RU2188502C1 - Serial-binary-to-parallel code converter - Google Patents
Serial-binary-to-parallel code converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2188502C1 RU2188502C1 RU2001111985A RU2001111985A RU2188502C1 RU 2188502 C1 RU2188502 C1 RU 2188502C1 RU 2001111985 A RU2001111985 A RU 2001111985A RU 2001111985 A RU2001111985 A RU 2001111985A RU 2188502 C1 RU2188502 C1 RU 2188502C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- information
- code
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для выполнения операции преобразования последовательного двоичного кода (слова, сообщения) с программируемой длиной в параллельный двоичный код с формированием сигналов информационной ошибки (или сбоя) при четном числе единиц в преобразуемом коде, сбоя битовой синхронизации при отклонении от установленной длины преобразования и готовности (окончания преобразования) за счет обнаружения паузы с программируемым порогом и может быть использовано при построении устройств для ввода информации типа [1] и контроллеров локальной сети (КЛС), например КЛС на основе ГОСТ 18977-79 и РТМ 1495-75 по протоколам, являющихся правилами обмена информацией [1, с.57-64] между станциями локальной сети (СЛС) по мультиплексной и/или раздельным линиям связи сообщениями (последовательными двоичными кодами длины 16 или 24 или 32 бит младшими разрядами вперед и старшим разрядом контроля четности количества единиц в младших разрядах), разделенных между собою паузами длительностью (4-40) периодов Т частоты следования импульсов битовой синхронизации передачи сообщения. The invention relates to the field of computer technology and is intended to perform the operation of converting a serial binary code (word, message) with programmable length to parallel binary code with the formation of information error signals (or failure) with an even number of units in the converted code, bit synchronization failure when deviating from set conversion length and readiness (end of conversion) by detecting a pause with a programmable threshold and can be used to build devices properties for entering information of the type [1] and LAN controllers (CLS), for example, CLS based on GOST 18977-79 and RTM 1495-75 according to the protocols that are the rules for the exchange of information [1, p. 57-64] between stations of the local network ( SLS) via multiplex and / or separate communication lines by messages (sequential binary codes of
В составе современной СЛС можно выделить (см., например, в [2] на с. 221, рис. 5.9) КЛС (содержит устройство для ввода информации типа [1]), устройство для вывода информации и устройство управления обменом (УУО) и синхронизацией (блок связи с подсистемой) для взаимосинхронизации и управления КЛС в целом), электронную вычислительную машину (ЭВМ), содержащую процессор (однокристальную ЭВМ) и комбинированную память (в общем случае содержит ОЗУ - оперативное запоминающее устройство, ДОЗУ - двухпортовое ОЗУ, ПЗУ - постоянное запоминающее устройство и РПЗУ- репрограммируемое ПЗУ), и системную магистраль (Q-BUS или ISA или VME, либо другую) для обмена информацией между составными частями СЛС под управлением ЭВМ с помощью УУО. В общем случае постоянными составными частями устройства для ввода информации являются приемник (одноканальный или многоканальный), декодер для формирования последовательного двоичного кода и сдвиговых импульсов битовой синхронизации и преобразователь последовательного двоичного кода в параллельный код (блок бита/слова), а устройство для вывода информации в каждом канале содержит преобразователь параллельного двоичного кода в последовательный код (блок слова/сообщения), кодер и передатчик. As part of a modern SLS, it is possible to distinguish (see, for example, in [2] on page 221, Fig. 5.9) CLS (contains a device for inputting information of the type [1]), a device for outputting information, and an exchange control device (CID) and synchronization (communication unit with the subsystem) for mutual synchronization and control of the CLS as a whole), an electronic computer (computer) containing a processor (single-chip computer) and combined memory (in the general case, contains RAM - random access memory, DOS - dual-port RAM, ROM - read-only memory and RPZU- eprogrammiruemoe ROM), and a system line (Q-BUS or ISA or VME, or other) for the exchange of information between the components of the computer running the SLS via ATO. In general, the constituent parts of a device for inputting information are a receiver (single-channel or multi-channel), a decoder for generating a serial binary code and shift pulses of bit synchronization, and a converter of a serial binary code to a parallel code (bit / word block), and a device for outputting information to each channel contains a parallel binary code to serial converter (word / message block), an encoder and a transmitter.
Для рационального распределения в СЛС функций между аппаратно-программными средствами преобразователь последовательного двоичного кода в параллельный код (как составная часть КЛС, входящая в СЛС) должен с помощью УУО гибко управляться от ЭВМ и быть максимально инвариантным как к типу системной магистрали, так и к протоколам локальной сети, т.е. при совершенствовании КЛС варьируемыми частями должны быть в основном УУО, приемники, передатчики, кодеры и декодеры. For the rational distribution of functions in the HFS between the hardware and software, the serial binary to parallel code converter (as part of the HLC included in the HLS) must be flexibly controlled from the computer using the CID and be as invariant as possible to the type of system backbone and to the protocols LAN, i.e. when improving CLS, the varied parts should be mainly UUOs, receivers, transmitters, encoders and decoders.
Следует отметить, что в настоящее время непосредственно сама операция преобразования последовательного двоичного кода в параллельный код технически реализуется тривиально, в частности на простейшем регистре типа 1533ИР8 с последовательным входом и параллельным байтовым выходом, или универсальном байтовом регистре типа 1533ИР24 для двунаправленного обмена информацией как последовательными, так и параллельными кодами - см., например, [3, с. 103]. It should be noted that currently the operation of converting a serial binary code to a parallel code itself is technically implemented trivially, in particular on a simple register type 1533IR8 with serial input and parallel byte output, or a universal byte register type 1533IR24 for bidirectional exchange of information both sequential and and parallel codes - see, for example, [3, p. 103].
Однако в КЛС каждой операции приема сообщения должна предшествовать процедура обнаружения паузы для подготовки устройства для ввода информации к выполнению очередной операции преобразования, а процесс выполнения каждой операции следует контролировать (например, формировать сигналы информационной ошибки (или сбоя) при четном числе единиц в преобразуемом коде и сбоя битовой синхронизации при отклонении от установленной длины преобразуемого кода). However, in the CLS of each operation of receiving a message, a pause detection procedure must be preceded to prepare the device for entering information for the next conversion operation, and the process of each operation should be monitored (for example, generate informational error signals (or failures) with an even number of units in the code being converted and bit synchronization failure when deviating from the set length of the converted code).
В этой связи создание простого преобразователя последовательного двоичного кода в параллельный код с широкими функциональными возможностями, обеспечивающими гибкую управляемость от ЭВМ при максимальной независимости как от типа системной магистрали и способов обмена информацией между ЭВМ и составными частями КЛС, так и протоколов локальной сети, представляет, на наш взгляд, актуальную техническую задачу, разрешение которой позволит повысить качество разрабатываемых КЛС (в том числе и устройств типа [1]), поддерживающих в локальной сети при минимальных аппаратурных затратах высокую достоверность функционирования при обмене последовательными двоичными кодами с фиксированной или программируемой длиной. In this regard, the creation of a simple serial binary to parallel converter with wide functionality that provides flexible controllability from a computer with maximum independence from both the type of system backbone and the methods of exchanging information between computers and components of the CLS and LAN protocols, represents our opinion, an urgent technical problem, the resolution of which will improve the quality of the developed CLS (including devices of the type [1]) that support a local network and with minimal hardware costs, high reliability of operation during the exchange of sequential binary codes with a fixed or programmable length.
Достоверность функционирования - свойство цифрового устройства, характеризующее способность средств контроля признать выходной результат работы устройства правильным или ошибочным с помощью аппаратно-программных средств контроля [4, с.6], обеспечивающих его контролепригодность. Контролепригодность - свойство устройства, обуславливающее приспособленность контроля его технического состояния в процессе изготовления и эксплуатации [4, с. 153]. Именно контролепригодность дает возможность получить на практике необходимую достоверность функционирования систем передачи, обработки информации и управления [5, с. 12], которые в современной аппаратуре являются также абонентами (станциями) локальных сетей. Reliability of operation is a property of a digital device that characterizes the ability of controls to recognize the output of a device as correct or erroneous with the help of hardware-software controls [4, p.6], which ensure its suitability. Controllability - a property of a device that determines the adaptability of control of its technical condition during manufacturing and operation [4, p. 153]. It is controllability that makes it possible to obtain in practice the necessary reliability of the functioning of transmission systems, information processing, and control [5, p. 12], which in modern equipment are also subscribers (stations) of local networks.
