RU2220502C2 - Serial-binary-to-parallel-serial code converter - Google Patents
Serial-binary-to-parallel-serial code converter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2220502C2 RU2220502C2 RU2001128037A RU2001128037A RU2220502C2 RU 2220502 C2 RU2220502 C2 RU 2220502C2 RU 2001128037 A RU2001128037 A RU 2001128037A RU 2001128037 A RU2001128037 A RU 2001128037A RU 2220502 C2 RU2220502 C2 RU 2220502C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- code
- trigger
- converter
- 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), принадлежащего ряду длин, в параллельно-последовательный код с выдачей фрагментами (слогами) в сопровождении кода номера фрагмента и сигналов готовности и синхронизации фрагмента и формирования сигналов контроля функционирования (информационной ошибки при четном числе единиц в принятом коде и сбоя битовой синхронизации при отклонении разрядности принятого кода от выбранного ряда длин) и готовности результата операции (окончания операции) с помощью обнаружения паузы с программируемым порогом. The invention relates to the field of computer engineering and is intended to perform the operation of converting a serial binary code (word) belonging to a number of lengths into a parallel-serial code with the output of fragments (syllables) accompanied by a code of the fragment number and signals of readiness and synchronization of the fragment and the formation of control signals (an information error with an even number of units in the received code and a bit synchronization failure when the bit depth of the received code deviates from the selected row d yn) and the readiness of the operation result (the operation) by detecting a pause with a programmable threshold.
Изобретение 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, которые являются правилами обмена информацией [2, с.57-64] между станциями локальной сети (СЛС) по мультиплексной и/или раздельным линиям связи сообщениями (последовательными двоичными кодами в ряде длин { 16, 24, 32} в битах младшими разрядами (битами) вперед и старшим разрядом контроля четности количества единиц в младших разрядах), разделенными между собою паузами длительностью 4-40 периодов Т частоты следования импульсов битовой синхронизации передачи сообщения. The invention can be used to build devices for inputting information of the type [1] and local area network (CLS) controllers, for example, CLS based on GOST 18977-79 and RTM 1495-75, according to the protocols, which are the rules for the exchange of information [2, p. 57 -64] between stations of a local area network (SLS) via multiplex and / or separate communication lines with messages (sequential binary codes in a number of lengths {16, 24, 32} in bits with the least significant bits (bits) forward and the highest bit of parity control of the number of units in the lower discharges) separated by pauses 4-40 periods of duration T pulse repetition bit transmission timing of the message.
В составе современной СЛС можно выделить (см., например, в [2] на с.221 рис. 5.9) ядро (содержит процессор или однокристальную электронную вычислительную машину (ЭВМ), схему синхронизации и начальной установки и комбинированную память (в общем случае содержит ОЗУ - оперативное запоминающее устройство, ДОЗУ - двухпортовое ОЗУ, ПЗУ - постоянное запоминающее устройство и РПЗУ - репрограммируемое ПЗУ)), 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), функционально ориентированные устройства для ввода-вывода информации в процессе взаимодействия СЛС с внешними объектами (пультом оператора, смежными системами, исполнительными устройствами, датчиками событий в объектах управления и т.п.), источник питания и системную магистраль (Q-BUS, ISA, VME либо другую) для обмена информацией между составными частями СЛС под управлением ЭВМ. As part of a modern SLS, one can distinguish (see, for example, [2] on p.221 of Fig. 5.9) a core (contains a processor or a single-chip electronic computer (computer), a synchronization and initial setup circuit, and a combined memory (in the general case, contains RAM - random access memory, DOS - dual-port RAM, ROM - read-only memory and RPM - programmable ROM)), CLS (contains a device for inputting information of the type [1], a device for outputting information, and an exchange control device (УУО) and synchronization ( communication unit hi with the subsystem) for mutual synchronization and control of the CLS as a whole), functionally oriented devices for input-output of information during the interaction of the CLS with external objects (operator console, adjacent systems, actuators, event sensors in control objects, etc.), a power source and a system bus (Q-BUS, ISA, VME or another) for the exchange of information between the components of the SLS under computer control.
В общем случае составными частями устройства для ввода информации являются приемник (одноканальный или многоканальный) самосинхронизирующегося последовательного двоичного кода, декодер для формирования последовательного двоичного кода и импульсов битовой синхронизации и преобразователь последовательного двоичного кода в параллельный или параллельно-последовательный код (блок бита/слова), а устройство для вывода информации в каждом канале содержит преобразователь параллельного двоичного кода в последовательный двоичный код (блок слова/сообщения), кодер и передатчик. In general, the components of an information input device are a receiver (single-channel or multi-channel) of a self-synchronizing serial binary code, a decoder for generating a serial binary code and bit synchronization pulses, and a converter of a serial binary code to a parallel or parallel-serial code (bit / word block), and a device for outputting information in each channel contains a parallel binary code to serial binary code converter (block words / messages), encoder and transmitter.
Для рационального распределения в СЛС функций между аппаратно-программными средствами преобразователь последовательного двоичного кода в параллельно-последовательный код (как составная часть КЛС, входящая в СЛС) должен с помощью УУО гибко управляться от ЭВМ и быть максимально инвариантным к типу системной магистрали и 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 hardware and software, the converter of a serial binary code into a parallel-serial code (as a component of the HLC included in the HLS) should be flexibly controlled from the computer using the CID and be as invariant as possible to the type of system bus and LAN protocols , i.e. when improving CLS, the varied parts should be mainly UUOs, receivers, transmitters, encoders and decoders.
Следует отметить, что при построении цифровой аппаратуры использование для передачи параллельно-последовательного кода (его называют также последовательно-параллельным кодом) позволяет экономить оборудование [3, с.66-69] , а сама операция преобразования последовательного двоичного кода в параллельный (или параллельно-последовательный) код реализуется тривиально, в частности на простейшем регистре типа 1533 ИР8 с последовательным входом и параллельным байтовым выходом или универсальном байтовом регистре типа 1533 ИР24 для двунаправленного обмена информацией как последовательными, так и параллельными кодами - см., например, [4, с.103]. It should be noted that when constructing digital equipment, the use of parallel-serial code (also called serial-parallel code) for transmission allows to save equipment [3, p.66-69], and the operation of converting a serial binary code to parallel (or parallel serial) code is implemented trivially, in particular, on a simple register of type 1533 ИР8 with serial input and parallel byte output or a universal byte register of type 1533 ИР24 for bidirectional exchange information with both sequential and parallel codes - see, for example, [4, p.103].
Однако в КЛС каждой операции приема сообщения должна предшествовать процедура обнаружения паузы для подготовки устройства для ввода информации к выполнению очередной операции, а процесс выполнения каждой операции следует контролировать (например, формировать сигналы информационной ошибки при четном числе единиц в принятом коде и сбоя битовой синхронизации при отклонении разрядности принятого кода от выбранного ряда длин). However, in the CLS of each message receiving operation, a pause detection procedure must be preceded to prepare the device for inputting information for the next operation, and the process of each operation should be monitored (for example, generating information error signals with an even number of units in the received code and bit synchronization failure when rejecting bit depth of the received code from the selected number of lengths).
В этой связи создание простого преобразователя последовательного двоичного кода в параллельно-последовательный 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 в выбранном ряде длин, например в битовом ряде
{n}={8, 16,...,120, 128}. (1)
Достоверность функционирования - свойство цифрового устройства, характеризующее способность средств контроля признать выходной результат работы устройства правильным или ошибочным с помощью аппаратно-программных средств контроля [5, с.6], обеспечивающих его контролепригодность. Контролепригодность - свойство устройства, обуславливающее приспособленность контроля его технического состояния в процессе изготовления и эксплуатации [5, с.153]. Именно контролепригодность дает возможность получить на практике необходимую достоверность функционирования систем передачи обработки информации и управления [6, с.12], которые в современной аппаратуре являются также абонентами (или станциями) локальных сетей.In this regard, the creation of a simple converter of serial binary code to parallel-serial code 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, is , in our opinion, an urgent technical problem, the resolution of which will improve the quality of the developed CLS, including devices of the type [1], which support x in the local network with minimal hardware costs, high reliability of operation during the exchange of serial binary codes in the selected number of lengths, for example, in the bit series
{n} = {8, 16, ..., 120, 128}. (1)
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 [5, 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 [5, p.153]. It is precisely controllability that makes it possible to obtain in practice the necessary reliability of the operation of information processing and control transmission systems [6, p.12], which in modern equipment are also subscribers (or stations) of local networks.
