Канал связи для одновременной передачи напряжения питания, синхроимпульсов и информации

 

Изобретение относится к системам передачи информации и может использоваться для сбора информации от источников дискретных сигналов, например, в автоматизированных системах голосования. Целью изобретения является упрощение канала связи. Предлагаемый канал связи состоит из центрального приемопередатчика и группы абонентных приемопередатчиков. В свою очередь центральный приемопередатчик содержит два источника напряжения, резистор, блок переключения, формирователь сигналов, компаратор, транзисторный ключ, счетчик, триггер, элементы задержки, И, а абонентный приемопередатчик содержит делитель напряжения, транзисторный ключ, компаратор, накопительный конденсатор , токозащитный диод, три элемента И, триггер, генератор импульсов, счетчик Джонсона, двоичный счетчик, дешифратор и элемент задержки. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 F 13/00, 13/366

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Од 4 (Я

ОО ()» (а

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4824719/24 (22) 11.05.90 (46) 30.05.92. Бюл. ¹ 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного машиностроения (72) О.В, Галкин (53) 681,3(088.8) (56) Ситняковский И.В. и др. Цифровые системы передачи абонентских линий, М.: Радио и связь, 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1529233, кл. G 06 F 13/00, 1987, (54) КАНАЛ СВЯЗИ ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ, СИНХРОИМПУЛЬСОВ И

ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к системам передачи информации и может использоватьИзобретение относится к системам передачи информации и может использоваться для сбора информации от источников дискретных сигналов, например, а автоматизированных системах голосования, Известен канал связи, содержащий многоп роводную линию, соединяющую через распределительные шкафы, центральный приемопередатчик с абонентными. приемопередатчиками. Недостаток известного устройства заключается в его сложности.

Известен канал связи, содержащий блок сопряжения электронной вычислительной машины с центральным приемопередатчиком, связанный с абонентныМи приемопередатчиками двухпроводной линией связи. По этому каналу идет передача., ЫЛ,, 1737458 А1 ся для сбора информации от источников дискретных сигналов, например, в автоматизированных системах голосования. Целью изобретения является упрощение канала связи. Предлагаемый канал связи состоит из центрального приемопередатчика и группы абонентных приемопередатчиков. В свою очередь центральный приемопередатчик содержит два источника напряжения. резистор, блок переключения, формирователь сигналов, компаратор, транзисторный ключ, счетчик, триггер, элементы задержки, И, а абонентный приемопередатчик содержит делитель напряжения, транзисторный ключ, компаратор, накопительный конденсатор, токозащитный диод, три элемента И, триггер, генератор импульсов, счетчик

Джонсона, двоичный счетчик, дешифратор и элемент задержки. 2 ил, информации в виде линейных аналоговых сигналов, что усложняет канал связи, Целью изобретения является упрощение канала связи, Указанная цель достигается тем, что известный канал связи, содержащий блок сопряжения электронной вычислительной машины с центральным приемопередатчиком, связанным с абонентными приемопередатчиками двухпроводной линией связи, причем центральный приемопередатчик состоит из двух источников напряжения, токоограничительного резистора, блока переключения, формирователя синхросигналов, компаратора и транзисторного ключа, а каждый абонентный приемопередатчик содержит делитель напряжения, транзисторный ключ. компаратор, накопительный конденсатор и

1737458 токозащитный диод, один полюс которого связи, а коллектор с входом делителя и комсоединен с потенциальной шиной линии паратора, выход которого соединен с вхосвязи, а другой через накопительный кон- дом сброса двоичного счечика, причем все денсатор с общим проводом линии связи, цепи питания электронных блоков и элеменснабжен в центральном приемопередатчи- тов подключены параллельно накопительке элементом задержки, элементом U, RS- 5 ному конденсатору, информационный вход триггером, счетчиком, а каждый D-триггера подключен к шине логической абонентный приемопередатчик содержит единицы канала связи, дополнительно три элемента И, D-триггер, На фиг. 1, 2 показан канал связи. генератор импульсов, счетчик Джонсона, На фиг. 1 приведена структура центдвоичный счетчик, дешифратор, элемент за- 10 рального приемопередатчика. Он состоит держки, причем в центральном приемопе- из двух источников напряжения 1 — 1 и 1-2, редатчике разнополярные выходы токоограничительного резистора 2, блока 3 источников напряжения соединены с общей переключения, транзисторного ключа 4, шиной линии связи, а вторые выход первого компаратора 5,элемента 6 задержки, фористочника напряжения черезтокоограничи- 15 мирователя 7 синхроимпульсов, элемента