Основным недостатком известных преобразователей [6-9] для применения их в современном КЛС является ограниченность или узкая специализация их функциональных возможностей. The main disadvantage of the known converters [6-9] for their use in modern CLS is the limited or narrow specialization of their functionality.
Действительно, n-разрядный преобразователь [6] функционально эквивалентен регистру типа 1533ИР8, (n+2)-разрядный преобразователь [8] функционально также эквивалентен регистру 1533ИР8 за исключением того, что в нем два старших разряда используются для контроля битовой синхронизации при приеме n-разрядного кода, а преобразователи [7] и [9] узко специализированы, поскольку преобразователь [7] предназначен для преобразования в параллельный код последовательного комбинированного кода, а преобразователь [9] - для преобразования последовательного двоичного кода в двоично-десятичный код. Indeed, an n-bit converter [6] is functionally equivalent to a register type 1533IR8, an (n + 2)-bit converter [8] is functionally also equivalent to a register 1533IR8 except that it has two high order bits to control bit synchronization when receiving n- bit code, and the converters [7] and [9] are narrowly specialized, since the converter [7] is designed to convert serial combined code into parallel code, and the converter [9] is used to convert serial binary Go code into binary decimal code.
Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому является преобразователь последовательного двоичного кода в параллельный код, входящий в состав устройства [1] и содержащий n-разрядные регистр сдвига и буферный регистр параллельного кода, счетчик битов, триггер, элемент И-НЕ, вход последовательного двоичного кода, соединенный с информационным входом регистра сдвига, вход сдвиговых импульсов битовой синхронизации, соединенный с синхровходом регистра сдвига и счетным входом счетчика битов, выход переполнения которого соединен с входом установки триггера и входом записи буферного регистра, кодовый выход параллельного кода, являющийся выходом буферного регистра, кодовый вход которого соединен с кодовым выходом регистра сдвига, вход сброса готовности, соединенный с входами сбросов буферного регистра и триггера, тактовый вход, соединенный с первым входом элемента И-НЕ, и выход сигнала готовности, соединенный с выходом триггера и вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с входами сброса регистра сдвига и счетчика битов. Of the known technical solutions, the closest to the proposed one is a serial binary code to parallel converter, which is part of the device [1] and contains n-bit shift register and parallel code buffer register, bit counter, trigger, AND-NOT element, serial binary input code connected to the information input of the shift register, the input of the shear pulses of the bit synchronization connected to the clock input of the shift register and the counting input of the bit counter, the overflow output of which it is single with the trigger setup input and the buffer register write input, the parallel code output is the output of the buffer register, the code input of which is connected to the shift register code output, the readiness reset input connected to the buffer register and trigger reset inputs, the clock input connected to the first the input of the AND gate, and the output of the ready signal connected to the trigger output and the second input of the AND gate, the output of which is connected to the reset inputs of the shift register and the bit counter.
Преобразователь устройства [1] работает следующим образом. The device Converter [1] operates as follows.
Перед началом выполнения очередной операции преобразования он находится в исходном состоянии (в режиме паузы) - регистр сдвига, буферный регистр, счетчик битов и триггер сброшены в нулевые состояния. Before starting the next conversion operation, it is in the initial state (in the pause mode) - the shift register, buffer register, bit counter and trigger are reset to zero states.
При поступлении последовательная информация передается в регистр сдвига по сдвиговым импульсам битовой синхронизации, которые подсчитываются счетчиком битов. Если регистр сдвига полон, то счетчик битов формирует сигнал переполнения, являющийся импульсом начала паузы, по которому содержимое регистра сдвига пересылается в буферный регистр и устанавливается триггер, выставляющий сигнал готовности для передачи результата операции (содержимого буферного регистра) в ЭВМ в течение времени готовности Т1г<Тп, где Тп - длительность паузы, находящаяся в пределах от 4Т до 40Т периодов Т частоты следования сдвиговых импульсов битовой синхронизации. По сигналу готовности через элемент И-НЕ проходят тактовые импульсы и сбрасывают регистр сдвига и счетчик битов, а ЭВМ после считывания результата операции устанавливает преобразователь в исходное состояние сбросом буферного регистра и триггера импульсом с входа сброса готовности. Следовательно, ЭВМ в течение времени готовности длительностью
40Т>Т1г>3Т (1)
должна выполнить все операции обмена с устройством, которое будет готово к выполнению следующей операции только по окончании импульса сброса готовности от ЭВМ.Upon receipt, the serial information is transmitted to the shift register by the shear pulses of the bit synchronization, which are calculated by the bit counter. If the shift register is full, the bit counter generates an overflow signal, which is a pulse of the start of a pause, according to which the contents of the shift register are sent to the buffer register and a trigger is set that sets the ready signal for transmitting the result of the operation (contents of the buffer register) to the computer during the ready time T1g < Tn, where Tn is the pause duration, which is in the range from 4T to 40T of periods T of the repetition frequency of the shear pulses of bit synchronization. According to the ready signal, clock pulses pass through the AND-NOT element and reset the shift register and the bit counter, and the computer, after reading the result of the operation, sets the converter to its initial state by resetting the buffer register and the trigger with a pulse from the ready reset input. Therefore, the computer during the standby time duration
40T>T1g> 3T (1)
must complete all exchange operations with the device, which will be ready for the next operation only at the end of the readiness reset pulse from the computer.
Основным недостатком преобразователя [1] является ограниченность его функциональных возможностей (отсутствует возможность программирования длины преобразуемого кода, контроля функционирования преобразователя, относительно малое время готовности Т1г (1)) и потеря им управляемости на неопределенное время при сбое битовой синхронизации, особенно в сторону уменьшения от искомой длины преобразования, поскольку сигнал готовности (паузы) вырабатывается по переполнению счетчика битов, а не по реальному отсутствию сдвиговых импульсов битовой синхронизации. Легко видеть, что при установленном триггере поступающая на преобразователь последовательная информация полностью теряется, поскольку по сигналу готовности и тактовым импульсам элемент И-НЕ постоянно сбрасывает регистр сдвига и счетчик битов. The main disadvantage of the converter [1] is its limited functionality (it is not possible to program the length of the converted code, control the operation of the converter, the relatively short availability time T1g (1)) and lose its controllability for an indefinite time when bit synchronization fails, especially in the direction of decreasing from the desired conversion length, because the ready signal (pause) is generated by overflow of the bit counter, and not by the real absence of shear pulses synchronization. It is easy to see that when the trigger is installed, the serial information coming to the converter is completely lost, because the I-NOT element constantly resets the shift register and the bit counter by the ready signal and clock pulses.
Предлагаемым изобретением решается задача комплексного расширения функциональных возможностей преобразователя за счет обеспечения возможности программирования длины преобразования, формирования сигналов контроля (информационной ошибки (или сбоя) при четном числе единиц в преобразуемом коде и сбоя битовой синхронизации при отклонении от установленной длины преобразования), увеличения времени готовности, формирования сигнала готовности за счет обнаружения паузы по отсутствию сдвиговых импульсов битовой синхронизации с помощью программируемого порога, а также за счет обеспечения независимости кодового выхода параллельного кода как от типа системной магистрали ЭВМ, так и протоколов локальной сети. The present invention solves the problem of comprehensively expanding the converter's functionality by providing the possibility of programming the conversion length, generating control signals (information error (or failure) with an even number of units in the converted code and bit synchronization failure when deviating from the set conversion length), increasing the availability time, generating a ready signal by detecting a pause due to the absence of shear pulses of bit synchronization using programmable threshold, as well as by ensuring the independence of the code output as a parallel code of the type of system host computer or LAN protocols.
