Устройство для приема и передачи информации

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах и системах обработки данных при организации интерфейса. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Устройство содержит входной суммирующий блок 1, блок 2 пороговых детекторов, линию 3 связи, инжекторы 4-9 тока, ключевые элементы 10-12, элементы НЕ 13 - 16 и элементы И 17-24. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 Н 03 M 7 00 Н 04 В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4364534/24-24 (22) 13.01.88 ,(46) 23.09.89. Бюл. №- 35 (72) З.Д.Коноплянко (53) 681.325(088.8) (56) Патент СНА № 3838393, кл. Н 04 В 1/00, опублик. 1975.

Патент CUA ¹ 4101734, кл. Н 04 В 1/00, опублик. 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ

ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах и системах обработки данных при организации интерфейса, Цель изобретения— повышение надежности устройства. Устройство содержит входной суммирующий блок 1, блок 2 пороговых детекторов, линию 3 связи, инжекторы 4-9 тока, ключевые элементы 10-12 элементы НЕ

13-16 и элементы И 17-24. 4 ил., 4 табл.

3 1510095

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах и системах обработки данных при организации интерфейса.

Цель изобретения — повышение на" дежности устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — схема элемента 10

НЕ; на фиг. 3 и 4 - схемы двух- и трехвходовых элементов И соответственно.

Устройство (фиг. 1) содержит входной суммирующий блок 1, блок 2 поро- 15 говых детекторов, линию 3 связи, инжекторы 4-9 тока, включевые .элементы

10-12, элементы HE 13-16 и элементы

И 17-24.

Устройство работает следующим образом.

Веса токов инжекторов 5, 7 и 9 равны соответственно единице, двойке и тройке четырехзначного кода, инжек- 25 торов 4, 6 и 8 — тройке.

В исходном состоянии на входах Х,и

Х входного дешифратора, построенного на элементах HE 13 и 14 и элементах

И 17"19 устройства приема и передачи информации присутствуют нулевые входные сигналы, соответствующие логическому "0" двузначного кода. В соответствии с таблицей истинности (табл.1) на выходах У, У и Уэ входного де-(У 35 шифратора формируются значения 000 позиционного кода, сигналы которого поступают на одноименные входы входного суммирующего блока 1. При этом ни один иэ инжекторов 5, 7 и 9

40 тока не подает сигнал на выход и на линии 3 связи формируется сигнал логического "0" многоуровневого кода (табл. 2) . При таком сигнале на линии

3 связи в базу многоколлекторного 45 транзистора блока 2 не поступает входной токовый сигнал и все И Лструктуры пороговых детекторов этого блока находятся в открытом состоянии и на входы L<, Ь и Ь выходного дешифратора, построенного на элементах НЕ 15 и 16 и элементах И 20-24, поступает нулевой входной сигнал (ток отбирается от входов элементов НЕ и элементов И 20-24 (табл. 3). Так как на входы L -L поступает сигнал 000, то на выходах Х, и Х имеются сигналы логического "0" двухразрядного двузначного кода (табл. 4).

Та блица 1 уа уз

Х, Х

0 0

0 0

1 1

0 1

1

Та блица 2

2

Таблица 3 ь, ь ь

0 0!

2 1

3 1

Таблица 4

Х, Х ь, 0

0 0

0 1

1 0

1 1 1

Необходимо отметить, что в устройстве приема и передачи информации на разных этапах прохождения сигналов через устройство формируются токовые посылки двух направлений, втекающие и вытекающие. Соответственно в устройстве двузначные субблоки, структуры имеют вытекающее направление входного тока, а многозначные— втекающее. Кроме того, уровню логического "0" в двузначных ячейках соответствует включенное состояние выходного транзистора (коллектор его принимает на себя ток от последующей схемы) а уровню логической "1"5 1510095 6 выключенное состояние выходного транзистора схемы. Поэтому с учетом направлений протекания рабочих токов в отдельных функциональных узлах устройства приема и передачи информации в исходном состоянии нулевые исходные сигналы на выходах входного дешифратора приведут к сигналам вида

