Патент на изобретение №2295148
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) МУЛЬТИПЛЕКСОР ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники передачи данных, а именно к системам обработки радиолокационной информации, и может быть использовано в составе пунктов управления. Технический результат заключается в одновременном независимом обмене данными с аппаратурой АСПД-У, аппаратурой Т-235-1Л по радиоканалу, образованному радиостанцией Р163-50У и радиоприемником Р163-УП, или по проводному каналу связи, и в обеспечении взаимодействия электронной вычислительной машины (ЭВМ) с аппаратурой ТНА-4. Сопряжение с ЭВМ осуществляется по шине ISA. Модуль состоит из следующих функциональных устройств: телекодовый передатчик данных, работающий в кодах аппаратуры АСПД-У; телекодовый приемник данных, работающий в кодах аппаратуры АСПД-У; телекодовый передатчик данных, работающий в кодах аппаратуры Т-235-1Л; телекодовый приемник данных, работающий в кодах аппаратуры Т-235-1Л; телекодовый передатчик данных, работающий в кодах модуля 9С520; контроллер навигационной аппаратуры ТНА-4; узел сопряжения модуля с системной шиной ISA ЭВМ; телекодовый приемопередатчик в кодах Т-235-1Л (радио). 8 з.п. ф-лы, 12 ил., 9 табл.
Область техники Данное техническое решение относится к области цифровой вычислительной техники и передачи данных, а именно к системам обработки радиолокационной информации, и может быть использовано в составе пунктов управления. Уровень техники Аналогом данного технического решения является УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ БИИМПУЛЬСНОЕ (свидетельство на полезную модель RU 24060 U1, заявка 2001131148 от 19.11.2001 г., опубликовано 20.07.2002 г., бюл. №20, правообладатель ФГУП «НПП «Рубин», авторы Кочегаров П.Ю., Шмырев В.П.), содержащее блок приемников сопряжения, вход которого соединен с первым входом устройства, блок передатчиков сопряжения, выход которого соединен с первым выходом устройства, блок линейный передатчика, выход которого соединен со вторым выходом устройства, блок линейный приемника, вход которого соединен со вторым входом устройства, блок кодера биимпульсного сигнала, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом блока линейного передатчика и первым входом блока передатчиков сопряжения, блок декодера биимпульсного сигнала, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим выходом блока кодера биимпульсного сигнала и выходом блока линейного приемника, а первый выход – со вторым входом блока передатчиков сопряжения, блок генератора тактовой частоты с делителем, два первых выхода которого соединены соответственно с первым входом блока кодера биимпульсного сигнала и третьим входом декодера биимпульсного сигнала, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит блок буферный, три входа которого соединены соответственно с входом блока приемников сопряжения, выходом генератора тактовой частоты с делителем и вторым выходом блока декодера биимпульсного сигнала, а два выхода соединены соответственно с третьим входом блока передатчиков сопряжения и вторым входом блока кодера биимпульсных сигналов. Недостатками приведенного аналога являются его малые функциональные возможности, не позволяющие осуществить обмен информацией по многообразным каналам связи и проводным кабельным линиям привязки к навигационным системам. Другим аналогом данного технического решения является УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ СПЕЦИАЛЬНОЕ (свидетельство на полезную модель RU 24061 U1, заявка 2001123484 от 27.08.2001 г., опубликовано 20.07.2002 г., бюл. №20, правообладатель ФГУП «НПП «Рубин», авторы Евсеева О.Б., Дегтярев Ю.Б.), содержащее блок управления, состоящий из генератора тактовых сигналов, дешифратора портов ввода-вывода, три входа которого соединены с входами А12-А0, IOR и IOW шины ISA устройства, схемы управления записью в блок параллельно-последовательного порта, четыре входа которой соединены соответственно с входами IOR, IOW и D0 шины ISA устройства и первым выходом дешифратора портов ввода-вывода, а первый выход – с выходом D5 шины ISA устройства, схемы выдачи прерываний, одиннадцать выходов которой соединены соответственно с одиннадцатью выходами IRQ3-IRQ15 шины ISA устройства, блок согласования уровней выходных сигналов, первая и вторая группы выходов которого соединены соответственно с первой и второй группой выходов стыка управления и стыка С2-СПЕЦ устройства для соединения со спецаппаратурой, блок согласования уровней входных сигналов, первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с третьей и четвертой группой входов стыка управления и стыка С2-СПЕЦ устройства для соединения со спецаппаратурой, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит блок параллельно-последовательного порта, входы которого соединены соответственно с выходом (CLK) генератора тактовых сигналов, выходом А4-А0 шины ISA устройства, двумя выходами (CS и CSIRQE) дешифратора портов ввода-вывода, выходами IOR и IOW шины ISA устройства, вторым выходом (nConf) схемы управления записью в блок параллельно-последовательного порта, входами/выходами D7-D0 шины ISA устройства, выходами блока согласования уровней входных сигналов, а выходы соединены соответственно с пятым входом (CND) схемы управления записью в блок параллельно-последовательного порта, с двумя входами IRQE (3-7, 9-12, 14, 15) и IRQ схемы выдачи прерываний, с входами блока согласования уровней выходных сигналов. Недостатком данного аналога является ограниченность его функциональных возможностей, не позволяющих ему реализовать передачу информации по различным каналам связи (проводным и радио) с требуемыми алгоритмами обмена и сопряжение с танковой навигационной аппаратурой. Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является МУЛЬТПЛЕКСОР ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ (патент на полезную модель RU 40509 U1, заявка 2004115534 от 25.05.2004 г., опубликовано 10.09.2004 г., бюл. №25, правообладатель ОАО «НПП «Рубин», авторы Соков М,В., Кочегаров П.Ю., Шмырев В.Н., Калинина О.И., Зябирова Л.И., Сизов А.Д., Оськин В.А.), построенный по модульному принципу и содержащий системный блок, в котором размещены модуль четырехканальный телеграфный однополярный (М4ТГО), модуль четырехканальный стыка С2 (М4С2), первая группа входов-выходов которого соединена с шинами С2 подключения к физической линии, модуль четырехканальный телеграфный двухполярный (М4ТГД), первая группа входов-выходов которого соединена с шинами С1-ТГ подключения к телеграфным каналам связи, модуль двухканальный биимпульсный (М2БИ), первая группа входов-выходов которого соединена с шинами С1-И подключения к импульсным каналам, модуль одноканальный биимпульсный (М1БИ), первая группа входов-выходов которого соединена с шиной С1-И подключения и биимпульсному каналу, модуль одноканальный телефонный (М1ТЧ/ТФ), первая группа входов-выходов которого соединена с шиной С1-ТЧ подключения к телефонному каналу связи, а также блок регулировки и контроля (БРК) в отдельном конструктиве, первая группа входов-выходов которого соединена с первой группой входов-выходов модуля четырехканального телеграфного однополярного (М4ТГО), а вторая группа входов-выходов – с шинами С1-ТГО подключения к телеграфным каналам связи, отличающийся тем, что мультиплексор дополнительно содержит конструктивно размещенные в системном блоке мультиплексора m модулей адаптера четырехканальных асинхронных (МА4А), первые группы входов-выходов которых соединены через внутренний последовательный интерфейс (ВПИ) со второй группой входов-выходов модуля четырехканального телеграфного однополярного (М4ТГО), или модуля четырехканального стыка С2 (М4С2), или модуля четырехканального телеграфного двухполярного (М4ТГД), или модуля двухканального биимпульсного (М2БИ), модуля одноканального биимпульсного (М1БИ) и модуля