Для достижения этого технического результата в преобразователь последовательного двоичного кода в параллельный код, содержащий регистр сдвига, счетчик битов, буферный регистр, кодовый выход параллельного кода, являющийся кодовым выходом буферного регистра, кодовый вход которого соединен с кодовым выходом регистра сдвига, выход сигнала готовности и входы последовательного двоичного кода, сдвиговых импульсов битовой синхронизации, тактовых импульсов и сброса готовности, дополнительно введены компаратор, обнаружитель паузы, блок контроля, формирователь импульсов записи информации в буферный регистр, вход начального сброса, входы разрешения байтовых выходов буферного регистра, соединенные с управляющими входами буферного регистра, содержащего К байтовых регистров, входы разрешения выходов которых раздельно соединены с управляющими входами буферного регистра, информационные входы байтовых регистров которого соединены соответствующим образом с его кодовым входом (например, при К=4 и байтовом кодовом входе линии байтового входа соединены с информационными входами всех байтовых регистров (а при двухбайтовом кодовом входе линии младшего байта кодового входа соединены с информационными входами первого (младшего) и третьего байтовых регистров, а линии старшего байта кодового входа соединены с информационными входами второго и четвертого (старшего) байтовых регистров), выходы сигналов информационной ошибки при четном числе единиц в преобразуемом коде и сбоя при отклонении битовой синхронизации от установленной длины преобразования, соединенные с первым и вторым выходами блока контроля соответственно, m-разрядный (где m определяется разрядностью n=8К выходного регистра так, что 2 в степени (m-1) равно n), программируемый кодовый вход длины преобразования, соединенный с одним из информационных входов компаратора, другой информационный вход которого соединен с m-разрядным кодовым выходом счетчика битов и кодовым входом формирователя импульсов, выходы которого соединены с входами записи информации в байтовые регистры буферного регистра в соответствии с подключением информационных входов байтовых регистров к кодовому выходу регистра сдвига, программируемый кодовый вход порога обнаружения паузы, соединенный с кодовым входом обнаружителя паузы, первый выход которого является выходом сигнала готовности преобразователя, вход последовательного двоичного кода которого соединен с информационным входом регистра сдвига и первым информационным входом блока контроля, второй информационный вход которого соединен с выходом компаратора, вход сдвиговых импульсов битовой синхронизации преобразователя соединен с синхровходом регистра сдвига, суммирующим счетным входом счетчика битов и первыми импульсными входами формирователя импульсов, блока контроля и обнаружителя паузы, второй импульсный вход которого соединен с входом тактовых импульсов преобразователя, вход начального сброса и вход сброса готовности которого соединены соответственно с первым и вторым входами сброса обнаружителя паузы, второй выход которого соединен с вторыми импульсными входами формирователя импульсов и блока контроля, первый вход установки которого соединен с третьим выходом обнаружителя паузы, который содержит два импульсных входа, два входа сброса, четыре выхода, первый триггер, вычитающий счетчик, три элемента ИЛИ, два элемента ИЛИ-НЕ и кодовый вход, который соединен с информационным входом вычитающего счетчика, инверсный асинхронный вход загрузки которого соединен с первым импульсным входом обнаружителя, второй импульсный вход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, первый вход сброса обнаружителя соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и асинхронным входом сброса вычитающего счетчика, информационные выходы старших разрядов которого соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ-НЕ и третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и счетным входом вычитающего счетчика, информационный выход младшего разряда которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, первый выход обнаружителя соединен с выходом первого триггера, инверсный вход установки которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ и вторым выходом обнаружителя, второй вход сброса которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с инверсным входом сброса первого триггера и третьим выходом обнаружителя, четвертый выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, входом сброса счетчика битов и вторым входом установки блока контроля, который содержит два информационных входа, два импульсных входа, два входа установки, два выхода, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент НЕ, второй, третий и четвертый триггеры с инверсными входами сброса и установки, и шину ЛОГИЧЕСКОЙ 1, соединенную с входами сброса второго и третьего триггеров и входом установки четвертого триггера, причем первый информационный вход блока контроля соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и информационным входом третьего триггера, выход которого является первым выходом блока контроля, второй информационный выход которого соединен с инверсным выходом четвертого триггера, информационный вход которого соединен с вторым информационным входом блока контроля, первый импульсный вход которого соединен с синхровходом второго триггера, второй импульсный вход блока контроля соединен с синхровходами третьего и четвертого триггеров, вход установки третьего триггера и вход сброса четвертого триггера соединены с первым входом установки блока контроля, второй вход установки которого связан через элемент НЕ с входом установки второго триггера. To achieve this technical result, a serial binary to parallel code converter comprising a shift register, a bit counter, a buffer register, a parallel code output, which is a buffer register code output, the code input of which is connected to the shift register code output, ready signal output and inputs serial binary code, bit synchronization shift pulses, clock pulses and standby reset, additionally introduced a comparator, a pause detector, a contact block Ole, pulse shaper to write information to the buffer register, initial reset input, enable inputs of the buffer register byte outputs connected to control inputs of the buffer register containing K byte registers whose output enable inputs are separately connected to the control inputs of the buffer register, information inputs of byte registers of which connected accordingly with its code input (for example, with K = 4 and byte code input, the byte input lines are connected to information inputs in a byte register (and with a two-byte code input, the lines of the low byte of the code input are connected to the information inputs of the first (low) and third byte registers, and the lines of the high byte of the code input are connected to the information inputs of the second and fourth (high) byte registers), information signal outputs errors with an even number of units in the converted code and failures when the bit synchronization deviates from the set conversion length, connected to the first and second outputs of the control unit, respectively o, m-bit (where m is determined by the capacity n = 8K of the output register so that 2 to the power (m-1) is equal to n), a programmable code input of the conversion length connected to one of the information inputs of the comparator, the other information input of which is connected to m-bit code output of the bit counter and code input of the pulse shaper, the outputs of which are connected to the inputs of recording information in byte registers of the buffer register in accordance with the connection of the information inputs of byte registers to the code output of the shift register a, programmable code input of the pause detection threshold connected to the code input of the pause detector, the first output of which is the output of the readiness signal of the converter, the input of the serial binary code of which is connected to the information input of the shift register and the first information input of the control unit, the second information input of which is connected to the output comparator, the input of the shear pulses of the bit synchronization of the Converter is connected to the sync input of the shift register, summing the counting input of the counter and the first pulse inputs of the pulse shaper, the control unit and the pause detector, the second pulse input of which is connected to the input of the clock pulses of the converter, the initial reset input and the readiness reset input of which are connected respectively to the first and second reset inputs of the pause detector, the second output of which is connected to the second pulse inputs of the pulse shaper and the control unit, the first installation input of which is connected to the third output of the pause detector, which contains two pulse inputs , two reset inputs, four outputs, the first trigger subtracting the counter, three OR elements, two OR-NOT elements and a code input that is connected to the information input of the subtracting counter, whose inverse asynchronous input is connected to the first pulse input of the detector, the second pulse input which is connected to the first input of the first OR element, the first reset input of the detector is connected to the first input of the first OR-NOT element and the asynchronous reset input of the subtracting counter, the information outputs of the upper digits of which connected to the inputs of the second OR element, the output of which is connected to the first inputs of the second OR-NOT element and the third OR element, the second input of which is connected to the output of the first OR element and the counting input of the subtracting counter, the low-order information output of which is connected to the second input of the second OR element -NOT, the first output of the detector is connected to the output of the first trigger, the inverse input of which is connected to the output of the third OR element and the second output of the detector, the second reset input of which is connected to the first input of the first OR-NOT element, the output of which is connected to the inverse reset input of the first trigger and the third output of the detector, the fourth output of which is connected to the second input of the first OR element, the output of the second OR-NOT element, the reset bit counter input and the second control unit installation input , which contains two information inputs, two pulse inputs, two installation inputs, two outputs, an EXCLUSIVE OR element, a NOT element, second, third and fourth triggers with inverse reset and installation inputs, and a LOGIC 1 bus, with unified with the reset inputs of the second and third triggers and the installation input of the fourth trigger, the first information input of the control unit connected to the first input of the EXCLUSIVE OR element, the output of which is connected to the information input of the second trigger, the output of which is connected to the second input of the EXCLUSIVE OR information information of the third trigger, the output of which is the first output of the control unit, the second information output of which is connected to the inverse output of the fourth trigger, the information input of which of the second is connected to the second information input of the control unit, the first pulse input of which is connected to the sync input of the second trigger, the second pulse input of the control unit is connected to the sync inputs of the third and fourth triggers, the input of the third trigger setting and the reset input of the fourth trigger are connected to the first input of the control unit installation, the second the installation input of which is connected through the element NOT to the installation input of the second trigger.