Основным недостатком известных преобразователей [7-10] для применения их в современных КЛС является ограниченность или узкая специализация их функциональных возможностей. The main disadvantage of the known converters [7-10] for their use in modern CLS is the limited or narrow specialization of their functionality.
Действительно, n-разрядный преобразователь [7] функционально эквивалентен регистру типа 1533 ИР8, (n+2)-разрядный преобразователь [9] функционально также эквивалентен регистру 1533 ИР8, за исключением того, что в нем два старших разряда используются для контроля битовой синхронизации при приеме n-разрядного кода, а преобразователи [8] и [10] специализированы узко, поскольку преобразователь [8] предназначен для преобразования в параллельный код последовательного комбинированного кода, а преобразователь [10] - для преобразования последовательного двоичного кода в двоично-десятичный код. Indeed, the n-bit converter [7] is functionally equivalent to the register type 1533 ИР8, the (n + 2)-bit converter [9] is functionally also equivalent to the register 1533 ИР8, except that in it two high order bits are used to control bit synchronization at receiving an n-bit code, and the converters [8] and [10] are narrowly specialized, since the converter [8] is intended to be converted to parallel code of a sequential combined code, and the converter [10] is used to convert a serial two Nogo code BCD.
Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому является преобразователь, входящий в состав устройства [1] и содержащий n-разрядные регистр сдвига и буферный регистр параллельного кода, суммирующий счетчик, триггер, элемент И-НЕ, вход последовательного двоичного кода, соединенный с информационным входом регистра сдвига, вход импульсов битовой синхронизации, соединенный с тактовым входом регистра сдвига и счетным входом суммирующего счетчика, 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 результата операции, соединенный с входами сбросов буферного регистра и триггера, выход сигнала готовности результата операции, соединенный с выходом триггера и первым входом элемента И-НЕ, тактовый вход, соединенный с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с входами сброса регистра сдвига и суммирующего счетчика. Of the known technical solutions, the closest to the proposed one is the converter, which is part of the device [1] and contains n-bit shift register and buffer register of the parallel code, summing the counter, trigger, AND element, serial binary code input connected to the information input the shift register, the input of the bit synchronization pulses connected to the clock input of the shift register and the counting input of the totalizing counter, the overflow output of which is connected to the trigger setup input and the input behind write the buffer register, the parallel code output, which is the output of the buffer register, whose code input is connected to the shift register code output, the operation result ready reset input, connected to the buffer register and trigger reset inputs, the output of the operation result ready signal, connected to the trigger output and the first input of the AND-NOT element, a clock input connected to the second input of the AND-NOT element, the output of which is connected to the reset inputs of the shift register and the totalizing 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 (режиме паузы) - регистр сдвига, буферный регистр, суммирующий счетчик и триггер сброшены в нулевые состояния. Before starting the next conversion operation, it is in its initial state (pause mode) - shift register, buffer register, totalizing counter and trigger reset to zero states.
При поступлении последовательная информация передается в регистр сдвига по импульсам битовой синхронизации, которые подсчитываются суммирующим счетчиком. Если регистр сдвига полон, то суммирующий счетчик формирует сигнал переполнения, являющийся импульсом начала паузы, по которому содержимое регистра сдвига пересылается в буферный регистр и устанавливается триггер, выставляющий сигнал готовности результата операции для передачи 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 импульсов битовой синхронизации. По сигналу готовности результата операции через элемент И-НЕ проходят тактовые импульсы и сбрасывают регистр сдвига и суммирующий счетчик, а ЭВМ, после чтения результата операции (содержимого буферного регистра), устанавливает преобразователь в исходное состояние сбросом буферного регистра и триггера сигналом с входа сброса готовности результата операции. Следовательно, ЭВМ в течение времени Т1г готовности длительностью
40Т > Т1г > 3Т (2)
должна выполнить все операции обмена с устройством, которое будет готово к выполнению следующей операции только по окончании от ЭВМ сигнала сброса готовности операции.Upon receipt, serial information is transmitted to the shift register by bit synchronization pulses, which are counted by a summing counter. If the shift register is full, then the summing 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 operation result ready signal to transmit the contents of the buffer register to the computer during the readiness time T1g <Tp, where Tn is the duration of the pause, ranging from 4T to 40T of periods T of the pulse repetition rate of the bit synchronization pulses. By the signal of readiness of the result of the operation, clock pulses pass through the AND-NOT element and reset the shift register and the totalizing counter, and the computer, after reading the result of the operation (the contents of the buffer register), sets the converter to its initial state by resetting the buffer register and the trigger with the signal from the reset ready reset input operations. Therefore, the computer during the time T1g readiness duration
40T>T1g> 3T (2)
must complete all exchange operations with the device, which will be ready for the next operation only upon completion of the operation readiness reset signal from the computer.
Основным недостатком преобразователя [1] является его сложность, пропорциональная разрядности n регистра сдвига и буферного регистра, и ограниченность его функциональных возможностей (отсутствует возможность преобразования входного кода в ряде длин, например в ряде (1), и контроля функционирования преобразователя), а также относительно малое минимальное время готовности (2) и потеря управляемости преобразованием на неопределенное время при сбое битовой синхронизации особенно в сторону уменьшения от фиксированной длины n преобразования, поскольку сигнал готовности (паузы) вырабатывается по переполнению суммирующего счетчика, а не по реальному отсутствию импульсов битовой синхронизации. Легко видеть, что при установленном триггере поступающая на преобразователь последовательная информация полностью теряется, поскольку по сигналу готовности результата операции и тактовым импульсам элемент И-НЕ постоянно сбрасывает регистр сдвига и суммирующий счетчик. The main disadvantage of the converter [1] is its complexity, which is proportional to the bit width n of the shift register and buffer register, and the limited functionality of it (there is no possibility of converting the input code in a number of lengths, for example, in a number of (1), and controlling the operation of the converter), as well as relatively small minimum availability time (2) and loss of controllability of the transformation for an indefinite time when the bit synchronization fails, especially in the direction of decreasing from a fixed length n of the transformation, since the ready signal (pause) is generated by the overflow of the totalizing counter, and not by the real absence of bit synchronization pulses. 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 totalizing counter by the signal of readiness of the result of the operation and clock pulses.
Предлагаемым изобретением решается задача упрощения преобразователя и расширения его функциональных возможностей за счет обеспечения возможности преобразования входного кода в ряде длин с выдачей результата операции фрагментами параллельно-последовательного кода в сопровождении кода номера фрагмента и сигналов готовности и синхронизации фрагмента, а также формирования сигналов контроля функционирования преобразователя (информационной ошибки при четном числе единиц во входном коде и сбоя битовой синхронизации при отклонении разрядности входного кода от установленного ряда длин) и сигнала готовности результата операции с помощью обнаружения паузы с программируемым порогом. The present invention solves the problem of simplifying the converter and expanding its functionality by providing the possibility of converting the input code in a number of lengths with the output of the operation by fragments of a parallel-serial code accompanied by a code of the fragment number and signals of readiness and synchronization of the fragment, as well as the formation of control signals for the functioning of the converter ( information error with an even number of units in the input code and bit synchronization failure when deviating times the input signal (from the established number of lengths) and the signal of readiness of the result of the operation by detecting a pause with a programmable threshold.