одноканального телефонного (М1ТЧ/ТФ), плату группового управления (ПГУ), первая группа входов-выходов которой соединена через шину внутреннего параллельного интерфейса (ВПРИ) с группами вторых входов-выходов m модулей адаптера четырехканальных асинхронных (МА4А), плату сопряжения (ПС), конструктивно размещенную в системном блоке ПЭВМ, первая группа входов-выходов которой соединена со второй группой входов-выходов платы группового управления (ПГУ), а вторая группа входов-выходов соединена с системной шиной ISA персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), совместимой с IBM PC. Недостатком прототипа является недостаточные функциональные возможности, не позволяющие обеспечить передачу информации по каналам связи с применением специальной аппаратуры, а также сопряжение с навигационной аппаратурой. Сущность технического решения Известный мультиплексор передачи данных содержит системную шину ISA специализированной вычислительной машины ЭВМ, контроллер прерываний, соединенный по входам с цепями прерывания IRQ1-IRQ7 и по выходу IRQ и входам-выходам данных с системной шиной ISA, схему управления чтением/записью, соединенную по входам-выходам ДАННЫЕ, АДРЕС и входам ЧТЕНИЕ и ЗАПИСЬ с системной шиной ISA, а по выходам с цепями ЧТЕНИЕ и ЗАПИСЬ. Целью данного технического решения является расширение функциональных возможностей, обеспечение передачи данных по различным каналам связи (проводным и радио) с применением алгоритмов специальной аппаратуры, а также сопряжение с навигационной аппаратурой и средствами топографической привязки. Для реализации поставленной цели мультиплексор дополнительно содержит соединенные по цепям ДАННЫЕ с системной шиной ISA, по цепям IRQ с контроллером прерываний и по цепям ЗАПИСЬ и ЧТЕНИЕ со схемой управления чтением/записью телекодовый приемник в кодах «АСПД-У», телекодовый передатчик в кодах «АСПД-У», предназначенные для связи системной шины ISA с внешним устройством «АСПДУ» по проводному каналу и радиоканалу, образованному радиостанцией Р163-50У и радиоприемником Р163-УП, телекодовый приемник в кодах «Т-235-1Л», телекодовый передатчик в кодах «Т-235-1Л», предназначенные для связи системной шины ISA с внешним устройством «Т-235-1Л» по проводному каналу, телекодовый приемопередатчик в кодах «Т-235-1Л», предназначенный для связи системной шины ISA с внешним устройством «Т-235-1Л» по радиоканалу, образованному радиостанцией Р163-50У и радиоприемником Р163-УП, телекодовый передатчик, предназначенный для передачи данных с системной шины ISA на внешнее устройство «9С520» по проводному каналу, контроллер сопряжения с танковой навигационной аппаратурой «ТНА-4», причем контроллер прерываний предназначен для управления прерываниями IRQ1 – IRQ7, передающимися через него от цепи прерывания на системную шину ISA, а схема управления чтением/записью предназначена для передачи сигналов управления по цепям ЧТЕНИЕ и ЗАПИСЬ, которые управляют чтением из ОЗУ приемников в ЭВМ и записью в ОЗУ передатчиков из ЭВМ. Телекодовый передатчик АСПД-У содержит кварцевый генератор G, полосовой фильтр ПФ, цифроаналоговый преобразователь ЦАП, первый вход которого соединен с выходом полосового фильтра ПФ, усилитель У, вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя ЦАП, выходной трансформатор Тр, вход которого соединен с выходом усилителя У, а выход – с каналом тональной частоты ТЧ, программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, в которой реализованы регистр амплитуды выходного сигнала РгА и регистр состояния РгС, входы которых соединены с цепями ДАННЫЕ и ЗАПИСЬ шины ISA, фазовый модулятор ФМ, первый вход которого соединен с выходом регистра амплитуды выходного сигнала РгА, а выход – со вторым входом цифроаналогового преобразователя ЦАП, делитель частоты Д, два входа которого соединены соответственно с выходом регистра состояния РгС и выходом кварцевого генератора G, а первый выход – с входом полосового фильтра ПФ, накапливающий счетчик с дешифратором НС, вход которого соединен со вторым выходом делителя частоты Д, а первый выход – с цепью IR1 шины ISA, двухпортовое оперативное запоминающее устройство RAM, первый вход которого соединен со вторым выходом накапливающего счетчика с дешифратором НС, а второй, третий, четвертый и пятый входы – с цепями ЧТЕНИЕ, ДАННЫЕ, ЗАПИСЬ, АДРЕС шины ISA, формирователь коррекционного сигнала ФКС, вход которого соединен с выходом накапливающего счетчика с дешифратором НС, мультиплексор, три входа которого соединены соответственно с выходом ДАННЫЕ двухпортового оперативного запоминающего устройства RAM, выходом формирователя коррекционного сигнала ФКС и вторым выходом накапливающего счетчика с дешифратором НС, а выход – со вторым входом фазового модулятора ФМ. Телекодовый приемник АСПД-У содержит входной трансформатор Тр, вход которого соединен с каналом тональной частоты ТЧ, полосовой фильтр ПФ, вход которого соединен с выходом входного трансформатора Тр, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления УАРУ, вход которого соединен с выходом полосового фильтра ПФ, фазовый детектор ФД, первый вход которого соединен с выходом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления УАРУ, фильтр низкой частоты ФНЧ, вход которого соединен с выходом фазового детектора ФД, формирователь импульсов ФИ, вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты ФНЧ, усилитель-ограничитель УО, вход которого соединен с выходом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления УАРУ, программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, в которой реализованы устройство формирования опорного напряжения УФОН, вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя УО, а выход – со вторым входом фазового детектора ФД, первый регистр состояния РгС1, два входа которого соединены с цепями ДАННЫЕ и ЗАПИСЬ шины ISA, делитель частоты Д, два входа которого соединены соответственно с выходами устройства формирования опорного напряжения УФОН и первого регистра состояния РгС1, схема тактовой синхронизации СТС, два входа которой соединены соответственно с выходами формирователя импульсов ФИ и делителя частоты Д, регистр данных, два входа которого соединены соответственно с выходом формирователя импульсов ФИ и первым выходом схемы тактовой синхронизации СТС, схема цикловой синхронизации СЦС, два входа которой соединены соответственно с выходом формирователя импульсов ФИ и первым выходом схемы тактовой синхронизации СТС, а первый выход – с цепью IR2 шины ISA, двухпортовое оперативное запоминающее устройство RAM, пять входов которого соединены соответственно с цепями АДРЕС, ЧТЕНИЕ шины ISA, выходом ДАННЫЕ регистра данных РгД и вторым и третьим АДРЕС выходами схемы цикловой синхронизации СЦС, а выход с входной цепью ДАННЫЕ шины ISA, второй регистр состояния РгС2, два входа которого соединены соответственно со вторым выходом схемы тактовой синхронизации СТС и цепью ЧТЕНИЕ шины ISA, а выход – с входной цепью шины ISA. Телекодовый передатчик в кодах Т-235-1Л (проводной канал) содержит генератор G, программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, два входа которой соединены соответственно с выходом генератора G и шиной ISA, первый цифроаналоговый преобразователь ЦАП1, вход которого соединен с первым выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС, второй цифроаналоговый преобразователь ЦАП2, два входа которого соединены соответственно с вторым выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС и выходом первого цифроаналогового преобразователя ЦАП1, модулятор ЧМ/БИ М, два входа которого соединены соответственно с выходом второго цифроаналогового преобразователя ЦАП2 и третьим выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС, фильтр низкой частоты ФНЧ, вход которого соединен с выходом модулятора М, усилитель У, вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты ФНЧ, выходной