гарантированно-. го перехода, и сбросить триггер 21 через элементы НЕ 24 и И 20.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемое устройство обладает расширенными возможностями, обеспечивая слежение за несущей, т,е, наличие информации на входе устройства, и контроль сбойных ситуаций е

Формула изобретения

1. Устройство для декодирования манч ест ер с кого кода, сод ержащее формирователь импульсов, генератор тактовых импульсов, счетчик и триггер, выход которого является информационным выходом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем„что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения контроля сбоев, в него введены ли-. нейный блок, элементы И, распределитель импульсов и блок обнаружения сбоев, вход линейного блока является выходом устройства, прямой выход линейного блока соединен с информационным входом триггера и первым

1495999 входом формирователя импульсов, инверсный выход линейного блока соединен с вторым входом формирователя импульсов, выход которого соединен с первыми-входами блока обнаружения ! сбоев и первого элемента И, выход которого соединен с установочным входом счетчика, выходы которого соединены с одноименными входами распределителя импульсов, первый выход которого соединен с вторыми входами первого элемента И и блока обнаружения сбоев, второй выход распределителя импульсов соединен стактовым входом триггера, третий выход является первым управляющим выходом устройства, четвертый выход соединен с третьим входом блока обнаружения сбоев, пятый выход соединен с первык входом второго элемента И, четвертым входом блока обнаружения сбоев и является вторьм управляющим выходом устройства, вы- ход блока обнаружения сбоев является третьим управляющим выходом устройства,, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом. счетчика.

2. Устройство по п.1,,о т л и— ч ающе е с я тем, что блок обнаружения сбоев содержит счетчик, элементы И, элемент НЕ, элемент ИЛИ и триггер, выход счетчика соединен с

10 первым входом элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с входом установки в "0" триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого

15 соедйнен непосредственно с вторым входом элемента ИЛИ и через элемент

НЕ с первым входом первого элемента И, счетный вход счетчика и второй вход второго элемента И объеди20 иены и являются первым входом блока обнаружения сбоев, установочный вход счетчика, вход ус„тановки в "1" ° .триггера и второй вхоц первого элемента И являются соответственно вто"

25 рым — четвертым входами блока обнаружения сбоев, выход элемента ИЛИ является выходом блока обнаружения сбоев.

Выходные линии

Входные линии .

1 2 3 4 5

1 2 3 4

0

0

0

0

1

1

1

0

0

1

1 1

0

0

1

0

1

0

1

0

1

О

1

0

0

0

0

0

01

1

0

0

0

О

1

1

1

0

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

0

О

0

0

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

0 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 0

f495999

1495999

Фиг. 4 биае1ий иит едал

u t г > u l

Ю

3 г д е

1495999

Составитель Yi.nèêóëåíêoâ

Техред М,,>кадык Коррект ор Н. Король

Редактор И.шмакова

Заказ 4287/57 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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