HU191118B

HU191118B - Adatátviteli modem főleg kis- és középsebességu adatátviteli rendszerekhez

Info

Publication number: HU191118B
Application number: HU17084A
Authority: HU
Inventors: Jozsef Fellegi; Janos Foeldi; Aranka Molnar; Laszlo Roetler
Original assignee: Videoton Elektronikai Vallalat,Hu
Priority date: 1984-01-17
Filing date: 1984-01-17
Publication date: 1987-01-28
Also published as: HUT35890A

Abstract

Adatátviteli modem egy telefonvonal és egy adatvégberendezés között kapcsolat létesítésére, ahol a telefonvonal vonali csatolóhoz (1) és ehhez kapcsolódó vonali illesztőhöz (2) csatlakozik. A vonali illesztő (2) kimenete bemenő szűrőn (3) keresztül vezérelhető erősítő (11) bemenetével van összekötve, ennek vezérlő bemenete automatikus erősítésszabályozó jeleket kap egy mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység (14) egyik kimenetéről. A vezérelhető erősítő (11) kimenete analóg-digitál konverter (12) bemenetével, ennek kimenete digitális szűrő és demodulátor egység (15) bemenetével van összekötve, A digitális szűrő és demodulátor egységnek (15) a telefonvonal felé irányuló kimenetéhez digitál-analóg konverter (13) digitális oldala csatlakozik, ennek kimenete szintbeállító áramkörön (4) keresztül a vonali illesztő (2) bemenetéhez csatlakozik. A digitális szűrő és demodulátor egység (15) és a mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység (14) között kétirányú többvonalas kapcsolat van. Az adatvégberendezés felé a kapcsolatot illesztőegység (5) létesíti, ez látja el a szükséges TTL szintű jelkonverziót, és az említett kapcsolat a rendszer fő buszán keresztül jön létre. A buszhoz csatlakozik egy diagnosztikai csatoló (10), amely önmagában ismert felépítésű. A modem működéséhez szükséges órajeleket óragenerátor (8) állítja elő, «amely kapcsolódik a mikroprogramozolt vezérlő és modulátor egységgel (14) és a digitális szűrő és demodulátor egységgel (15). Az óragenerátor (8) kimenete szinkron áramkörhöz (7) csatlakozik, amely kétirányú kapcsolatban van a mikroprogramozott vezérlő és modulátor egységgel (14).

Description

A találmány tárgya adatátviteli modem, főleg kisés középsebességű adatátviteli rendszerekhez egy szabványos adat-végberendezés és egy adatátviteli vonal, főleg távbeszélő vonal között kétirányú adatátviteli kapcsolat létesítésére, amely tartalmaz az adatvégbeicndczés felé csatlakozó illesztőegységcl, ehhez csatlakoztatott modulátort, a modulátor kimeneti jeleinek frekvenciaspektrumát befolyásoló adószíírőt, az adatátviteli csatornához csatlakoztatott vonali csatolót és ezzel összekapcsolt vonali illesztőt, ez utóbbi kimenetéhez kapcsolódó bemenő szűrőt, ennek kimenetéhez csatlakoztatott vezérelhető erősítőt, dcmodulátort, ennek áramköréhez, csatlakoztatott vevőszűrőt, a modulátor kimenetéhez kapcsolt szintbeállító áramkört, amelynek kimenete a vonali illesztőhöz csatlakozik, továbbá automatikus erősítésszabályozót, amelynek kimenete a vezérelhető erősítő vezérlő bemenetéhez csatlakozik, továbbá szinkron áramkört, analóg-digitál konvertert, valamint digitálanalóg konvertert és adott esetben teszt generátort és diagnosztikai csatolót.

Ismeretes, hogy a hangfrekvenciás csatornákon történő soros, bináris formátumú adattovábbításra szolgáló adatátviteli berendezések jellegükből adódóan igen sok lineáris „analóg” áramköri egyseget tartalmaznak (pl. adó- és vevőszűrő, automatikus erősítésszabályozó, demodulátor, szinkronizáló és jelregeneráló áramkörök). Ilyen rendszerű funkcionális egységek felhasználásával készültek a kereskedelmi forgalomban levő berendezések (pl. TAM 200; TAM 600-603; AM 1200; VIDEOTON-60200, 60300). Ezek a készülékek felépítésükben lényegileg megegyeztek a szocialista országokban fejlesztett hasonló rendeltetésű berendezésekkel.

Ezek és hasonló, lineáris áramköröket és hangolt elemeket tartalmazó adatátviteli modemek hiányosságai a következők:

— Nehezen valósítható meg a hőniérsékletváltozásoktól való függetlenség, valamint a paraméterek hosszú idejű stabilitása.

— A gyártást nehézkessé teszi az elengedhetetlen és bonyolult bemérési, hangolási eljárás.

— Üzemeltetésük és javításuk költséges és kiterjedt műszerparkot igényel.

— Diagnosztizálásuk csak igen nagy költségráfordítással biztosítható, mivel az áramkörök nem illeszkednek a digitális környezethez.

— Az igények változása esetén gyakorlatilag nem módosíthatók, az új követelményekhez új áramkörök tervezésére van szükség.

A találmány feladata olyan adatátviteli modem létrehozása, amely a lehető legnagyobb mértékben digitális áramkörökből épül fel és ezért képes kiküszöbölni az analóg szűrő, modulátor és demodulátor áramköröknél fellépő hiányosságokat.