Для достижения этого технического результата в преобразователь последовательного двоичного кода в параллельно-последовательный код, содержащий первый триггер, регистр сдвига, первый элемент И-НЕ, суммирующий счетчик, входы тактовый, импульсов битовой синхронизации, последовательного двоичного кода и сброса готовности результата операции и выход сигнала готовности результата операции, соединенный с выходом первого триггера и первым входом первого элемента И-НЕ, дополнительно введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, триггеры с второго по пятый, обнаружитель паузы, элемент ИЛИ-НЕ, элементы И-НЕ с второго по пятый, первый элемент ИЛИ, три элемента И, вход начального сброса, программируемый кодовый вход порога обнаружения паузы, соединенный с кодовым входом обнаружителя паузы, выходы сигналов готовности фрагмента, синхронизации фрагмента, информационной ошибки и сбоя битовой синхронизации, выход кода номера фрагмента параллельно-последовательного кода, являющийся информационным выходом суммирующего счетчика, выход переноса которого соединен с первым входом первого элемента И, и выход фрагмента параллельно-последовательного кода, выход старшего разряда которого соединен с выходом второго триггера и последовательным информационным входом регистра сдвига. To achieve this technical result, a serial binary to parallel-serial code converter containing a first trigger, a shift register, a first AND-NOT element, a totalizing counter, clock inputs, bit synchronization pulses, a serial binary code, and resetting the result of the operation and signal output the readiness of the result of the operation, connected to the output of the first trigger and the first input of the first AND-NOT element, an EXCLUSIVE OR element is added, second-to-fifth triggers p, pause detector, OR-NOT element, second to fifth NAND elements, first OR element, three AND elements, initial reset input, programmable pause detection threshold code input connected to the pause detector code input, fragment ready signal outputs, fragment synchronization, information error and bit synchronization failure, code output of the parallel-serial code fragment number, which is the information output of the summing counter, the transfer output of which is connected to the first input of the first AND element , and the output of a parallel-serial code fragment, the output of the highest bit of which is connected to the output of the second trigger and the serial information input of the shift register.
Выходы старших разрядов регистра сдвига соединены с выходами младших разрядов фрагмента параллельно-последовательного кода, выход младшего разряда которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И и тактовым входом первого триггера, информационный вход которого соединен с шиной ЛОГИЧЕСКОГО "0" преобразователя, тактовый вход которого соединен с тактовым входом обнаружителя паузы, вход установки которого в режим обнаружения соединен с входом импульсов битовой синхронизации преобразователя, третьим входом первого элемента И-НЕ, прямым входом второго элемента И-НЕ и первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с инверсным входом второго элемента И-НЕ и выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым входом четвертого элемента И-НЕ, первым входом первого элемента ИЛИ, входом управления синхронным режимом параллельная запись/сдвиг вправо регистра сдвига, выходом младшего разряда регистра сдвига и выходом сигнала готовности фрагмента параллельно-последовательного кода преобразователя, вход последовательного двоичного кода которого соединен с информационным входом второго триггера и первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. The outputs of the upper bits of the shift register are connected to the outputs of the lower bits of a fragment of a parallel-serial code, the output of the least significant bit of which is connected to the second input of the first AND element, the output of which is connected to the first input of the second AND element and the clock input of the first trigger, the information input of which is connected to bus LOGIC "0" of the converter, the clock input of which is connected to the clock input of the pause detector, the input of the installation of which in the detection mode is connected to the input of the pulse synchronization bits converter, the third input of the first AND-NOT element, the direct input of the second AND-NOT element and the first input of the third AND-element, the second input of which is connected to the inverse input of the second AND-element and the output of the first AND element, the second input of which is connected to direct input of the fourth AND-NOT element, the first input of the first OR element, synchronous mode control input, parallel write / shift to the right of the shift register, the low-order output of the shift register and the output of the parallel-serial fragment ready signal ode converter input serial binary code, which is connected to the data input of second flip-flop and the first input of the EXCLUSIVE OR gate.
Выход последнего соединен с информационным входом третьего триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и информационным входом четвертого триггера, тактовый вход которого соединен с выходом сигнала синхронизации фрагмента параллельно-последовательного кода преобразователя и выходом пятого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен со счетным входом суммирующего счетчика и выходом четвертого элемента И-НЕ, инверсный вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ и тактовыми входами второго и третьего триггеров и регистра сдвига, параллельный информационный вход которого соединен с входом кода константы преобразователя, у которого старший разряд единица, а остальные разряды нули, выход четвертого триггера соединен с выходом сигнала информационной ошибки преобразователя, выход сигнала сбоя битовой синхронизации которого соединен с выходом пятого триггера, инверсный вход установки которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И-НЕ, второй вход третьего элемента И соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый выход обнаружителя паузы соединен с вторыми входами пятого элемента И-НЕ и первого элемента ИЛИ и асинхронным инверсным входом установки первого триггера, асинхронный инверсный вход сброса которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с асинхронными инверсными входами установки четвертого триггера и сброса суммирующего счетчика и пятого триггера. The output of the latter is connected to the information input of the third trigger, the output of which is connected to the second input of the EXCLUSIVE OR element and the information input of the fourth trigger, the clock input of which is connected to the output of the synchronization signal of the fragment of the parallel-serial converter code and the output of the fifth AND-NOT element, the first input of which is connected with the counting input of the totalizing counter and the output of the fourth AND-NOT element, the inverse input of which is connected to the output of the second AND-NOT element and the clock inputs of the second and a third trigger and a shift register, the parallel information input of which is connected to the input of the converter constant code, which has the highest digit one and the remaining bits are zero, the output of the fourth trigger is connected to the output of the information error signal of the converter, the output of the bit synchronization failure signal of which is connected to the output of the fifth trigger the inverse input of the installation of which is connected to the output of the third AND element, the first input of which is connected to the output of the third AND element, the second input of the third AND element is connected to the output of the first OR element, the first output of the pause detector is connected to the second inputs of the fifth AND-NOT element and the first OR element and the asynchronous inverse input of the installation of the first trigger, the asynchronous inverse reset input of which is connected to the output of the OR-NOT element and the second input of the second AND element whose output is connected to the asynchronous inverse inputs of the installation of the fourth trigger and reset the totalizing counter and the fifth trigger.
Второй выход обнаружителя паузы соединен с асинхронными инверсными входами сброса регистра сдвига и установки второго и третьего триггеров, первый вход элемента ИЛИ-НЕ соединен с входом сброса готовности результата операции преобразователя, вход начального сброса которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и входом установки в состояние паузы обнаружителя паузы, который содержит входы тактовый, установки в режим обнаружения паузы, установки в состояние паузы, первый и второй выходы, элемент НЕ, шестой элемент И-НЕ, вычитающий счетчик, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ и кодовый вход, который соединен с информационными входами вычитающего счетчика, выходы старших разрядов которого соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, тактовый вход обнаружителя соединен с первым входом шестого элемента И-НЕ, выход которого соединен со счетным входом вычитающего счетчика и вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом обнаружителя, второй выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И-НЕ и выходом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом младшего разряда вычитающего счетчика, асинхронный инверсный вход записи которого через элемент НЕ связан с входом установки в режим обнаружения паузы обнаружителя, вход установки в состояние паузы которого соединен с асинхронным входом сброса вычитающего счетчика. The second output of the pause detector is connected to the asynchronous inverse inputs of resetting the shift register and setting the second and third triggers, the first input of the OR-NOT element is connected to the input of the readiness reset of the result of the operation of the converter, the initial reset input of which is connected to the second input of the OR-NOT element and the installation input to pause state of the pause detector, which contains clock inputs, pause detection settings, pause settings, first and second outputs, element NOT, sixth element AND NOT subtracting the count a chick, the second, third and fourth OR elements and a code input that is connected to the information inputs of a subtracting counter, the outputs of the highest digits of which are connected to the inputs of the second OR element, the output of which is connected to the first inputs of the third and fourth OR elements, the clock input of the detector is connected to the first the input of the sixth AND-NOT element, the output of which is connected to the counting input of the subtracting counter and the second input of the third OR element, the output of which is the first output of the detector, the second output of which is connected with the second input of the sixth AND-NOT element and the output of the fourth OR element, the second input of which is connected to the low-order output of the subtracting counter, whose asynchronous inverse recording input is NOT connected through the element to the setup input to the detector pause detection mode, the setup input to the pause state of which is connected with asynchronous reset input of subtracting counter.
Авторам неизвестны технические решения, содержащие признаки, эквивалентные отличительным признакам (введение элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, триггеров с второго по пятый, обнаружителя паузы, элемента ИЛИ-НЕ, элементов И-НЕ с второго по пятый, первого элемента ИЛИ, трех элементов И, входа начального сброса, программируемого кодового входа порога обнаружения паузы, выхода фрагмента параллельно-последовательного кода и выходов кода номера фрагмента параллельно-последовательного кода и сигналов готовности и синхронизации фрагмента, информационной ошибки и сбоя битовой синхронизации), позволяющие использовать его при построении аппаратно простых КЛС, поддерживающих с высокой достоверностью в локальной сети обмен последовательными двоичными кодами с различными длинами, принадлежащими, например, ряду типа (1). The authors are not aware of technical solutions containing features equivalent to distinctive features (introduction of an EXCLUSIVE OR element, second to fifth triggers, pause detector, OR-NOT element, NAND elements from second to fifth, first OR element, three AND elements, initial input reset, programmable code input of the pause detection threshold, output of a fragment of a parallel-serial code and outputs of a code of a fragment number of a parallel-serial code and signals of readiness and synchronization of a fragment, information hydrochloric error and bit synchronization failure), allowing its use in the construction of simple hardware KLS supporting with high reliability in a local network exchange successive binary codes of different lengths belonging to, for example, a number of type (1).
