CH632885A5 - Appareil comportant un dispositif emetteur et un dispositif recepteur entre lesquels sont transmis des signaux electriques. - Google Patents
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Description
La présente invention concerne un appareil comportant un dispositif émetteur et un dispositif récepteur entre lesquels sont transmis des signaux électriques, le dispositif émetteur et le dispositif récepteur étant reliés par l'intermédiaire de contacts susceptibles d'assurer un échange entre les deux dispositifs de signaux de données numériques et l'envoi à partir du dispositif
émetteur vers le dispositif récepteur de signaux de synchronisation et de commande et d'au moins une tension d'alimentation, les signaux de données émis par le dispositif émetteur étant élaborés par un premier circuit et les signaux de données émis s par le dispositif récepteur étant élaborés par un second circuit.
Dans le brevet français 2 397 027 de la titulaire, intitulé «Perfectionnements aux dispositifs de transmission de signaux électriques entre deux dispositifs reliés par des contacts, on a décrit un appareil permettant le transfert des divers signaux io électriques, à savoir des signaux de données, des signaux de lecture de données et des signaux d'horloge de synchronisation, par l'intermédiaire de deux contacts seulement.
Dans l'application de l'appareil décrit dans le brevet ci-dessus à un système de comptabilisation d'imités homogènes prédé-15 terminées à l'aide d'un objet porteur d'informations et de moyens externes d'inscription et/ou d'exploitation desdites informations, du type décrit dans le brevet français 2 386 080 de la titulaire intitulé «Dispositif de comptabilisation d'unités homogènes prédéterminées», l'un des deux dispositifs en question 20 est constitué par ledit objet et est, en outre, alimenté en énergie électrique sous deux tensions différentes, l'une, appelée VI, destinée à l'alimentation des circuits logiques et, l'autre, appelée V2, destinée à la programmation de la mémoire du dispositif.
Dans cette application, le transfert des divers signaux entre 25 les deux dispositifs s'effectue par l'intermédiaire de deux contacts seulement, mais il est nécessaire d'en prévoir deux autres distincts des premiers pour acheminer les deux tensions VI et V2 susdites à l'objet porteur d'informations.
Le but de la présente invention est de réduire à deux le 30 nombre de contacts assurant la liaison entre les deux dispositifs, ces deux contacts permettant à la fois le transfert des divers signaux électriques dans un sens ou dans l'autre et l'alimentation en énergie électrique de l'un des dispositifs, en l'occurrence ledit objet, à partir de l'autre dispositif.
35 A cet effet, l'appareil objet de l'invention du genre précité est caractérisé en ce qu'il comprend, outre un contact de retour, un contact unique assurant les liaisons électriques, et en ce que le dispositif récepteur comporte au moins un réseau délivrant la tension d'alimentation et qui est relié par l'intermédiaire d'un 40 élément à conduction unidirectionnelle aux deux contacts.
On va maintenant décrire en détails l'invention en se reportant aux dessins annexés sur lesquels:
Fig. 1 représente schématiquement deux dispositifs reliés par des contacts devant assurer un certain nombre de transferts 45 d'un dispositif à l'autre;
Fig. 2 représente schématiquement un appareil conforme à l'invention assurant les mêmes fonctions entre les deux dispositifs delà fig. 1;
Fig. 3 représente le schéma logique partiel d'un mode de 50 réalisation de l'appareil de la fig. 2 ;
Fig. 4 représente une vue plus détaillée de l'appareil de la fig. 3;
Fig. 5 représente le diagramme des signaux de données transférés du dispositif B vers le dispositif A;
55 Fig. 6 représente le schéma logique des circuits du dispositif B destiné à la réception et à l'émission des signaux de donnée ;
Fig. 7 représente divers signaux élaborés au niveau des circuits de dispositifs A et B ;
Fig. 8 représente divers signaux de commande du dispo-60 sitif A;
Fîg. 9 représente divers signaux du circuit de commande du générateur de signaux d'horloge du dispositif A, et
Fig. 10 représente le schéma électrique d'une variante de réalisation du dispositif B.