Авторам неизвестны технические решения, содержащие признаки, эквивалентные отличительным признакам (введение компаратора, обнаружителя паузы, блока контроля, формирователя импульсов записи информации в буферный регистр, входов разрешения байтовых выходов буферного регистра, программируемых кодовых входов длины преобразования и обнаружения паузы и выходов информационной ошибки при четном числе единиц в преобразуемом коде и сбоя битовой синхронизации при отклонении от установленной длины преобразования) предлагаемого преобразователя, которые (по сравнению с прототипом) комплексно расширяют его функциональные возможности, позволяющие использовать его при построении КЛС, поддерживающих с высокой достоверностью в локальной сети обмен последовательными двоичными кодами с фиксированной в одноканальном или программируемой длиной преобразования в многоканальном КЛС с вводом последовательной информации от каналов с различными характеристиками в режиме разделения во времени. The authors are not aware of technical solutions containing features equivalent to distinguishing features (introducing a comparator, pause detector, control unit, pulse shaper to write information to the buffer register, enable inputs of the buffer register byte outputs, programmable code inputs of the conversion length and detect pause and information error outputs if even the number of units in the converted code and the failure of bit synchronization when deviating from the set conversion length) of the proposed converter For those which (in comparison with the prototype) comprehensively expand its functional capabilities, which can be used in the construction of CLSs that support, with high reliability, the exchange of serial binary codes with a fixed conversion in a single-channel or programmable length in a multi-channel CLS with the input of serial information from channels with different characteristics in time division mode.
На фиг.1 - 4 приведена функциональная схема преобразователя последовательного двоичного кода в параллельный код при реализации его, в частности, при К=4 (т.е. при n=32), m=6 и байтовом регистре сдвига в библиотеке элементов интегральных схем серий типа 533 и/или 1533. Figures 1 to 4 show a functional diagram of a serial binary to parallel code converter when it is implemented, in particular, when K = 4 (i.e., n = 32), m = 6, and a byte shift register in the library of integrated circuit elements series type 533 and / or 1533.
Преобразователь последовательного двоичного кода в параллельный код (фиг.1) содержит байтовый регистр 1 сдвига, счетчик 2 битов, буферный регистр 3, образованный К=4 байтовыми регистрами, выходы которых образуют n=32-разрядный кодовый выход параллельного кода преобразователя, а информационные входы байтовых регистров объединены между собой и соединены с кодовым выходом регистра 1, компаратор 4, обнаружитель 5 паузы, блок 6 контроля, формирователь 7 импульсов записи информации в регистр 3, вход 8 последовательного двоичного кода, вход 9 сдвиговых импульсов битовой синхронизации, вход 10 тактовых импульсов, вход 11 начального сброса, вход 12 сброса готовности, первый 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 выходы обнаружителя 5, выход 13 которого является выходом сигнала готовности преобразователя, первый 17 и второй 18 выходы блока 6, являющиеся выходами с преобразователя соответственно сигналов информационной ошибки при четности количества единиц в преобразуемом коде и сбоя битовой синхронизации при отклонении от установленной длины преобразования, входы разрешения байтовых выходов регистра 3, соединенные с управляющими входами разрешения выходов байтовых регистров буферного регистра 3, m=6-разрядный программируемый кодовый вход длины преобразования, соединенный с одним из информационных входов компаратора 4, другой информационный вход которого соединен с m=6-разрядным кодовым выходом счетчика 2 и кодовым входом формирователя 7, выходы которого раздельно соединены с входами записи информации в байтовые регистры буферного регистра 3, и программируемый кодовый вход порога обнаружения паузы, соединенный с кодовым входом обнаружителя 5, первый импульсный вход которого соединен с первыми импульсными входами блока 6 и формирователя 7, синхровходом регистра 1, суммирующим счетным входом счетчика 2 и входом 9 сдвиговых импульсов битовой синхронизации преобразователя, вход 8 последовательного двоичного кода которого соединен с информационным входом регистра 1 и первым информационным входом блока 6, второй информационный вход которого соединен с выходом компаратора 4, вход 10 тактовых импульсов преобразователя соединен с вторым импульсным входом обнаружителя 5, первый и второй входы сброса которого соединены с входом 11 начального сброса и входом 12 сброса готовности преобразователя соответственно, второй выход 14 обнаружителя 5 соединен с вторыми импульсными входами блока 6 и формирователя 7, третий выход 15 обнаружителя 5 соединен с первым входом установки блока 6, второй вход установки которого соединен с входом сброса счетчика 2 и четвертым выходом 16 обнаружителя 5. The serial binary to parallel code converter (Fig. 1) contains a
Обнаружитель 5 (фиг.2) содержит два импульсных входа 9 и 10, два входа 11 и 12 сброса, четыре выхода 13-16, первый триггер 19, вычитающий счетчик 20, три элемента ИЛИ 21-23, первый 24 и второй 25 элементы ИЛИ-НЕ и кодовый вход, который соединен с информационным входом вычитающего счетчика 20, инверсный асинхронный вход загрузки которого соединен с первым импульсным входом 9 обнаружителя 5, второй импульсный вход 10 которого соединен с первым входом первого элемента 21 ИЛИ, первый вход 11 сброса обнаружителя 5 соединен с первым входом первого элемента 24 ИЛИ-НЕ и асинхронным входом сброса вычитающего счетчика 20, информационные выходы старших разрядов которого соединены с входами второго элемента 22 ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами второго элемента 25 ИЛИ и третьего элемента 23 ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента 21 ИЛИ и счетным входом вычитающего счетчика 20, информационный выход младшего разряда которого соединен с вторым входом второго элемента 25 ИЛИ-НЕ, первый выход 13 обнаружителя 5 соединен с выходом первого триггера 19, инверсный вход установки которого соединен с выходом третьего элемента 23 ИЛИ и вторым выходом 14 обнаружителя 5, второй вход 12 сброса которого соединен с вторым входом первого элемента 24 ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с инверсным входом сброса первого триггера 19 и третьим выходом 15 обнаружителя 5, четвертый выход 16 которого соединен с вторым входом первого элемента 21 ИЛИ и выходом второго элемента 25 ИЛИ-НЕ. The detector 5 (figure 2) contains two
Блок 6 контроля (фиг.3) содержит первый 8 и второй информационные входы, первый 9 и второй 14 импульсные входы, первый 15 и второй 16 входы установки, первый 17 и второй 18 выходы, элемент 26 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент 27 НЕ, второй 28, третий 29 и четвертый 30 триггеры с инверсными входами сброса и установки и шину ЛОГИЧЕСКОЙ 1, соединенную с входами сброса второго 28 и третьего 29 триггеров и входом установки четвертого триггера 30, причем первый информационный вход 8 блока 6 соединен с первым входом элемента 26 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом второго триггера 28, выход которого соединен с вторым входом элемента 26 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и информационным входом третьего триггера 29, выход которого является первым выходом 17 блока 6, второй информационный выход 18 которого соединен с инверсным выходом четвертого триггера 30, информационный вход которого соединен с вторым информационным входом блока 6, первый импульсный вход 9 которого соединен с синхровходом второго триггера 28, второй импульсный вход 14 блока 6 соединен с синхровходами третьего 29 и четвертого 30 триггеров, вход установки третьего триггера 29 и вход сброса четвертого триггера 30 соединены с первым входом 15 установки блока 6, второй вход 16 установки которого связан через элемент 27 НЕ с входом установки второго триггера 28. The control unit 6 (Fig. 3) contains the first 8 and second information inputs, the first 9 and second 14 pulse inputs, the first 15 and second 16 installation inputs, the first 17 and second 18 outputs,
Возможный вариант реализации формирователя 7 импульсов записи информации в регистр 3 (фиг.4) содержит m=6-разрядный кодовый вход, первый 9 и второй 14 импульсные входы, группу из четырех импульсных выходов, четыре элемента 2И-2И-ИЛИ 31-34 (каждый из этих элементов может быть реализован, например, на трех элементах 2И-НЕ), элемент 35 И-НЕ, три элемента ИЛИ-НЕ 36-38, два элемента НЕ 39 и 40 и четыре элемента И 41-44. A possible implementation of the
При реализации преобразователя (фиг.1-4) в библиотеке элементов интегральных схем (ИС) серии 533 и/или 1533 можно выполнить: регистр 1 - на одной ИС ИР8 (байтовый регистр с последовательным вводом по фронтам сдвиговых импульсов битовой синхронизации и параллельным кодовым выводом и инверсным асинхронным сбросом, соединенным с шиной логической единицы преобразователя, вход последовательного двоичного кода которого соединен с двумя информационными входами микросхемы ИР8 регистра 1, функционирующими по И); счетчик 2 (или 20) - на двух (или одной) ИС ИЕ7 (ИС ИЕ7 - реверсивный 4-разрядный счетчик с асинхронным прямым входом сброса и асинхронным инверсным входом загрузки с параллельных информационных входов и суммирующим (+1) и вычитающим (-1) счетными входами, обеспечивающими функционирование по фронтам действующих на них счетных импульсов), причем суммирующий счетный вход у микросхемы ИЕ7 счетчика 20 и вычитающие счетные входы и асинхронные инверсные входы загрузки у обеих микросхем ИЕ7 счетчика 2 соединены с шиной логической единицы преобразователя; регистр 3 - на четырех ИС ИР23 (ИС ИР23 представляет собой байтовый регистр с синхронной записью информации по фронту импульса записи и с разрешением байтового выхода инверсным управляющим сигналом); компаратор 4 - на двух ИС СП1; триггеры 19, 28-30 - на двух ИС ТМ2, каждая из которых содержит два D-триггера с прямыми и инверсными выходами и раздельными информационными входами, синхровходами по фронтам, асинхронными инверсными входами сброса и установки, причем у первого D-триггера 19 информационный вход и синхровход соединены с шиной логической единицы преобразователя; остальные составные части преобразователя - на комбинационных элементах соответствующих ИС. When implementing the Converter (Fig.1-4) in the library of integrated circuit elements (ICs) of the 533 and / or 1533 series, it is possible to perform: register 1 - on one IR8 IC (byte register with sequential input along the edges of the shear pulses of the bit synchronization and parallel code output and inverse asynchronous reset connected to the bus of the logical unit of the converter, the input of the serial binary code of which is connected to two information inputs of the
Далее описание функционирования преобразователя осуществляется с помощью системы положений и обозначений, определенных в следующих пунктах. Further, the operation of the converter is described using the system of positions and designations defined in the following paragraphs.
