SU1644396A1 - Устройство дл межприборной св зи - Google Patents

Description

1

(21)4458434/09

(22)11 „07.88

(46) 23.04.91. Вюл. № 15

(72) Г.И„ Курахтанов, Ю.М. Корбашов,

В.М. Синюгин, В.Фо Тараев

и А.Г. Хлюпин

(53) 621.394.61(088.8)

(56)Каналы ввода-вывода однопровод- ные последовательного обмена цифровых вычислительных систем. - ОСТ 85.8692- 84. - М„: Госстандарт, 1984S с„ 46. 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕЖПРИБОРНОЙ СВЯЗИ

(57)Изобретение относитс  к вычислительной технике и может найти применение в аппаратуре св зи между устройствами ввода-вывода как дл  приема данных, подлежащих преобразованию в форму, пригодную дл  обработки в вычислительной машине, так и

дл  передачи данных из устройств обработки в устройство вывода, например , в интерфейсах дл  осуществлени  приема и передачи информации по двухпроводной согласованной линии св зи. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  при одновременном повышении помехоустойчивости. Поставленна  цель достигаетс  за счет введени  источника 10 опорного напр жени , первого 17, второго 18 и третьего 19 формирователей импульсов и элемента И-НЕ 20„ В результате этого уменьшаетс  и стабилизируетс  рабочий порог срабатывани  компараторов 13 и 14 и уменьшаютс  приведенные к входу компаратора синфазные помехи и помехи из-за асимметрии величин паразитных емкостей обмоток трансформатора 9. 1 ил.

(Л

Вьаг

4ь

GO «О О

а. &а

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может найти применение в аппаратуре св зи между устройствами ввода-вывода как дл  приема данных., подлежащих преобраэо- ванию в форму, пригодную дл  обработки в вычислительной машине, так и дл  передачи данных из устройст обработки в устройство вывода, на- пример, в интерфейсах дл  осуществлени  приема и передачи информации по двухпроводной согласованной линии св зи

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  при одновре- менном повышении помехоустойчивости0

На чертеже изображена структурно- электрическа  схема устройства0

Устройство содержит первый 1 и второй 2 усилители передачи, первый 3 и второй 4 ключи, первый 5 и второй 6 блоки коррекции, первый 7 и второй 8 блоки согласовани , импульсный трансформатор 9, источник 10 опорного напр жени ,третий 11 и четвертый 12 блоки коррекции,первый 13 и второй 14-компа раторы,первый 15 и второй 16 усилители приема,первый 17,второй 18 и третий 19 формирователи импу ьсов эк мент И-НЕ 20

Устройство работает следующим об- разом

Рассмотрим передачу в линию св зи одного бита информации. В исходном состо нии на логических входах и выходах имеетс  высокий потенциал Ключи 3 и 4 закрыты соответственно через блоки 5 и 6 коррекциио На выходе усилителей 1 и 2 передачи зафиксирован почти нулевой потенциал„ В случае поступлени  на первый логический вход низкого (нулевого) напр жени  на врем  tn в этот отрезок времени на втором логическом входе продолжает оставатьс  высокий потенциал, на выходе первого усилител  1 передачи на врем  tj фиксируетс  высокий потенциал, так как отрицательным перепадом по первому логическому входу через блок 5 коррекции открываетс  ключ 3 и практически напр жение питани  прикладываетс  к входу первого блока 7 согласовани  с В результате ток от источника питани  в момент фронта (положительного ) потечет через первый ключ 3 и первый блок 7 согласовани  в начало четвертой обмотки импульс- ного трансформатора 9 и из ее конца через второй блок 8 согласовани  в выход второго усилител  2 передачи,

т.е., на началах и остальных трех обмоток импульсного трансформатора 9 относительно своих концов по витс  напр жение положительной пол рности. После импульса tn, на первом и втором логических входах снова фиксируетс  высокий потенциал и тоже на врем  tn , Причем в момент прихода положительного фронта по первому логическому входу с помощью блока 5 коррекции ключ 3 форсированно (за единицы наносекунд) выходит из насыщени  о Во второй отрезок длительностью t п2 на выходах усилителей 1 и 2 передачи снова будет почти нулевой потенциал„ Затем на втором логичес

,

5

0

ком входе на врем  t

Ъ

поступает

отрицательный перепад. В результате с помощью блока 6 коррекции форсировано открываетс  второй ключ 4 и одновременно на выходе второго усилител  2 передачи фиксируетс  также высокий потенциале

Таким образом, от источника питани  +5 В ток поступает через второй ключ 4, второй блок 8 согласовани  в конец четэертой обмотки, импульсноп трансформатора 9 и, выход  из начала этой обмотки, через первый блок 7 согласовани  и далее выход первого усилител  1. передачи замыкаетс  на общую шину В результате на концах и остальных трех обмоток импульсного трансформатора 9 относительно начал по витс  на врем  t, положительное импульсное напр жение.