трансформатор Тр, вход которого соединен с выходом усилителя УК, а выход – с каналом тональной частоты ТЧ. Телекодовый передатчик Т-235-1Л (радио) содержит схему гальванической развязки приема ПРМ, вход которого соединен с приемным каналом радиопередатчика (радиоприемника) РСТ, первый формирователь импульсов ФИ1, вход которого соединен с выходом схемы гальванической развязки ПРМ, программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, вход которой соединен с выходом первого формирователя импульсов ФИ1, схему гальванической развязки передачи ПРД, вход которой соединен с первым выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС, схему управления радиостанцией, вход которой соединен со вторым выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС, а выход – с управляющим входом радиостанции РСТ, второй формирователь импульсов ФИ2, вход которого соединен с выходом схемы гальванической развязки ПРД, а выход – с радиостанцией РСТ. Телекодовый приемник в кодах Т-235-1Л содержит последовательно соединенные выход на вход входной трансформатор Тр, полосовой фильтр ПФ, усилитель-ограничитель УО и программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, вход входного трансформатора Тр соединен с каналом связи тональной частоты ТЧ, а выход программируемой логической интегральной схемы ПЛИС – с шиной ISA. Контроллер навигационной аппаратуры содержит первый, второй, третий и четвертый ограничители-формирователи импульсов ФИ1, ФИ2, ФИЗ и ФИ4, входы которых соединены соответственно с выходами + Телекодовый передатчик (для изделия 9 с520) содержит кварцевый генератор КГ, программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, два входа которой соединены соответственно с выходом кварцевого генератора КГ и шиной ISA, полосовой фильтр ПФ, вход которого соединен с первым выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС, цифроаналоговый преобразователь ЦАП, два входа которого соединены соответственно со вторым выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС и выходом полосового фильтра ПФ, модулятор ОФМ, два входа которого соединены соответственно с третьим выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС и выходом цифроаналогового преобразователя ЦАП, усилитель У, вход которого соединен с выходом модулятора ОФМ, выходной трансформатор Тр, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход – с каналом связи тональной частоты ТЧ. Перечень фигур чертежей и иных материалов На фиг.1 приведена структурная схема МУЛЬТИПЛЕКСОРА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ (модуля БР21-407). На фиг.2 приведена функциональная схема телекодового передатчика АСПД-У. На фиг.3 приведена функциональная схема телекодового приемника АСПД-У. На фиг.4 приведена функциональная схема телекодового передатчика в кодах Т-235-1Л (проводной канал). На фиг.5 приведена функциональная схема телекодового передатчика Т-235-1Л (радио). На фиг.6 приведена функциональная схема телекодового приемника в кодах Т-235-1Л. На фиг.7 приведена функциональная схема контроллера навигационной аппаратуры. На фиг.8 приведена функциональная схема телекодового передатчика (для изделия 9 с520). На фиг.9 приведена структура кодовых комбинаций в режиме «ОК ОДК1». На фиг.10 приведена структура кодовых комбинаций в режиме «ОК ОДК2». На фиг.11 приведена структура кодовых комбинаций в АПД типа АСПД-У. На фиг.12 приведена структура кодовых комбинаций в АПД типа 9С520. Пример варианта выполнения устройства Мультиплексор передачи данных (фиг.1) содержит телекодовый приемник АСПД-У 1, телекодовый передатчик АСПД-У 2, телекодовый приемник в кодах Т-235-1Л 3, телекодовый передатчик в кодах Т-235-1Л 4, контроллер навигационной аппаратуры ТНА-4 5, телекодовый передатчик (для изделия 9с520) 6, контроллер прерываний 7, схему управления чтением/записью 8, телекодовый приемопередатчик в кодах Т-235-1Л (радио) 9, системную шину ISA 10. На фиг.1 обозначены: канал связи тональной частоты (ТЧ) 11, канал связи биимпульсный (БИ) 12, канал связи фазовой модуляции 13, радиоканал 14, 15. Телекодовый передатчик АСПД-У 2 (фиг.2) содержит полосовой фильтр (ПФ) 17, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 18, усилитель (У) 19, выходной трансформатор (Тр) 20, программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) 21, реализующую регистр амплитуды выходного сигнала (РгА) 22, регистр состояния (РгС) 23, фазовый модулятор (ФМ) 24, делитель частоты (Д) 25, накапливающий счетчик с дешифратором (НС) 26, двухпортовое оперативное запоминающее устройство (RAM) 27, формирователь коррекционного сигнала (ФКС) 28, мультиплексор 29, а также кварцевый генератор (G) 30. Телекодовый приемник АСПД-У 1 (фиг.3) содержит входной трансформатор (Тр) 31, полосовой фильтр (ПФ) 32, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (УАРУ) 33, фазовый детектор (ФД) 34, фильтр низкой частоты (ФНЧ) 35, формирователь импульсов (ФИ) 36, усилитель-ограничитель (УО) 37 и программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) 38, реализующую устройство формирования опорного напряжения (УФОН) 39, делитель частоты (Д) 40, схему тактовой синхронизации (СТС) 41, регистр данных (РгД) 42, схему цикловой синхронизации (СЦС) 43, двухпортовое оперативное запоминающее устройство RAM 44, первый регистр состояния (РС1) 45, второй регистр состояния (РС2) 46. Телекодовый передатчик (проводной канал) 4 (фиг.4) содержит стабилизированный кварцем генератор (G) 47, программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) 48, первый и второй цифроаналоговый преобразователь (ЦАП1) 49 и (ЦАП2) 50, модулятор ЧМ/БИ 51, фильтр низкой частоты (ФНЧ) 52, усилитель (У) 53, выходной трансформатор (Тр) 54. Телекодовый передатчик Т-235-1Л (радио) 9 (фиг.5) содержит схему гальванической развязки приемника (ПРМ) 55, первый формирователь импульсов (ФИ1) 56, программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) 57, схему гальванической развязки передатчика (ПРД) 58, схему управления радиостанцией 59, второй формирователь импульсов (ФИ2) 60. Телекодовый приемник в кодах Т-235-1Л 3 (фиг.6) содержит входной трансформатор (Тр) 61, полосовой фильтр (ПФ) 62, усилитель-ограничитель (УО) 63, программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) 64. Контроллер навигационной аппаратуры 5 (фиг.7), содержит первый, второй, третий и четвертый ограничители-формирователи импульсов (ФИ1) 65, (ФИ2) 66, (ФИЗ) 67, (ФИ4) 68, программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) 69, реализующую первый и второй реверсивные счетчики (РС1) 70 и (РС2) 73, буферные регистры координат (РгХ) 71 и (РгY) 74, первую и вторую схемы сравнения Х 72 и Y 75. Телекодовый передатчик (для изделия 9с520) 6 (фиг.8) содержит генератор, стабилизированный кварцем (КГ) 76, программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) 77, полосовой фильтр (ПФ) 78, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 79, модулятор (ОФМ) 80, усилитель (У) 81, выходной трансформатор (Тр) 82. Назначение модуля Мультиплексор передачи данных – модуль БР21-407 (далее модуль) является аппаратурой передачи данных (АПД), работающей в кодах аппаратуры АСПД-У (ДЕИ3.031.000), аппаратуры Т-235-1Л (ЛТ1.600.012), изделий 1Л110, 1Л15 и 9С520, а также контроллером навигационной аппаратуры ТНА-4. Модуль предназначен для одновременного независимого обмена данными с аппаратурой АСПД-У (или блоком С51 ДЕИ2.000.004), аппаратурой Т-235-1Л, по радиоканалу, образованному радиостанцией Р163-50У и радиоприемником Р163-УП, или по проводному каналу связи. Модуль предназначен для передачи информации на устройство ИУЦУ изделия 9С520 по проводному каналу связи. Модуль предназначен для обеспечения взаимодействия ЭВМ с аппаратурой ТНА-4. Технические характеристики модуля Характеристики АПД, работающей в кодах аппаратуры АСПД-У. Характеристики модуля приведены в таблице 1.
