Устройство для передачи информации по волоконно-оптической линии связи

 

Изобретение относится к волоконно-оптическим системам передачи информации и может быть использовано в системах управления автоматизированным оборудованием. Цель изобретения - повышение функциональной надежности и расширение области применения за счет обеспечения дистанционного электропитания. Устройство содержит блоки 1, 38 питания, регистр 2 сдвига, элемент Исключающее ИЛИ 3, элемент НЕ 4, элемент И 5, генератор 6 тактовой частоты, делители 7, 19 частоты, передатчик 8, волоконно-оптическую линию связи 11, ключи 12, 17.1-17.N, электрооптические преобразователи 18.1-18.N, элемент ИЛИ-НЕ, ключи 21, 22, регистр 23 сдвига, буферный регистр 24, дешифратор 25 адреса, приемник 26, формирователь 29 импульсов записи, оптоэлектронный преобразователь 36, делитель 37 частоты, блоки 35.1-35.N выборки и хранения информации и элементы И 31. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (S))S G 08 С 19/28

ГОСУД

ПО И

ПРИ

РСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ

БРЕТЕНИЯМ N ОТКРЫТИЯМ

НТ СССР зобретение относится к волоконеским системам передачи ини может быть использовано (21) (22) (46) (71) го пр но-ис томат (72)

El.П.Д няков, (53) 6 (56) А .№ 1413 (54)

ЦИИ П

ЗИ (57) но-оп формац в сист

2102/24-24

02,89

11,90, Бюл. ¹ 43 ецкий филиал Государственнотно-,конструкторского и научдовательского.института по авции угольной промышленности .Чехлатый, А.Д,Рубан, енко,. В.И,Корнейчук и А.Б.Чер1.398(088.8) торское свидетельство СССР

55. кл. G 08 С 19/28, 1988.

ТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ СВЯах управления автоматизиро„.80„„- 1608729 А 1

2 ванным оборудованием. Цель изобрете- ния — повышение функциональной надежности и расширение области применения за счет обеспечения дистанционного электропитания. устройство содержит блоки 1,38 питания, регистр 2 сдвига, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, элемент

НЕ 4, элемент И 5, генератор 6 тактовой частоты, делители 7, 19 частоты, передатчик 8, волоконно-оптическую линию связи l l, ключи 12,17, -17» электрооптические преобразователи

18 — 18„, элемент ИЛИ-НЕ 20, ключи

21, 22, регистр 23 сдвига, буферный регистр 24, дешифратор 25 адреса, приемник 26, формирователь 29 импульсов записи, оптоэлектронный преобразователь 36, делитель 37 частоты, блоки 35„ -35„ выборки и хранения инфор.мации и элементы И 31. 1 ил.

1608729

Изобретение относится к волоконнооптическим системам передачи информации и может быть использовано в системах управления автоматизированным 5 оборудованием.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности и расширение области применения за счет обеспечения дистанционного электропитания.

На чертеже показана структурная схема устройства, Устройство содержит на передающей стороне блок 1 питания, регистр

2 сдвига, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, элемент

НЕ 4, элемент И 5, генератор 6 тактовой частоты, делитель .7 частоты, передатчик 8, выполненный на преобразователе 9 кода и электрооптичес- 20 ком преобразователе 10, волоконно-оптическую линию 11 связи, ключ 12, счетчик 13 адреса, коммутатор 14, дешифратор 15, элемент И 16, ключи 17 —

17» электрооптические преобразовате- 25 ли 18 -18„, делитель .19 частоты, элемент ИЛИ-НЕ 20, на приемной стороне ключи 21 и 22, регистр 23 сдвига, буферный регистр 24, дешифратор 25 адреса, приемник 26, состоящий из опто- 30 электронного преобразователя 27 и преобразователя 28 кода, формирователь

29 импульса записи, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 30, элемент И 31, делитель

32 частоты, регистр 33., элементы И

34 -34 и блоки 35 -35 выборки и хранения информации, оптоэлектронHbIH преобраэ6ватель 36, делитель

37 частоты и блок 38 питания.

Устройство передачи информации по 40 волоконно-оптической линии связи работает следующим образом, При включении устройства передачи информации с блоков 1 и 38 питание поступает на элементы схемы. 45

Включается генератор 6, вырабатывающий импульсы ic фиксированной частотой которые поступают на счетный вход делителя 7, С первого выхода делителя

7 импульсы частотой 2f поступают на тактовый вход преобразователя 9, с второго выхода импульсы частотой f поступают на тактовый вход регистра

2, с третьего выхода импульсы частотой Е/(Я+1) поступают на второй 155 вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3,. эле- мента И 5 и на вход установки в О

A o делителя 19, При наличии логического

"0" на входе установки режима регистра 2 он работает в режиме последовательного ввода, с выхода регистра 2 сдвига последовательный код поступает на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, а с выхода этого элемента — на последовательный вход того же регистра, При поступлении на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 импульса f/(N+I) соответствующий бит последовательного кода инвертируется, При поступлении этого же импульса на второй вход элемента И 5 одновременно с присутствием логической "1" на выходе регистра 2 сдвига, на выходе элемента И 5 формируется импульс, который переводит регистр 2 сдвига в режим параллельного ввода, причем в последний разряд регистра 2 записывается логический "0"1, который поступает на последний параллельный вход регистра.