11 тельный резистор соединен с потенциаль- 2И 8, счетчика 9, RS-триггера 10, блока ной шиной линии связи и коллектором сопряжения электронной вычислительной транзисторного ключа, который соединен с машины, линии 12 связи. вторым выходом второго источника напря- На фиг. 2 показана структура абонентжения через блок переключения, управляю- 20 ного приемопередатчика, Он состоит из тощий вход которого соединен с выходом козащитного диода 13 с накопительным блока сопряжения электронной вычисли- конденсатором 14, генератора 15 импультельной машины, а также с входом сброса сов, делителя 16 напряжения, первого элесчетчика и входом запуска формирователя мента И 17Ä D-триггера 18, второго элемента синхроимпульсов, выход которого соединен 25 И 19. счетчика Джонсона 20, двоичного счетсо счетным входом счетчика, базой транзи- чика 21, дешифратора 22, элемента 23 засторного ключа и входом сброса RS-тригге- держки, третьего элемента И 24, ра, а также через элемент задержки с компаратора25итранзисторногоключа26. первым входом элемента И, второй вход В канале связи используется централькоторого соединен с потенциальной шиной 30 ный приемопередатчик, где два источника линии связи через компаратор, а выход с напряжения 1-2 и 1-2 соединены между

S-входом RS-триггера, выход которого и вы- собой и общей шиной линии связи разнопоходы счечика соединены с входами номера лярными полюсами, один полюс источника абонента и информации блока сопряжения напряжения 1 — 1 соединен с потенциальной с электронной вычислительной машины, а в 35 шиной линии 12 связи через токоограничикаждом из абонентных приемопередатчи- тельный резистор 2, другой источник напряков потенциальная шина линии связи сое- жения 1 — 2 своим полюсом соединен с динена через делитель с первым входом коллектором транзисторного ключа 4 и попервого элемента И, выход которого соеди- тенциальной шиной линии 12 связи через нен с синхровходом О-триггера, а втрой 40 блок 3 переключения, к управляющему вховход первого элемента И соединен с инвер- ду которого подключен выход блока 11 сосным выходом D-триггера, прямой выход пряжения с электронной вычислительной которого содеинен с первым входом второ- машиной, а также вход сброса счетчика 9 и го элемента И, второй вход которого соеди- вход формирователя 7 синхроимпульсов, нен с выходом генератора импульсов, а 45 выход которого соединен с базой транзивыход со счетным входом счетчика Джонсо- сторного ключа 4. счетным входом счетчика на, первый выход которого соединен со 9, входом сброса RS-триггера 10 и входом счетнымвходомдвоичногосчетчика,второй элемента 6 задержки, Один вход элемента выход счетчика Джонсона соединен с пер- И соединен с выходом элемента 6 задержки, вым входом третьего элемента И, а третий 50 а другой через компаратор 5 с потенциальчерез элемент э емент задержки с входом сброса ной шиной линии 12 связи, выход элемента

D-триггера, выходы двоичного счетчика со- И 8 соединен с S-входом RS-триггера единены свходом дешифратора,,выход ко- выход которого, а также выходы счетчика 9 тоого соединен с вторым входом третьего соединены с входами блока 11 сопряжения элемента И, третий вход которого является 55 с электронной вычислительной машины. ф ационным входом абонентного при- Все абонентные передатчики соединены с, 2. емопередатчика, выход третьего элемента линией 12 связи так, как показано на фиг, И соединен с базой транзисторного ключа, К потенциальной шине линии 12 связи в эмиттер которого соединен с общей линией каждом абонентном приемопередатчике че1737458

30

40

55 рез токозащитный диод 13 подключен накопительный конденсатор 14, делитель 16 напряжения, вход компаратора 25 и коллектор транзисорного ключа 26, эмиттер которого, а также общие шины делителя 16 напряжения, компаратора 25, накопительного конденсатора 14 соединены с общей шиной линии связи, выход делиеля 16 напряжения соединен с одним входом первого элемента

И 17, другой вход первого элеменат И 17 соединен с инверсным выходом D-триггера

18, синхровход которого соединен с выходом первого элемента И 17, вход данных

D-триггера и шины питания элементов и электронных блоков подключены параллельно накопительному конденсатору 14.

Выход D-триггера 18 и генератора 15 импульсов соединены с входами второго элемента И 19, выход которого соединен со счетным входом счетчика Джонсона 20, первый выход которого соединен с тактовым входом двоичного счетчика 21, второй выход счетчика Джонсона 20 соединен с первым входом третьего элемента И 24, а третий через элемент 23 задержки с входом сброса D-триггера 18, выходы двоичного счетчика 21 чеез дешифратор 22 соединены с вторым входом третьего элемента И 24, тоетий вход которого является информационным входом абонентного приемопередатчика, Выход третьего элемента И 24 соединен с базой транзисторного ключа 26, эмиттер которого соединен с общей линой линии 12 связи, а выход компаратора 25 соединен с входом сброса двоичного счетчика 21.

