Курс лекций по военно-технической подготовке специалистов вус-121800 " Основы радиоэлектроники "


НазваниеКурс лекций по военно-технической подготовке специалистов вус-121800 " Основы радиоэлектроники "
страница7/10
Дата публикации05.12.2013
Размер0.86 Mb.
ТипДокументы
vb2.userdocs.ru > Журналистика > Документы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

рис. 51

Кроме RS-триггера, рассмотренного выше, нашли широкое применение триггеры других типов:

  • Т-триггер;

  • D-триггер;

  • JK- триггер;

  • триггер Шмитта.

Т-триггер - счетный триггер, т.к. он переключается каждый раз, когда на его входе появляется сигнал.

Асинхронный Т-триггер имеет один информационный вход (рис.52 а) и переключается каждый раз при наличии на его входе импульса (рис.52 б).



рис. 52

Синхронный двухступенчатый Т-триггер (рис.53 а) переключается после окончания действия тактового импульса (вх.С) при наличии логической единицы на информационном входе Т (рис.53 б).



рис. 53

D-триггер с задержкой, имеет 2 входа D- информационный и

С-тактовый (рис.54 а).

Триггер переключается в момент поступления очередного тактового импульса, если уровни сигналов на входе D и выходе Q различны (рис.54 б).



рис. 54

JK- триггер является универсальным, т.к. не имеет запрещенных комбинаций входных сигналов.

Синхронный JKC- триггер имеет информационные входы J и K, и тактовый вход С (рис.55).

На основе JK -триггера легко реализовать остальные типы тактируемых триггеров. Например, если объединить J и K в один общий вход, то получим синхронный Т-триггер.



рис. 55

^ Триггер Шмитта - представляет собой устройство, в котором переход из одного устойчивого состояния в другое осуществляется только при определенных условиях входного напряжения Е1 и Е2 , называемых пороговыми условиями (рис.56).

Наличие двух пороговых уровней входного сигнала в схеме свидетельствует о гистерезисном характере передаточной характеристики данного устройства. Идеализированная передаточная характеристика триггера Шмитта представлена на рисунке 56 б.



рис. 56

   6.3. Элементы аппаратуры объединения и разделения цифровых потоков.

В аппаратуре временного объединения и разделения цифровых потоков станций спутниковой связи широкое распространение получили ряд устройств, таких как:

  • счетчики;

  • регистры;

  • распределители.

Счетчиком называется электронное устройство, выполненное на основе триггеров и предназначенное для подсчета числа импульсов, деления частоты их следования и других преобразований цифровых сигналов.

Счетчик характеризуется модулем счета Мсч, т.е. число входных импульсов, при котором счетчик возвращается в исходное состояние.

,

где n - число Т- триггеров.

Счетчики, выполненные на основе Т- триггеров, называют двоичными.

В зависимости от порядка счета импульсов различают суммирующие, вычитающие и реверсные счетчики.

Суммирующий счетчик (рис.57) с приходом первого импульса записывает минимальное двоичное число (рис.58 а).

Вычитающий счетчик (рис.59 а) с приходом первого импульса записывает максимальное двоичное число (рис.59 б).

Реверсные счетчики имеют два счетных входа Т(+) и Т(-). При поступлении последовательности импульсов на вход Т(+) счетчик работает как суммирующий , при подаче импульсов на вход Т(-) - как вычитающий (рис.60).

Работу счетчика можно проанализировать по таблице переходов и диаграмме работы.



рис. 58

Схема вычитающего счетчика имеет вид:



рис. 59

Схема реверсного четырехразрядного счетчика с установочными входами R и S для всех разрядов имеет вид:



рис.60

На рис.58 б видно, что счетчик производит деление частоты следования импульсов. Частота следования импульсов на выходах триггера:

f(Q3) = fвх/2 ;  f(Q2) = fвх/2 ;  f(Q1) = fвх/2.

При необходимости можно получить схему с любым коэффициентом деления, в том числе и с переменным (управляемые).

В интегральном исполнении выпускаются 4, 8 и 12-ти разрядные счетчики.