Таким образом, цикл работы регистра 2 содержит 2(N+I). бит информации причем в первой и второй половине цикла первые N бит идентичны, а последний, который играет роль синхроимпульса, инвертируется: в первой половине цикла в качестве синхроимпульса передается логический "0", а во второй — логическая "1".

В соответствии с изложенным на выходе элемента И 5 формируются нмпуль сы с частотой следования f/2 (N+1) которые переводят регистр 2 в режим параллельного ввода, а также поступают на вход счетчика 13, По заднему фронту этих импульсов изменяется кодовая комбинация на выходе счетчика

13, в соответствии с которой происходит формирование импульса опроса преобразователей 18 -18 . При этом с выхода дешифратора 15 импульс поступает на коммутатор 14, который открывается при совпадении в элементе И 16 импульса, поступающего с частотой

2f с делителя 7, и импульса, поступающего .с делителя 19. Импульс, сформированный делителем 19, опредеЭ ляет положение аналогового сигнала в цикле работы регистра.2, Под воздействием двух импульсов, поступающих с.дешифратора 15 и элемента И 16, на соответствующем выходе. коммутатора

14, например на первом, появляется импульс, который поступает на ключ

17, Последний подключает преобразователь 181 к блоку 1 на время дейс в! н

P к

1 во ни от мо

В че ни ле

13 вь ет ра на хо

17 по бл

HMI

10 чт ци ка вр пр ре вн ды ис нь хо нию обр лин ст кот ние щен час пул пре отв вре сы рый зиц рег да

5 1608729

6 ия полупериода тактового импуль— и подключает блок 38 к преобразовате2f. лю 36 с помощью ключа 22, В это вреТаким образом, на приемную сто- мя происходит выборка сигнала, постуу удет поступать последовательб пающего с преобразователя 36 и хра5

Э ть оптических импульсов с преоб- нение его в блоке 35 . В следующем »-» ователя 10, а во время, когда под — такте выключается клю I 22 и включаетчается преобразователь 18, в линию ся ключ 21. Информация с выхода связи поступает сигнал с аналого- ключа 21 поступает на регистр 23 сдвио датчика, модулирующий оптичес- 0 га, который имеет N+2. параллельных несущую, Одновременно с включе- выходов и таким образом, на его. м преобразователя 18» происходит первом и последнем выходах одновременлючение преобразователя 10 с по- но будут находиться биты кодовой по- . ью ключа 12 и элемента ИЛИ вЂ” НЕ 20. сылки с одинаковыми порядковыми ноледующем такте происходит отклю- 15 мерами. ие преобразователя 18» и включе- В элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 30 пропрсобразователя 10. При поступ- исходит поразрядное сравнение соотии импульса f/2 (N+I) на счетчик ветствующих битов кодовой посылки из изменяется кодовая комбинация на первой и второй частей цикла пе т и цикла передаоде последнего, которая записыва- 20 ча При их неидентичности на в их еидентичности на выходе я в регистре 2 и поступает на де- элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 30 появитратор 15. Импульс опроса с дешиф- ся логическая "1", а с приходом слеора 15 через коммутатор 14 при дующего тактового импульса на первом ичии управляющего импульса на вы- выходе регистра 33 также появится ло

i е элемента И 16 поступает на ключ 25 гическая "1" и делители 32 и 37 сбраи на элемент ИЛИ вЂ” НЕ 20. Ключ 17 сываются в нуль, На выходе делителя ключает преобразователь 18 к 32 логическая "l" появится только в ку 1, а ключ 12 под воздействием том случае, если N бит в первой и ульса, поступающего с элемента второй половине цикла передачи будут

-I>E 20, отключает преобразователь 30 идентичны. С приходом cHHzpoHMII5rJibcG от блока 1, Следует отметить, который постоянно инвертируется, на передача измерительной информа- выходах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 30 с преобразователей 18»-18„в и делителя 32 одновременно появляетом цикле осуществляется в момент . ся логическая "1" и, таким образом, мени, определяемый делителем 19