1. Используется модифицированный язык описания Булевых (логических) функций ABEL, в котором операторы КОНЪЮНКЦИИ, ДИЗЪЮНКЦИИ, ИНВЕРСИИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ имеют обозначения "&", "#", "!", "$" соответственно. Например, Z26= Х8 $ Z28 означает операцию ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выполняемую элементом 26 (фиг. 3) над переменными Х8 и Z28. Кроме того, исходные (X), результирующие (Y) и промежуточные (Z) инверсные переменные обозначим с помощью буквы N, эквивалентной оператору "!" инверсии, например NCX9=!CX9 (или NCX10=!CX10) - сдвиговые импульсы битовой синхронизации (или тактовые импульсы), поступающие на вход 9 (или 10) преобразователя в инверсном виде, т.е. на входе j=9 (или 10) при NCXj=1 импульс отсутствует, а при NCXj=0 действует; NCZ21=NCX10 # Y16 означает, что на выходе элемента 21 ИЛИ (фиг.2) формируется инверсный импульс NCZ21 по МСХ10 при Y16=0. 1. A modified description language of Boolean (logical) functions ABEL is used, in which the CONJUNCTION, DISJUNCTION, INVERSION and EXCLUSIVE OR operators are designated "&", "#", "!", "$" Respectively. For example, Z26 = X8 $ Z28 means an EXCLUSIVE OR operation performed by element 26 (Fig. 3) on variables X8 and Z28. In addition, the initial (X), resulting (Y) and intermediate (Z) inverse variables are denoted by the letter N, equivalent to the operator "!" inversions, for example, NCX9 =! CX9 (or NCX10 =! CX10) are bit-synchronization shear pulses (or clock pulses) received at the input 9 (or 10) of the converter in inverse form, i.e. at the input j = 9 (or 10) with NCXj = 1, there is no pulse, but with NCXj = 0 it acts; NCZ21 = NCX10 # Y16 means that at the output of the OR element 21 (FIG. 2), an inverse pulse NCZ21 is generated by the MCX10 at Y16 = 0.
2. Коды на выходах регистра 1, счетчика 2, регистра 3, счетчика 20 и программируемых кодовых входах компаратора 4 и обнаружителя 5 обозначим (см. фиг. 1, 2) соответственно через GD(7:0)=GD7 GD6...GD0, С(5:0)=С5 С4...С0, D(31:0)=D31 D30...D0, СР(3:0)=СРЗ СР2 СР1 СР0, F(5:0)=F5 F4...F0 и Р(3:0)=Р3 Р2 Р1 Р0), где (GD0, C0, D0, СР0, F0, Р0) младшие, a (GD7, С5, D31, СР3, F5, Р3) старшие разрядные цифры (0 или 1) этих кодов. 2. The codes at the outputs of
3. Как инверсные переменные сигналы NE0, NE1, NE2, NE3 на управляющих входах регистра 3 обозначены в качестве компонент вектора (кода) NE(3:0)=NE3 NE2 NE1 NE0, которые нулевыми значениями разрешают байтовые выходы регистра 3. 3. As inverse variable signals NE0, NE1, NE2, NE3 on the control inputs of
4. В зависимости от разрядности (например, р=32 или р=16 или р=8) шины данных системной магистрали (СМ) станции локальной сети (СЛС) байтовые выходы D(31:24), D(23:16), D(15:8), D(7:0) регистра 3 при р=32 независимы и разрешаются одновременно при NE3=NE2=NE1=NE0=0; при р=16 объединены попарно байтами (T. e. D(31: 24)=D(15:8), D(23:16)=D(7:0) и разрешаются выходы или старшего слова D(32:16) при NE3#NE2# !(NE1&NE0)=0, либо младшего слова D(15: 0) при !(NE3&NE2) # NE1#NE0=0; а при р=8 байтовые выходы объединены поразрядно, т.е. D(31:24)=D(23:16)=D(15:8)=D(7:0) и могут быть разрешены выходы только одного из байтов кода D(31:0), за счет активизации (в процессе побайтного чтения кода D(31:0)) только одного из сигналов вектора NE(3:0). В этой связи предлагаемый преобразователь оказывается практически независимым от типа СМ СЛС. 4. Depending on the bit capacity (for example, p = 32 or p = 16 or p = 8) of the data bus of the system line (SM) station of the local network (SLS) byte outputs D (31:24), D (23:16), D (15: 8), D (7: 0) of
5. Формирователь 7 вырабатывает векторный сигнал CW(3:0)=CW3 CW2 CW1 CW0 импульсов записи кода GD(7:0) по фронтам последовательно, начиная с импульса записи CWO в регистр младшего байта D(7:0). 5.
6. На входе 8 сигнал последовательного двоичного кода обозначим через Х8, на входах 9 и 10 инверсные импульсные сигналы - через NCX9, NCX10, а на входах 11 и 12 импульсы начального сброса и сброса готовности - через СХ11 и СХ12 соответственно. Формируемые на выходах 13,14, 15 и 16 сигналы обнаружителем 5 - соответственно через Y13, NCY14, NCY15 и Y16, а на выходах 17 и 18 блока 6 - соответственно через Y17 и Y18. Кроме того, формируемые внутри составных частей преобразователя прямые и инверсные статические (или импульсные) сигналы обозначим через Zj и NZj (или CZj и NCZj) соответственно, где j - номер элемента, вырабатывающий соответствующий сигнал, например, элементы 38 и 44 формирователя 7 (фиг.4) вырабатывают импульсные сигналы CZ38 и CZ44 соответственно. 6. At input 8, the signal of the serial binary code is denoted by X8, at
7. Компаратор 4 непрерывно сравнивает коды F(5:0) и С(5:0) и формирует на выходе результирующую переменную Y4 согласно выражениям
Y4=0 при F(5:0) не равном С(5:0), (2)
Y4=1 при F(5:0) равном С(5:0). (3)
8. Под фронтом или спадом любого сигнала (прямого или инверсного) понимается смена логического значения этого сигнала из "0" в "1" или из "1" в "0" соответственно.7. Comparator 4 continuously compares the codes F (5: 0) and C (5: 0) and generates the resulting variable Y4 according to the expressions
Y4 = 0 for F (5: 0) not equal to C (5: 0), (2)
Y4 = 1 with F (5: 0) equal to C (5: 0). (3)
8. The front or the fall of any signal (direct or inverse) means the change in the logical value of this signal from "0" to "1" or from "1" to "0", respectively.
9. Под установкой (или сбросом), например, триггера 19 обнаружителя 5 (фиг.2) понимается переключение этого триггера в " 1" (или "0"). 9. By setting (or resetting), for example, trigger 19 of detector 5 (FIG. 2), it means switching this trigger to “1” (or “0”).