A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy az adatátviteli módónban előforduló szűrési, sávhatárolási, modulálást és demodulálási funkciók ellátását digitális úton is gazdaságosan el lehet végezni, ha két egymástól függetlenített processzor szervezésű áramkörrel egy-egy időmultiplex mikrorendszert képezünk ki, amelyek sebessége elegendően nagy ahhoz, hogy az adatátviteli modem2 bán előforduló legnagyobb sebességek mellett is gyakorlatilag real-time módon több különböző szűrési és műveletvégzési funkció végrehajtása megtörténhessen. A digitális szűrés és sávhatárolás elve önmagában ismert, lényegében a digitális alakban megjelenő mintaveit értekeken végzett mííveletvégzésic vezethetők vissza.

A két önálló funkcionális egység közül az első egy mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység, amelynek feladata a működéshez szükséges vezérlőjelek feldolgozása, a modulálást funkció ellátása, a demodulált jel szintjének regenerálása és az eddig analóg úton megoldott automatikus crősítésszabályozás vezérlése. Felépítését tekintve a mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység nyolcbites szervezésű, alkalmas 16 aritmetikai és logikai utasítás, feltételes ugró utasítás és több aritmetikai toló utasítás elvégzésére, tartalmaz egv lizcuhat byte-os gyorsregisztert, egy 512 byte-os programozott memóriát, és programszámlálót, amely 256 utasításos mikroprogram és 256 utasításos interrupt alprogram végrehajtását teszi lehetővé.

A másik önálló funkcionális egységet egv digitális szűrő és demodulátor egység képezi, amely felépítését tekintve három időben multiplexeit működésű digitálisan realizált nonrekurzív szűrőt, továbbá egy autokorrelációs elven működő kvadratikus detektort tartalmaz. Ez az egység ellátja a vett vonali jelek szűrését, sávhatárolását, a digitális modulátor kimenőjelének sávkorlátozását, a demodulációt cs az ezt követő aluláleresztő szűrés funkcióját. Λ lineáris szűrési funkciókat azáltal tudjuk digitális úton megvalósítani, hogy a konvolúciós Integrálban meghatározott folytonos műveleteket az előforduló jelek sávkorlátozott jellegét figyelembe véve véges szánni lineáris szorzást és összegzési műveletre vezetjük vissza. A jelek digitális reprezentánsain ezek a műveletek végrehajthatók.

A találmány szerint tehát az itt leírt elveken alapuló adatátviteli modemot hoztunk létre főleg kisés középsebességű adatátviteli rendszerekhez egy szabványos adat-végberendezés és egy adatátviteli vonal, főleg távbeszélő vonal között kétirányú adatátviteli kapcsolat létesítésére, amely tartalmaz az adatvégberendezés felé csatlakozó illesztőegységet, ehhez csatlakoztatott modulátort, a modulátor kimeneti jeleinek frekvenciaspektrumát befolyásoló adószűrőt, az adatátviteli csatornához csatlakoztatott vonali csatolót és ezzel összekapcsolt vonali illesztőt, ez utóbbi kimenetéhez kapcsolódó bemenő szűrőt, ennek kimenetéhez csatlakoztatott vezérelhető erősítőt, demodulátort, ennek áramköréhez csatlakoztatott vevőszú'ró't, a modulátor kimenetéhez kapcsolt szintbeállító áramkört, amelynek kimenete a vonali illesztőhöz csatlakozik, továbbá automatikus erősítésszabályozót, amelynek kimenete a vezérelhető erősítő vezérlő bemenetéhez csatlakozik, továbbá szinkron áramkört, analóg-digitál konvertert, valamint digitálanalóg konvertert és adott esetben teszt generátort és diagnosztikai csatolót és a találmány szerint az eddig felsorolt részben analóg egységeken kívül minden további egység TTL szintű digitális áramkörből épül fei, és az így kialakított modemnek modulá-23

191 113 tora, adó- és vevőszűrője, továbbá demodulátora cgvegy processzorral vezérelt többszörös áramköri kihasználású, időmultiplex szervezésű két együttműködő áramköri egységben van kialakítva, ezek egyikét mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység, a másikat digitális szűrő és demodulátor egység képezi, ahol a mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység adat- és címbusza ki- és bemeneti adatokhoz tartozó regiszter sorral kapcsolódik, amely az illesztőegységhez csatlakozik, továbbá központi óragenerátorral és a szinkron áramkörrel van összekötve, a mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység digitális modulált jelet szolgáltató kimenete a digitális szűrő és demodulátor egység bemenetéhez csatlakozik, megszakítás kérés bemenete a digitális szűrő és demodulátor egység megszakítás kimenetével van összekapcsolva, a digitális szűrő és demodulátor egység feldolgozott adatokhoz tartozó kimenete egyrészt a mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység bemenetéhez, másrészt a digitál-analóg konverter digitális bemenetéhez csatlakozik, belépő adatokhoz, tartozó bemenete az analóg-digitál konverter digitális oldalával kapcsolódik, órajelbemenete az óragenerátorral van összekötve, a ki- és bemeneti adatok regisztersorának egyik kimenete a vezérelhető erősítő vezérlő bemenetéhez csatlakozik és a digitál-analóg konverter analóg kimenete a szintbeállító áramkör bemenetéhez, az analóg-digitál konverter analóg bemenete pedig a vezérelhető erősítő kimenetéhez csatlakozik.