000 на выходах Y< -Y,,но в таком 10 случае токи будут втекать в коллекторы выходных транзисторов элементов И

17-19. Тогда коллекторами транзисторов этих элементов будут отобраны токи от инжекторов с весами инжектируемого тока, равными трем, что приведет в закрытое состояние все соответствующие транзисторы входного суммирующего блока 1 в таком случае все выходные инжекторы 5, 7 и 9 блока 1 будут закрыты и на выходе Z будет сформирован нулевой сигнал (отсутствует втекающий в базу многоколлекторного транзистора ток). Если же на любом из входов У;У э появится логическая "1" (ток от инжектора с весом три не отбирается), то соответствующий транзистор блока 1, подключенный к такому входу, будет в открытом состоянии. Соответствующий выходной инжектор при этом инжектирует ток в линию Z (в базу многокомплекторного транзистора), соответствующий определенному значению многоуровневого кода.

Далее, при нулевом исходном сигнале, когда многоколлекторный транзистор закрыт, все инжекторы блока 2 пороговых детекторов с весами инжекторных токов, равными половине, полтора и два с половиной, находятся в насыщенном состоянии и на всех выходах Ь„-Ез имеем режим, соответствующий включенному состоянию выходных транзисторов, на которых выполнены пороговые детекторы, т.е. уровню логического "0", что в соответствии с таблицей истинности работы вйходного дешифратора (табл. 3) дает на выходах устройства нулевые выходные значения двузначного кода Х, = О, Х = О.

Рассмотрим примеры работы устройства для ряда значений сигналов Х и

Х на входе.

На входы Х, и Х устройства пода.ны сигналы Х, = О., Х = 1. В соответствии с табл. 1 входной дешифратор на выходах У< -7 Формирует следующие логические функции: У Х, Х, Yg

Х, Х, Y Х,Х, В таком случае на" бор 01 преобразуется дешифратором к виду Y 1, У 0, Y О. При этом открывается соответствующий ключевой элемент 10 входного суммирующего блока 1, и база соответствующего транзистора инжектора 5 подключается к шине земли.. Инжектор с весом инжектируемого тока, равным единице четырехзначного кода, открывается и с коллектора соответствующего транзистора в линию 3 передачи поступает уровень логической "1" в базу многоколлекторного транзистора. Так как при этом на. выходах У, и У> присутствует нулевой входной сигнал, то закрыты выходные управляемые инжек20 торы 7 и 9 тока с весами инжектирующих токов, равными двойке и тройке четырехзначного кода. Значит на выход поступает только единица тока многоуровневого сигнала (табл. 2) .

Многокомплекторный транзистор осуществляет зеркальное "отображение" втекающего в его базу тока, т.е. токи, втекающие в его коллекторы, равны по величине току базы и обратны по направлению. Так как входной сигнал равен по весу единице, то в коллекторах тоже будут протекать токи, равные логической "1" многоуровневого сигнала..Это приведет к тому, что первый коллектор от инжектора первой И Л-структуры блока 2 пороговых детекторов отберет полностью весь ток, равный по весу 0,5, от второго—

40 тоже единицу, но останется еще 0,5 веса инжектируемого тока, поэтому второй инжектор останется в исходном состоянии, аналогично с третьим инжектором блока 2 пороговых детекторов, который тоже останется в исходном состоянии. Вес тока, инжектируемого третьим инжектором, равен 2,5, и вычитание из него единицы оставит его в исходном открытом состоянии. Та" ким образом, на выходах L, -L> будут сигналы L — 1 Lg — О, L3 — 0 сооТ ветственно (табл. 3) . В соответствии с табл. 4 выходной дешифратор на выходах Х, и Х< формирует следующие логические Функции: Х, = L, Ч L L>V

Ч ., .„Х., = L„L L V L,L,L,. Тогда набор вида 100 дает на выходах Х< и Х соответствующие значения Х1 = 0

Х = 1.