10. В процессе функционирования обнаружитель 5 вырабатывает сигнал Y13 готовности (прерывания ЭВМ через УУО КЛС) и сигнал Y16 паузы так, что можно выделить следующие четыре режима работы преобразователя
РР0 ожидания (холостого хода) при Y13Y16=01, (4)
РР1 преобразования при Y13Y16=00, (5)
РР2 готовности при Y13Y16=11, (6)
РР3 преобразования и готовности при Y13 Y16=10. (7)
С учетом принятой системы положений и обозначений опишем сначала функционирование преобразователя в целом как конечного автомата с памятью, а затем работу его составных частей.10. In the process of functioning, the
PP0 standby (idle) with Y13Y16 = 01, (4)
PP1 conversion at Y13Y16 = 00, (5)
PP2 availability with Y13Y16 = 11, (6)
PP3 conversion and availability at Y13 Y16 = 10. (7)
Given the adopted system of provisions and notation, we first describe the operation of the converter as a whole as a finite state machine with memory, and then the operation of its components.
Исходным состоянием преобразователя является режим РР0 (4). В этом режиме сигналом Y16=1 паузы счетчик 2 зафиксирован в нуле "000000", триггер 28 установлен сигналом NZ27=!Y16=0, в регистре 3 содержится результат, обусловленный предысторией функционирования преобразователя, триггер 19 сброшен, триггер 29 установлен (выставляет сигнал сбоя Y17=1 входного кода), а триггер 30 сброшен (выставляет сигнал Y18=1 сбоя битовой синхронизации), причем сброс триггера 19 и перевод триггеров 29 и 30 в состояния сбоев был осуществлен ранее по инверсному импульсу
NCY15=!(XC11#XC12), (8)
сформированному на выходе 15 обнаружителя 5 или по импульсу ХС11 (при включении аппаратуры), или по импульсу ХС12, который ЭВМ формирует по сигналу готовности Y13. Каждая операция преобразования начинается при Y16=1 с поступлением на преобразователь сигнала Х8 последовательного двоичного кода и инверсных сдвиговых импульсов NCX9 битовой синхронизации, число которых "F" для корректного выполнения операции должно быть не менее двух и не более 32 и точно определяться программируемым кодом F(5:0) длины преобразования по формуле
F=F0+2F1+4F2+8F3+16F4+32F5. (9)
По началу первого из последовательности F импульсов NCX9 обнаружитель 5 переключает сигнал Y16 с "1" в "0" и начинается процесс выполнения операции преобразования так, что по последовательности F (9) импульсов NCX9 в регистре 1 последовательно формируются байты (начиная с младшего) входного преобразуемого кода Х8, а формирователь 7, например, при F>24 последовательно формирует импульсы CW0 (по 9-му NCX9), CW1 (по 17-му NCW9) и CW2 (по 25-му NCX9) записи информации соответственно в первый (младший), второй и третий байтовые регистры буферного регистра 3 по фронтам (т.е. по спадам соответствующих NCX9). Каждая операция преобразования заканчивается формированием обнаружителем 5 импульса NCY14 начала паузы, по которому формирователь 7, в зависимости от числа F (9), формирует один из импульсов вектора CW(3:0) так, что формируется: CW0 при F<9; CW1 при F>9 и меньшем или равным 16; CW2 при F>16 и меньшем или равным 24; CW3 при F>24. Кроме того, по импульсу NCY14=0 непосредственно устанавливается триггер 19 и выставляет сигнал Y13=1 готовности, а по фронту импульса NCY14 триггеры 29 и 30 устанавливаются в состояния формирования выходных сигналов Y17 и Y18 согласно выражениям
Y17=Z28 (в момент фронта NCY14), (10)
Y18=!Y4 (в момент фронта NCY14), (11)
счетчик 20 переходит в состояние "000000", обнаружитель 5 выставляет сигнал Y16=1 паузы и преобразователь переходит в режим РР2 (6).The initial state of the converter is PP0 mode (4). In this mode, with a pause signal Y16 = 1,
NCY15 =! (XC11 # XC12), (8)
formed at the
F = F0 + 2F1 + 4F2 + 8F3 + 16F4 + 32F5. (9)
At the beginning of the first of the sequence of pulses F of the NCX9, the
Y17 = Z28 (at the moment of front NCY14), (10)
Y18 =! Y4 (at the moment of front NCY14), (11)
Далее функционирование преобразователя в целом во времени заключается в последовательном чередовании режимов его работы, например, РР0, РР1, РР2, РР3, РР1, РР2, РР3, РР1 и т.п., так что переход в РР0 может быть осуществлен из любого режима по импульсу СХ11 начального сброса, либо из режима РР2 по импульсу СХ12; переход в РР1 - или из РР0 по первому импульсу NCX9 (каждый импульс NCX9 переводит счетчик 20 из любого состояния в состояние "Р3Р2Р1Р0", определяемое кодом Р(3:0)), либо из РР3 по импульсу NCY15=!CX12 как инверсии входного импульса СХ12; переход из РР2 в РР3 по импульсу NCX9. Further, the operation of the converter as a whole in time consists in sequentially alternating its operating modes, for example, PP0, PP1, PP2, PP3, PP1, PP2, PP3, PP1, etc., so that the transition to PP0 can be carried out from any mode by pulse CX11 of initial reset, or from PP2 mode by pulse CX12; transition to PP1 - or from PP0 at the first pulse of NCX9 (each pulse of NCX9 transfers the
В начале выполнения режима РР3 (7) регистр 1, счетчик 2 и формирователь 7 заняты выполнением текущей операции преобразования, а в регистре 3 содержится результат предыдущей операции. Для исключения потери результата предыдущей операции его необходимо считать ЭВМ до записи из регистра 1 в регистр 3 каждого байта, сформированного в процессе выполнения текущей операции преобразования, а затем перевести преобразователь в режим РР2 по импульсу СХ12=1. At the beginning of the PP3 (7) mode,
Функционирование отдельных составных частей преобразователя заключается в следующем. The functioning of the individual components of the Converter is as follows.
Регистр 1 по фронту каждого сдвигового импульса NCX9 битовой синхронизации осуществляет прием очередного бита Х8 входного последовательного двоичного кода со сдвигом вправо. Через каждые восемь импульсов NCX9 (после начала выполнения операции) на выходе регистра формируется (начиная с младшего байта) соответствующий байт GD(7:0) результата операции.
Счетчик 2 по сигналу Y16=1 паузы зафиксирован в состоянии С(5:0)=000000, а при Y16=0 по фронту каждого импульса NCX9 содержимое счетчика 2 увеличивается на "1".
В буферном регистре 3 каждый байтовый регистр j=0,1,2,3 по сигналам CWj и NEj функционирует так, что с регистра 1 код GD(7:0) заносится в регистр j по фронту импульса CWj и снимается с байтового выхода этого регистра только при NEj= 0, поскольку при NEj=l байтовый выход регистра j находится в высокоимпедансном состоянии (запрещен). In
Компаратор 4 вырабатывает сигнал Y4 как комбинационное устройство согласно выражениям (2) и (3). Comparator 4 generates signal Y4 as a combinational device according to expressions (2) and (3).