Azon túlmenően, hogy az alkalmazott digitális technika révén a találmány szerint kialakított adatátviteli modem kiküszöböli az analóg lineáris áramkörök használatakor fellépő és a bevezetőben vázolt problémákat, azaz hőmérsékletfüggés miatt elhangolódás nem következik be, a bonyolult hangolási feladatok elmaradnak, valamint lényegesen javul a rövid- és hosszúidejű megbízhatóság, újabb nemvárt előnyök is adódnak. Ezek közül a legjelentősebb, hogy az egyes elvégzendő funkciókhoz nem kell egy-egy különálló áramkört hozzárendelni, mert a processzorszervezéssel megvalósított időmultiplex működés egyidejűleg, egyetlen struktúrával több, eddig elkülönült feladat ellátását is lehetővé teszi. Ennek következtében az áramkörök száma, helyszükséglete, költsége és meghibásodási lehetősége lényegesen lecsökken. Ezzel legalább egyenértékű másik előny abból adódik, hogy a modem által ellátandó feladatok vagy specifikációs adatok változása esetén nem kell a berendezést eldobni vagy lényegesen átalakítani, mert a specifikációs adatoknak megfelelő működés a fixen tárolt mikroutasítások cseréjével egyszerűen megváltoztatható. Ebből adódik, hogv a különböző sebességekre, modulációs rendszerekre kialakított modemek egyetlen gyártmányból minimális változtatási szükséglet mellett realizálhatók. Mindez a gyártási, raktározási és szervizelési költségek jelentős csökkentését teszi lehetővé.

A találmány szerinti adatátviteli modem felépítését és működését a továbbiakban egy példa kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti adatátviteli modem általános tömbvázlata, a

2. ábra az. 1. ábrán vázolt 14 inikioprogramozolt vezérlő és modulátor egység belső felépítését szemléltető tömbvázlat, a

3. ábra az 1. ábrán vázolt 15 digitális szűrő és demodulátor egység tömbvázlata és a

4. ábra a modulátor egymással kapcsolódó egységeit szemlélteti, amikor az adatátviteli modem ncgyfázisú fázismodulált jelet előállító MDI’SK modemként van kialakítva.

Az 1. ábrán vázolt általános tömbvázlat szerint a találmány szerinti adatátviteli modem egy telefonvonal, valamint egy olyan adatvégberendezés között valósít meg kétirányú adatátviteli kapcsolatot, amely kielégíti a CCITT V.24 szánni ajánlásban rögzített előírásokat. A telefonvonal olyan csatoló áramkörrel kapcsolódik, amely 1 vonali csatolóból és ehhez kapcsolódó 2 vonali illesztőből áll. Az l vonali csatolón kétirányú forgalom zajlik, a 2 vonali illesztő pedig a forgalmat irányonként elkülöníti. A telefonvonalról érkező jelek 3 bemenő szűrőn keresztül 11 vezérelhető erősítő bemenetéhez kapcsolódnak. Λ 11 vezérelhető erősítő vezérlő bemeneté 14 mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység egyik kimenetével van összekötve, ezen kapcsolaton keresztül kapja az automatikus erősítésszabályozáshoz szükséges vezérlő jeleket. A (1 vezérelhető erősítő kimeneté 12 analógdigitál konverter analóg bemenetével kapcsolódik, ennek digitális kimenete 15 digitális szűrő és demodulátor egység bemenetével van összekötve. A 15 digitális szűrő és demodulátor egységnek a telefonvonal felé irányuló kimenetéhez 13 digitál-analóg konverter digitális oldala csatlakozik, ennek kimenete 4 szintbeállító áramkörön keresztül a 2 vonali illesztő bemenetéhez csatlakozik. A 15 digitális szűrő és demoduláfor egység között kétirányú többvonalas kapcsolat ^van, ezeket az 1. ábrán irányonként tüntettük fel, külön bejelöltük a 14 mikroprogramozott vezérlő és modulátor felé megszakítást kezdeményező kapcsolatot.

Az adatvégberendezés felé a kapcsolatot 5 illesztőegység létesíti, ez látja el a szükséges TTL szintű jelkonverziót, és az említett kapcsolat a rendszer fő buszán keresztül jön létre. A buszhoz csatlakozik egy 10 diagnosztikai csatoló, amely önmagában ismert felépítésű, és az átviteli rendszer ellenőrzéséhez szükséges központi vizsgáló egységek felé létesít kapcsolatot. A modem működéséhez szükséges órajeleket 8 óragenerátor állítja elő, amely kapcsolódik a 14 mikroprogramozott vezérlő és modulátor egységgel és a 15 digitális szűrő és demodulátor egységgel. A 8 óragenerátor kimenete 7 szinkron áramkörhöz csitlakozík, amely kétirányú kapcsolatban van a 14 mikroprogramozott vezérlő és modulátor egységgel. A modem működéséhez szükséges egyenáramú tápfeszültségeket 9 tápegység létesíti.