Канал связи может быть образован: – радиосредствами типа “Арбалет” по входу “АВСК” (канал тональной частоты); – полевым телефонным кабелем типа П274М (проводной канал); – телефонным кабелем типа П269 или ПТРК (проводной канал). Модуль обеспечивает сопряжение с каналами связи (канал тональной частоты КТЧ и проводной канал ПК) с характеристиками: – значение входного и выходного сопротивлений в точках подключения к линиям связи: 1) для КТЧ – (600±90) Ом; 2) для ПК – (600±90) Ом, – уровень выходных сигналов в точках подключения к линиям связи для КТЧ – минус 3,5 дБ; – действующее значение выходных напряжений для ПК – 0 дБ, ( – действующее значение выходных напряжений для ПК на дальностях более 10 км – 6 дБ ( – минимальный уровень напряжения на входе приемника – минус 30 дБ. В режиме “ОФМ” кодирование основывается на модуляции посылки логической “1” синусоидальным напряжением, совпадающим по фазе с фазой предыдущей посылки, логического “0” синусоидальным напряжением, по фазе отличным на 180° по отношению к фазе предыдущей посылки. По каналу типа АСПД-У модуль обеспечивает обмен ТКИ по проводным каналам с коэффициентом доведения не менее 0,95 на максимальной дальности не менее 15 км на скорости 234 бит/с и 468 бит/с. Уровни передачи для различных видов каналов связи приведены в таблице 2.
Характеристики АПД, работающей в кодах аппаратуры Т-235-1Л. Характеристики АПД, работающей в кодах аппаратуры Т-235-1Л, приведены в таблице 3.
Канал связи может быть образован: – радиосредствами типа “Арбалет” по входу “АВСК” (канал тональной частоты); – радиосредствами типа “Арбалет” по входу “ИМП” (импульсный канал); – полевым телефонным кабелем типа П274М (проводной канал); – телефонным кабелем типа П269 или ПТРК (проводной канал). Модуль обеспечивает защиту информации от ошибок и преобразования ее в вид, пригодный для передачи методами ЧМ и БИ по стыку С1-ТЧ по ГОСТ 25.007-81 и стыку С1-ФЛ по ГОСТ 27.232-87. Модуль обеспечивает сопряжение с каналами связи (КТЧ, ПК и импульсным каналом ИК) с характеристиками: – значение входного и выходного сопротивлений в точках подключения к линиям связи для КТЧ – (600±90) Ом; – уровень выходных сигналов в точках подключения к линиям связи для КТЧ: 1) минус 28 дБ; 2) минус 3,5 дБ; 3) 0 дБ; 4) 4 дБ, – значения входного и выходного сопротивлений в точках подключения к линиям связи для ПК – (150±90) Ом, – действующее значение выходных напряжений для ПК: 1) 0,025±0,002 В; 2) 0,4±0,1 В; 3) 1±0,1 В; 4) 2±0,1 В, – значения выходного сопротивления в точках подключения к линиям связи для ИК не менее 3,6 кОм, величина размаха выходных напряжений – от 10 до 13 В. Уровни передачи для различных видов каналов связи приведены в таблице 4.
Минимальный уровень приемного сигнала составляет: – для КТЧ не менее минус 27 дБ; – для ПК-БИ не менее 0,025 В. Для КТЧ модуль обеспечивает коэффициент ошибок не более 10-4 при разности сигнал-шум 11 дБ (на входе приемника в режиме ЧМ). В режиме “ЧМ” в модуле используются характеристические частоты: – для символа “0” – 2100 Гц; – для символа “1” – 1300 Гц. По каналу типа Т235-1Л модуль обеспечивает обмен ТКИ по проводным каналам с коэффициентом доведения не менее 0,9 на максимальной дальности не менее 10 км на скорости 1200 бит/с, 2400 бит/с и не менее 5 км на скорости 4800 бит/с. В режиме “БИ” кодирование основывается на преобразовании посылки логической “1” в биимпульс “10” или “01” с полярностью, совпадающей с полярностью предыдущего биимпульса, а посылки единичного элемента “0” информационного сигнала в биимпульс “10” или “01” противоположной полярности по отношению к предыдущему биимпульсу. Характеристики АПД, работающей в кодах изделия 9С520. Характеристики АПД, работающей в кодах изделия 9С520, приведены в таблице 5.
Модуль обеспечивает сопряжение с каналами связи (ПК) с характеристиками: – значение выходного сопротивления в точках подключения к линиям связи – (600±90) Ом; – действующее значение выходных напряжений для ПК – 0 дБ. Характеристики стыка с ЭВМ Взаимодействие модуля с ЦП осуществляется через системную шину ISA по прерываниям при готовности передачи или приема информации через программно-доступные регистры. При этом обмен информацией происходит побайтно с использованием младших разрядов шины данных (SD0-SD7) и 10-разрядной шины адреса (SAO-SA9). Характеристики стыка с аппаратурой ТНА-4 Модуль обеспечивает сопряжение с аппаратурой ТНА-4 с характеристиками: – амплитуда импульсов по цепям +Х, -X, +Y, -Y – от 22 до 30 В; – дискретность приращения координат X, Y – 10 м. Параметры модуля Параметры напряжений электропитания модуля приведены в таблице 6.
Модуль в линиях связи с ЭВМ имеет ТТЛ-уровни с параметрами: – Uлог “0” не более 0,4 В; – Uлог “1” не менее 2,5 В. Время готовности модуля к работе после подачи питания не более 3 с (без учета времени на вхождение приемников в синхронизм). Состав модуля Модуль состоит из следующих функциональных устройств: – телекодовый передатчик данных, работающий в кодах аппаратуры АСПД-У 2; – телекодовый приемник данных, работающий в кодах аппаратуры АСПД-У 1; – телекодовый передатчик данных, работающий в кодах аппаратуры Т-235-1Л 4; – телекодовый приемник данных, работающий в кодах аппаратуры Т-235-1Л 3; – телекодовый передатчик данных, работающий в кодах модуля 9С520 6; – контроллер навигационной аппаратуры ТНА-4 5; – узел сопряжения модуля с системной шиной ISA ЭВМ (контроллер прерываний, схема управления записью/чтением информации) 7, 8; – телекодовый приемопередатчик в кодах Т-235-1Л (радио) 6. Конструкция Конструктивно модуль реализован на одноплатной конструкции по стандарту “Евромеханика”, размер 6U (260×180×20 мм). Вывод линий связи модуля с Р163-50У, Р163-УП и ТНА-4 на планку внешних разъемов ЭВМ конструктивно реализуются с помощью кабелей, изготавливаемых потребителем модуля самостоятельно. Модуль в ЭВМ устанавливается в направляющую каркаса и крепится двумя невыпадающими винтами. Изъятие модуля из каркаса ЭВМ производится с помощью поворота ручек, расположенных по краям внешней стороны модуля. На планке модуля размещаются: – индикатор ФАЗА обеспечивает индикацию наличия синхронизма приемника АСПД-У; – индикатор ИНФ обеспечивает индикацию наличия информации приемника Т235-1Л; – разъем Х3 для подключения радиосредств серии «Арбалет»; – разъем Х4 для подключения навигационной аппаратуры ТНА-4; – разъем Х5 для подключения канала Т-235-1Л в режиме ЧМ; – разъем Х6, используемый для вывода контрольных сигналов модуля. Разъемы X1 и Х2 для связи с шиной ISA и цепями питания ЭВМ типа “Багет” располагаются на противоположной стороне платы относительно планки модуля. Режимы работы Режимы работы модуля определяются программно с помощью записи информации в регистры состояния РгС модуля и перемычками, установленными на плате модуля. Установку перемычек производить путем пайки. Выбор параметров модуля определяется потребителем в зависимости от типа и конфигурации ЭВМ, в которую планируется установить модуль. Базовый адрес регистров ввода-вывода, код модуля, вектор прерывания модуля задаются перемычками на плате. Режимы работы АПД типа Т-235-1Л АПД, работающая в кодограммах аппаратуры Т-235-1Л, обеспечивает режимы работы: -“ОК ОДК1” – независимый прием и передачу в адресном или циркулярном режиме; – “ОК ОДК2” – независимый прием и передачу без формирования кодограммы УСД. Модуль обеспечивает прием-передачу кодовых комбинаций длиной 69 или 117 элементов со структурой, принятой в аппаратуре Т-235-1Л. В режиме “ОКОДК1” модуль обеспечивает режим передачи с выдачей двух кодовых комбинаций “точек” (последовательность чередующихся единиц и нулей) и одной комбинации фазового пуска (КФП) при начальной синхронизации, а также одной КФП на месте каждой 96 кодовой комбинации в блоке передаваемых данных. В режиме “ОК ОДК2” модуль обеспечивает режим передачи с выдачей двух кодовых комбинации “точек” и двух КФП (инверсной и прямой) при начальной синхронизации, а также двух КФП (инверсной и прямой) на месте каждой 96 и 97 кодовых комбинации в блоке передаваемых данных. Модуль обеспечивает выдачу в канал связи кодовых комбинаций “Молчание” в случае, когда к моменту начала передачи очередной кодограммы от ЭВМ не поступила информация. Во всех режимах ЭВМ формирует, передает в модуль и принимает от него первые 53 или 101 разряда кодовых комбинаций. Таким образом, признаки циркулярного или адресного сообщений формируются ЭВМ. После прекращения поступления информации от ЭВМ модуль для поддержания соединения с абонентами осуществляет передачу кодовых комбинаций “Молчание”. При приеме кодовых комбинаций “Молчание” модуль блокирует их выдачу в ЭВМ. Структура кодовых комбинаций, используемых в режиме “ОКОДК1”, приведена на фиг.9. Значения служебных единичных элементов приведены в таблице 7.