35 на выходе элемента И 31 тоже В слеэтом один из группы первых входов дующем такте с помощью импульса запиистра 2 должен быть свободным от — си, поступающего с формирователя 29, шних подключений, а остальные вхо- устанавливается в "О" делитель 37 и первои группы входов могут быть осуществляется перепись информации ользованы для подключения дискрет — 4р с выходов регистра 23 в регистр 24. сигналов. Оптический сигнал с вы- Если в кодовой посылке содержится а передающегО устройства через ли- ошибка — в первой и второй частях цик11 св язи поступает на вход пре- ла передачи какой-либо из информацизователя 27 с выхода которого онных битов не совпадает„ записи в буйный самосинхронизирующий код по- 45 ферный регистр 24 и в блоки 35» -35у ает на вход преобразователя 28, не произойдет. При этом делитель 37 рый производит его преобразова- также устанавливается в 0 " В пров последовательный код без возвра- тивном случае информация из регистя к нулю и выделение тактовой ра 24 поступает потребителям и, в том оты, Последовательный код и им- 5р числе, на вход дешифратора 25, косы тактовой частоты с выходов торый осуществляет распределение бразователя 28 поступают на с0- информации в блоки 35 — 35 формиро— ормиро" тствующие входы регистра 23. Одно- вателя при поступлении зад-пего фроненно с отмеченным тактовые импуль- Tà импульса записи с формирователя оступают на делитель 37, котона соответствующей временной по- Таким образом, устройство обеспеи отключает информационный вход чивает передачу высокочастотных анастра 23 от соответствующего выхо- логовых сигналов независимо от быстриемника 26 с помощью ключа 21 родействия аналого-цифрового преобра160872 зователя, введение импульсного пита. ния электрооптических преобразователей позволяет сохранить среднее значение потребляемой мощности на пере,дающей стороне, что позволяет осу- . ществить дистанционное электропитание передающей части системы и улучшить искробезопасные характеристики системы, поскольку осуществляет- 1 ся гальваническая развязка между датчиками и входными цепями устройства, Формула изобретения

f5

Устройство для передачи информации по волоконно-оптической линии связи, содержащее на передающей стороне регистр сдвига, генератор тактовой частоты, выход которого соеди нен с входом первого делителя частоты, первый выход которого подключен к первому входу передатчика, второй выход соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первого 25 элемента И, третий выход соединен с первым .управляющим входом регистра сдвига, выход которого подключен к второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, элемента И, передатчика и через элемент НŠ— к своему второму управляющему входу, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с третьим управляющим входом регистра сдвига, выход элемента И подключен к четвер35 тому управляющему входу регистра сдвига и входу счетчика адреса, ком-. мутатор, элемент ИЛИ-НЕ, выход передатчика соединен с волоконно-оптической линией связи, на приемной стороне - приемник, первый выход которого соединен с информационным входом регистра сдвига и первым входом формирователя импульса записи, информационные входы которого объединены 45 с соответствующими входами группы буферного регистра и подключены к соответствующим выходам регистра сдвига, первый выход буферного регистра соединен с входом дешифратора адреса, второй и третий выходы буферного регистра и выход дешифратора адреса являются соответственно первым, вторым и третьим выходами устройства, первый выход формирователя импульса

55 записи соединен с управляющим входом буферного регистра, вход приемника соединен с волоконно-оптической ниниейсвязи,отличающееся

9 8 тем, что, с целью повышения функциональной надежности и расширения области применения путем обеспечения дистанционного электропитания, в него введены на передающей стороне блок питания, ключ, дешифратор, группа электрооптических преобразователей, группа ключей, вторые элемент И и делитель частоты, выход блока питания соединен с первыми входами ключа и ключей группы, первый и второй выходы первоro делителя частоты подключены соответственно к первым входам вторых делителя частоты и элемента

И и второму входу второго делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих ключей группы и соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого. подключен к второму входу ключа, выход которого соединен с третьим входом передатчика, выход счетчика адреса подключен к входу регистра сдвига и дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами коммутатора, выход каждого ключа группы соединен с входом соответствующего электрооптического преобразователя. группы, информационные входы которых и регистра сдвига являются соответственно первыми и вторыми информационными входами устройства, выходы электрооптических преобразователей группы соединены с волоконно-оптической линией связи, на приемной стороне введены блок питания, ключи, элементы И, оптоэлектронный преобразователь, делитель частоты, выборки и хранения информации и группа блоков выборки и хранения информации, выходы которых являются выходами группы устройства, информационный вход оптоэлектронного преобразователя соединен.с волоконно-оптической линией связи, выход - с первым входом блока выборки и хранения информации, второй выход приемника соединен с первым входом первого ключа, выход блока питания соединен с первым входом второго ключа, выход которого подключен к входу оптоэлектронного преобразователя, второй и третий выходы формирователя импульса записи и первый выход приемника соединены соответственно

Составитель 3.Низамутдинова

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Малец

P актор С.Пекарь

3 каз 3621

Тираж 445

Подписное

В ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

9 1608729 10 с, первым, вторым и третьим входами блоков выборки и хранения информаде нтеля частоты, выход которого ции. группы, объединенные вторые по ключен к второму входу первого, входы которых соединены с выходом вт рого ключей и блока выборки и хра- блока выборки и хранения информации,, не ия информации, первый вход дели5 вторые входы элементов И группы соете я ключей и блока выборки и хране- динены с соответствующими выходами ни информации, первый вход дели- дешифратора адреса, выход первого те я частоты объединены с первыми ключа подключен к управляющему вховх дами элементов И группы, выходы 10 дУ РегистРа сдвига ° ко орых подключены к первым входам