A 2. ábrán vázolt módon a 14 mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység felépítése a következő. Az egység 30 aritmetikai cs logikai egységének bemenete egyrészt egy belső 80 adatbusszal, másrészt 31 akkumulátoron keresztül saját kimenetével kapcsolódik, a 31 akkumulátor több-bites kimeneti buszvonala 32 akkumulátor csatolón keresztül a 80 adatbusszal, másrészt 27 feltétel szelektáló áramköri ' blokkal

1S1 118 kapcsolódik, ennek egv-cgy bemeneté az I. ábrán vázolt 5 illesztőegységgel és a lö diagnosztikai csatolóval kapcsolódik. A rajz áttekinthetőségének megőrzése érdekében a többi ábrán levő egységekkel való kapcsolódást az érintett egységek hivatkozási számainak a csatlakozó vonalak mellett történő feltüntetésével jelöltük.

A 27 feltétel szelektáló áramköri blokk egyik bemenete 26 utasítás dekódoló egyik kimenetével kapcsolódik, kimenete pedig 24 program számlálóhoz csatlakozik. A 26 utasítás dekódoló bemenete a rendszer mikroprogramját tartalmazó 23 PROM tár kimenetéhez kapcsolódik, egy további kimenete a 30 aritmetikai és logikai egység utasítás bemenetéhez csatlakozik.

A 23 PROM tár bemenete az egység 81 cimbuszához kapcsolódik, ide csatlakozik egy másik 25 PROM tár bemenete is. A másik 25 PROM tár kimenete a 80 adatbusszal kapcsolódik. A 81 címbuszt a 24 program számláló kimenete állítja be, és ide csatlakozik egy 22 programszámláló oszlopregiszter egyik bemenete is, másik bemenete 21 megszakítás kezelőn keresztül a 15 digitális szűrő és demodulátor egység megszakítást kérő kimenetével van összekötve.

A belső 80 adatbuszhoz csatlakozik egy 33 RAM memóriaegység, egy 28 időzítő áramkör, a 15 digitális szűrő és demodulátor egységgel irányonként kapcsolatot létesítő 29 csatoló, valamint a külső egységek felé kapcsolatot teremtő kimeneti és bemeneti 34 regisztersor.

A 3. ábrán vázolt 15 digitális szűrő és demodulátor egység felépítése a következő. 57 aritmetikai egységének A bemenete 55 akkumulátoron keresztül saját kimenetéről van visszacsatolva, B bemenete 62 mikropiOgramtárral kapcsolódik, középső bemeneté 56 operandus regiszter kimenetéhez van kapcsolva, amelynek egyik bemenetét a 62 mikroprogramtár vezérli. Az 56 operandus regiszter bemenete P, Q, R és S rekeszekből álló 54 gyorsregiszter kimenetéhez kapcsolódik, és ide csatlakozik 51 PROM áramkör kimenete, továbbá 52 címszámláló bemenete is. Az 52 címszámláló kimenete az 51 PROM áramkör címbemenetéhez csatlakozik. A működéshez szükséges vezérlőjeleket a 8 óragenerátor jelét fogadó 53 vezérlő áramkör állítja elő, amelynek egyik kimenete az 52 címszámláló órajel bemenetével kapcsolódik, további kimenetel órajeleket szolgáltatnak az 54 gyorsregiszter, valamint 59 RAM címszámláló részére.

Az 57 aritmetikai egység kimenete 58 regiszterhez csatlakozik, ennek kimenete 82 kimeneti adatsint képez, amely egyrészt az 54 gyorsregiszter bemenetével kapcsolódik, másrészt feldolgozott adatokat továbbít a 13 digitál-analóg konverter cs a 14 mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység részére. Az 59 RAM címszámláló 60 eiső RAM áramkörrel és 61 második RAM áramkörrel kapcsolódik, ezek kimenetei közösen 63 kódoló bemenetével vannak összekötve. Ide csatlakoznak a 14 mikroprogramozott vezérlő és modulátor egységből érkező adatok is. A 60 első RAM áramkör bemenete a 82 kimeneti adatsínnel, a 61 második RAM áramkör bemenele pedig a 12 analóg-digitál konverter kimenetével van összekötve és ez utóbbitól a belépő adatokat fogadja.

A 63 kódoló kimeneté a 62 niikropiogranitár bemenetéhez csatlakozik.

A 4. ábrán a modulátor egység azon áramkörei láthatók, amelyek az 5 illesztőegység felől érkező digitális jelekből négyfázisú MDPSK jeleket képesek előállítani.

Az 5 illesztőegység kimenete egyrészt 71 kódoló áramkör, másrészt 72 fáziszárt hurokára inkor bemenetéhez csatlakozik. A 72 liízíszárt hitiokárauikör kimenete 74 vezérlő számlánc bemenetéhez csatlakozik, ennek egyik kimenete 75 jelmintatároló áramkör bemenetéhez, másik kimenete pedig 73 RAM áramkörhöz kapcsolódik, amelynek bemenete a 71 kódoló áramkör kimenetével van összekötve és kimenete a 75 jelmintatároló áramkör egy másik bemenetéhez csatlakozik. A 71 kódoló áramkör és a 72 fáziszárt hurokáramkör vezérlője! bemenete a 74 vezérlő számlánc egyik kimenetével kapcsolódik.