После импульса tn на первом и втором логических входах снова фиксируетс  высокий потенциал на врем  tn tn. На этом передача бита информации заканчиваетс  В линию св зи , подключенную к третьей обмотке импульсного трансформатора 9, поступ т два импульса одинаковой длительности и амплитуды, но разной пол рности , отделенные одна от другой на врем  паузы t „ tn t tn tn. Причем пол рность сигнала на линейных входах первого импульса на врем  tj. будет отрицательна, а на врем  второго импульса tn, положительна по отношению к началу третьей обмотки импульсного трансформатора 9,, В результате в линию св зи уйдет один бит информации, а именно, будет передан код нул . При передаче кода единицы сначала на втором логическом входе по витс  отрицательный перепад, а затем через длительность t по витс  отрицательный перепад на первом логическом входе„ В результате в линию св зи поступит сначала положительный импульс, затем пауза, после этого отрицательный импульс и снова пауза, т.е. будет передан бит информации, а именно код единицы.

На логических выходах устройства с помощью первой и второй обмоток импульсного трансформатора 9 компараторов 13 и 14, усилителей 15 и 16 приема будут сформированы соответствующие импульсы, практически идентичные импульсам на первом и втором логических входах Так как работа этих последних узлов в режиме передачи носит либо контрольный, либо сигнальный характер, то более подробно работу этих узлов устройства рассмотрим в режиме приема, поскольку именно в режиме приема эти узлы  вл ютс  активно работающимио

В режиме приема устройство работает следующим образом.

С аналогичного устройства по линии св зи на линейные входы устройства поступают бипол рные импульсы, несущие информацию, которую должно прин ть устройство и преобразовать в соответствующие импульсы, которые могут быть восприн ты устройствами обработки информации, например ЭВМ Лини  св зи может быт.ь выполнена из коаксиального кабел  При поступлении на линейные входы отрицательного импульса относительно клеммы, подсоединенной к началу третьей обмотки, на первой, второй и четвертой обмотках навод тс  ЭДС, пол рность которых отрицательна относительно начал своих обмоток. На первые входы компараторов

13и 14 в исходном состо нии подаетс  опорное напр жение пор дка 1,8 В с источника 10 опорного напр жени , имеющее величину температурного дрейфа напр жени  около 4 мВ/град, т, &а такую же, что и пороговые напр жени  компараторов 13 и 14„ Благодар  этому рабочий порог срабатывани  в диапазоне температур от -60 до +125°С практически не мен етс , чем обеспечиваетс  не только работоспособность устройства, но и стабильность импульсов на его логических выходах,

На вторые входы компараторов 13 и

14в исходном состо нии в статике подаетс  с выходов формирователей 17

е 10

6443966

и 18 напр жение пор дка 1,8-1,9 В, соответствующее единичному напр жению на входах микросхем серий ТТЛ. Улучшение стабильности срабатывани  по ) вторым входам компараторов 13 и 14 может быть достигнуто введением в формирователи диодов, компенсирующих температурный дрейф порога по вторым входам как компараторов 13 и 14, так и усилителей 15 и 16 приема. По переднему фронту отрицательного импульса из первой обмотки импульсного трансформатора 9 по первому входу сработает первый компаратор 13. В результате положительный перепад с выхода первого компаратора 13 поступит на первый вход первого усилител  15 приема, который, в свою очередь, дает на своем выходе отрицательный перепад (на врем  длительности импульса)„

Первый формирователь 17 импульсов из перепада сформирует импульс отрицательной пол рности и заблокирует по второму входу первый компаратор 13 на врем  сформированного импульса

симп.. « Если из линии св J5

20

25

30

35

40

зи придет ослабленный по амплитуде и укороченный импульс, первый формирователь 17 импульсов защитит первый компаратор 13 от ложных срабатываний и расширит импульс до rv 75% номинальной длительности входного импульса. Таким образом, первый формирователь 17 импульсов замыкает положительную обратную св зь между выходом - первого усилител  15 приема и вторым входом первого компаратора 13. При по влении отрицательного импульса на первом входе первого компаратора 13 на его втором входе по витс  на врем  tnMn Cp либо подтверждение либо подтверждение и расширение импульса (до 40 не при 5 бит/с до 25 не при д 10 Мбит/с). При поступлении паузы с линии св зи, так как в режиме приема на первый и второй логические входы даютс  высокие потенциалы и, соответственно, на выходах усилителей 1 и 2 передачи будут нулевые потенциалы , она также будет нагружена на входное сопротивление, определ емое блоками 7 и 8 согласовани , T.e0 с линии св зи до первых входов компараторов 13 и 14 поступ т нулевые потенциалы.