65 Sur la figure 1, on a représenté schématiquement deux dispositifs A et B dont la liaison est assurée à l'aide de contacts permettant d'assurer temporairement le transfert de signaux électriques de données entre les dispositifs A et B, ainsi que
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l'alimentation en énergie électrique du dispositif B à partir du dispositif A.
L'invention concerne plus particulièrment, mais non exclusivement, l'échange de données digitales par transmission d'impulsion entre un circuit émetteur fixe (dispositif A) et un élément portatif récepteur (dispositif B) pourvu de contacts électriques coopérant durant tout le temps de la transmission avec des contacts électriques appropriés dont est équipé la dispositif fixe A.
Dans ce type d'application, un signal porteur de données S doit être envoyé du dispositif A vers le dispositif B, un signal porteur de données E doit être envoyé du dispositif B vers le dispositif A et un signal d'horloge H de synchronisation doit être envoyé du dispositif A vers le dispositif B, pour traiter en synchronisme les données échangées dans chacun des deux dispositifs.
En outre, il est nécessaire que le dispositif A fournisse au dispositif B un signal de commande VS et deux tensions d'alimentation électrique, l'une, VI, destinée à l'alimentation des circuits logiques du dispositif B et l'autre, V2, destinée à la programmation de la mémoire que comporte le dispositif B. Enfin, il faut prévoir une liaison 0 de retour.
Le brevet français 2 386 080 mentionné ci-dessus décrit une application de ce type dans laquelle il est prévu cinq contacts pour assurer les différentes liaisons évoquées plus haut, à savoir un contact pour les signaux d'horloge, un contact pour les signaux de données (dans un sens ou dans l'autre) et de commande, deux contacts pour les deux tensions VI et V2 et un contact de retour.
Dans le brevet français 2 397 027 de la titulaire intitulé «Perfectionnements aux dispositifs de transmission de signaux électriques entre deux dispositifs reliés par des contacts», on a proposé, dans le cadre d'une application au système objet du brevet français 2 386 080 des moyens pour réduire au minimum les contacts destinés à assurer entre les deux dispositifs en question le transfert des divers signaux de données et de commande.
Le but de la présente invention est de réduire encore le nombre des contacts distincts entre deux dispositifs du genre ci-dessus pour les ramener à la valeur minimale 2, c'est-à-dire un seul contact assurant non seulement le transfert des différents signaux, mais encore l'application des deux tensions en question et un contact de retour.
On a représenté très schématiquement sur la fig. 2 un appareil conforme à l'intenvion. Sur cette fig. 2, le dispositif B comprend un circuit Ml d'élaboration et de transmission des signaux et tensions et un circuit M2 d'exploitation.
Le circuit M2 reçoit du circuit Ml le signal SR qui est le signal de réception du signal S émis par le dispositif A, le signal VSR, qui est le signal de réception du signal de commande VS émis par le dispositif A et le signal HR, qui est le signal de réception du signal d'horloge H émis par le dispositif A, ainsi que les deux tensions VI et V2.
Le dispositif A comprend un circuit M3 de transmission et d'élaboration de signaux et un circuit M4 d'exploitation et de commande.
Le circuit M3 reçoit du circuit M4 le signal SE qui est le signal d'émission du signal S, le signal VSE, qui est le signal d'émission du signal de commande VS, et le signal HE, qui est le signal d'émission du signal d'horloge H. Enfin, le circuit M3 envoie au circuit M4 le signal ER, qui est le signal de réception du signal E provenant du dispositif B.
Le circuit Ml est relié au circuit M3 par deux contacts interposés dans les lignes 1 et 2.
La fig. 3 représente le schéma logique d'un mode de réalisation des circuits Ml et M3 de l'appareil de la fig. 2. Le circuit M3 comprend un élément 14 de génération de courant. Cet élément 14 est chargé de transmettre des signaux en courants en contrôlant l'existance des courants. Pour plus de détails sur cet
élément, on peut se reporter au brevet FR No. 2 379 949 de la titulaire intitulé «Dispositif de contrôle inséré entre un circuit émetteur et un circuit récepteur pour la transmission de signaux électriques».