Обнаружитель 5 (фиг.2) вырабатывает инверсный импульс NCY14 начала паузы по формуле
NCY14=NCX10 # Y16 # СРЗ # СР2 # СР1, (12)
инверсный импульс NCY15 согласно (8), сигнал Y16 паузы по формуле
Y16=!(СРЗ # СР2 # СР1 # СРО) (13)
и триггерный сигнал Y13 готовности, устанавливаемый и сбрасываемый по импульсам NCY14 (12) и NCY15 (8) соответственно. Из фиг.2 и выражений (12), (13) следует, что импульс NCY14 вырабатывается по импульсу NCX10 при нахождении счетчика 20 в состоянии СР(3:0)=0001, а сигнал Y16=1 выставляется при нахождении счетчика 20 в состоянии "0000". В этом состоянии счетчик 20 может быть зафиксирован импульсом СХ11=1 начального сброса. При СХ11=0 счетчик 20 по коду Р(3:0) и инверсным импульсам NCX9 и инверсным импульсам
NCZ21=NCX10#Y16, (14)
вырабатываемым элементом 21, функционирует следующим образом.The detector 5 (figure 2) generates an inverse pulse NCY14 start pause according to the formula
NCY14 = NCX10 # Y16 # SRZ # CP2 # CP1, (12)
NCY15 inverse pulse according to (8), pause signal Y16 according to the formula
Y16 =! (СРЗ # СР2 # СР1 # СРО) (13)
and a ready trigger signal Y13 set and reset by pulses NCY14 (12) and NCY15 (8), respectively. From figure 2 and expressions (12), (13) it follows that the NCY14 pulse is generated by the NCX10 pulse when the
NCZ21 = NCX10 # Y16, (14)
generated
Каждым импульсом NCX9=0 счетчик 20 фиксируется в состоянии СР(3:0)=Р(3: 0), которое определяет порог Р обнаружения как число согласно выражению
Р=Р0+2Р1 +4Р2+8Р3. (15)
При наступлении паузы в передаче подача на преобразователь импульсов NCX9 прекращается и при Y16=0 элемент 21 формирует ровно Р (15) импульсов NCZ21= NCX10 (отсчитываются от последнего импульса NCX9), по фронту каждого из которых содержимое счетчика 20 уменьшается на "1", а по импульсу Р этой последовательности формируется импульс NCY14=NCX10 (12) начала паузы, по окончании которого счетчик 20 переходит в состояние "0000" и обнаружитель 5 выставляет сигнал Y16=1 паузы, запрещая формирование сигнала NCZ21 (14). В состоянии "0000" счетчик 20 остается до поступления на преобразователь очередной последовательности F (9) сдвиговых импульсов NCX9 битовой синхронизации. В этой связи порог обнаружения Р (15) и частоту fl0=kf9 тактовых импульсов NCX10 (где k - коэффициент пропорциональности, больший "1"; f9 - частота следования сдвиговых импульсов NCX9 битовой синхронизации) необходимо выбирать из условия
2/f9>P/fl0>l/f9=T (16)
вариацией двух чисел k>1 и Р>2 при временном пороге обнаружения паузы. То=P/fl0=P/(k f9)=Т (P/k).With each pulse NCX9 = 0, the
P = P0 + 2P1 + 4P2 + 8P3. (fifteen)
When there is a pause in the transmission, the feed to the NCX9 pulse converter stops and at Y16 = 0,
2 / f9> P / fl0> l / f9 = T (16)
a variation of two numbers k> 1 and P> 2 at a temporary threshold for detecting pause. Then = P / fl0 = P / (k f9) = T (P / k).
Блок 6 по входным информационным сигналам Х8 и Y4, импульсным сигналам NXC9, NCY14 и NCY15 и сигналу Y16 паузы функционирует следующим образом. Перед началом каждой операции преобразования триггер 28 установлен сигналом NZ27= ! Y16= 0, триггер 29 установлен, а триггер 30 сброшен, причем перевод триггеров 29 и 30 в указанные состояния был проведен ранее по инверсному импульсу NCY15 (8). В течение времени преобразования по фронту каждого импульса NCX9 триггер 28 при Х8=1 переключается в противоположное состояние Z26= Х8 $ Z28 (в момент фронта NCX9). Следовательно, после прохождения последовательности F (9) импульсов NCX9 триггер 28 будет находиться в корректном состоянии Z28=0 (или в состоянии Z28=1 обнаружения ошибки) при нечетном (или четном) числе "1" в преобразуемом коде Х8. Затем на блок 6 поступает импульс NCY14 начала паузы, по окончании которого триггеры 29 и 30 вырабатывают сигналы Y17 и Y18 согласно (10) и (11) так, что при Y17=Y18=0 сбоев не обнаружено, а при Y17=1 (или Y 18=1) в процессе выполнения операции преобразования обнаружена информационная ошибка в преобразуемом коде Х8 (или сбой битовой синхронизации, т.е. отклонение битовой синхронизации от установленной длины F (9)).
Формирователь 7 (фиг.4) реализован с учетом двухстороннего ограничения
33>F>1 (17)
длины (9) и по сигналам кода С(5:0) и инверсным импульсам NCX9 и NCY14 вырабатывает комбинационно сигналы вектора CW(3:0) согласно выражениям
CW0=[CZ44 & (С3 & !С4)] # [CZ38 & (!С3 & !С4&)], (18)
CW1=[CZ44 & (!СЗ & С4)] # [CZ38 & (С3 & !С4)], (19)
CW2=[CZ44 & (СЗ & С4)] # [CZ38 & (!С3 & С4)], (20)
CW3=[CZ44 & С5] # [CZ38 & (С3 & С4)] (21)
с помощью промежуточных переменных (импульсов)
CZ44=[!(С0 # С1 # С3)] & (СХ9 # CY14), (22)
CZ38=[(С0 # С1 # С3)] & CY14. (23)
Из фиг.4 и формул (18)-(23) видно, что, например, при длине F>24 (длина F определена формулой (9) и ограничением (17)) импульсы CW0, CW1 и CW2 формируются при (С0 # С1 # С2)=0 по последовательности импульсов CZ44=CX9 последовательно (CW0 по девятому NCX9 при (С3 & !С4)=1; CW1 по 17-му NCX9 при (! С3 & С4)=1; CW1 по 25-му NCX9 при (С3 & С4)=1), а по импульсу NCY14, в зависимости от значения длины F, формируется всегда только один из импульсов вектора CW(3:0), а именно: CW0 при F<9; CW1 при 17>F>8; CW2 при 25>F>16; CW3 при F>24.Shaper 7 (figure 4) is implemented taking into account two-way restrictions
33>F> 1 (17)
length (9) and the signals of the code C (5: 0) and inverse pulses NCX9 and NCY14 generates combination signals of the vector CW (3: 0) according to the expressions
CW0 = [CZ44 & (C3 &! C4)] # [CZ38 & (! C3 &! C4 &)], (18)
CW1 = [CZ44 & (! СЗ & С4)] # [CZ38 & (С3 &! С4)], (19)
CW2 = [CZ44 & (СЗ & С4)] # [CZ38 & (! С3 & С4)], (20)
CW3 = [CZ44 & C5] # [CZ38 & (C3 & C4)] (21)
using intermediate variables (pulses)
CZ44 = [! (C0 # C1 # C3)] & (CX9 # CY14), (22)
CZ38 = [(C0 # C1 # C3)] & CY14. (23)
From Fig. 4 and formulas (18) - (23) it can be seen that, for example, for a length F> 24 (the length F is determined by formula (9) and constraint (17)), pulses CW0, CW1 and CW2 are generated at (С0 # С1 # C2) = 0 by pulse sequence CZ44 = CX9 sequentially (CW0 by the ninth NCX9 with (C3 &! C4) = 1; CW1 by the 17th NCX9 with (! C3 & C4) = 1; CW1 by the 25th NCX9 with (C3 & C4) = 1), and according to the pulse NCY14, depending on the value of the length F, only one of the pulses of the vector CW (3: 0) is always generated, namely: CW0 for F <9; CW1 at 17>F>8; CW2 at 25>F>16; CW3 at F> 24.
Условие (16) и последовательное формирование импульсов вектора CW(3:0) согласно (18)-(23) определяют, что при появлении сигнала готовности Y13 длительностью Т2г необходимо (для исключения потери результата операции), чтобы байты D(7:0), D(15:8), D(23:16), D(31:24) были считаны ЭВМ в течение времен Т0, Tl, T2, Т3, определяемых соответственно выражениями
Т0=Тп+6Т, (24)
Т1=Тп+14Т, (25)
Т2=Тп+22Т, (26)
T3=Tп+30Т, (27)
где Тп=Т (4-40) - длительность паузы;
T= l/f9 - период частоты следования сдвиговых импульсов NCX9 битовой синхронизации.Condition (16) and the sequential generation of pulses of the vector CW (3: 0) according to (18) - (23) determine that, when a ready signal Y13 of duration T2g appears, it is necessary (to exclude the loss of the result of the operation) that bytes D (7: 0) , D (15: 8), D (23:16), D (31:24) were read by a computer during the times T0, Tl, T2, T3, defined respectively by the expressions
T0 = Tn + 6T, (24)
T1 = Tp + 14T, (25)
T2 = Tn + 22T, (26)
T3 = Tp + 30T, (27)
where Tn = T (4-40) - the duration of the pause;
T = l / f9 - period of the repetition frequency of the shear pulses of the NCX9 bit synchronization.
