способ преобразования периодно-модулированного переменного напряжения в параллельный код и устройство для его осуществления

Формула изобретения

СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПЕРИОДНО-МОДУЛИРОВАННОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ КОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

1. Способ преобразования периодно-модулированного переменного напряжения в параллельный код, при котором выделяют каждый период периодно-модулированного переменного напряжения, отличающийся тем, что измеряют длительность выделенного периода, определяют его кодовое значение по закону

l_i = (T_i - T_min) / T₀,

где 0 l_i 2ⁿ - 1;

T_i - измеренное значение i-го периода периодно-модулированного переменного напряжения;

T_min - значение периода, несущее информацию l_i = 0;

T₀ - эталонное значение времени, соответствующее кодовому значению l_i = 1;

n - разрядность кодового значения l_i,

причем период, кодовое значение которого l_i > 2ⁿ, квалифицируют как старт-стопный сигнал.

2. Устройство для преобразования периодно-модулированного переменного напряжения в параллельный код, содержащее первый счетчик, сдвиговый регистр, выход которого соединен с информационным входом параллельного регистра хранения информации, и элемент И, первый вход которого соединен с выходом переполнения первого счетчика, отличающееся тем, что в него введены формирователь импульсов и блок измерения периода, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, разрядные выходы с первого по n-й которого являются информационными выходами блока измерения периода, выход переполнения которого соединен с (n + 2)-м разрядным выходом третьего счетчика, вход установки в "0" которого соединен с входом установки в "0" второго счетчика и является установочным входом блока измерения периода, а сдвиговый регистр выполнен в виде блока из m n-разрядных сдвиговых регистров, информационные входы которых являются информационными входами блока, тактовый вход которого соединен с тактовыми входами m n-разрядных регистров, причем информационный вход устройства соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, тактовым входом блока сдвиговых регистров и установочным входом блока измерения периода, выход переполнения которого соединен с входом установки в "0" первого счетчика и вторым входом элемента И, выход которого соединен с тактовым входом параллельного регистра хранения информации, выход которого является выходом устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретения относятся к области цифровой техники и связи и могут быть использованы для преобразования периодно- модулированного переменного напряжения в параллельный код в асинхронных системах связи преимущественно с ограниченной полосой пропускания.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, обеспечивающий передачу и прием двух и более бит информации. При этом каждая из кодовых комбинаций состоит из определенного количества гармонических сигналов различны частот, поступающих на вход устройства друг за другом [1].

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство [2], используемое в контроллерах приема данных и имеющее с изобретением значительное количество общих признаков.

Однако эти решения при использовании их в системах связи с ограниченной полосой пропускания обладают малой пропускной способностью.

Технический результат предложенного способа преобразования периодно-модулированного переменного напряжения в параллельный код заключается в выделении каждого периода переменного напряжения, измерении его длительности, определении кодового значения измеренной длительности периода по закону

l_i = (T_i - T_мин)/Т_о ,

0 l_i 2ⁿ-1, где Т_i - измеренное значение i-го периода периодно-модулированного переменного напряжения;

Т_мин - значение периода, несущее информацию l_i = 0;

Т_о - эталонное значение времени, соответствующее кодовому значению l_i = 1;

n - разрядность кодового значения l_i.

Причем период периодно-модулированного переменного напряжения, кодовое значение которого l_i > 2ⁿ квалифицируют как стартстопный сигнал.

Реализация предложенного способа преобразования периодно-модулированного переменного напряжения в параллельный код может быть проиллюстрирована устройством, функциональная схема которого приведена на чертеже.

На чертеже показаны информационный вход 1 устройства, первый счетчик 2 импульсов, блок 3 сдвиговых регистров, содержащий n m-разрядных регистров сдвига в каждом с общим входом синхронизации и имеющий N = m n выходов, параллельный регистр 4 хранения информации, элемент И 5, формирователь 6 импульсов и блок 7 измерения периода, в состав которого входят генератор 8 тактовых импульсов, второй и третий счетчики 9 и 10 импульсов, входящие в состав блока 7, соединенные между собой функционально.

Устройство работает следующим образом.

Процесс приема очередной информационной посылки начинается после формирования импульса переполнения на выходе переполнения блока 7 измерения периода. При этом на выходе счетчика 2 сформирован сигнал уровня логической единицы, а на выходе элемента И 5 формируется короткий импульс, переписывающий предыдущую посылку информации в объеме N = m n из блока 3 в регистр 4 и сбрасывающий счетчик 2.

В момент t_o перехода входного сигнала через ноль первый импульс с выхода формирователя 6 поступает на вход счетчика 2, на вход синхронизации блока 3 и на вход сброса блока 7 измерения периода. При этом в счетчик 2 записывается первая единица, в блок 3 - код, сформированный в этот момент на информационных выходах блока 7 измерения периода (в дальнейшем он использоваться не будет), а блок измерения периода сбрасывается. С момента t_o счетчики 9 и 10 блока 7 измерения периода начнут заполняться импульсами с выхода генератора 8 тактовых импульсов.

В момент t₁ очередного перехода через ноль входного напряжения формируется следующий импульс, записывающий в счетчик 2, записывающий информацию с выходов блока 7 измерения периода в блок 3 и сбрасывающий блок 7 измерения периода в исходное состояние. Теперь в блоке 3 хранятся два n-разрядных числа.

В дальнейшем процесс повторяется и с момента времени t_m в счетчике 2 оказываются записанными m+1 импульс, а в блоке 3 - m результатов измерения времени с момента t₁ до t_m. В момент времени перед t_m+1 во время действия стартстопного сигнала Т_с на выходе переполнения блока 7 измерения периода формируется сигнал, с помощью которого переписываются N = m n бит информации в регистр 4, а счетчик 2 сбрасывается. Таким образом, за m информационных периодов периодно-модулированного переменного напряжения в регистр 4 записывается N=m n бит информации.

Как видно из вышеуказанного закона длительность периода Т_i, принимаемого устройством, состоит из двух частей: неизменной составляющей Т_мин и переменной составляющей (Т_i - T_мин). Если выбрать частоту выходного сигнала генератора 8 такой, чтобы за время Т_мин n разрядов счетчика 9 полностью заполнились, то последующий подсчет импульсов будет автоматически производиться в счет кодового значения l_i информации, заложенной в переменной составляющей периода. При этом на разрядных выходах счетчика 10 в конце периода будет сформирован параллельный код, соответствующий значению переданной информации.