Канал связи работает следующим образом.

В начальном состоянии через потенциальную шину линии 12 связи и токозащитный диод 13 осуществляется полный заряд накопительных конденсаторов 14 от источника напряжения 1 — 1 через токоограничительный резистор 2, Этим обеспечивается подача напряжения питания на электронные элементы и блоки абонентных приемопередатчиков и сохранение этого напряжения на время кратковременного замыкания в линии связи. Цикл приема и передачи начинается посылкой управляющего, импульса от электронной вычислительной машины с выхода блока 11 сопряжения. Во время этого импульса блок 3 переключения соединяет потенциальную шину линии 12 связи с минусом источника напряжения 1-2 и тем самым на входах абонентных приемопередатчиков устанавливается небольшое отрицательное напряжение, Импульсом с выхода блока 11 согряжения осуществляется установка в "0" выходов счетчика 9, а после окончания импульса формирователь 7 синхроимпульсов начинает формировать серию импульсов. Отрицательное напряжение в линии обеспечивает срабатывание компаратора 25, который выходным импульсом устанавливает в "0" двоичный счетчик

21. Отрицательное напряжение в линии связи не вызывает выхода из строя первого элемента И 17, так как с учетом коэффициента передачи делителя 16 его значение не превышает предельно допустимого и воспринимается первым элементом.И 17 как "0".

Предполагая, что на второй вход первого элемента И 17 поступает "1", отметим, что после окончания импульса начала цикла на прямом выходе О-триггера Q установится

"1", записанная им с информационного входа D-триггера положительным фронтом с выхода первого элемента И 17. Это обеспечит поступление серии импульсов на счетчик Джонсона с выхода второго элемента И

19. Первый импульс с выхода Q 1 счетчика

Джонсона установит двоичный счетчик 21 в единичное состояние, с второго выхода 02 счетчика Джонсона 20 импульс, имеющий длительность равную периоду следования импульсов генератора 15, подготовит к срабатыванию третий элемент И 24. Однако при установке "0" на информационном входе приемопередатчика на выходе третьего элемента И 24 будет присутствовать "0", что приведет к удержанию транзисторного ключа 26 в закрытом состоянии, Импульс с выхода Q3 счетчика Джонсона через элемент

23 задержки сбросит выход Q D-триггера в

"0" и в таком состоянии каждый приемопередатчик будет находиться до доступления следующих синхроимпульсов на линии связи. Отметим, что этому состоянию соответствует различие на единицу кода счетчика 9 и кодов в двоичных счетчиках 21 всех або.нентных приемопередатчиков.

Импульсы с выхода формирователя 7 синхроимпульсов поступают на тактовый вход счетчика 9, увеличивая значение кода на выходах счетчика 9 на единицу, Каждый из импульсов, воздействуя на вход транзисторного ключа 4, снижает напряжение в линии почти до нуля (до напряжения насыщения транзистора), что воспринимается логическим первым элементом И 17 как "0".

После окончания синхроимпульса происходит запись "1" на выход D-триггера и после этого изменение состояний выходов счетчика Джонсона 20, В каждом абонентном приемопередатчике дешифратор 22 имеет свою определенную настройку, отличную от других приемопередатчиков и, например, соответствует его номеру. Поэтому, когда код в счетчике 21 в связи с приходом очередного

1737458 синхроимпульса из линии связи, станет рав- Форму м ла изобретения ным коду настройки дешифратора 22, тре- Канал связи для одновременной переИ 24 б ет подготовлен к дачи напряжения питания, синхроимпульудет жа ий блок срабатыванию единичным значением с вы- сов и информации, содержащий лок ф то а 22. П и поступлении на 5 сопряжения электронной вычислительной м и иемопе е атчиинформационный вход приемопередатчика машины с центральным при м р д мент И 24 б дет подготовлен ком, связанным с абонентными приемопеи во ной линией связи, ко второму входу и при появлении импульса редатчиками двухпроводн с выхода Q 2 счетчика Джонсона 20 замкнет- причем центральный приемопередатчик со26. Это вызовет 10 стоит издвух источников напряжения, токото а блока уменьшение напряжения на входе компара- ограничительного резистора, лока тора 5, что приведет к появлению единично- переключения, формирователя синхросигь на выходе компаратора 5. налов, компаратора и транзисторного клюго импульса на выходе