Следовательно, в худшем случае (при Тп=4Т) длительность Т2г сигнала готовности преобразователя можно оценить величиной
Т2г=Т0=10Т. (28)
Сравнивая (1) и (28) при Тп=4Т, получаем
Т2г/Тг=2,5, (29)
что длительность времени готовности предлагаемого преобразователя в несколько раз выше длительности времени готовности прототипа [1], емкость регистра сдвига которого в К раз (т.е. в четыре раза при n=32) больше емкости регистра 1 сдвига.Therefore, in the worst case (at Tn = 4T), the duration T2g of the converter ready signal can be estimated by
T2g = T0 = 10T. (28)
Comparing (1) and (28) at Tn = 4T, we obtain
T2g / Tg = 2.5, (29)
that the duration of the availability of the proposed Converter is several times higher than the duration of the availability of the prototype [1], the capacity of the shift register which is K times (ie four times with n = 32) more than the capacity of the
Таким образом, предлагаемый преобразователь, благодаря его существенным признакам, имеет более широкие функциональные возможности, чем прототип [1] за счет обеспечения программирования длины F преобразования согласно (9) и (17), формирования двух битов контроля функционирования согласно (10) и (11), увеличения времени готовности в несколько раз (по сравнению с прототипом - см. оценку (29)) и обнаружения паузы с помощью программируемого порога Р согласно (15) и (16). В этой связи данный преобразователь можно использовать при построении КЛС, поддерживающих в сети обмен с высокой достоверностью последовательными двоичными кодами с фиксированным в одноканальном или программируемым форматом преобразования в многоканальном КЛС с вводом последовательной информации от каналов с различными характеристиками в режиме разделения во времени, например, с помощью устройства для ввода информации типа [1], с реализацией в нем данного преобразователя. Thus, the proposed converter, due to its essential features, has broader functionality than the prototype [1] due to the programming of the conversion length F according to (9) and (17), the formation of two bits of functioning control according to (10) and (11) ), increase the availability time by several times (compared with the prototype - see rating (29)) and detect a pause using the programmable threshold P according to (15) and (16). In this regard, this converter can be used in the construction of CLSs that support high-reliability exchange of serial binary codes fixed in a single-channel or programmable conversion format in a multi-channel CLS with the input of serial information from channels with different characteristics in time-division mode, for example, with using a device for inputting information of the type [1], with the implementation of this converter.
Литература
1. Прототип, а.с. 1786491, М. G 06 F 13/00, СССР. Устройство для ввода информации/ Д.Ю. Гусев и Ю.В. Крюков. Опубл. 07.01. 1993. Бюл. 1.Literature
1. Prototype, a.s. 1786491, M. G 06
2. Хвощ С.Т. и др. Организация последовательных мультиплексных каналов систем автоматического управления/ С.Т. Хвощ, В.В. Дорошенко, В.В. Горовой. Под общ. ред. С.Т. Хвоща. - Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1989. - 271 с., ил. 2. Horsetail S.T. et al. Organization of sequential multiplex channels of automatic control systems / S.T. Horsetail, V.V. Doroshenko, V.V. Mount. Under the total. ed. S.T. Horsetail. - L .: Mechanical engineering. Leningrad Separation, 1989 .-- 271 p., Ill.
3. Ю.В. Новиков, Д.Г. Карпенко. Аппаратура локальных сетей: функции, выбор, разработка/ Под общей редакцией Ю.В. Новикова. М.: Издательство ЭКОМ, 1998. - 288 с.: ил. 3. Yu.V. Novikov, D.G. Karpenko. The equipment of local networks: functions, selection, development / Edited by Yu.V. Novikov. M .: Publishing house ECOM, 1998. - 288 p.: Ill.
4. Щербаков Н. С. Достоверность работы цифровых устройств. - М.: Машиностроение, 1989. - 224 с.: ил. 4. Scherbakov N. S. Reliability of digital devices. - M.: Engineering, 1989 .-- 224 p.: Ill.
5. Шибанов Г.П. и др. Контроль функционирования больших систем/ Г.П. Шибанов, Е.А. Артеменко, А.А. Матешкин, Н.И. Циклинский. Под ред. заслуженного изобретателя РСФСР д.т.н. Г.П. Шибанова. - М.: Машиностроение, 1977, 360 с. 5. Shibanov G.P. et al. Control of the functioning of large systems / G.P. Shibanov, E.A. Artemenko, A.A. Mateshkin, N.I. Tsiklinsky. Ed. Honored Inventor of the RSFSR Doctor of Technical Sciences G.P. Shibanova. - M.: Mechanical Engineering, 1977, 360 p.
6. А. с. 822175, М. Кл. 3 G 06 F 5/04, СССР. Преобразователь последовательного кода в параллельный/ Ю.А. Плужников, Е.А. Евсеев, В.И. Косогоров и А.Н. Горбунов. Опубл. 15.04.1981. Бюл. 14. 6. A. p. 822175, M. Cl. 3 G 06
7. А.с. 1078424, М. G 04 F 5/04, СССР. Преобразователь последовательного комбинированного кода в параллельный двоичный код/ В.Д. Гладков. Опубл. 07.03.1984. Бюл. 9. 7. A.S. 1078424, M. G 04
8. А. с. 1081639, М. G 06 F 5/04, СССР. Устройство для преобразования последовательного кода в параллельный/ В.И. Соловьев и А.Е. Кравец. Опубл. 23.03.1984. Бюл. 11. 8. A. p. 1081639, M. G 06
9. А.с. 1084780, М. G 06 F 5/02, СССР. Преобразователь последовательного двоичного кода в параллельный двоично-десятичый код/ Е.А. Шурмухин и К.В. Королева. Опубл. 07.04.1984. Бюл. 13. 9. A.S. 1084780, M. G 06
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001111985A RU2188502C1 (en) | 2001-05-03 | 2001-05-03 | Serial-binary-to-parallel code converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001111985A RU2188502C1 (en) | 2001-05-03 | 2001-05-03 | Serial-binary-to-parallel code converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2188502C1 true RU2188502C1 (en) | 2002-08-27 |
Family
ID=20249187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001111985A RU2188502C1 (en) | 2001-05-03 | 2001-05-03 | Serial-binary-to-parallel code converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2188502C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2644530C2 (en) * | 2016-03-11 | 2018-02-12 | Кирилл Иванович ВОЛОШИНОВСКИЙ | Method of electric impulses conversion into manchester code and device for its implementation |
-
2001
- 2001-05-03 RU RU2001111985A patent/RU2188502C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ХВОЩ С.Т. и др. Организация последовательных мультиплексных каналов систем автоматического управления. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1989. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2644530C2 (en) * | 2016-03-11 | 2018-02-12 | Кирилл Иванович ВОЛОШИНОВСКИЙ | Method of electric impulses conversion into manchester code and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3648237A (en) | Apparatus and method for obtaining synchronization of a maximum length pseudorandom sequence | |
JPH0142172B2 (en) | ||
CN108234267B (en) | Communication system based on M-LVDS real-time multi-master high-speed bus | |
US11762017B2 (en) | Performing scan data transfer inside multi-die package with SERDES functionality | |
EP0276641A2 (en) | Data coding interface | |
US4766602A (en) | Synchronizing signal decoding | |
RU2188502C1 (en) | Serial-binary-to-parallel code converter | |
JP4336860B2 (en) | Serial interface circuit and serial receiver | |
JP3270385B2 (en) | Guard device for preventing malfunction in optical communication system | |
JP2648752B2 (en) | Device that guarantees accurate decoding of data information | |
US4230911A (en) | Carrier terminal unit | |
JPH0879211A (en) | Digital communication equipment | |
CN115567368A (en) | SerDes problem detection method, device and medium | |
JP2947074B2 (en) | Frame synchronization detection circuit | |
JP3773959B2 (en) | Frame synchronization | |
KR100199959B1 (en) | Method and apparatus for ghecking parity in cdma system | |
US5119380A (en) | Zero string error detection circuit | |
JP3052848B2 (en) | Frame synchronization protection circuit | |
JP2603165B2 (en) | Failure notification signal detection circuit | |
SU1113790A1 (en) | Interface for linking computer with communication channels | |
AU3171397A (en) | A circuit and method for receiving data | |
RU2202121C2 (en) | Data input device | |
JPH084263B2 (en) | Frame signal synchronization detection circuit | |
JP3095407B2 (en) | Demultiplexer | |
KR0147227B1 (en) | Transit error alarm processing apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090504 |