1510095

Если аналогичным образом рассмотреть функционирование устройства для оставшегося варианта набора входных сигналов, то можно показать, что устройство реализует все преобразования согласно таблиц инстинности (табл. 1-4) и, таким образом, является устройством передачи и приема информации с четырехзначным кодировани- 10 ем.

Применение трех инжекторов тока с весами, равными р, = 1,0; 2,0; 3,0 ; позволяет снизить требования к жесткости допуска на отклонение шага 15 квантования многоуровневого сигнала.

Наличие трех инжекторов позволяет раздельно настраивать (путем подгонки соответствующих резисторов) каждый инжектор на требуемое значение р, с заданным шагом квантования и допуском на отклонение выходного сигнала и не требуется подгонка параметров инжекторов по наименьшему значению р; = 0,5..

Анализ таблиц истинности (таб. 14) работы входного и выходного дешифраторов показывает, что при наличии трех выходов и использовании двузначного систематического кодирования можно было бы реализовать восемь функций настройки, в устройстве же использованы только четыре. Таким образом, структуры дешифраторов используют двухкратную естественную из- 35 быточность единичного позиционного кода.в процессе управления входным суммирующим блоком и формирование выходного сигнала, так как в соответствии с логикой работы дешифратора 40 они не реализуют других состояний, кроме заданных таблицей инстинности.

Поэтому введение двух пространственных дешифраторов, работающих по 45 типу мажоритарных органов в системах с резервированием, позволяет использовать естественную избыточность единичного позиционного кода для повышения помехоустойчивости устройств приема и передачи информации.

Параллелизм структуры и ее пространственный характер позволяют максимальным образом выровнять длину цепочек транзисторньи вентилей,участвующих в процессе передачи информа-: ции, и, тем самым, уменьшить возможность сбоев за счет "гонок" между отдельными элементами при переходе от одного состояния значности к другому.

Формула и э о бр ет е ния

Устройство для приема и передачи информации, содержащее входной суммирующий блок, выполненный на шине нулевого потенциала и первом и втором инжекторах тока, первые входы которых соединены с шиной положительного потенциала, объединейные выходы источника питания через линию связи соединены с входом блока пороговых детекторов, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены элементы И, элементы НЕ и во входной суммирующий блок — третий-шестой инжекторы тока и ключевые элементы, первые выходы которых соединены с шиной нулевого потенциала, первые входы третьего — шестого инжекторов тока подключены к шине положительного потенциала источника питания, выходы первого — третьего ключевых элементов соединены с вторыми входами одноименных инжекторов тока, вторые входы четвертorо — шестorо инжекторов.тока соединены с шиной нулевого потенциала, выход третьего инжектора тока объединен с выходами первого и второго инжекторов тока, выходы четвертого - шестого инжекторов тока объединены с вторыми входами соответственно первого — третьего ключевых элементов и подключены к входам первого — третьего элементов И соответственно, выходы первого и второго элементов НЕ соединены с первыми входами одноименных элементов И, второй вход второго элемента И объединен с первым входом третьего элемента И и входом первого элемента НЕ и является первым входом устройства, вход второго элемента НЕ объединен с вторыми входами первого и третьего элементов И и является вторым входом устройства„ первый выход блока пороговых детекторов соединен с первыми входами четвертого - седьмого элементов И, второй выход блока пороговьи детекторов соединен с вторыми входами четвертого и шестого элементов И, первым входом восьмого элемента И и входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с вторь1м входом седьмого элемента И, третий вьиод

1510095

10 блока пороговых элементов соединен с вторыми входами пятого и восьмого элементов И, третьим входом шестого элемента И и входом четвертого элемента НЕ, выход которого соединен с третьим входом седьмого элемента И, выходы четвертого, пятого и восьмого элементов И объединены и являются первым выходом устройства, выходы шестого и седьмого элементов И объединены и являются вторым выходом уст» ройства.

Составитель С. Берестевич

Редактор Е.Папп Техред Л.Олийнык Корр ектор М.Максимишинец

Заказ 5829/56 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