5 L'élément 14 est susceptible de générer deux courants 10 et II, dont le sens est indiqué par des flèches sur la fig. 3, empruntant les lignes 1 et 2, + V3 et — V4 sont deux tensions d'alimentation de l'élément 14.
L'élément 14 reçoit un signal VE de commande de liaison io des deux dispositifs A et B et deux signaux SE et SE provenant d'un élément 16 à portes recevant les signaux SE, VSE et HE en provenance du circuit M4.
L'élément 10, implanté dans le circuit Ml, est traversé par les courants I0 et Ii et est chargé de détecter les signaux émis par i5 l'élément 16.
L'élément 12, relié à l'élément 10, est chargé de transformer les courants I0 et Ix en tensions (VI, V2).
L'élément 11 relié aux deux lignes 1 et 2 est chargé d'émettre les signaux en provenance du circuit M2 à destination du 20 circuit M4. A cet effet, l'élément 11 est relié à un élément 13 recevant le signal EE et envoyant les signaux SR, VSR et HR vers le circuit M2.
Dans le circuit M3, l'élément 15, relié à la ligne 1, est chargé d'élaborer le signal ER destiné au circuit M4 l'élément 17, éga-25 lement relié à la ligne 1, est chargé de commander un générateur d'horloge 18.
On va maintenant se reporter à la fig. 4 qui représente en détails la structure des éléments 10,11,12,15,16 et 17.
L'élément 10 comprend un photo-coupleur 10 a constitué 30 d'une diode 20 insérée dans la ligne 1 et d'un transistor 21 polarisée par la tension V2 et dans le circuit du collecteur duquel est interposée une résistance 10b. La tension disponible au collecteur du transistor 21 est envoyée vers l'élément 13 (non représenté).
35 Le courant I0 est dérivé par la diode 10 c (bidirectionnelle) disposée en parallèle avec le photo-coupleur 10 a.
L'élément 11 comprend un photo-coupleur 11 a constitué d'une diode 22 alimentée par la tension V2 et dans le circuit de laquelle est insérée une résistance 11 b reliée à l'élément 13, et 40 d'un transistor 23 relié aux lignes 1 et 2.
L'élément 12 comprend un pont de diodes 12 a relié aux lignes 1 et 2, et dont l'autre diagonale alimente deux résistances 12 c et 12 e et à travers deux diodes de ZENER12 d et 12 f, et un condensateur 12 b shuntant la diagonale. Le réseau 12 c et 45 12 d fournit la tension VI et le réseau 12 e -12 f fournit la tension V2, ces deux tensions étant référencées par rapport à 0B (zéro du dispositif B).
L'élément 13 est représenté en détails à la fig. 6.
Dur la fig. 4 on a représenté symboliquement les contacts 50 reliant les dispositifs A et B par la référence C.
L'élément 15 de la fig. 4 comprend un amplificateur différentiel 15 a avec son potentiomètre de réglage 15 b alimenté entre V4 (tension stable) et 0 A (zéro du dispositif A) et une bascule bistable 15 c commandée par le signal d'horloge H3 et 55 délivrant le signal ER destiné au circuit M4.
L'élément 17 comprend deux amplificateurs différentiels 17 a et 17 c avec leur potentiomètre de réglage 17 b et 17 d alimentées entre V 4 (tension stable) et 0 A (zéro du dispositif A). Les sorties des amplificateurs 17 a et 17 c sont reliées à une porte 60 OU 17 e connectée à une bascule bistable 17 f commandant le générateur d'horloge 18, lequel délivre les différents signaux d'horloge H0, Hl, H2, H3 et HE utilisés.