A 75 jelmintatároló áramkör kimenete 76 összegző egyik bemenetével van összekötve, ennek kimenete 77 akkumulátoron keresztül 78 tároló regiszterhez csatlakozik. A 77 akkumulátor kimenete vissza van vezetve a 76 összegző második bemenetére. A 78 tároló regiszter a 13 digitál-analóg konverteren keresztül a 4 szintbeállító áramkörhöz csatlakozik.

A találmány szerinti adatátviteli modem működése a következő.

Az adatvégberendezéstől érkező adat és vezérlőjelek, valamint az adatvégberendezés felé küldött adat és válaszjelek V.24-TTL konverzióját az 5 illesztőegység végzi. A 10 diagnosztikai csatoló segítségével olyan külső diagnosztikai egység csatlakoztatható, amely TTL szinten kapcsolódhat a modem vezérlésébe, vagy érzékelheti a modem állapotát.

A vezérlőjelek feldolgozását, a szükséges áramköri időzítéseket, a modem áramkörök vezérlését, a modulált je! előállítását, a 14 mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység biztosítja. Ellátja továbbá a demodulált jelek regenerálását és a 1 5 digitális szűrő és demodulátor egység kimenőjel-szintjének mérésével a szükséges hurokerősítés beállításán keresztül all vezérelhető erősítőben kialakított AGC áramkör vezérlését.

A 15 digitális szűrő és demodulátor egység felépítését tekintve három, időben multiplexeit működésű digitálisan realizált nonrekurzív szűrőt, illetve egy autokorrelációs elven működő kvadratikus detektort tartalmaz. Ellátja a vett vonali jelek szűrését, sávhatárolását; a 14 mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység kimenőjelének sávkorlátozását; a demodulációt és a demodulációt követő aluláteresztő szűrő funkcióját.

A 14 mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység és a 15 digitális szűrő és demodulátor egység közötti együttműködés igen szoros, a szinkronizációt egyszintű interrupt kérés biztosítja.

Az áramköröket a 8 óragenerátor kvarcoszcillátora és vezérszámlánca hajtja meg.

A sávkorlátozott, modulált vivőfrekvenciás jel a 13 digitál-analóg konverter kimenetén jelenik meg. A miiietvételi frekvencia és annak felharmonikusai környékén megjelenő spektrumkomponensek levágása

191 113 és a megfelelő adóoldali szintkorrekció biztosítása a 4 szintbeállító blokkban történik.

Az adott frekvenciamodulált FSK jel olyan vonalcsatoló áramkörre jut, amelyet részben a 2 vonali illesztő, részben pedig az I vonali csatoló képez.

A távbeszélő vonalról érkező vett vivőfrekvencíás jel a nagyjelű zavaró interferenciás jelek elnyomását elősegítő 3 bemenő szűrőre jut. Szűrés után a bemenőjel szintingadozását a 11 vezérelhető erősítőben kialakított AGC áramkör csökkenti.

A 15 digitális szűrő és demodulátor egység bemenetére a 12 analóg-digitál átalakítón keresztül jutnak el a feldolgozandó hangfrekvenciás jelek. A szinkron üzemmódú működtetéshez szükséges elemi jel időzítéseket egy kisegítő 7 szinkron áramkör biztosítja.

Kezelőszervvel generálható autoteszt vizsgálat állapotban a 6 teszt generálói' egység állítja elő a CCl'l'T 511 szabvány szerinti álvéletlen jelsorozatot.

A TTL áramkörökkel felépített és a 2. ábrán vázolt 14 mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység fő tulajdonságai a következők:

- nyolc bites szervezésű;

- alkalmas tizenhat aritmetikai és logikai utasítás, aritmetikai toló utasítások, valamint tizenhat feltétel szerinti ugró utasítás végrehajtására;

- egyszintű, huzalozott gyors interrupt lehetőséggél rendelkezik;

- univerzális mozgató utasítások;

- tizenhat byte-os gyorsregiszter;

- 512 byte-os fix program (PROM);

- 8 „input” és 8 „output” eszköz címezhető;

- a ciklusidő minden utasításra < 200 msec.

A 24 programszámláló oly módon van kialakítva, hogy 256-utasításos mikroprogam és 256-utasításos interrupt alprograin futását teszi lehetővé. A 24 programszámláló tartalmát ugró utasításoknál a 27 feltétel szelektáló áramköri blokk által megszabott módon 81 címbuszon keresztül a mikroprogtammal címzett tetszőleges forrásból lehet módosítani.

A mikroprogramot a 23 és 25 PROM-tárak tárolják. A 23 PROM-tár kimenetének a 26 utasítás dekódoló által végzett dekódolásából származó vezérlőjelek biztosítják a mikroprogram futását.

A szükséges aritmetikai és logikai műveletetket a nyolc bites 30 aritmetikai és logikai egység végzi, ennek 31 akkumulátora lehetővé teszi a kétirányú aritmetikai eltolást. A 31 akkumulátor kimeneti adatvonalai 32 akkumulátor csatolón keresztül jutnak a központi 80 adatbuszhoz. A 80 adatbusz nyolc bites (three-state), univerzális és többirányú adatmozgatást tesz lehetővé.