В режиме «ОК ОДК2» модуль обеспечивает одновременную передачу и прием кодовых комбинаций со структурой, приведенной на фиг.10. Таким образом, все 53 или 101 разряда кодовой комбинации являются информационными, при этом 1 разряд – старший по весу. При отсутствии информации от ЭВМ (т.е. к началу передачи очередной кодограммы в канал ЭВМ не записала данные в модуль) модуль для поддержания соединения с абонентами осуществляет передачу кодовых комбинаций “Молчание”. Режимы работы АПД типа АСПД-У АПД, работающая в кодограммах АСПД-У, обеспечивает режимы работы: – «Редкий»; – «Частый»; – «Шлейф». В режиме «Редкий» обмен информацией осуществляется 40-разрядными кодограммами при скорости 234 бит/с. В режиме «Частый» обмен информацией осуществляется 40-разрядными кодограммами при скорости 468 бит/с. В режиме «Шлейф» вход приемника подключается к выходу передатчика модуля для проведения автономной проверки. Структура кодограмм в АПД типа АСПД-У приведена на фиг.11. При отсутствии информации от ЭВМ (т.е. к началу передачи очередной кодограммы в канал ЭВМ не записала данные в модуль) модуль для поддержания соединения с абонентами осуществляет передачу кодовых комбинаций, состоящей из «0» в информационной части. Режимы работы АПД типа 9С520 Передатчик, работающий в кодограммах изделий 1Л110, 9С520 обеспечивает передачу 32-разрядными кодограммами при скорости 300 бит/с. Структура кодограмм в АПД типа 9С520 приведена на фиг.12. При отсутствии информации от ЭВМ (т.е. к началу передачи очередной кодограммы в канал ЭВМ не записала данные в модуль) модуль для поддержания соединения с абонентами осуществляет передачу кодовой комбинации, состоящей из «0» в информационной части и синхронизирующих разрядов. Функциональные узлы и их назначение В основе работы модуля лежат принципы формирования сигналов для одновременной и независимой передачи данных по трем передающим каналам и одновременного независимого приема по двум приемным каналам с целью обеспечения обмена телекодовой информацией между абонентами подвижной системы связи как по радио (КТЧ или ИК), так и по проводным линиям связи. Структурная схема модуля представлена на фиг.1. В модуль входят следующие функциональные узлы: – телекодовый передатчик данных, работающий в кодах аппаратуры АСПД-У (ПРД1)2; – телекодовый приемник данных, работающий в кодах аппаратуры АСПД-У (ПРМ1) 1; – телекодовый передатчик данных, работающий в кодах аппаратуры Т-235-1Л (ПРД2) 4; – телекодовый приемник данных, работающий в кодах аппаратуры Т-235-1Л (ПРМ2) 3; – телекодовый передатчик данных, работающий в кодах модуля 9С520 (ПРД3) 6; – контроллер навигационной аппаратуры ТНА-4 5; – узел сопряжения модуля с системной шиной ISA ЭВМ (контроллер прерываний, схема управления записью/чтением информации) 7, 8; – телекодовый приемопередатчик в кодах Т-235-1Л (радио) 9. Цифровые передатчики ПРД1 2, ПРД2 4, ПРД3 6 предназначены для хранения полученных из ОЗУ восьмиразрядных информационных слов (количество слов от 4 до 16) при выполнении операции записи и выдачи в канал связи в виде кодограмм телекодовой информации длительностью в 69, 117, 40 или 32 элементов. Цифровые приемники ПРМ1 1, ПРМ2 3 предназначены для анализа принимаемой информации из канала связи и передачи ее через ОЗУ и затем через шину ISA в ЭВМ при выполнении операции чтения. Контроллер аппаратуры ТНА-4 5 предназначен для получения приращений прямоугольных координат X, Y из аппаратуры ТНА-4, временного их хранения и выдачу этих значений через системную шину ISA в ЭВМ. Узел сопряжения модуля с системной шиной ISA ЭВМ 7, 8 обеспечивает синхронизацию обмена информацией между регистрами данных и состояния приемопередатчиков и ЭВМ. Назначение органов управления и индикации модуля Управление работой модуля осуществляется программно с помощью записи информации о режимах работы в регистры состояния устройств. На лицевой панели модуля размещаются элементы индикации: – индикатор ФАЗА обеспечивает индикацию наличия синхронизма приемника АСПД-У; – индикатор ИНФ обеспечивает индикацию наличия информации приемника Т235-1Л. Взаимодействие модуля с процессором ЭВМ. Взаимодействие модуля с центральным процессором (ЦП) осуществляется через системную шину ISA по прерываниям при готовности передачи или приема информации через программно-доступные регистры ввода-вывода. При этом обмен информацией происходит побайтно с использованием младших разрядов шины данных (SD0-SD7) и 10-разрядной шины адреса (SA0-SA9). Организация информационного сопряжения Управление приемом и передачей информации, а также режимом работы АПД осуществляется программами ЦП ЭВМ посредством обращения к программно-доступным регистрам. Организация обмена данными осуществляется по прерыванию, поступающему в ЦП от модуля. Определение вида запроса прерывания осуществляется через регистр прерывания РгПр. Описание полей регистра РгПр представлено в таблице 8.
Код номера устройства в регистре прерывания соответствует номеру (коду) регистра состояния этого устройства. Прерывание каждого из устройств может быть заблокировано при помощи установки в «0» соответствующего разряда регистра маски (РгМаски). Описание полей регистра РгМаски представлено в таблице 9.
Синхронизация процессов приема и передачи данных осуществляется при помощи сигнала прерывания, поступающего в ЭВМ от модуля при готовности его передавать информацию в ЭВМ или принимать информацию из ЭВМ. Получив сигнал прерывания, процессор ЭВМ, под управлением программы обработки прерывания, должен произвести чтение регистра прерывания РгПр модуля. Факт чтения процессором регистра прерывания свидетельствует о приеме данного прерывания и о возможности формирования прерывания от следующего устройства модуля. Время от момента формирования сигнала прерывания до момента чтения регистра прерывания рассчитывается по формуле:
где N – количество разрядов в кодограмме устройства, работающего на максимальной частоте; V – скорость приема/передачи данных устройства, работающего на максимальной частоте; К – количество устройств, одновременно выставивших прерывание. Пример: При работе всех устройств модуля и при одновременном формировании запроса прерывания при N=69, V=4800, К=6 ТчтРгПр=69/4800/6=2,395822 мс. По содержимому регистра РгПр ЦП определяет код модуля и номер (тип) устройства, выставившего прерывание, после чего читает (или записывает) регистры данных РгД и регистр состояния РгС устройства. Последовательность обращений к регистрам РгД конкретного устройства может быть произвольной. Обращение к РгС конкретного устройства должно быть последним из серии обращений к регистрам РгД данного устройства и свидетельствует о завершении взаимодействия ЦП с данным устройством. Частота возникновения прерывания от устройств, работающих на прием/передачу информации, зависит от скорости приема/передачи и рассчитывается по формуле:
где F – частота формирования сигнала прерывания; Тинт – интервал времени приема/передачи одной КДГ по каналам связи.
