4. Разработка схем кодирующего и декодирующего устройства
4.1 Структурная схема кодирующего устройства
Разработка кодера или декодера проводится в три этапа. Разрабатываются последовательно структурная, функциональная, принципиальная схему устройства.
Основанием для формирования структурной схемы являются алгоритмы формирования РКК. При разработке структурной схемы также учитывают некоторые технические и технологические особенности системного характера.
К ним, в частности, относится человеческий фактор, так как системы автоматики на железнодорожном транспорте управляют ответственным технологическим процессом. Ответственным технологическим процессом является процесс, несоблюдения или невыполнение которого ведет к человеческим жертвам, или большим материальным убыткам. Поэтому в схеме с ручным набором команды управления необходимо предусмотреть меры, подтверждающие правильность набранной команды. После завершения цикла передачи команды устройство должно возвратиться в исходное состояние. Структурная схема кодера представлена на рис.4.1.
Оператор является инициатором команды, набирая ее на пульте. Набранная команда отображается на табло. Если набранная команда, отображаемая на табло, безошибочно, то оператор подтверждает команду, осуществляя пуск. После подтверждения команды информационная часть кода поступает на устройство формирования проверочной части (b1…b4). Затем информационная и проверочные части поступают на устройство, формирующее кодовую комбинацию (КК) в параллельном виде. Далее КК преобразуется в последовательный вид, после чего код поступает на модулятор.
Рис.4.1 Структурная схема кодера
Для того чтобы приемник (декодер) работал не все время, а только на время приема, обработки и выдачи команды, перед КК посылается “стартовый” сигнал, вырабатываемый в передатчике. После выдачи последнего бита информации в формирователе вырабатывается сигнал сброса, который поступает на необходимые элементы в кодере и приводит тем самым кодер в исходное состояние. Кодер готов передавать следующую команду оператора.
4.2 Структурная схема декодирующего устройства
Структурная схема декодера представлена на рис. 4.2. в схеме реализуются алгоритмы исправления одиночной ошибки, описанные выше.
Запуск декодера осуществляется автоматически по приходу “стартового” сигнала, а после обработки и исполнения команды он автоматически возвращается в исходное состояние и готов к приему следующей команды.
Кодовая посылка после демодуляции, усиления и при нормализации импульсов, поступает (“стартовый” сигнал) на приемник стартового импульса, который вырабатывает “пусковой” сигнал, включающий работу декодера. Последовательный код, принятый из линии связи, преобразуется в параллельный. По принятой информационной части (a’) кода вычисляется проверочная часть (b*), которая подается вместе с проверочной частью принятого кода (b’) на устройство, формирующее синдром ошибки (b**). Синдром ошибки поступает на дешифратор ошибки, если искажения КК при передаче не было, то коррекции не происходит и принятая информационная часть КК поступает на дешифратор команд. Команда после дешифрации поступает на управляемый объект (светофор, стрелочный привод и так далее). Если же синдром ошибки указывает на ошибку в информационной части кода, то происходит коррекция, и уже исправленная, разрешенная кодовая комбинация поступает на вход дешифратора команд, а затем к управляемому объекту. На протяжении обработки кодовой комбинации в декодере, перед тем, как выдать КК, на дешифратор команд поступает управляющий сигнал – сброс предыдущей команды (Сбр. Пр. КК). После того, как дешифратор команд выдал управляющую команду, вырабатывается сигал сброса, который приводит все узлы декодера в исходное состояние. Декодер готов к приему следующей КК.
Рис.4.2 Структурная схема декодера