A gyorsműködésű 33 RAM memóriaegység egyrészt interrupt kérésnél mentő-(oszlop)-regiszterekként szolgál, másrészt az adatok átmeneti tárolását biztosítja. Az adatbuszra csatlakozik a külső adattranszfert biztosító csatoló áramköröket tartalmazó 34 regisztersor. Az egyszintű interrupt kérést a 21 megszakításkezelő szervezi. A 24 programszámláló tartalmának mentését hardware úton a 22 programszámláló oszlopregiszlcr biztosítja. Az interrupt alprogramba térés kérését a 15 digitális szűrő és demodulátor egység mintavételi ciklusának megfelelően a szűrő vezérlése aktiválja.

A 15 digitális szűrő és demodutátor egység működése a 3. ábra alapján követhető:

Egy lineáris szűrő működését a konvohiciós integrál írja le (Duhamel-tétel):

y(t) = f X(t - t) g(r) dr , —oo ahol az v(t) a kimenőjel - a szűrő válasza az X(t) bemenőjelre, ha súlyfüggvénye g(r) alakú.

Mintavételezett rendszerekben hasonló összefüggés írható, a mintavételi frekvenciára tett korlátozó feltételek kielégítése mellett:

OO

Yn ~ *n k ?k k=

Hasonlóképpen a folytonos rendszerben felírtakra, az Y_n a kimenőjel értéke az n-edik mintavételi pontban, ha a bemenőjel mintavett értékeit X_n jelöli, és a súlysorozat a gr értekek halmaza. Az integrált, illetve konvolúciós szumrna határait nem szükséges a végtelenig kiterjeszteni, mivel a valós, stabil hálózatok súlyfüggvénye egy alkalmas T idő múlva lecseng, illetve elegendő kicsiny súlysorozat komponenseket már zérus értékkel lehet figyelembe venni. Az így adódó összefüggés lineáris transzformációja láthatóan megvalósítható véges számú szorzási és összeadást műveiét ismételt alkalmazásával, ami a szűrőbemenetre érkező, mintavételezett, digitalizált, kettes komplemensben ábrázolt adatsorozatra alkalmazható.

A kulcsfontosságú szorzási művelet elvégzésére és az akkumulálására a nagy sehessegigenvt figyelembe véve a mikroprogrammal vezérelt tizenkét bites 57 aritmetikai egység szolgál. A műveletvégzésre előkészített adatok 56 operaudus regiszterből vehetők ki. Az 55 akkumulátort egy tizenkét bites élvezérlésű regiszter képezi. A szorzás eredménye, illetve a feldolgozás további fázisaira az adatok az 58 regiszterben jelennek meg, aminek kimenete a 15 digitális szűrő és demodulátor egység 82 kimeneti adatsíneként is szolgál. A bemenő adatsorozat, amely a 12 analógéig! tál konverter kimenetén jelenik meg, a 61 második RAM áramkör bemenetére jut. A 61 második RAM áramkör Feladata a konvolúció folyamán szükséges adatsorozat cirkuláltatása.

Mivel az áramkör időben inultiplexálva bárom különböző szűrési funkciót lát el, az adatok gyűjtését, átmeneti tárolását a P, Q, R, S rekeszekkel rendelkező 54 gyorsregiszter biztosítja. Az 51 PROM áramkör a súlysorozat konstansokat tárolja, illetve egyes bitjei révén részt vesz a vezérlésben is. Az 51 PROM áramkörhöz tartozó 52 címszámláló a megfelelő súly függvény konstans elérését teszi lehetővé, illetve a ciklusidő, azaz a mintavételi frekvencia beállítását végzi az 53 vezérlőáramkörrel együtt.

Az 59 RAM címszámláló kettős funkciójú, egyrészt mintavételi ciklusonként! cirkulációt és frissítést feladatot lát cl, másrészt a dcmodtilálási folyamathoz szükséges késleltetést végzi. A 60 első RAM áramkör

-513

191 118 a demodulálást követő szűrő bemeneti adatsorozatát cirkuláltatja és tárolja.

Az alkalmazott csoportos szorzás — a szorzó tribitekre bontása révén kódolt niú'veletsorozattal szintén visszavezethető előjeles számok összegezésére. A 63 kódoló és a 62 mikroprogramtár ezt a funkciót látja el.

Négyfázisú fázismodulált jelet előállító MDPSK modem esetén a modulátor működése a 4. ábra alapján követhető:

Kihasználva a fázismoduláció lineáris sajátosságait (nevezetesen, hogy az alapsávi spektrum a vivőfrekvencia környezetébe változás nélkül transzformálódik) együttes modulátor-adószűrő struktúrát realizáltunk. A lineáris szorzó modulátor kinenőjelének szűrése helyett a moduláló-derékszögű koordinátarendszerbeli alapsávi komponensek szűrésével alakítjuk ki a szükséges spektrumot. Mivel a modulációs jelsorozat bináris formátumú, az alapsávi szűrés digitális megvalósítása során a szorzatok képzése igen egyszerűen történhet. Figyelembe véve, hogy a mintavételezett rendszerben a vivővel való szorzás is hasonló módon kivitelezhető, a feladatok összevonásával egy együttes Jelmintagenerátor” alakítható ki.