На фиг. 1-2 приведена функциональная схема преобразователя последовательного двоичного кода в параллельно-последовательный код при реализации его, в частности с использованием библиотеки элементов интегральных схем (ИС) серии 533 для работы с входными кодами, длины которых соответствуют ряду (1). In FIG. 1-2, a functional diagram of the converter of a serial binary code into a parallel-serial code is shown when it is implemented, in particular, using a library of integrated circuit elements (ICs) of the 533 series for working with input codes whose lengths correspond to series (1).
Преобразователь последовательного двоичного кода в параллельно-последовательный код (фиг. 1) содержит первый триггер 1, байтовый регистр 2 сдвига, первый элемент 3 И-НЕ, суммирующий счетчик 4, элемент 5 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, триггеры с второго 6 по пятый 9, обнаружитель 10 паузы, элемент 11 ИЛИ-НЕ, элементы И-НЕ с второго 12 по пятый 15, первый элемент 16 ИЛИ, три элемента И 17-19, тактовый вход 20, вход 21 импульсов битовой синхронизации, вход 22 последовательного двоичного кода, вход 23 сброса готовности результата операции, вход 24 начального сброса, программируемый кодовый вход порога обнаружения паузы, соединенный с кодовым входом обнаружителя 10, выход 25 сигнала готовности результата операции, соединенный с выходом триггера 1 и первым входом элемента 3, выходы 26, 27, 28 и 29 соответственно сигналов готовности фрагмента, синхронизации фрагмента, информационной ошибки и сбоя битовой синхронизации, выход 30 переноса счетчика 4, соединенный с первым входом элемента 17, первый 31 и второй 32 выходы обнаружителя 10, выход кода номера фрагмента параллельно-последовательного кода, являющийся информационным выходом счетчика 4, и выход фрагмента параллельно-последовательного кода, выход старшего разряда которого соединен с выходом триггера 6 и последовательным информационным входом регистра 2. The converter of the serial binary code into parallel-serial code (Fig. 1) contains the
Выходы старших разрядов регистра соединены с выходами младших разрядов фрагмента параллельно - последовательного кода, выход младшего разряда которого соединен с вторым входом элемента 3, выход которого соединен с первым входом элемента 18 и тактовым входом триггера 1, информационный вход которого соединен с шиной ЛОГИЧЕСКОГО "0" преобразователя, тактовый вход 20 которого соединен с тактовым входом обнаружителя 10, вход установки которого в режим обнаружения соединен с входом 21 импульсов битовой синхронизации преобразователя, третьим входом элемента 3, прямым входом элемента 12 и первым входом элемента 13, второй вход которого соединен с инверсным входом элемента 12 и выходом элемента 17, второй вход которого соединен с прямым входом элемента 14, первым входом элемента 16, входом выбора синхронного режима параллельная запись/сдвиг вправо регистра 2, выходом младшего разряда регистра 2 и выходом 26 сигнала готовности фрагмента параллельно-последовательного кода преобразователя, вход 22 последовательного двоичного кода которого соединен с информационным входом триггера 6 и первым входом элемента 5, выход которого соединен с информационным входом триггера 7, выход которого соединен с вторым входом элемента 5 и информационным входом триггера 8. The outputs of the upper bits of the register are connected to the outputs of the lower bits of a fragment of a parallel - sequential code, the output of the least significant bit of which is connected to the second input of
Тактовый вход триггера 8 соединен с выходом 27 сигнала синхронизации фрагмента параллельно-последовательного кода преобразователя и выходом элемента 15, первый вход которого соединен со счетным входом счетчика 4 и выходом элемента 14, инверсный вход которого соединен с выходом элемента 12 и тактовыми входами триггеров 6 и 7 и регистра 2, параллельный информационный вход которого соединен с входом кода константы преобразователя, у которого старший разряд единица, а остальные разряды нули, выход триггера 8 соединен с выходом 28 сигнала информационной ошибки преобразователя, выход 29 сигнала сбоя битовой синхронизации которого соединен с выходом триггера 9, инверсный вход установки которого соединен с выходом элемента 19, первый вход которого соединен с выходом элемента 13, второй вход элемента 19 соединен с выходом элемента 16, выход 31 обнаружителя 10 соединен с вторыми входами элементов 15 и 16 и асинхронным инверсным входом установки триггера 1, асинхронный инверсный вход сброса которого соединен с выходом элемента 11 и вторым входом элемента 18, выход которого соединен с инверсными асинхронными входами установки триггера 8 и сброса счетчика 4 и триггера 9, выход 32 обнаружителя 10 соединен с асинхронными инверсными входами сброса регистра 2 и установки триггеров 6 и 7, первый вход элемента 11 соединен с входом 23 сброса готовности результата операции преобразователя, вход 24 начального сброса которого соединен с вторым входом элемента 11 и входом установки в состояние паузы обнаружителя 10. The clock input of the trigger 8 is connected to the output 27 of the synchronization signal of the fragment of the parallel-serial code of the converter and the output of the element 15, the first input of which is connected to the counting input of the counter 4 and the output of the element 14, the inverse input of which is connected to the output of the element 12 and the clock inputs of the triggers 6 and 7 and register 2, the parallel information input of which is connected to the input of the constant code of the converter, which has the highest digit one and the remaining bits are zero, the output of trigger 8 is connected to the output 28 of the information signal the error of the converter, the output 29 of the bit synchronization failure signal of which is connected to the output of the trigger 9, the inverse input of which is connected to the output of the element 19, the first input of which is connected to the output of the element 13, the second input of the element 19 is connected to the output of the element 16, the output 31 of the
Обнаружитель 10 паузы (фиг.2) содержит входы 20, 21 и 24 соответственно тактовый, установки в режим обнаружения паузы и установки в состояние паузы, первый 31 и второй 32 выходы, элемент 33 НЕ, шестой элемент 34 И-НЕ, первый вход которого соединен с тактовым входом 20, вычитающий счетчик 35, второй 36, третий 37 и четвертый 38 элементы ИЛИ и кодовый вход, который соединен с информационными входами счетчика 35, выходы старших разрядов которого соединены с входами элемента 36, выход которого соединен с первыми входами элементов 37 и 38, выход элемента 37 является выходом 31 обнаружителя 10, выход 32 которого соединен с вторым входом элемента 34 и выходом элемента 38, второй вход которого соединен с выходом младшего разряда счетчика 35, инверсный асинхронный вход записи которого через элемент 33 связан с входом 21 установки в режим обнаружения паузы обнаружителя 10, вход 24 установки в состояние паузы которого соединен с асинхронным входом сброса счетчика 35. The pause detector 10 (FIG. 2) contains
При реализации преобразователя (фиг.1-2) в библиотеке элементов ИС серии 533 можно выполнить триггеры 1, 6-8 на двух ИС ТМ2, причем у триггеров 6-8 асинхронные инверсные входы сброса должны быть подключены к шине ЛОГИЧЕСКОЙ "1" преобразователя (на фиг. 1 это не показано); регистр 2 выполнен на двух ИС ИР11А, образующих собой байтовый регистр с асинхронным инверсным сбросом и синхронным функционированием по фронтам импульсов на тактовом входе или в режиме параллельной записи кода (10...0) константы при W=1, либо в режиме приема входного последовательного кода с выхода триггера 6 младшими разрядами вперед (т.е. со сдвигом вправо) при W=0, где W - сигнал режима функционирования регистра 2 на соответствующем входе каждой из ИС ИР11А, представляющей собой четырехразрядный реверсивный сдвиговый регистр с параллельным выходом, синхронным последовательно-параллельным вводом и асинхронным инверсным сбросом. When implementing the Converter (Fig.1-2) in the library of elements of the IC series 533, you can execute
Cчетчик 4 выполнен на ИС ИЕ10 - четырехразрядном двоичном счетчике с асинхронным инверсным сбросом; счетчик 35 выполнен на ИС ИЕ7 - четырехразрядном двоичном реверсивном счетчике с асинхронным входом сброса и асинхронным инверсным входом загрузки в счетчик кода с параллельных информационных входов; остальные составные части устройства выполнены на комбинационных элементах соответствующих ИС, в частности триггер 9 реализован на двух элементах 2И-НЕ ИС ЛА3. Counter 4 is performed on IE IE10, a four-digit binary counter with asynchronous inverse reset;
Описание функционирования преобразователя осуществляется с помощью системы положений и обозначений, определенных в следующих пунктах. A description of the operation of the converter is carried out using the system of positions and designations defined in the following paragraphs.