Элемент 6 задержки на время, несколько ча, а каждыи а большее чем длительность импульса с выхо- 15 приемопередатчик содержит делитель нада формирователя 7, устанавливает на вхо- пряжения, транзисторный ключ, компараде элемента И 8 "0", т.е. блокирует тор, накопительный конденсатор и воздействие синхроимпульса в линии 12 токозащитный диод, один полюс которого связи на входустановки 1 триггера 10. В то соединен с потенциальной шиной линии же время с каждым синхроимпульсом с вы- 20 связи, а другой через накопительный конхода формирователя 7 RS-триггер 10 сбра- денсатор — с общим проводом линии связи, т я в н ль, Поэтому, когда в линии отличающийся тем, что, с целью вязи ент альный и исвязи появляется импульс, вызванный сра- упрощения канала связи, ц р p6атыванием транзисторного ключа 26, он, емопередатчик содержит элемент задержвызывая срабатывание компаратора5,уста- 25 ки, элемент И, R, S-триггер. счетчик, а новит RS-триггер 10 в единичное состояние, каждый абонентный приемопередатчик сокоторое будет существовать до следующего держит дополнительно три элемента И, синхроимпульса с выходла формирователя триггер, генератор импульсов, счетчик

7. Таким образом, код с выходов счетчика 9 Джонсона, двоичный счетчик, дешифратор, несет информацию с номера опрашиваемо- 30 элемент задержки, причем в центральном гоп р е едатчика, а значение бита с выхода приемопередатчике разнополярные выхоRS-т игге а 10 о значении бита входной ин- ды источников напряжения соедине с формации абонентного приемопередатчи- щей шиной линии связи, а второй выход ка, Электронная вычислительная машина первого источника напряжения через токочерез блок 11 сопряжения принимает код с 35 ограничительный резистор — с потенциальвыходов центрального сч тчи осчетчика9иRS-триг- ной шиной линии связи и коллектором транзисторного ключа, который соединен с гера 10, По значению кода счетчика 9 определя- вторым выходом второго источника напряется номер абонентного приемопередатчи- жения через блок переключения, упраляюка, а информация, поступающая на вход 40 щий вход которого соединен с выходом этого приемопередатчик, а чика определяется блока сопряжения с электронной вычислизначением ита тельной машиной, а также с входом сброса

Канал связи осущетсвляется в соответ- счетчика и входом запуска формирователя ствии с приведенной структурой. Отдель- синхроимпульсов, выход которого соединен ные элементы и локи, блоки например 45 со счетным входом счетчика, базой транзиформирователь 7 синхроимпульсов 7 и эле- сторного ключа и входом сброса ВЯ-триггемент д

6за ержки, выполняются в рамках из- ра, а также через элемент задержки с и вхо ковестных технических ических решений, для первым входом элемента И, второ д абонентных приемопередатчиков использу- торого соединен с потенциальной шиной ются микросхемы 561, 564, 176 серии, обес- 50 линии связи через компаратор, а выход — с печивающие малое энергопот р опотребление. В S-входом RS-триггера, выход которого и выкачестве блока сопряжения электронной ходы счетчика соединены с входами номера вычислительной машины рекомендуется ис- абонента и информации блока сопряжения пользование порта та 580ВВ55, электронная электронной вычислительной машины, а в вычислительная машина и к ш на практически лю- 55 каждом из абонентных приемопередатчибая, сочетаемая с этим портом. ков потенциальная шина линии связи соеб м, в настоящем канале динена через делитель с первым входом

Таким о разом, в на связи за счет передачи им едачи импульсных сигна- первого элемента И, выход которого соедилов по сравнению с пр ототипом существен- нен с синхровходом D-триггера, а второй вход — с инверсным выходом D-триггера, но упрощается канал связи.

1737458

Фиг 1

55 прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход — со счетным входом счетчика Джонсона, первый выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, второй выход — с первым входом третьего элемента И, а третий через элемент задержки — с входом сброса О-триггера, выходы двоичного счетчика соединены с входом дешифратора, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, третий вход которого является информационным входом абонентного приемопередатчика, выход третьего элемента И соединен с базой транзисторного ключа, 5 эмиттер которого соединен с общей шиной линии связи, а коллектор — с входом делителя и компаратора, выход которого соединен с входом сброса двоичного счетчика, причем все цепи питания электронных блоков и эле10 ментов, информационный вход 0-триггера подключены к шине логической единицы канала связи.

1737458

Инр. х

Составитель О, Галкин

Редактор О. Спесивых Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Заказ 1893 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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