A 76 összegző a tárolt jelmintaelemeket (vivőkomponenssel és moduláló jelkomponenssel szorzott súlvsorozatelemeket) összegzi, így egy jelgenerálási procedúra (teljes konvolúciós szumma) végén a mintavett modulált jel pillanatértékét a 77 akkumulátorban megoldott átmeneti tárolás’ révén a 78 tároló regiszterbe átírhatjuk. Λ megfelelő szorzatelemck kiválasztása — amelyeket a PROM tárból kialakított 75 jelmintatároló áramkör tartalmaz — a 74 vezérlő szám lánc részét képező vivőfázisszámláló és a 73 RAM áramkör kimenetén megjelenő cirkuláltatott moduláló jelkomponensek feladata. A már említett vivőfázisszámlálót (sinwot/coswot) tartalmazó 74 vezérlő számláncot a 72 fáziszárt hurok áramkör vezérli és a cirkuláltatáshoz átmeneti tárként felhasználja a 73 RAM áramkört.

A vivőfrekvenciával szoros kapcsolatban az adó elemi jel ütemezést biztosító szabványos adási szinkron órajel előállítása is a 74 vezérlő számlánc feladata.

A 71 kódoló áramkör feladata kettős; egyrészt a moduláló derékszögű komponenseket állítja elő, másrészt a differenciális kódolást alakítja abszolút fázisértékké. Ezzel a műveletsorral a modulációs adatsorozat által előírt fázismodulációt egv forgó vektor derékszögű komponenseire képezi le, amelyek a mintavételi pontokban diszkrét η X 90°, vagy η X X 45 °-os értékeket vehetnek csak fel. A modulátoradószűrő struktúra 78 tárolóregisztere a 13 digitál-analóg konvertert hajtja meg.

Ennek kimenetén a szűrt, spektrumformált fázis modulált jel jelenik meg.

Λ találmány szerinti adatátviteli modem alkalmazása kiterjeszthető nagyobb adatátviteli sebességű tartományok felé, például a 2400/4800 bit/sec sebességű adatátviteli sebességű modemekre is.

Mint a működési leírásból látható, a processzor szervezéssel és digitális szűrővel realizált találmány szerinti modem eleget tesz a kitűzött követelményeknek.

Analó áramköri elemeket csak a 12 analóg-digitál konverter előtti bemenő és a 13 digitál-analóg konverter utáni kimenőkörök tartalmaznak, azok is csak olyan mértékig, amelyet feltételeniil megkövetel a telefonvonal analóg jeléhez történő illesztés.

Ezek a körök sem igényelnek viszont hangolható elemet. A digitális szűrő és a mikroprocesszoros szervezés többszörös áramkörkihasználúsával, könnyű reprodukálhatóságával, nagy megbízhatóságával, egységes felépítésével, jó műszaki paraméterekkel, a digitális környezethez való jó illeszkedéssel stb. mindazokat az előnyöket nyújtja, amelyek úgy műszaki, mint gazdaságosság szempontjából feltétlenül a hagyományos megoldások elé helyezik.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Adatátviteli modem, főleg kis- és középsebességű adatátviteli rendszerekhez egy szabványos adatvégberendezés és egy adatátviteli vonal, főleg távbeszélő vonal között kétirányú adatátviteli kapcsolat létesítésére, amely tartalmaz az adat-végberendezés felé csatlakozó illesztőegységet (5), ehhez csatlakoztatott modulátort, a modulátor kimeneti jeleinek frekvenciaspektrumát befolyásoló adószűrőt, az adatátvitel! csatornához csatlakoztatott vonali csatolót (1) és ezzel összekapcsolt vonali illesztőt (2), ez utóbbi kimenetéhez kapcsolódó bemenő szűrőt (3), ennek kimenetéhez csatlakoztatott vezérelhető erősítőt (lí), demodulátort, ennek áramköréhez csatlakoztatott vevőszűrőt, a modulátor kimenetéhez kapcsolt szintbeállító áramkört (4), amelynek kimenete a vonali illesztőhöz (2) csatlakozik, továbbá automatikus erősítésszabályozót, amelynek kimenete a vezérelhető erősítő (11) vezérlő bemenetéhez csatlakozik, továbbá szinkron áramkört (7), analóg-digitál konvertert (12), valamint digitál-analóg konvertert (13) és adott esetben teszt generátort (6) és diagnosztikai csatolót (10), azzal jellemezve, hogy modulátora, adó- cs vevőszűrője, lovábbá demodulátora egv-cgy processzorszcrvczcssel vezérelt többszörös áramköri kihasználási!, időmultiplex szervezésű két együttműködő áramköri egységben van kialakítva, ezek egyikét mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység (14), a másikat digitális szűrő és demodulátor egység (15) képezi, ahol a mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység (14) adat- és címbusza (80, 81) ki- és bemeneti adatokhoz tartozó regisztersorral (34) kapcsolódik, amely az illesztőegységhez (5) csatlakozik, továbbá központi óragenerátorral (8) és a szinkron áramkörrel (7) van összekötve, a mikroprogramozott vezérlő és modulátor egység (14) digitális modulált jelet szolgáltató kimenete a digitális szűrő és demodulátor egység (15) bemenetéhez csatlakozik, megszakításkérés bemenete a digitális szűrő és demodulátor egység (15) megszakítás kimenetével van összekapcsolva, a digitális szűró' és demodulátor egység (15) feldolgozott adatokhoz tartozó kimenete egyrészt a mikroprogramozott vezérlő és modulátor

