Генераторное оборудование оконечной станции
Генераторное оборудование (ГО) формирует и распределяет во времени импульсные последовательности, управляющие работой всех узлов аппаратуры и служащие для формирования/расформирования первичного цифрового потока.
Генераторное оборудование передающей и приемной частей аппаратуры независимо и имеет структурную схему, показанную на рис.1.6. Задающий генератор (ЗГ) формирует тактовые импульсы с частотой следования ft = 2048 кГц. Последовательность тактовых импульсов СТРОБ подается практически на все узлы аппаратуры, поскольку они обычно выполняются на цифровых микросхемах, работающих в синхронном режиме (переход схемы из одного состояния в другое возможен в таких схемах только при подаче на специальный синхронизирующий вход схемы тактового импульса).
Рис. 1.6. Структурная схема ГО
Разрядный распределитель импульсов (РРИ) - формирует из тактовой последовательности т = 8 разрядных последовательностей Р1 ...Р8 с частотами fp = ft /m = 2048/8 = 256 кГц и сдвинутыми друг относительно друга на один тактовый интервал. Разрядные последовательности используются для управления групповыми устройствами. Канальный распределитель импульсов КРИ формирует N = 32 канальных последовательности КИ0....КИ31, с частотами fk =( ft /m)/N — — 2048/8/32 =8 кГц которые управляют канальными устройствами. Цикловой распределитель ЦРИ формирует последовательности с частотами 8/16 = 0,5 кГц, которые управляют согласующими устройствами СУВ, а также используются для формирования циклового и сверхциклового синхросигналов.
В современной аппаратуре часть функций распределителей импульсных последовательностей (РИ) передается в исполнительные функциональные узлы. Так, например, увеличив число управляющих входов в ключах канальных амплитудно-импульсных модуляторов и временных селекторах, можно сократить число необходимых импульсных последовательностей с 32 до 8. В этом случае окончательное формирование импульса срабатывания ключа происходит в его дешифраторе, правда, очень простом. Такое перераспределение функций уменьшает количество соединительных проводников в аппаратуре и упрощает схему ГО. В конечном счете, это повышает надежность аппаратуры и улучшает технологию ее изготовления.
Распределители импульсных последовательностей генераторного оборудования имеют входы установки по циклу (сверхциклу). При подаче на эти входы единицы от приемника циклового (сверхциклового) синхросигнала распределители устанавливаются в исходное состояние, соответствующее началу очередного цикла (сверхцикла).
В генераторном оборудовании используются распределители двух типов: с логической обратной связью (ЛОС) и с дешифратором. Первые используются обычно в тех случаях, когда необходимо получить весь ряд импульсных последовательностей, например, восемь разрядных последовательностей из восьми возможных. Вторые используются тогда, когда требуется получить лишь некоторые из возможных последовательностей.
На рис. 1.7 показана схема РИ с логической обратной связью (ЛОС). Распределитель предназначен для получения четырех импульсных последовательностей. Он выполнен на четырех JK-триггерах (Т1...Т4), образующих регистр сдвига. Логическая обратная связь образована схемами «И» и «НЕ5». Работа его происходит следующим образом.
Рис. 1.7. Распределитель импульсных последовательностей с логической обратной связью
На выходе JK-триггера в исходном состоянии «0», на инверсном выходе «1». При подаче на J-вход «1», а на К-вход «0» на выходе устанавливается «1». При подаче на J-вход «0», а на К-вход «1» на выходе устанавливается «0». То же при подаче «1» на вход R установки триггера в исходное состояние. При подаче «1» на J-вход и К-вход триггер работает в счетном режиме — меняет свое состояние на обратное. При наличии синхровхода S все изменения состояний триггера возможны только при наличии на этом входе «1».
Начало цикла. Все триггеры в исходном состоянии. На всех входах «И» «1». В точке «а» — «1», в точке «б» — «0». Все последующие изменения происходят в моменты подачи синхросигнала («1» на входах S триггеров).
1-й шаг. Т1 запускается (на выходе «1», на инверсном выходе «0»). На выходе «НЕ1» появляется «1» (первый импульс первой последовательности). На первом входе «И» — «0», в точке «а» - «0», в точке «б» — «1».
2-й шаг. Т1 сбрасывается, Т2 запускается. На выходе «НЕ2» появляется «1» (первый импульс второй последовательности). На втором входе «И» — «0», в точке а - «0», в точке б- «1».
3-й шаг. Т2 сбрасывается, Т3 запускается. На выходе «НЕ3» появляется «1» (первый импульс третьей последовательности). На третьем входе «И» — «0», в точке «а» — «0», в точке «б» — «1».
4-й шаг. Т3 сбрасывается, Т4 запускается. На выходе «НЕ4» появляется «1» (первый импульс четвертой последовательности). На всех входах «И» — «1», в точке «а» — «1», в точке «б» — «0». Цикл завершен.
В следующем цикле будут генерироваться вторые импульсы последовательностей и так далее. Таким образом, в данном распределителе происходит деление тактовой частоты ft на четыре и генерация четырех импульсных последовательностей с частотами ft/4, сдвинутых друг относительно друга на 1/ft.
Очевидно, что для получения разрядных последовательностей в нашем случае необходим РИ, выполненный на 8 триггерах. Попутно отметим, что схемы «НЕ1»...«НЕ4» являются расширительными, т.е. используются для увеличения мощности генерируемых последовательностей импульсов и развязки между нагрузками распределителя.
Схема распределителя импульсных последовательностей с дешифратором показана на рис. 1.8. Здесь JK-триггеры включены в режиме счета. Дешифратор представляет собой набор многовходовых схем «И», подключенных в определенном порядке к параллельным шинам выходов (прямых и инверсных) триггеров.
Рис. 1.8. Распределитель импульсных последовательностей с дешифратором
Принцип работы дешифратора поясняется рис. 1.9.
Рис. 1.9. Фрагмент схемы дешифратора
В верхней части рисунка приведена таблица последовательностей состояний на прямых выходах триггеров (см. рис. 1.7). Из таблицы видно, что состояния повторяются периодически через 16 тактов. Таким образом, для получения первой последовательности с частотой ft/4, входы соответствующей схемы «И» следует подключить к инверсным выходам триггеров в точках «б», «в», «г», «д». Для получения последовательности, сдвинутой относительно первой на шесть тактов, два входа соответствующей схемы «И» нужно подключить к прямым выходам триггеров в точках «б» и «г», а два — к инверсным в точках «в» и «д» и так далее.