L'élément 16 comporte irne bascule bistable 24 commandée par le signal d'horloge HE. La sortie Q de la bascule 24 est 65 reliée à une entrée d'une porte ET 25 a, tandis que la sortie Q est reliée à ime entrée d'une seconde porte ET 25 b. La porte ET 25 a reçoit également le signal d'horloge Hl et le signal de commande (validation) VSE. La porte ET 25 b reçoit également
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le signal d'horloge H2, ainsi que le signal VSE. Ce dernier est également appliqué par l'intermédiaire d'un inverseur 26 à une porte ET 25 c recevant également le signal d'horloge HE.
Les trois portes ET 25 a, 25 b et 25 c sont reliées à une porte OU 27 reliée, d'une part directement (signal SE) à l'élément 14 et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un inverseur (signal SE) audit élément 14.
Enfin, l'élément 14 est susceptible de délivrer un signal logique DCB informant sur la bonne réception par le dispositif B des signaux émis par le dispositif A.
L'élément 13 schématisé sur la fig. 3 est représenté plus en détails sur la fig. 6.
Cet élément comprend un élément de mise en forme 13 a relié à un monostable 13 c de durée ta délivrant le signal HR, à un monostable de 14 b de durée te et à une bascule 13 e chargés de délivrer le signal SR.
Le monostable 13 c est relié à un monostable 13d durée tb, lui-même relié à la bascule 13 e et à un monostable 13 f de durée td à travers une porte ET 13 g. Le monostable 13 b est également relié à la porte ET 13 g. La sortie Q du monostable 13f valide le signal à émettre EE par l'intermédiaire de la porte logique NON-ET à collecteur couvert 13h.
Le fonctionnement de l'appareil décrit ci-dessus est le suivant.
Dans cet appareil il s'agit d'assurer le transfert, depuis le dispositif A vers le dispositif B, du signal de donnée S, du signal de commande VS, du signal d'horloge H, et l'alimentation par les tensions V1 et V 2 des circuits du dispositif B. H s'agit également d'assurer le transfert, depuis le dispositif B vers le dispositif A, du signal de donnée E.
Toutes ces fonctions s'effectuent par le canal des deux contacts C des deux lignes 1 et 2.
Le transfert du dispositif A vers le dispositif B des signaux S, VS et H s'effectue exactement de la même manière que dans le dispositif décrit dans le brevet FR No. 2 397 027 précité.
Au niveau du dispositif A, l'élément 14 assure l'émission SE du signal S, l'émission VSE du signal de commande VS, et l'émission HE du signal d'horloge H, cependant que l'élément 15 assure la réception ER du signal E provenant du dispositif B.
Au niveau du dispositif B, l'élément 13 assure la réception SR du signal S, la réception HR du signal d'horloge H et la réception VSR du signal de commande VS, cependant que l'élément 11 assure l'émission EE du signal E.
L'élément 14 analogue à l'élément 20 du dispositif de la fig. 7 du brevet FR No. 2 397 027 ci-dessus comporte un premier générateur de courant engendrant le courant I0 et un second générateur de courant engendrant le courant Ix.
Dans le dispositif B, les courants I0 et lx sont démodulés de manière à obtenir le signal HR (signal d'horloge à réception) et le signal SR (signal S à la réception).
Lorsque le dispositif A doit envoyer un signal S à destination du dispositif B, un signal de commande de liaison VE des dispositifs A et B (fig. 8) est envoyé à l'élément 14, qui envoie le courant Iq vers les dispositif B.
Le condensateur 12 b de l'élément 12 se charge, la tension aux bornes de ce condensateur étant surveillée par l'élément 17 qui démarre le générateur 18 délivrant les différentes horloges (Hl, H2, H3 et HE) à partir de l'horloge de base HO.
La figure 9 indique les différents signaux de sortie des composants 17 a, 17 b, 17 c, 17 d, et 17 e de l'élément 17.
L'émission du signal S est validée par le signal VSE appliqué aux portes ET 25 a, 25 b et 26 c.
Lorsqu'apparaît un front montant du signal d'horloge HE, la bascule 24 reçoit le bit à émettre. L'élément 14 est chargé d'effectuer la modulation en durée des impulsions de courants I0 et Ix, en vue de transmettre l'état binaire 0 ou 1.