-615

191 113 egység (14) bemenetéhez, másrészt a tiigiIál-analóg konverter (13) digitális bemenetéhez csatlakozik, belépő adatokhoz tartozó bemenete az analóg-digitál konverter (12) digitális oldalával kapcsolódik, órajelbetnenete az óragenerátorral (8) van összekötve, a kiés bemeneti adatok regiszlersorának (34) egyik kimenete a vezérelhető erősítő (11) vezérlő bemenetéhez csatlakozik és a digitál-analóg konverter (13) analóg kimenete a szintbeállító áramkör (4) bemenetéhez, az analóg-digitál konverter (12) analóg bemenete pedig a vezérelhető erősítő (11) kimenetéhez csatlakozik.
2. Az I. igénypont szerinti adatátvitelt modem, azzal jellemezve, hogy a mikropiogramozott vezérlő és modulátor egység (14) központi adatbusza (80) aritmetikai és logikai egység (30) egyik bemenetével, programszámláló oszlopregiszter (22) kimenetével, programszámláló (24) bemenetével, PROM tár (25) kimenetével, akkumulátor csatoló (32) kimenetével, RAM áramkörrel (33), időzítő áramkör (28) bemenetével és csatolóval (29) van összekapcsolva, az aritmetikai és logikai egység (30) kimenete akkumulátoron (31) keresztül saját második bemenetéhez van visszavezetve és ez a sín az akkumulátor csatoló (32) bemenetéhez és feltételszelektáló áramköri blokk (27) bemenetéhez csatlakozik, a megszakítás kérés bemenet megszakítás kezelő (21) bemenetével, ennek kimenete a programszámláló oszlopregiszterrel (22) van összekötve, a programszámláló oszlopregiszter (22) címbemenete címbusszal (81) kapcsolódik, anielv a programszámlálóval (24), a PROM tárral (25) és másik PROM tárral (23) van összekötve, a másik PROM tár (23) adatvonala utasítás dekódolóval (26) kapcsolódik, ennek egyik vezérlő vonala az aritmetikai és logikai egységhez (30) másik vezérlő vonala pedig a feltétel szelektáló áramköri blokkal (27) kapcsolódik, ez utóbbi bemenete az illesztőegységgel (5) és adott esetben a diagnosztikai csatolóval (10) van összekapcsolva.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti adatátviteli modem, azzal jellemezve, hogy a digitális szűrő és demodulátor egységben (15) RAM címszámláló (59) kimenetéről címzett, közös adatvonalra kapcsolódó első és második RAM áramkör (60, 61) van, amely adatvonal a belépő adatok vonalával kapcsolódik és kódoló (o3) bemenetével van összekötve, ennek kimeneté tnikroprogratntár (62) adatbemenetéhez csatlakozik, a mikroprogramtár (62) kimenete aritmetikai egység egyik bemenetéhez és másik kimenete operan5 dús regiszter (56) vezérlő bemenetéhez csatlakozik, az aritmetikai egység (57) másik bemenete és kimenete akkumulátorral (55) kapcsolódik, kimenete regiszter (58) bemenetével, ennek kimenete kimeneti adatsínen (82) keresztül az első RAM áramkör (60)

10 bemenetével, a gyorsregiszterek (54) adatbemenetével és a feldolgozott adatok vonalával kapcsolódik, az operandus regiszter (56) kimenete az aritmetikai egység (57) egy további bemenetével kapcsolódik, bemenete löbbrekcszes gyorsregiszter (54) kimeneti

15 adatvonalával kapcsolódik, ez az adatvonal címszámláló (52) bemenetével és a címszámláló (52) kimenetéhez csatlakoztatott bemenetű PROM áramkör (51) kimenetével van összekötve, a címszámláló (52) vezérlő bemenete az óragcnerátorral (8) kapcsolódó ^υ bemenetű vezérlő áramkörhöz (53) csatlakozik, amely a gyorsregiszterek (54) és a RAM címszámláló vezérlő bemenetével is összeköttetésben áll.
4. Az 1. igénypont szerinti adatátviteli modem, azzal jellemezve, hogy MDPSK modulátort tartalmaz,

25 amely az illesztőegység (5) kimenetéhez, csatlakoztatott bemenetű kódoló áramköri (71) és íázis/.árt hurok áramkört (72) tartalmaz, ez utóbbi kimenete vezérlő számlánc (74) bemenetéhez csatlakozik, ennek adatkimenetei egyrészt a kódoló áramkör (71) kimenetével összekötött bemenetű RAM áramkör (73) második bemenetéhez, másrészt jelmintatároló áramkör (75) egyik bemenetéhez csatlakoznak, ez utóbbi áramkör másik bemenete a RAM áramkör (73)

35 kimenetével kapcsolódik, a vezérlő számlánc (74) vezérlő kimenete a fáziszárt hurok áramkör (72) és a kódoló áramkör (71) vezérlő bemenetével kapcsolódik, a jelmintatároló áramkör (75) kimenete összegző (76) egyik bemenetével kapcsolódik, az összegző (76)

40 kimenete akkumulátorhoz (77), ennek kimenete pedig egyrészt az összegző (76) második bemenetéhez, másrészt tároló regiszter (78) bemenetéhez csatlakozik, és a tároló regiszter (78) kimenete a digitál-analóg konverter (13) digitális bemenetéhez csatla45 kozik.