1. Входные, промежуточные (формируемые на выходах соответствующих составных частей преобразователя) и выходные (формируемые на выходах преобразователя) прямые (или инверсные) переменные обозначим соответственно через Xi, Zj (или NZj) и Yk (или NYk), где число из множества {i, j, k} означает или номер входа, или номер составной части, или номер выхода преобразователя или его составной части. Например, Х20 - тактовые импульсы на тактовом входе 20, Х21 - импульсы на входе 21 импульсов битовой синхронизации; NZ12 и NZ13 - инверсные импульсы на выходах элементов 12 и 13 соответственно; Y25=Z1 - сигнал готовности результата операции на выходе 25 преобразователя, Y30 - сигнал на выходе 30 переноса счетчика 4, NY31 и NY32 - инверсный импульс начала паузы и инверсный сигнал паузы соответственно на выходах 31 и 32 обнаружителя 10. Кроме того, коды на выходе фрагмента параллельно-последовательного кода, выходе кода номера фрагмента параллельно-последовательного кода, выходе счетчика 35 и кодовом входе обнаружителя 10 обозначим соответственно через G(7:0)=G7...G0, С(3:0)=С3 С2 С1 С0, СР(3:0)=СР3 СР2 СР1 СР0 и Р(3: 0)=Р3 Р2 Р1 Р0, где G0, С0, СР0 и Р0 - младшие, а G7, С3, СР3 и Р3 - старшие разрядные цифры (т.е. 0 или 1) этих кодов. 1. Input, intermediate (formed at the outputs of the corresponding components of the converter) and output (formed at the outputs of the converter) direct (or inverse) variables are denoted by Xi, Zj (or NZj) and Yk (or NYk), respectively, where the number from the set { i, j, k} means either the input number, or the component number, or the output number of the converter or its component. For example, X20 - clock pulses at the
2. Используется модифицированный язык описания Булевых (логических) функций ABEL, в котором операторы "Конъюнкции", "Дизъюнкции", "Инверсии" и "Исключающее ИЛИ" имеют обозначения "& ", "#", "!" и "$" соответственно. Например, элементы 12 и 17 формируют переменные NZ12 и Z17 согласно выражениям NZ12=![(!Z17)&Х21] и Z17=Y30&Y26 соответственно. 2. A modified description language of Boolean (logical) functions ABEL is used, in which the operators "Conjunctions", "Disjunctions", "Inversions" and "Exclusive OR" have the notation "&", "#", "!" and "$" respectively. For example, elements 12 and 17 form the variables NZ12 and Z17 according to the expressions NZ12 =! [(! Z17) & X21] and Z17 = Y30 & Y26, respectively.
3. 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. 3. The front or the fall of any signal (direct or inverse) is understood as the change in the logical value of this signal from "0" to "1" or from "1" to "0", respectively.
4. Под сбросом (или установкой), например, триггера 9 понимается переключение этого триггера в "0" (или "1"). 4. By resetting (or setting), for example, trigger 9, we mean switching this trigger to “0” (or “1”).
5. В процессе функционирования преобразователя вырабатывается сигнал Y25 готовности результата операции и сигнал NY32 паузы так, что можно выделить следующие четыре режима его работы:
РР0 ожидания (холостого хода) при Y25 NY32=00 (3),
РР1 преобразования при Y25 NY32=01 (4),
РР2 готовности при Y25 NY32=10 (5),
РР3 готовности и преобразования при Y25 NY32=11 (6).5. During the operation of the converter, a signal Y25 is prepared for the result of the operation and a pause signal NY32 so that the following four modes of operation can be distinguished:
PP0 standby (idle) at Y25 NY32 = 00 (3),
PP1 conversion at Y25 NY32 = 01 (4),
PP2 readiness at Y25 NY32 = 10 (5),
PP3 readiness and conversion at Y25 NY32 = 11 (6).
С учетом принятой системы положений и обозначений опишем сначала функционирование преобразователя в целом как конечного автомата с памятью, а затем работу его составных частей. 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 (3), в котором триггеры 1 и 9, счетчик 4 сброшены, триггер 8 установлен, регистр 2 сброшен инверсным сигналом NY32=0 паузы, триггеры 6 и 7 установлены. Установка преобразователя в исходное состояние осуществляется или при включении аппаратуры по сигналу Х24=1 начальной установки, или при переходе из режима РР2 (5) по сигналу Х23=1 сброса готовности результата операции. The initial state of the converter is PP0 mode (3), in which
Каждая операция преобразования начинается с поступлением на входы 21 и 22 соответственно последовательности из П импульсов Х21 битовой синхронизации и сигнала Х22 последовательного двоичного кода, длина которого в битах должна принадлежать ряду (1), т.е. для корректного функционирования преобразователя число П также должно принадлежать ряду (1). Непосредственно по первому импульсу Х21 последовательности П обнаружитель 10 устанавливается в режим обнаружения паузы (по первому, а затем по каждому импульсу NZ33=!X21=0 в счетчик 35 загружается код СР(3:0)=Р(3:0) порога обнаружения паузы) и преобразователь переходит в режим РР1 (4) преобразования, в котором элементы 12-14 формируют инверсные импульсы согласно выражениям
NZ12=![(!Z17)&X21], (7)
NZ13=![Z17 &X21], (8)
NZ14=![Y26 &Z12], (9)
где Y26 - сигнал, переключающийся в "1" по спаду (или фронту) каждого кратного восьми импульса Х21 (или NZ12) последовательности П, где число П принадлежит ряду (1).Each conversion operation begins when a sequence of П pulses X21 of bit synchronization and signal X22 of a serial binary code, the length of which in bits must belong to series (1), is received at
NZ12 =! [(! Z17) & X21], (7)
NZ13 =! [Z17 & X21], (8)
NZ14 =! [Y26 & Z12], (9)
where Y26 is the signal switching to "1" on the decline (or edge) of each multiple of eight pulses X21 (or NZ12) of the sequence P, where the number P belongs to series (1).
По фронту каждого импульса NZ12=!X21 триггеры 6 и 7 устанавливаются в состояния
Z6=G7=X22 (в момент фронта NZ12), (10)
Z7=Х22$Z7 (в момент фронта NZ12), (11),
а содержимое регистра 2 при Y26 =0 сдвигается вправо с приемом в старший разряд G6 бита G7=Z6 (в момент фронта NZ12), а при Y26=1 старший разряд G6 регистра 2 устанавливается, а младшие разряды сбрасываются, т.е. G(6:0)= (1000000), Y26=0.On the front of each pulse NZ12 =! X21, triggers 6 and 7 are set to
Z6 = G7 = X22 (at the moment of front NZ12), (10)
Z7 = X22 $ Z7 (at the moment of front NZ12), (11),
and the contents of register 2 with Y26 = 0 are shifted to the right with the reception of the bit G7 = Z6 (at the moment of the front NZ12) to the upper bit G6, and with Y26 = 1 the highest bit G6 of register 2 is set, and the lower bits are reset, i.e. G (6: 0) = (1,000,000), Y26 = 0.