При поступлении на линейные входы устройства положительного импульса, фаза перевернетс  во второй об50

55

71644396

отке импульсного трансформатора 9 -и алее процесс получени  отрицателього импульса на втором логическом ыходе фактически нормированной длиельности независимо ни от темперауры , ни от длины линии св зи, ни т типа кабел  линии св зи будет проп т р с п в ч и н и к и н и и т в д и ч п в п с э и в т с п в с л ди т в п и п

10

15

текать так же, как и при получении отрицательного импульса на первом логическом выходе.

Работа элемента И-НЕ 20 „

На выходе элемента И-НЕ 20 имеютс  импульсы двойной частоты за счет суммировани  импульсов с обоих логических выходов устройства,, Третий формирователь 19 импульсов работает ана- логично формировател м 17 и 18 импульсов , но подключен он между выходом элемента И-НЕ 20 и объединенными вто- рыми входами усилителей 15 и 16 приема Назначение его: защитить положительные фронты поступающих на вход компараторов 13 и 14 информационных импульсов, а также гарантировать дли- 25 тельность паузы между импульсами с защитой на врем  пауз от помех. В момент окончани  импульса либо на первом входе первого компаратора 13, либо второго компаратора 14 на выходе элемента И-НЕ 20 образуетс  отрицательный перепад, из которого с помощью третьего формировател  19 импульсов формируетс  отрицательный импульс определенной длительности на фоне положительного (+1,9 В) напр жени  35 Этот импульс, поступа  на вторые входы усилителей 15 и 16 приема, блокирует прохождение импульсов информации по первым входам усилителей 15 и 16 приема. В результате на врем  пауз логические выходы будут защищены от лишних импульсов из-за помех,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   30

   40

   перв,ый усилитель приема, последовательно соединенные второй блок коррекции , второй компаратор и второй усилитель приема, последовательно соединенные.третий блок коррекции, первый ключ и первый блок согласовани , последовательно соединенные четвертый блок коррекции, второй клю и второй блок согласовани , причем начало первой и конец второй обмоток импульсного трансформатора объединен конец первой и начало второй обмоток импульсного трансформатора подключены соответственно к входам первого и второго блоков коррекции, начало и конец третьей обмотки импульсного трансформатора  вл ютс  линейными входами устройства, логическими входами и выходами которого  вл ютс  со ответственно входы первого и второго усилителей передачи и выходы первого и второго усилителей приема, отл чающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  при одновре менном повышении помехоустойчивости, введены источник опорного напр жени  первый и второй формирователи импуль сов и последовательно соединенные элемент И-НЕ jn третий формирователь импульсов, выход которого подключен вторым входам первого и второго усилителей приема, начало и конец четве той обмотки импульсного трансформато соединены с выходами соответственно первого и второго блоков согласовани входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго уси лителей передачи, входы которых соединены с входами соответственно третьего и четвертого блоков коррекции, выход источника опорного напр жени  подключен к началу первой обмотки импульсного трансформатора, выходы первого и второго усилителей приема

   Устройство дл  межприборной св зи 45 подключены к входам элемента И-НЕ содержащее первый и второй усилители непосредственно, а к вторым входам передачи, импульсный трансформатор, первого и второго компараторов - последовательно соединенные первый через соответственно первый и второй блок коррекции, первый компаратор и формирователи импульсов.

   8

   0

   5

   5 5

   0

   0

   перв,ый усилитель приема, последовательно соединенные второй блок коррекции , второй компаратор и второй усилитель приема, последовательно соединенные.третий блок коррекции, первый ключ и первый блок согласовани , последовательно соединенные четвертый блок коррекции, второй ключ и второй блок согласовани , причем начало первой и конец второй обмоток импульсного трансформатора объединены, конец первой и начало второй обмоток импульсного трансформатора подключены соответственно к входам первого и второго блоков коррекции, начало и конец третьей обмотки импульсного трансформатора  вл ютс  линейными входами устройства, логическими входами и выходами которого  вл ютс  со ответственно входы первого и второго усилителей передачи и выходы первого и второго усилителей приема, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  при одновременном повышении помехоустойчивости, введены источник опорного напр жени , первый и второй формирователи импульсов и последовательно соединенные элемент И-НЕ jn третий формирователь импульсов, выход которого подключен к вторым входам первого и второго усилителей приема, начало и конец четвертой обмотки импульсного трансформатора соединены с выходами соответственно первого и второго блоков согласовани , входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго усилителей передачи, входы которых соединены с входами соответственно третьего и четвертого блоков коррекции, выход источника опорного напр жени  подключен к началу первой обмотки импульсного трансформатора, выходы первого и второго усилителей приема

   5 подключены к входам элемента И-НЕ непосредственно, а к вторым входам первого и второго компараторов - через соответственно первый и второй формирователи импульсов.