On ne reprendra pas en détails la description de ce processus de modulation. Il suffira de se reporter à la description donnée dans le brevet FR No. 2 397 027 précité.
L'élément 13 représenté sur la fig. 6 qui assure la réception des signaux S, VS et l'émission du signal E, est identique au s circuit B représenté à la fig. 7 du brevet ci-dessus et fonctionne de la même manière.
La bascule 13 e délivre le signal SR qui est identique au signal SE, mais décalé dans le temps. L'état de cette bascule sera pris en compte par le circuit d'utilisation M2, selon l'état du io signal VSR délivré par le monostable 13 f et qui informe sur le sens de transfert.
Si l'impulsion de durée te délivrée par le monostable 13 b et apparaissant au front descendant du signal provenant du dispositif A et passant de I0 à Ii, tombe en dehors de l'impulsion tb du 15 monostable 13 d, c'est que le signal émis par le dispositif A est un signal S (avec S=O ou S=1). La bascule 13 f délivre sur sa sortie Q le signal de validation de la réception (VSR) du signal S.
Si le signal de durée te se produit (fig. 7) pendant la durée 20 tb, cela correspond à un signal I0, Ij de période égale à celle du signal HE. Cette modulation particulière des courants Iq, It est commandée par le signal VSE et constitue un signal envoyé pour le dispositif A au dispositif B pour l'informer d'avoir à envoyer le signal E à destination du dispositif A.
25 Les fig. 5 et 7 illustrent cette émission du signal E, qui est sensiblement différente de celle opérée dans le dispositif objet du brevet FR No. 2 397 027 précité puisqu'on effectue une modulation de la tension existant entre les lignes 1 et 2, et non plus une modulation an amplitude d'un courant engendré dans le 30 dispositif récepteur.
En effet, selon que le signal EE à émettre est 1 ou 0, l'élément 13 h appliquera ou non à l'élément 11 le signal de durée td apparaissant à la sortie Q de la bascule 13 f.
La fig. 7 illustre le cas du signal EE = 1 à émettre. Dans ce 35 cas, le signal de durée td est appliqué à l'élément 11 qui dérive par le transistor 23 le courant I0. La tension entre les lignes 1 et 2 devient nulle durant le temps td. Du fait du seuil négatif imposé par le potentiomètre 15 b, la sortie de 15 a est maintenue haute et lorsqu'apparaît le signal d'horloge H3, la bascule 40 15 c passe en position 1.
Dans le cas du signal EE = O (fig. 5), aucun signal n'est transmis par l'élément 13 h et la modulation Ix, I0 n'est pas perturbée, en sorte qu'il ne se produit plus de coïncidence entre l'apparition du signal d'horloge H3 et de la position haute de la 45 sortie 15 a et de la bascule 15 c passe à l'état O.
Il est à noter que lors de l'émission d'un signal EE = 1, le courant Iq est durant le temps td dérivé par l'élément 11 a et, par conséquent, n'alimente pas l'élément 12. Il faut donc que cette durée td soit la plus courte possible.
50 Le rôle de l'élément 12 est de fournir au dispositif B les deux tensions VI et V2 par redressement des signaux Iq, It alternatifs véhiculés par les lignes 1 et 2.
Ces courants Iq, It exsistent en permanence sur les lignes 1 et 2, excepté pendant les très courts instants td, qu'il s'agisse de 55 l'émission du signal S de A vers B de l'émission du signal E de B vers A.
La continuité des tensions V1 et V2 est assurée par le pont redresseur 12 a, auquel est associé le condensateur tampon 12 b.
La fig. 10 représente une variante de réalisation des élé-60 ments 10,11 et 12 du dispositif B de la fig. 4.
Sur cette figure 10, les éléments 30,31 et 32 assurent les mêmes fonctions que les éléments 10,11 et 12 respectivement.