Следовательно, после окончания 8-го, 16-го,..., 120-го, 128-го импульсов NZ12 (7) регистр 2 выставит сигнал Y26=1 готовности фрагмента 0-го, 1-го,... , 14 и 15-го выходного G(7:0) параллельно-последовательного кода и установятся следующие состояния:
G(7:0)=D(7:0), D(16:8),..., D(119:112) и D(127:120), (12)
С(3:0)-(0000), (0001),..., (1110) и (1111), (13)
а затем сформируется импульс
Y27=Z15=(!NZ14)#(!NZ31)=Z14#Z31 (14)
синхронизации фрагмента G(7:0) параллельно-последовательного кода результата (12) по 9-му, 17-му,..., 121 импульсам NZ12=!X21 и инверсному импульсу NZ31 обнаружения паузы. По фронту каждого импульса Y27 (14) триггер 8 устанавливается в состояние
Y28=Z8-Z7 (в момент фрoнта Y27), (15)
а также может быть снят с преобразователя соответствующий фрагмент G(7: 0) результата (12) операции. В процессе выполнения операции элемент 19 формирует при П, не принадлежащем множеству (1), инверсный импульс
NZ19=NZ13&(Y26#NZ31), (16)
так что NZ19= NZ13 (или (Y26#NZ31)) при П > 128 (или при П < 128 и не кратном восьми). По импульсу NZ19=0 триггер 9 устанавливается и выставляет сигнал Y29=1 сбоя битовой синхронизации.Therefore, after the end of the 8th, 16th, ..., 120th, 128th pulses of NZ12 (7), register 2 will set the signal Y26 = 1 for the readiness of the fragment of the 0th, 1st, ..., 14 and the 15th output G (7: 0) parallel-serial code and the following states will be established:
G (7: 0) = D (7: 0), D (16: 8), ..., D (119: 112) and D (127: 120), (12)
C (3: 0) - (0000), (0001), ..., (1110) and (1111), (13)
and then an impulse will form
Y27 = Z15 = (! NZ14) # (! NZ31) = Z14 # Z31 (14)
synchronization of fragment G (7: 0) of a parallel-sequential result code (12) for the 9th, 17th, ..., 121 pulses NZ12 =! X21 and inverse pulse NZ31 for detecting a pause. On the front of each pulse Y27 (14), trigger 8 is set to
Y28 = Z8-Z7 (at the moment of front Y27), (15)
and also the corresponding fragment G (7: 0) of the result (12) of the operation can be removed from the converter. In the process of performing the operation, element 19 generates an inverse impulse at П not belonging to set (1)
NZ19 = NZ13 & (Y26 # NZ31), (16)
so that NZ19 = NZ13 (or (Y26 # NZ31)) at P> 128 (or at P <128 and not a multiple of eight). By pulse NZ19 = 0, trigger 9 is set and sets the signal Y29 = 1 bit synchronization failure.
В течение времени преобразования по фронту каждого импульса NZ12 (или Y27) триггер 7 (или 8) при Х22=1 переключается в противоположное состояние (11) (или в состояние Z7). Поэтому после окончания последовательности П импульсов Х21 битовой синхронизации и по окончании фронта импульса Z27=!NZ31 триггеры 7 и 9 находятся в одинаковых состояниях (т.е. Z7=Z8=Y28) и при Y28= 0 информационная ошибка отсутствует, а при Y28=1 обнаружена информационная ошибка, т.е. четное число единиц в преобразованном входном последовательном двоичном коде Х22. During the conversion time along the edge of each pulse NZ12 (or Y27), trigger 7 (or 8) with X22 = 1 switches to the opposite state (11) (or to state Z7). Therefore, after the end of the sequence of pulses X21 of bit synchronization and at the end of the pulse front Z27 =! NZ31, triggers 7 and 9 are in the same states (i.e., Z7 = Z8 = Y28) and there is no information error at Y28 = 0, and at Y28 = 1 an informational error was detected, i.e. an even number of units in the converted input binary sequence code X22.
Кроме того, непосредственно по инверсному импульсу NY31=0 устанавливается триггер 1 и выставляет сигнал Y25=Z1=1 готовности результата операции
{D((n-1):0), C(3:0), Y25, Y28, Y29}, (17)
где n принадлежит множеству (1).In addition,
{D ((n-1): 0), C (3: 0), Y25, Y28, Y29}, (17)
where n belongs to the set (1).
По окончании импульса NY31 обнаружитель 10 выставляет инверсный сигнал NY32= 0 паузы, и преобразователь переходит в режим РР2 (5), в котором по сигналу Y25= 1 прерывается ЭВМ для сообщения о завершении очередной операции преобразования и съема кода С(3:0) номера последнего фрагмента G(7:0) параллельного кода D((n-1): 0) и сигналов Y28 (15) информационной ошибки и Y29 сбоя битовой синхронизации. В процессе выполнения прерывающей программы ЭВМ формирует сигнал Х23 сброса готовности результата, который через элемент 11 сбрасывает триггер 1, а через элементы 11 и 18 сбрасывает счетчик 4 и триггер 9, устанавливает триггер 8 и переключает устройство в исходное состояние - режим РР0 (3). At the end of the NY31 pulse, the
Если ЭВМ сигнал Х23=1 не формирует, то преобразователь переходит в режим РР3 (6) с поступлением на его входы очередной последовательности П импульсов Х21 битовой синхронизации и сигнала Х22 последовательного двоичного кода. В этом режиме по окончании 7-го импульса NZ12=!X21 регистр 2 выставляет сигнал G0= 1, с помощью которого элементы 3 и 18 по 8-му импульсу Х21 формируют инверсные импульсы
NZ3=!(Y25&G0&X21), (18)
NZ18=!(Z3#X23#X24).(19)
Непосредственно по импульсу NZ18=0 счетчик 4 и триггер 9 сбрасываются, триггер 8 устанавливается, а по окончании импульса NZ3=0 триггер 1 сбрасывается (вырабатывает сигнал Y25=Z1=0), и преобразователь переходит в режим РР1 (4), описанный ранее.If the computer does not generate a signal X23 = 1, then the converter switches to PP3 mode (6) with the arrival of its next sequence of P pulses X21 bit synchronization and signal X22 of a serial binary code. In this mode, at the end of the 7th pulse NZ12 =! X21, register 2 sets the signal G0 = 1, with the help of which
NZ3 =! (Y25 & G0 & X21), (18)
NZ18 =! (Z3 # X23 # X24). (19)
Directly by pulse NZ18 = 0, counter 4 and trigger 9 are reset, trigger 8 is set, and at the end of pulse NZ3 = 0,
Таким образом, функционирование преобразователя как конечного автомата с памятью состоит в чередовании режимов его работы, например РР0, РР1, РР2, РР3, РР1 и т. п., так, что переход в РР0 может быть осуществлен из любого другого режима по сигналу Х24 начального сброса или из режима РР2 по сигналу Х23 сброса готовности результата, в РР1 - из режима РР0 непосредственно по первому импульсу Х21 последовательности П импульсов Х21 битовой синхронизации или из режима РР3 непосредственно по сигналу Х23 или по окончании инверсного импульса NZ3 (18), в РР2 - только из режима РР1 по окончании инверсного импульса NY31, в РР3 - только из РР2 по первому импульсу Х21. Thus, the functioning of the converter as a finite state machine with memory consists in the alternation of its operating modes, for example, PP0, PP1, PP2, PP3, PP1, etc., so that the transition to PP0 can be carried out from any other mode by the initial signal X24 reset either from the PP2 mode by the signal X23 of the result ready reset, in PP1 - from the PP0 mode directly by the first pulse X21 of the sequence of P pulses X21 bit synchronization or from the PP3 mode directly by the signal X23 or at the end of the inverse pulse NZ3 (18), in PP2 - only from PP1 mode at the end of the inverse pulse NY31, in PP3 - only from PP2 for the first pulse X21.
Функционирование отдельных составных частей преобразователя заключается в следующем. The functioning of the individual components of the Converter is as follows.
Триггер 1 по инверсному импульсу NY31 устанавливается, а сбрасывается или по инверсному сигналу NZ11=!(X23#X24), или по фронту импульса NZ3 (18).
Регистр 2 по инверсному сигналу NY32=0 паузы зафиксирован в нуле, а при NY32= 1 по фронту каждого инверсного импульса NZ12 (7) содержимое регистра 2 при Y26= 0 (или Y26=1) сдвигается вправо с приемом в старший разряд G6 бита G7=Z6 (или становится равным коду (10000000) константы преобразователя), где Y26 - значение младшего бита регистра 2. Register 2 for the inverse signal NY32 = 0 pauses is fixed at zero, and for NY32 = 1 along the edge of each inverse pulse NZ12 (7) the contents of register 2 with Y26 = 0 (or Y26 = 1) are shifted to the right with the reception of the G6 bit G7 = Z6 (or becomes equal to the code (10000000) of the converter constant), where Y26 is the value of the least significant bit of register 2.
