книги из ГПНТБ / Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений

уе * •к

сигналов выделить од­ ну или несколько определенных кодовых комбинаций, т. е. определить момент их поступления (регистрации). Та­ кая задача возникает, например, при необходимости оп­ ределения начала цикла передачи, при фазировании прн-

150

емной части аппаратуры, при выделении сигналов теле­ управления (телеконтроля) из последовательности при­ нимаемых импульсов и т. п. Все эти вопросы решаются с помощью дешифраторов с последовательным вводом информации, в которых в качестве устройства, регистри­ рующего поступающую в последовательном коде ин­ формацию, используются сдвигающие регистры. При этом число двоичных элементов в регистрах должно быть не меньше числа разрядов дешифрируемых комбинаций.

Если регистр строится на потенциальных элементах (см. рис. 3.6), то дешифрирование необходимой л-эле- ментной комбинации можно осуществить схемой И, имеющей (п+l) вход (рис. 3.42). На каждый из п вхо­

да.

7'- Щ

Рис. 3.42. Дешифратор последовательного кода

дов схемы И подаются выходы с п триггеров регистра, опрашиваемых з.а один такт. Если разряд дешифрируе­ мой комбинации равен 1, то выход берется с единичного плеча триггера, если же он равен 0, то — с нулевого. На ('/г-|-1)-й вход подается импульс, не совпадающий по времени с тактовыми импульсами регистра. Такой им­ пульс называется стробирующим. В приведенной на рис. 3.42 схеме выходной сигнал со схемы И появляется в тех случаях, когда в момент действия стробирующего им­ пульса на элементах регистра фиксируется комбинация 10011. Подачей стробирующего импульса (ТИ2) исклю­ чается появление на выходе схемы И помехи, возникаю­ щей в результате искажения фронтов входных сигналов.

151

При дешифрировании комбинаций, содержащих боль­ шое число элементов (п>8), целесообразно на одном из входов схемы И поставить элемент ИЛИ — НЕ, на ос­ тальные входы схемы И подаются только выходы триг­

И Л И — Н Е . При таком построении схемы дешифратора можно использовать схемы И и ИЛИ с меньшим чис­ лом входов. Описанный принцип построения дешифра­ тора на одну или несколько комбинаций может быть применен и в тех случаях, когда для построения регист­ ра используются ферритдиодные или ферриттранзисторные ячейки [29].

Дешифраторы с последовательным входом информа­ ции на полное или сокращенное число комбинаций мо­ гут строиться и без использования сдвигающих регист­ ров. В этом случае дешифратор строится как пирами­ дальный (рис. 3.43). К началу приема комбинации все

Рис. 3.43. Пирамидальный дешифратор последоаательного кода

триггеры находятся в положении 0. Приходящая из ка­ нала связи информация воздействует на входной триг­ гер. Предположим, что принимаемая комбинация имеет

J 5 2

вид 101. Тогда под действием импульса начальной уста­ новки ИНУ, подаваемого в момент приема середины пер­ вого импульса, сигналом с выхода схемы Mi и триггер Ту, перейдет в состояние 1. Так как второй элемент ко­ довой комбинации 0, то с входного триггера высокий по­ тенциал будет подан на схемы И'2 и И^', но подготов­ ленной окажется только схема И .связанная с тригге­ ром Ti. Поэтому под действием тактового импульса THi в состояние 1 перейдет триггер Т'0 , подавая на один вход схем Hg, Ид" высокий потенциал. К моменту действия ТИ2, совпадающего по времени с серединой приема тре­ тьего импульса 1, подготовленной окажется схема И 3 и триггер Г'з сигналом с И^ переключится в состояние 1. Наличие высокого потенциала на выходе Ys указывает на прием комбинации 101. К началу приема следующей комбинации все триггеры примут положение 0: триггеры Ту под влиянием импульса ТИ\. смещенного относитель­ но ТИу на половину длительности принимаемого импуль­ са; триггер Т\ —импульсом 77/', , также смещенным на половину длительности принимаемого импульса; триг­ гер Т"г — импульсом ИНУ.

§ 3.5. КОДОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Кодопреобразователями называются устройства, осу­ ществляющие автоматическое преобразование одного ко­ да в другой. Число входов п кодопреобразователя дол­ жно быть равно числу разрядов в комбинациях преоб­ разуемого кода, а число выходов m — числу разрядов в комбинациях преобразованного кода. С помощью кодо­ преобразователей можно осуществлять любые преобра­ зования кодов: простого в простой, простого в коррек­ тирующий, двоичного в многопозиционный и др. Однако на практике кодопреобразователи в том виде, в каком они здесь рассматриваются, необходимы для преобразо­ вания простых .кодов, обеспечивающего совместную ра­ боту аппаратур, использующих различные коды.

Основной задачей, решаемой при построении кодо­ преобразователей, является выбор такого варианта схе­ мы, при котором заданный закон преобразования обес­ печивается при минимальном количестве используемых элементов. Известны два способа построения кодопреоб­ разователей.

153

Первый способ основан на том, что преобразование кода осуществляется в два этапа. Сначала дешифриру­ ются комбинации преобразуемого «-элементного кода, в результате чего получают 2" независимых выходных сиг­ налов. Затем каждый выходной сигнал кодируется в за­ данный m-элементный код (причем п может быть боль­ ше .или меньше т). Следовательно, кодопреобразова­ тели, выполненные по первому -способу, должны состоять из даух независимых устройств: дешифратора и шиф­ ратора.