где N – количество разрядов в кодограмме; V – скорость приема/передачи данных. Максимальное допустимое время чтения/записи массива данных для одной кодограммы рассчитывается по формуле:
От контроллера ТНА-4 прерывание возникает при изменении кода приращения координат Х или Y. Период формирования сигнала прерывания от ТНА-4 рассчитывается по формуле:
где Vоб – максимальная скорость объекта;
Управление режимом работы и определение состояния устройства осуществляется через регистр состояния РгС устройства. Описание и работа составных частей модуля Общие сведения Модуль выполняет функции передачи и приема дискретной информации по радиосредствам Р163-50У и Р163-УП в коде аппаратуры АСПД-У, T235-1Л и обеспечивает выдачу информации в ЭВМ серии “Багет”, принимаемой из канала связи и аппаратуры ТНА-4. Переключение режимов работы производится программно. Обмен информацией между модулем и ЭВМ осуществляется в программном режиме посредством прерывания, выставляемого со стороны модуля в ЭВМ. Работа узла телекодового передатчика АСПД-У Функциональная схема телекодового передатчика АСПД-У приведена на фиг.2. Телепередатчик АСПД-У состоит из функциональных устройств: – генератор, стабилизированный кварцем – G 30; – делитель частоты – Д 25; – накапливающий счетчик с дешифратором – НС 26; – двухпортовое оперативное запоминающее устройство – RAM 27; – формирователь коррекционного сигнала- ФКС 28; – мультиплексор данных – MUX 29; – полосовой фильтр – ПФ 17; – регистр состояния – РгС 23; – регистр амплитуды выходного сигнала – РгА 22; – цифроаналоговый преобразователь – ЦАП 18; – фазовый модулятор – ФМ 24; – усилитель – У 19; – выходной трансформатор Тр 20. Выходной трансформатор Тр (Т2) первичной обмоткой подключен к усилителю У, а вторичной – к выходному разъему Х3 (контакты 1, 2). Делитель частоты – Д, накапливающий счетчик с дешифратором – НС, двухпортовое оперативное запоминающее устройство – RAM, формирователь коррекционного сигнала – ФКС, мультиплексор данных – MUX, регистр состояния – РгС, регистр амплитуды выходного сигнала – РгА, фазовый модулятор – ФМ собраны на микросхеме ПЛИС. Стабилизированные по частоте импульсы с кварцевого генератора G поступают на делитель частоты Д, который в зависимости от значения кода, поступающего с регистра управления режимом работы РгУ, формирует частоты опорного несущего колебания и тактовых импульсов. Прямоугольные импульсы опорного несущего колебания поступают на полосовой фильтр ПФ, которым выделяется первая гармоника опорной несущей частоты. В зависимости от характеристик и типа каналообразующей аппаратуры связи амплитуда опорного несущего колебания изменяется с помощью умножающего цифроаналогового преобразователя ЦАП, в котором происходит умножение аналогового опорного несущего колебания на двоичный коэффициент амплитуды, поступающий с регистра амплитуды РгА. Тактовые импульсы с частотой соответствующей скорости передачи данных в телекодовом канале с делителя частоты Д поступают на накапливающий счетчик с дешифратором НС. В процессе подсчета тактовых импульсов в момент готовности передатчика получать очередной блок данных для передачи на выходе дешифратора НС формируется сигнал прерывания IR1, который поступает на контроллер прерываний КПр. Контроллер прерываний анализирует наличие и уровни прерываний, поступившие в данный момент времени, и выставляет на системную шину сигнал прерывания процессора. Процессор, получив прерывание, считывает из контроллера прерываний код прерывания, по которому определяет тип устройства, которое выставило прерывание. Определив тип устройства, процессор формирует блок данных для выдачи в канал связи. После этого процессор выставляет на шину адреса код адреса двухпортового ОЗУ и очередное слово из состава блока данных. Старшие разряды адреса поступают на селектор адреса СА устройства управления, а младшие четыре разряда определяют адрес ячейки двухпортового ОЗУ. В селекторе адреса СА устройства управления происходит сравнение поступившего адреса с базовым адресом устройства. В случае совпадения выдается сигнал, разрешающий запись очередного слова блока данных в двухпортовое ОЗУ. К моменту начала передачи в канал связи очередного блока данных они находятся в первом двухпортовом ОЗУ. При этом счетчик с дешифратором НС выставляет на двухпортовое ОЗУ и мультиплексор данных MUX адрес соответственно слова и разряда блока данных. При этом очередное слово считывается из двухпортового ОЗУ и с помощью мультиплексора данных MUX преобразуется в последовательный код. Также под управлением счетчика с дешифратором НС после передачи последнего бита блока данных в поток информации добавляется кодовая комбинация коррекционного сигнала, поступающего из формирователя коррекционного сигнала ФКС, для отметки конца блока данных. При этом на выходе мультиплексора данных MUX формируется кодограмма одного блока данных. Для передачи в канал тональной частоты последовательность двоичных бит данных преобразуется в синусоидальный сигнал с относительной фазовой модуляцией. Модулирование происходит в фазовом модуляторе ФМ, на один вход которого поступает код амплитуды с регистра амплитуды, а на другой вход поступает последовательность двоичных данных с мультиплексора данных MUX. Под воздействием двоичных бит данных в фазовом модуляторе ФМ происходит изменение по фазе кода амплитуды, и тем самым формируется код выходного фазомодулированного сигнала. Код амплитуды выходного сигнала модулированный по фазе в соответствии с информацией поступает на умножающий цифроаналоговый преобразователь ЦАП, на аналоговый вход которого поступает несущее синусоидальное колебание с выхода полосового фильтра. На выходе ЦАП формируется синусоидальное фазомодулированное колебание по амплитуде, пропорциональное коду амплитуды. С выхода ЦАП сигнал поступает на усилитель У и затем через выходной трансформатор Тр поступает на каналообразующую аппаратуру, в качестве которой могут быть радиостанция или проводной канал связи. Работа узла телекодового приемника АСПД-У Функциональная схема телекодового приемника АСПД-У приведена на фиг.3. Телеприемник АСПД-У состоит из функциональных устройств: – входной трансформатор Тр 31; – полосовой фильтр – ПФ 32; – фазовый детектор – ФД 34; – фильтр низкой частоты – ФНЧ 35; – формирователь импульсов – ФИ 36; – усилитель с регулируемым коэффициентом усиления – УАРУ 33; – усилитель-ограничитель – УО 37; – устройство формирования опорного напряжения – УФОН 39; – делитель частоты – Д 40; – схему тактовой синхронизации – СТС 41; – схему цикловой синхронизации – СЦС 43; – регистр данных – РгД 42; – двухпортовое оперативное запоминающее устройство – RAM 44; – регистр состояния – РгС1 45 и РгС 2 46. Входной трансформатор Тр (Т1) первичной обмоткой подключен к входному разъему ХЗ (контакты 9,10), а вторичной обмоткой – к схеме автоматического регулирования усиления АРУ. Устройство формирования опорного напряжения – УФОН, делитель частоты – Д, схема тактовой синхронизации – СТС, схема цикловой синхронизации – СЦС, регистр данных – РгД, двухпортовое оперативное запоминающее устройство – RAM, регистр состояния – РгС собраны на микросхеме ПЛИС. Фазомодулированный сигнал из канала связи через входной трансформатор Тр поступает на узел автоматической регулировки усиления УАРУ, в котором происходит стабилизация входного сигнала по амплитуде. Стабилизированный входной сигнал поступает на усилитель-ограничитель УО, с выхода которого формируется цифровой сигнал с уровнями ТТЛ-логики. Из цифрового входного сигнала с помощью устройства выделения опорного напряжения УФОН выделяется несущая частота, по фазе совпадающая с фазой несущей частоты входной информации. Опорная частота поступает на фазовый детектор ФД, на второй вход которого поступает стабилизированный по амплитуде входной сигнал. Так как фаза входного сигнала изменяется синхронно с передаваемой информацией, а фаза опорного напряжения синхронна и синфазна с несущей частотой, то на выходе фазового детектора ФД выделяется огибающая входного сигнала, соответствующая принятой информации. Опорная частота поступает также на делитель частоты Д, который в зависимости от режима работы под управлением регистра состояния РгС формирует частоту тактовых сигналов, равную скорости передачи информации. Сигнал огибающей входного сигнала фильтруется фильтром низкой частоты ФНЧ от несущей частоты и помех и с помощью формирователя импульсов ФИ преобразуется в информационный цифровой сигнал с уровнями ТТЛ-логики. У полученного таким образом информационного цифрового сигнала характеристические моменты восстановления постоянно флуктуируют. Это происходит в результате амплитудно-частотных, фазочастотных искажений в канале связи, а также под влиянием помех, присутствующих в канале связи. Для устранения флуктуации регистрация информации осуществляется методом стробирования. При этом узел тактовой синхронизации СТС формирует стробирующий сигнал, который совпадает с серединой единичной посылки информационного сигнала. Этим сигналом происходит запись информации в регистр данных РгД. Для определения момента начала кодограммы информационный цифровой сигнал поступает на узел цикловой синхронизации СЦС, который из общего потока информации выделяет информацию коррекционного сигнала и фиксирует время его прихода. В результате счетчик адреса слов и бит входной информации в узле цикловой синхронизации СЦС работает синфазно с соответствующим счетчиком на передающей стороне. Узел цикловой синхронизации СЦС формирует адрес слов информационного блока и импульс записи информации в двухпортовое оперативное запоминающее устройство DPRA. После записи всего блока данных узел цикловой синхронизации СЦС формирует сигнал прерывания IR2, который поступает на контроллер прерываний КПр. Процессор ЭВМ под управлением программы обработки прерывания телеприемника считывает информацию блока данных из двухпортового оперативного запоминающего устройства RAM и из регистра состояния РгС телеприемника, в котором хранится текущее состояние узла цикловой синхронизации и информация о режиме работы телеприемника. Работа узла телекодового передатчика в кодах аппаратуры Т-235-1Л Функциональная схема телекодового передатчика при работе по проводному каналу при ЧМ и БИ модуляциях и по радио каналу при ЧМ модуляции приведена на фиг.4. Телепередатчик при работе по проводному каналу в кодах Т-235-1Л состоит из функциональных устройств: – генератор, стабилизированный кварцем – G 47; – цифроаналоговый преобразователь – ЦАП1 49, ЦАП2 50; – модулятор ЧМ/БИ – М 50; – фильтр низкой частоты – ФНЧ 52; – усилитель – У 53; – выходной трансформатор Тр 54. Выходной трансформатор Тр (Т5) первичной обмоткой подключен к усилителю У, а вторичной – к выходному разъему Х5 (контакты 1, 2). Функциональная схема телекодового приемопередатчика при работе по радиоканалу при БИ модуляции приведена на фиг.5. Телекодовый приемопередатчик при работе по радиоканалу при БИ модуляции состоит из функциональных устройств: Телепередатчик в кодах Т-235-1Л состоит из функциональных устройств: – схемы гальванической развязки ПРМ 55; – схемы гальванической развязки ПРД 58; – формирователей импульсов – ФИ 56, 60; – схемы управления радиостанцией 59. Устройство обработки информации собрано на микросхеме ПЛИС. Работа узла телекодового приемника в кодах аппаратуры Т-235-1Л Функциональная схема телекодового приемника при работе по проводному каналу приведена на фиг.6. Телеприемник при работе по проводному каналу состоит из функциональных устройств: – входной трансформатор Тр 61; – полосовой фильтр – ПФ 62; – усилитель-ограничитель – УО 63; – устройство обработки информации – ПЛИС 64. Входной трансформатор Тр (Т4) первичной обмоткой подключен к входному разъему Х5 (контакты 3, 4), а вторичной обмоткой – к полосовому фильтру. Устройство обработки информации собрано на микросхеме ПЛИС. Работа контроллера навигационной аппаратуры ТНА-4 Функциональная схема контроллера навигационной аппаратуры приведена на фиг.7. Контроллер навигационной аппаратуры состоит из функциональных устройств: – ограничителей-формирователей импульсов ФИ1 65, ФИ2 66, ФИ3 667, ФИ4 68; – реверсивных счетчиков РС1 70, РС2 73; – буферных регистров координат РгХ 71, РгY 74; – схем сравнения X, Y 72, 75. Реверсивные счетчики РС1, РС2, буферные регистры координат РгХ, РгY, схемы сравнения X, Y собраны на микросхеме ПЛИС (D5). Во время движения объекта с навигационной аппаратуры ТНА-4-6 поступают импульсы приращения координат «+ Сформированные импульсы приращения координат «+ При поступлении очередных импульсов приращения координат «+ДХ», «-ДХ», «+ДУ», «-ДУ», значения текущих приращений из регистров координат РгХ, РгY сравниваются в схемах сравнения с обновленными приращениями координат в реверсивных счетчиках РС1, РС2. В случае, если значения приращений отличаются, что свидетельствует о поступлении очередного импульса приращения, схема сравнения формирует импульс запроса прерывания процессора IRQ 7. При приеме запроса прерывания процессор через шину данных считывает значения приращений координат ОЗУ. Работа узла телекодового передатчика в кодах аппаратуры 9С520 Функциональная схема телекодового передатчика при работе по проводному каналу при ЧМ и БИ модуляциях и по радио каналу при ЧМ модуляции приведена на фиг.8. Телепередатчик при работе по проводному каналу в кодах 9С520 состоит из функциональных устройств: – генератор, стабилизированный кварцем – G 76; – устройство обработки информации – ПЛИС 77; – цифроаналоговый преобразователь – ЦАП 79; – полосовой фильтр – ПФ 78; – модулятор – ОФМ 80; – усилитель – У 81; – выходной трансформатор Тр 82. Выходной трансформатор Тр 82 первичной обмоткой подключен к усилителю У, а вторичной – к выходному разъему Х3. Промышленная применимость Данное техническое решение промышленно реализуемо, обладает необходимыми функциональными возможностями по передаче данных по проводным и радиоканалам связи при работе в алгоритмах спецаппаратуры, обеспечивает сопряжение с навигационной аппаратурой, имеет компактное воплощение и малое энергопотребление.