Счетчик 4 по инверсному сигналу NZ18=0 (19) зафиксирован в нуле, а при NZ18=1 по окончании каждого инверсного импульса NZ14 (9) содержимое счетчика 4 (код С(3: 0)) увеличивается на единицу и на выходе 30 формируется сигнал переноса
Y30=C0&C1&C2&C3. (20)
Триггер 6 (или 7) по инверсному сигналу NY32=0 паузы установлен, а при NY32=1 триггер 6 (или 7) функционирует согласно (10) (или (11)).Counter 4 for the inverse signal NZ18 = 0 (19) is fixed at zero, and with NZ18 = 1 at the end of each inverse pulse NZ14 (9) the contents of counter 4 (code C (3: 0)) increases by one and a signal is generated at output 30 carry
Y30 = C0 & C1 & C2 & C3. (20)
Trigger 6 (or 7) is set to the inverse signal NY32 = 0; pause is set, and when NY32 = 1, trigger 6 (or 7) functions according to (10) (or (11)).
Триггер 8 функционирует согласно (15). Trigger 8 operates according to (15).
Триггер 9 по инверсным импульсам NZ19 (16) и NZ18 (19) устанавливается и сбрасывается соответственно. The trigger 9 for inverse pulses NZ19 (16) and NZ18 (19) is set and reset, respectively.
Обнаружитель 10 (фиг.2) вырабатывает инверсный импульс NY31 обнаружения паузы и инверсный сигнал NY32 паузы согласно выражениям
NY31=[!(X20&CP0)]#CP1#CP2#CP3, (21)
NY32=CP0#CP1#CP2#CP3, (22)
так, что он находится при NY32=0 в состоянии паузы, а при NY32=1 в режиме обнаружения паузы, который заканчивается по окончании фронта импульса NY31. Из фиг.2 и (21) следует, что импульс NY31 вырабатывается по тактовому импульсу Х20 при нахождении счетчика 35 в состоянии СР(3:0)=(0001), а сигнал паузы NY32= 0 выставляется при нахождении счетчика 35 в состоянии СР(3:0)= (0000), в котором счетчик 35 может быть зафиксирован сигналом Х24=1 начального сброса. При Х24=0 счетчик 35 по коду Р(3:0) и инверсным импульсам NZ33= ! Х21 и NZ34=!(Х20&NY32) функционирует следующим образом. Каждым импульсом NZ33=0 счетчик 35 фиксируется в состоянии СР(3:0)=Р(3:0), которое определяет порог Р обнаружения как число согласно выражению
P=P0 + 2P1 + 4P2 + 8P3. (23)
При наступлении паузы формирование импульсов NZ33=!X21 прекращается, и при NY32= 1 элемент 34 формирует ровно Р (23) импульсов NZ34 (отсчитываются от последнего импульса NZ33=0), по фронту каждого из которых содержимое счетчика 35 уменьшается на единицу, а по импульсу Р этой последовательности формируется импульс NY31 (21) обнаружения паузы, по окончании которого счетчик 35 переходит в состояние СР(3:0)=(0000), обнаружитель 10 выставляет сигнал NY32= 0 паузы и блокирует работу элемента 34 по тактовым импульсам Х20. В состоянии паузы обнаружитель 10 остается до поступления на него очередной последовательности П импульсов Х21 битовой синхронизации. В этой связи порог обнаружения Р (23), частоту F20=kxF21 тактовых импульсов Х20 и частоту F21 следования импульсов Х21 битовой синхронизации необходимо выбирать из условия
2/F21 > P/F20 > 1/F21=Т (24).The detector 10 (figure 2) generates an inverse pulse NY31 detect pause and inverse signal NY32 pause according to the expressions
NY31 = [! (X20 & CP0)] # CP1 # CP2 # CP3, (21)
NY32 = CP0 # CP1 # CP2 # CP3, (22)
so that it is paused at NY32 = 0, and at pause detection at NY32 = 1, which ends at the end of the NY31 pulse edge. From figure 2 and (21) it follows that the pulse NY31 is generated by the clock pulse X20 when the
P = P0 + 2P1 + 4P2 + 8P3. (23)
When there is a pause, the formation of pulses NZ33 =! X21 stops, and with NY32 = 1,
2 / F21> P / F20> 1 / F21 = T (24).
вариацией двух чисел k > 1 и Р > 2, обеспечивающих длительность То временного порога обнаружения паузы согласно выражению
To = P/F20=P/(kxF21)=T(P/k), (25)
где k - коэффициент пропорциональности;
х и / - операторы арифметических операций умножения и деления соответственно.a variation of two numbers k> 1 and P> 2, providing the duration T0 of the temporary threshold for detecting pauses according to the expression
To = P / F20 = P / (kxF21) = T (P / k), (25)
where k is the coefficient of proportionality;
x and / are the operators of arithmetic operations of multiplication and division, respectively.
По импульсу NY31= 0 триггер 1 выставляет сигнал Y25=1 готовности результата, длительность которого максимальна при отсутствии от ЭВМ сигнала Х23 и с учетом условия (24) при Тп=4Т оценивается выражением
Т25г=10 Т. (26)
Сравнивая (2) и (26), получаем
Т25г/Т1г > 2,5, (27)
что длительность времени готовности Т25г (26) результата операции предлагаемого преобразователя в несколько раз выше длительности времени готовности Т1г (2) прототипа [1].According to the impulse NY31 = 0,
T25g = 10 T. (26)
Comparing (2) and (26), we obtain
T25g / T1g> 2.5, (27)
that the duration of the availability time T25g (26) of the operation result of the proposed converter is several times higher than the duration of the availability time T1g (2) of the prototype [1].
Легко видеть, что в общем случае предлагаемый преобразователь аппаратурно значительно проще прототипа [1], поскольку прототип содержит многоразрядные (n-разрядные) буферный регистр и регистр сдвига, емкость каждого из которых во много раз больше емкости регистра сдвига данного преобразователя (например, при n=128 в 16 раз). It is easy to see that in the general case, the proposed converter is hardware much simpler than the prototype [1], since the prototype contains multi-bit (n-bit) buffer register and shift register, the capacity of each of which is many times larger than the capacity of the shift register of this converter (for example, for n = 128 16 times).
Наличие на выходах преобразователя сигнала Y26 готовности и импульса Y27 (14) синхронизации каждого фрагмента G(7:0) параллельно-последовательного кода (его форму см. в (12) при n=128) обеспечивает множество вариантов передачи в ЭВМ через УУO результата операции (17). The presence at the outputs of the converter of the ready signal Y26 and the synchronization pulse Y27 (14) of each fragment G (7: 0) of a parallel-serial code (see its form in (12) with n = 128) provides many options for transmitting the result of the operation to the computer via the UUO (17).
Опишем два возможных варианта ввода результата (17) соответственно по импульсам Y27 (14) и сигналам Y26 готовности фрагментов. We describe two possible options for entering the result (17), respectively, according to pulses Y27 (14) and signals Y26 of the readiness of fragments.
В первом случае в УУО по фронту каждого импульса Y27 текущий фрагмент G(7:0) загружается в регистр типа ИР23 и вызывает прерывание ЭВМ первого типа. При выполнении первой прерывающей программы ЭВМ в своей оперативной памяти формирует код D((n-1):0). По окончании каждой операции преобразователь выставляет сигнал Y25=1 и вызывает прерывание ЭВМ второго типа. При выполнении второй прерывающей программы ЭВМ считывает оставшуюся часть {С(3:0), Y28, Y29} результата (17), формирует сигнал Х23=1 сброса готовности результата, затем ЭВМ при Y28 # Y29=0 пересылает, например, информационную часть кода D((n-1): 0) абоненту (приемнику), а при Y28#Y29=1 результат игнорируется, поскольку обнаружена ошибка в коде D((n-1):0) при Y28=1 или/и сбой битовой синхронизации при Y29=1. In the first case, in the CID, along the edge of each pulse Y27, the current fragment G (7: 0) is loaded into the register of type IR23 and causes an interruption of the computer of the first type. When executing the first interrupt program, the computer generates code D ((n-1): 0) in its RAM. At the end of each operation, the converter sets the signal Y25 = 1 and causes an interruption of the second type of computer. When executing the second interrupt program, the computer reads the remaining part {C (3: 0), Y28, Y29} of the result (17), generates a signal X23 = 1 for resetting the result, then the computer sends Y28 # Y29 = 0, for example, the information part of the code D ((n-1): 0) to the subscriber (receiver), and with Y28 # Y29 = 1 the result is ignored, because an error was detected in the code D ((n-1): 0) with Y28 = 1 or / and the bit synchronization fails with Y29 = 1.