Выходные сигналы дешифратора Е{ в соответствии с

мы. На рис. 3.45 приведен диодный шифратор четырехэлементного кода. Количество диодов, используемых в

Благодаря простоте и надежности диодные шифрато­ ры получили большое распространение.

154

способом, хотя и очень просты, но неэкономичны, так как. т'ипя их реализации требуется большое число элементов; (диодов).

Второй способ построения кодопреобразователей не­ требует предварительной дешифрации комбинаций пре­ образуемого кода. В этом случае необходимо распола­ гать таблицей соответствия комбинаций преобразуемого' и преобразованного кодов, по условиям которой состав­ ляются структурные формулы для каждого элементапреобразованного кода как функции элементов преобра­ зуемого кода. После преобразования полученных зави ­ симостей к простейшему виду по ним строятся функцио­ нальная, а затем и принципиальная схемы кодопреобра­ зователя в целом. Поясним сказанное на примере.

Пусть необходимо преобразовать равномерный трех ­ элементный код в пятиэлементный, каждая комбинациякоторого в соответствии с табл. 3.4 содержит две еди­ ницы и три нуля. Пользуясь методом составления пере­ ключательных функций (см. § 2.2), напишем выражения элементов преобразованного кода как функции элемен­ тов преобразуемого кода:

155-

Преобразуя полученные зависимости с помощью из­ вестных соотношений алгебры логики, получим:

Y5 = X3 (XI + ;Q.

Как видно из рис. 3.46, схема кодопреобразователя, реализующая полученные зависимости, весьма просто -осуществляется при помощи обычных логических схем

.156

ментов преобразуемого и преобразованного кодов зада­ ча несколько усложняется. Наиболее простые аналитиче­ ские выражения для элементов преобразованного кода можно получить при сопоставлении кодов и нахождении общих для них логических связей.

§ 3.6. Р Е Г И С Т Р Ы С ЛОГИЧЕСКИМИ ОБРАТНЫМИ СВЯЗЯМИ

Сдвигающие регистры являются одним из основных узлов аппаратуры передачи дискретных сообщений. На их основе строятся накопительные и преобразующие уст­ ройства, распределители, счетчики (делители) импульсов и другие устройства. Новые возможности практического использования сдвигающих регистров открываются при введении в них обратных логических связей.

принимать 2" различных состояний. Если схему регист­ ра выполнить таким образом, чтобы его элементы после­ довательно принимали эти состояния и каждый после­ дующий цикл являлся повторением предыдущего, то та­ кой регистр можно использовать в качестве делителя последовательности импульсов, распределителя, форми­ рователя испытательных последовательностей импульсов и т. д. Например, если из всех возможных состояний ре­ гистра выделять всегда одно, то такой регистр можно

дятся обратные связи, каждая из которых формируется логической схемой, реализующей операцию «отрицание равнозначности», или что то же, «сумматором по моду­ лю 2». Такие регистры называются регистрами с логи­ ческими обратными связями или 'рекуррентными регист­ рами [6, 72, 98].

На рис. 3.47 изображена простейшая схема регист­ ра сдвига с логической обратной связью в виде сумма­ тора. На этой схеме на один вход сумматора подаются импульсы с последнего п-го элемента регистра, а на

1) Здесь и ниже в число п входят элементы регистра, управляе­ мые одной последовательностью тактовых импульсов.

2 ) Уменьшение на единицу обусловлено тем, что состояние реги­ стра, при котором все элементы находятся в состоянии 0, не -может быть использовано.

157

другой вход — с некоторого промежуточного q-ro. С вы-- хода сумматора сигналы поступают на вход регистра. Ес­ ли в исходном положении первый элемент находится в состоянии 1, а все остальные — в состоянии 0, то под действием тактовых импульсов эта единица будет про-

Рис. 3.47. Структурная схема регистра с логической обратной связью

двигаться по регистру. Когда а-й элемент примет состоя­

В результате на выходе сумматора появится сигнал, пе­ реводящий первый элемент в состояние 1. С этого мо­ мента по регистру будут перемещаться две единицы. Сле­ довательно, дополнительная единица будет записывать­ ся в первый элемент всякий раз, когда на входы сумма­ тора будут поступать разные символы. Таким образом, под действием каждого тактового импульса элементы регистра принимают определенные состояния, причем по­

гистр, и входы сумматора подключены к 3 и 4-му эле­ ментам. Тогда при исходном состоянии 1000 элементы регистра под действием тактовых импульсов будут после­

Следовательно, схема может последовательно при-, нимать 15 различных состояний, после чего цикл работы ее повторяется. Выходная последовательность, снимае­ мая, например, с последнего элемента, будет иметь вид

158

...000100110101111 и т. д. Введение обратной связи в ре­ гистре, состоящем из пяти элементов (рис. 3.486), по­ зволит иметь 31 различное состояние его элементов (2 5 —

мая с любого элемента, будет иметь период, равный 31, т. -е. ... 0000100101100111110001101110101 . . .

Таким образом, любой rt-элементный регистр, управ­ ляемый тактовыми импульсами с помощью логических обратных связей, включенных определенным образом, можно использовать как генератор последовательности импульсов, периодичность которой равна (2 П — 1) . Любая выходная последовательность, имеющая такой период,

обратными связями получили наибольшее распростране­ ние и хорошо изучены. Анализ работы таких регистров произведен на основе теории автономных линейных по­ следовательных цепей [113]. Не рассматривая эту доста­ точно сложную теорию, воспользуемся некоторыми ее

159