Формула изобретения
1. Мультиплексор передачи данных, содержащий системную шину ISA специализированной вычислительной машины ЭВМ, контроллер прерываний, соединенный по входам с цепями прерывания IRQ1-IRQ7 и по выходу IRQ и входам-выходам данных с системной шиной ISA, схему управления чтением/записью, соединенную по входам-выходам ДАННЫЕ, АДРЕС и входам ЧТЕНИЕ и ЗАПИСЬ с системной шиной ISA, а по выходам с цепями ЧТЕНИЕ и ЗАПИСЬ, отличающийся тем, что он дополнительно содержит соединенные по цепям ДАННЫЕ с системной шиной ISA, по цепям IRQ с контроллером прерываний и по цепям ЗАПИСЬ и ЧТЕНИЕ со схемой управления чтением/записью, телекодовый приемник в кодах «АСПД-У», телекодовый передатчик в кодах «АСПД-У», предназначенные для связи системной шины ISA с внешним устройством «АСПД-У» по проводному каналу и радиоканалу, образованному радиостанцией Р163-50У и радиоприемником Р163-УП, телекодовый приемник в кодах «Т-235-1Л», телекодовый передатчик в кодах «Т-235-1Л», предназначенные для связи системной шины ISA с внешним устройством «Т-235-1Л» по проводному каналу, телекодовый приемопередатчик в кодах «Т-235-1Л», предназначенный для связи системной шины ISA с внешним устройством «Т-235-1Л» по радиоканалу, образованному радиостанцией Р163-50У и радиоприемником Р163-УП, телекодовый передатчик, предназначенный для передачи данных с системной шины ISA на внешнее устройство «9С520» по проводному каналу, контроллер сопряжения с танковой навигационной аппаратурой «ТНА-4», причем контроллер прерываний предназначен для управления прерываниями IRQ1-IRQ7, передающимися через него от цепи прерывания на системную шину ISA, a схема управления чтением/записью предназначена для передачи сигналов управления по цепям ЧТЕНИЕ и ЗАПИСЬ, которые управляют чтением из ОЗУ приемников в ЭВМ и записью в ОЗУ передатчиков из ЭВМ. 2. Мультиплексор по п.1, отличающийся тем, что телекодовый передатчик АСПД-У содержит кварцевый генератор G, полосовой фильтр ПФ, цифроаналоговый преобразователь ЦАП, первый вход которого соединен с выходом полосового фильтра ПФ, усилитель У, вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя ЦАП, выходной трансформатор Тр, вход которого соединен с выходом усилителя У, а выход – с каналом тональной частоты ТЧ, программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, в которой реализованы регистр амплитуды выходного сигнала РгА и регистр состояния РгС, входы которых соединены с цепями ДАННЫЕ и ЗАПИСЬ шины ISA, фазовый модулятор ФМ, первый вход которого соединен с выходом регистра амплитуды выходного сигнала РгА, а выход со вторым входом цифроаналогового преобразователя ЦАП, делитель частоты Д, два входа которого соединены соответственно с выходом регистра состояния РгС и выходом кварцевого генератора G, а первый выход – с входом полосового фильтра ПФ, накапливающий счетчик с дешифратором НС, вход которого соединен со вторым выходом делителя частоты Д, а первый выход – с цепью IR1 шины ISA, двухпортовое оперативное запоминающее устройство RAM, первый вход которого соединен со вторым выходом накапливающего счетчика с дешифратором НС, а второй, третий, четвертый и пятый входы – с цепями ЧТЕНИЕ, ДАННЫЕ, ЗАПИСЬ, АДРЕС шины ISA, формирователь коррекционного сигнала ФКС, вход которого соединен с выходом накапливающего счетчика с дешифратором НС, мультиплексор, три входа которого соединены соответственно с выходом ДАННЫЕ двухпортового оперативного запоминающего устройства RAM, выходом формирователя коррекционного сигнала ФКС и вторым выходом накапливающего счетчика с дешифратором НС, а выход – со вторым входом фазового модулятора ФМ. 3. Мультиплексор по п.1, отличающийся тем, что телекодовый приемник АСПД-У содержит входной трансформатор Тр, вход которого соединен с каналом тональной частоты ТЧ, полосовой фильтр ПФ, вход которого соединен с выходом входного трансформатора Тр, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления УАРУ, вход которого соединен с выходом полосового фильтра ПФ, фазовый детектор ФД, первый вход которого соединен с выходом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления УАРУ, фильтр низкой частоты ФНЧ, вход которого соединен с выходом фазового детектора ФД, формирователь импульсов ФИ, вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты ФНЧ, усилитель-ограничитель УО, вход которого соединен с выходом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления УАРУ, программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, в которой реализованы устройство формирования опорного напряжения УФОН, вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя УО, а выход – со вторым входом фазового детектора ФД, первый регистр состояния РгС1, два входа которого соединены с цепями ДАННЫЕ и ЗАПИСЬ шины ISA, делитель частоты Д, два входа которого соединены соответственно с выходами устройства формирования опорного напряжения УФОН и первого регистра состояния РгС1, схема тактовой синхронизации СТС, два входа которой соединены соответственно с выходами формирователя импульсов ФИ и делителя частоты Д, регистр данных, два входа которого соединены соответственно с выходом формирователя импульсов ФИ и первым выходом схемы тактовой синхронизации СТС, схема цикловой синхронизации СЦС, два входа которой соединены соответственно с выходом формирователя импульсов ФИ и первым выходом схемы тактовой синхронизации СТС, а первый выход – с цепью IR2 шины ISA, двухпортовое оперативное запоминающее устройство RAM, пять входов которого соединены соответственно с цепями АДРЕС, ЧТЕНИЕ шины ISA, выходом ДАННЫЕ регистра данных РгД и вторым и третьим АДРЕС-выходами схемы цикловой синхронизации СЦС, а выход с входной цепью ДАННЫЕ шины ISA, второй регистр состояния РгС2, два входа которого соединены соответственно со вторым выходом схемы тактовой синхронизации СТС и цепью ЧТЕНИЕ шины ISA, а выход с входной цепью шины ISA. 4. Мультиплексор по п.1, отличающийся тем, что телекодовый передатчик в кодах Т-235-1Л (проводной канал) содержит генератор G, программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, два входа которой соединены соответственно с выходом генератора G и шиной ISA, первый цифроаналоговый преобразователь ЦАП1, вход которого соединен с первым выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС, второй цифроаналоговый преобразователь ЦАП2, два входа которого соединены соответственно с вторым выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС и выходом первого цифроаналогового преобразователя ЦАП1, модулятор ЧМ/БИ М, два входа которого соединены соответственно с выходом второго цифроаналогового преобразователя ЦАП2 и третьим выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС, фильтр низкой частоты ФНЧ, вход которого соединен с выходом модулятора М, усилитель У, вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты ФНЧ, выходной трансформатор Тр, вход которого соединен с выходом усилителя УК, а выход с каналом тональной частоты ТЧ. 5. Мультиплексор по п.1, отличающийся тем, что телекодовый передатчик Т-235-1Л (радио) содержит схему гальванической развязки приема ПРМ, вход которой соединен с приемным каналом радиопередатчика (радиоприемника) РСТ, первый формирователь импульсов ФИ1, вход которого соединен с выходом схемы гальванической развязки ПРМ, программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, вход которой соединен с выходом первого формирователя импульсов ФИ1, схему гальванической развязки передачи ПРД, вход которой соединен с первым выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС, схему управления радиостанцией, вход которой соединен со вторым выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС, а выход с управляющим входом радиостанции РСТ, второй формирователь импульсов ФИ2, вход которого соединен с выходом схемы гальванической развязки ПРД, а выход с радиостанцией РСТ. 6. Мультиплексор по п.1, отличающийся тем, что телекодовый приемник в кодах Т-235-1Л содержит последовательно соединенные выход на вход входной трансформатор Тр, полосовой фильтр ПФ, усилитель-ограничитель УО и программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, вход входного трансформатора Тр соединен с каналом связи тональной частоты ТЧ, а выход программируемой логической интегральной схемы ПЛИС с шиной ISA. 7. Мультиплексор по п.1, отличающийся тем, что контроллер навигационной аппаратуры содержит первый, второй, третий и четвертый ограничители-формирователи импульсов ФИ1, ФИ2, ФИЗ и ФИ4, входы которых соединены соответственно с выходами + 8. Мультиплексор по п.1, отличающийся тем, что телекодовый передатчик (для изделия 9 с520) содержит кварцевый генератор КГ, программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, два входа которой соединены соответственно с выходом кварцевого генератора КГ и шиной ISA, полосовой фильтр ПФ, вход которого соединен с первым выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС, цифроаналоговый преобразователь ПАП, два входа которого соединены соответственно со вторым выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС и выходом полосового фильтра ПФ, модулятор ОФМ, два входа которого соединены соответственно с третьим выходом программируемой логической интегральной схемы ПЛИС и выходом цифроаналогового преобразователя ПАП, усилитель У, вход которого соединен с выходом модулятора ОФМ, выходной трансформатор Тр, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход с каналом связи тональной частоты ТЧ.
РИСУНКИ
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
х, –
0,8 В);