Во втором случае УУО по каждому сигналу Y26=1 и коду С(3:0) записывает каждый фрагмент G(7:0) кода D((n-1):0) в оперативную память (ОЗУ, ДОЗУ или аппаратный стек). По окончании каждой операции преобразователь выставляет сигнал Y25= 1 прерывания ЭВМ, которая в течение времени Т25г (26) выполняет прерывающую программу, аналогичную второй прерывающей программе, описанной для первого случая. In the second case, the CID for each signal Y26 = 1 and code C (3: 0) writes each fragment G (7: 0) of the code D ((n-1): 0) into the RAM (RAM, DOS or hardware stack). At the end of each operation, the converter sets a computer interrupt signal Y25 = 1, which during T25g (26) executes the interrupt program similar to the second interrupt program described for the first case.
Таким образом, предлагаемый преобразователь благодаря его существенным признакам проще прототипа [1] и по сравнению с ним обладает более широкими функциональными возможностями за счет обеспечения возможности как преобразования входного последовательного двоичного кода в ряде длин типа (1) с обнаружением информационной ошибки и сбоя битовой синхронизации, так и большого разнообразия вариантов ввода в ЭВМ результата (17) при увеличенном времени (26) готовности результата операции в несколько раз (см. оценку (27)). В этой связи данный преобразователь можно использовать для построения аппаратно простых КЛС, поддерживающих с высокой достоверностью в локальной сети обмен последовательными двоичными кодами как с фиксированными, так и различными длинами, принадлежащими, например, ряду (1). Thus, the proposed converter, due to its essential features, is simpler than the prototype [1] and, in comparison with it, has wider functionality due to the possibility of converting the input binary binary code in a number of lengths of type (1) with the detection of an information error and a bit synchronization failure, and a wide variety of options for inputting into computer the result (17) with an increased time (26) of the readiness of the result of the operation several times (see estimate (27)). In this regard, this converter can be used to build hardware-simple CLSs that support the exchange of serial binary codes with both fixed and various lengths belonging, for example, to series (1) with high reliability in a local network.
Литература
1. А.с. 1786491, М.кл. G 06 F 13/00, СССР. Устройство для ввода информации. Д.Ю. Гусев и Ю.В. Крюков. Опубл. 07.01.1993. Бюл. 1(прототип).Literature
1. A.S. 1786491, M.cl. G 06 F 13/00, USSR. Device for entering information. D.Yu. Gusev and Yu.V. Hooks. Publ. 01/07/1993. Bull. 1 (prototype).
2. Организация последовательных мультиплексных каналов систем автоматического управления. С.Т. Хвощ, В.В. Дорошенко, В.В. Горовой. Под общ. ред. С.Т. Хвоща. - Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1989. - 271 с., ил. 2. Organization of serial multiplex channels of automatic control systems. S.T. Horsetail, V.V. Doroshenko, V.V. Mount. Under the total. ed. S.T. Horsetail. - Engineering. Leningrad Separation, 1989 .-- 271 p., Ill.
3. Каган Б. М. - Электронные вычислительные машины и системы: Учебное пособие для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп.- Энергоатомиздат, 1991. - 592 с., ил. 3. Kagan B. M. - Electronic computers and systems: textbook for universities. - 3rd ed., Revised. and additional - Energoatomizdat, 1991 .-- 592 p., ill.
4. Ю. В. Новиков, Д.Г. Карпенко. Аппаратура локальных сетей: функции, выбор, разработка. Под общей редакцией Ю.В. Новикова. - М.: Издательство ЭКОМ, 1998. - 288с., ил. 4. Yu. V. Novikov, D.G. Karpenko. The equipment of local area networks: functions, selection, development. Edited by Yu.V. Novikov. - M.: Publishing house ECOM, 1998. - 288 pp., Ill.
5. Щербаков Н. С. Достоверность работы цифровых устройств. - М.: Машиностроение, 1989. 224 с., ил. 5. Scherbakov N. S. Reliability of digital devices. - M.: Mechanical Engineering, 1989.222 s., Ill.
6. 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. 6. Monitoring 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.
7. А. с. 822175, М.кл. 3 G 06 F 5/04, СССР. Преобразователь последовательного кода в параллельный код. Ю.А. Плужников, Е.А. Евсеев, В.И. Косогоров и А.Н. Горбунов. Опубл. 15.04.1981. Бюл. 14. 7. A. p. 822175, M.C. 3 G 06 F 5/04, USSR. Convert serial code to parallel code. Yu.A. Pluzhnikov, E.A. Evseev, V.I. Kosogorov and A.N. Hunchbacks. Publ. 04/15/1981. Bull. 14.
8. А. с. 1078424, М.кл. G 04 F 5/04, СССР. Преобразователь последовательного комбинированного кода в параллельный двоичный код. В.Д. Гладков. Опубл. 07.03.1984. Бюл. 9. 8. A. p. 1078424, M.C. G 04 F 5/04, USSR. Converters sequential combined code to parallel binary code. V.D. Gladkov. Publ. 03/07/1984. Bull. 9.
9. А.с. 1081639, М.кл. 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. 9. A.S. 1081639, M.C. G 06 F 5/04, USSR. A device for converting serial code to parallel. IN AND. Soloviev and A.E. Kravets. Publ. 03/23/1984. Bull. eleven.
10. А. с. 1084780, М.кл. G 06 F 5/02, СССР. Преобразователь последовательного двоичного кода в параллельный двоично-десятичный код. Е.А. Шурмухин и К.В. Королева. Опубл. 07.04.1984. Бюл. 13. 10. A. p. 1084780, M.cl. G 06 F 5/02, USSR. Convert serial binary code to parallel binary decimal code. E.A. Shurmukhin and K.V. Queen. Publ. 04/07/1984. Bull. thirteen.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001128037A RU2220502C2 (en) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | Serial-binary-to-parallel-serial code converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001128037A RU2220502C2 (en) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | Serial-binary-to-parallel-serial code converter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001128037A RU2001128037A (en) | 2003-07-20 |
RU2220502C2 true RU2220502C2 (en) | 2003-12-27 |
Family
ID=32065580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001128037A RU2220502C2 (en) | 2001-10-15 | 2001-10-15 | Serial-binary-to-parallel-serial code converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2220502C2 (en) |
-
2001
- 2001-10-15 RU RU2001128037A patent/RU2220502C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0142172B2 (en) | ||
JP2831070B2 (en) | Heterogeneous signal conversion method and apparatus | |
EP0212327A2 (en) | Digital signal transmission system having frame synchronization operation | |
RU2220502C2 (en) | Serial-binary-to-parallel-serial code converter | |
US4642810A (en) | Repetitive sequence data transmission system | |
JPH0879211A (en) | Digital communication equipment | |
US4538271A (en) | Single parity bit generation circuit | |
JP3252229B2 (en) | Digital data transmission system | |
RU2202121C2 (en) | Data input device | |
RU2207614C1 (en) | Data input device | |
US5724034A (en) | Device for establishing cell boundaries in a bit stream and CRC calculation | |
RU2188502C1 (en) | Serial-binary-to-parallel code converter | |
JP2001230837A (en) | Telephone terminal | |
JP2697552B2 (en) | Code error detection circuit | |
SU1197090A2 (en) | Device for determining rank of number | |
JPH0734559B2 (en) | Digital transmission system | |
SU1417193A1 (en) | Series to parallel code converter | |
SU1603360A1 (en) | Generator of basic functions | |
JP3245622B2 (en) | Pattern comparison method | |
SU1132357A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
JPS6254257B2 (en) | ||
SU824200A1 (en) | Adding device | |
SU1529230A1 (en) | Device for capturing information from multidigit discrete sensors | |
JPH065831B2 (en) | Signal frame transmission method | |
SU1741271A2 (en) | Code converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20091027 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20120703 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151016 |