Le courant Ix traverse la diode 32 a et le condensateur 32 b le l'élément 32, ainsi que la diode 30 a de l'élément 30. 65 Le courant Iq traverse la résistance 30 b de l'élément 30,
puis la diode 31 b et la résitance 31a, ou bien le transistor 31c de l'élément 31.
Lorsque l'élément 13h n'est pas saturé, un condensateur
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31 e se charge à travers les résistances 31 b et diode 31 f. Lorsqu'apparaît ledit signal de durée td, l'élément 13 h est saturé et le condensateur 31 e se décharge à travers la jonction émetteur-base du transistor 31 c, qui se sature et dérive le courant, I0 provoquant une chute de tension entre les lignes 1 et 2 qui sera détecté au dispositif A par l'élément 15.
L'élément 32 fournit les tensions VI et V 2 par l'intermédiaire des réseaux résistance 32 c- diode de ZENER d et résistance 32 a — diode de ZENER 32 f respectivement. L'élément 32 ne prend en compte que le courant 1^ et pendant la durée s d'apparition du courant Iq le condensateur tampon 32 b assure la continuité des tensions V1 et V 2.
C
8 feuilles dessins
Claims (9)
1. Appareil comportant un dispositif émetteur et un dispositif récepteur entre lesquels sont transmis des signaux électriques, le dispositif émetteur (A) et le dispositif récepteur (B) étant reliés par l'intermédiaire de contacts (C) susceptibles d'assurer un échange entre les deux dispositifs de signaux de données numériques (S,E) et l'envoi à partir du dispositif émetteur (A) vers le dispositif récepteur (B) de signaux de synchronisation et de commande et d'au moins une tension d'alimentation (VI ; V2), les signaux de données (S) émis par le dispositif émetteur (A) étant élaborés par un premier circuit (M3) et les signaux de données (E) émis par le dispositif récepteur (B) étant élaborés par un second circuit (Ml), caractérisé en ce qu'il comprend, outre un contact de retour (C), un contact unique (C) assurant les liaisons électriques, et en ce que le dispositif récepteur (B) comporte au moins un réseau (12e, 12f ; 12c, 12d) délivrant la tension d'alimentation (VI ; V2) et qui est relié par l'intermédiaire d'un élément à conduction unidirectionnelle (12a) aux deux contacts (C).
2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau est constitué d'une résistance (12e; 12c) en série avec une diode Zéner (12f ; 12d), un condensateur tampon (12b) étant interposé entre le réseau et l'élément à conduction unidirectionnelle (12a).
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REVENDICATIONS
3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément à conduction unidirectionnelle (12a) est un pont redresseur à diodes.
4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément à conduction unidirectionnelle est une diode (32a).
5. Appareil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif récepteur (B) comporte un élément de mise en court-circuit (11) des deux contacts (C) commandé par le signal de commande de manière à moduler en amplitude la tension présente entre ces deux contacts (C) suivant deux valeurs selon que la donnée à transmettre est un bit «0» ou un bit «1», le dispositif émetteur (A) comportant un circuit de détection (15) de cette modulation d'amplitude.
6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le circuit de détection (15) du dispositif émetteur (A) est constitué par un amplificateur différentiel (15a) relié à l'un des contacts (C) et à un potentiomètre réglable (15b), la sortie de l'amplificateur (15a) étant relié à une bascule bistable (15c) commandée par un signal d'horloge (H3).
7. Appareil selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'élément de mise en court-circuit (11) est constitué par un photo-coupleur (lia).
8. Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que différentes horloges sont engendrées au niveau du dispositif émetteur (A) sous la commande d'un élément (17) constitué de deux amplificateurs différentiels (17a, 17c) reliés à l'un des contacts (C) et à deux potentiomètres réglables (17b, 17d) respectivement, et d'une bascule bistable (17f) reliée par l'intermédiaire d'une porte logique OU (17 e) aux deux amplificateurs (17a, 17c).
9. Appareil selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif récepteur (B) comprend un élément de détection (10) des signaux émis par le dispositif émetteur (A), cet élément de détection étant constitué par un photo-coupleur (10a).
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