Регистром называется устройство, предназначенное для ввода (записи), хранения и выдачи (считывания) цифрового кода, выраженного в виде двоичного числа.

Основными элементами регистра являются двоичные ячейки памяти, роль которых играют триггеры различных типов.

Количество ячеек (триггеров) определяется количеством разрядов двоичного числа, предназначенного для ввода в регистр.

Регистры подразделяются на:

  • параллельный или регистр памяти - разряды двоичного числа записываются в ячейки одновременно;

  • последовательный или регистр сдвига - разряды двоичного числа записываются и считываются последовательно во времени - разряд за разрядом.

Наиболее распространенным является регистр сдвига, т.е. код, формируемый на входах, можно сдвигать на один разряд подачей тактовых импульсов.

Структурная схема регистра на JK триггерах представлена на рис.61.



рис. 61

Для записи числа все триггеры предварительно устанавливаются в нулевое состояние. Затем на вход подается серия импульсов, соответствующая записываемому числу, например 011. Под действием 3-х тактовых импульсов (С) все цифры последовательно запишутся в соответствующие разряды. Для хранения этой информации подача синхроимпульсов прекращается.

Выдача может быть параллельной, когда она снимется сразу со всех трех входов , или последовательной - когда информация выдается с выхода последней ячейки (в данном случае на информационный вход первой ячейки сигнал не подается, а подаются только три импульса синхронизации).

Во многих случаях при построении устройств необходимо осуществлять сдвиг информации вправо и влево. Регистры, обеспечивающие сдвиг информации в обоих направлениях, называются реверсивными.

Распределителем - называют устройство, выполняющее функцию поочередной выдачи импульсов по различным каналам.

Распределители реализуются на основе триггеров, счетчиков и других логических элементах.

Схема трехканального распределителя и диаграмма работы представлена на рисунке 62 и 63.



рис. 62



рис. 63

Структурная схема распределителя включает делитель на двух JK триггерах и канальные элементы ИЛИ-НЕ.

В исходном состоянии на выходах Q1 и Q2 - уровни логической "1" (устанавливается подачей импульса установки "1" на вход S). По окончании первого импульса оба триггера устанавливаются в состояние "0". При этом: на вход первой схемы ИЛИ-НЕ поступают два логических нуля, соответственно на выходе появляется логическая "1".

На входах 2-ой и 3-ей схемы ИЛИ-НЕ - комбинации 10 и 11 соответственно, поэтому на выходах "0".

По окончании второго импульса происходит подключение только 1-ого триггера и на выходе Q1 появляется "1" , а на выходе Q1- "0". При этом на обоих входах второй схемы ИЛИ-НЕ появляется комбинация "0 0", на выходе "1".

Под воздействием 4-ого входного импульса на всех выходах "0".

После этого цикл повторяется, и на выходах распределителя появляются импульсы с частотой следования:



где:

ft - тактовая частота входной последовательности импульсов;

k - коэффициент деления счетчика делителя.

В зависимости от числа и комбинации триггеров и элементов ИЛИ-НЕ можно получить распределители на требуемое число каналов.

^ ГЛАВА VII Методы формирования и разделения групповых цифровых сигналов.

Потоки цифровой информации порождаются различными источниками, поэтому абонентские потоки будут асинхронными и в зависимости от типов каналов (ТФ, ТГ) могут иметь различные скорости передачи информации. Даже если скорости абонентских потоков одинаковые по номиналу, всегда имеется неточность частоты опорных генераторов, следовательно, такие потоки не являются синхронными ни относительно друг друга, ни по сравнению с опорной частотой станций.

Известные в настоящее время методы объединения асинхронных потоков реализуются, как правило, в два этапа. На первом этапе асинхронные потоки преобразуются в синхронные, на втором - синхронные потоки объединяются в единый групповой поток.

Для преобразования асинхронных потоков в синхронные наиболее широкое применение нашли следующие методы:

  • метод согласования скоростей передачи (метод “вставки”);

  • метод “чистого окна”;

  • метод наложения (метод “скользящего индекса с подтверждением”);

  • метод стартстопно-синхронного перехода.

   7.1. Метод согласования скоростей передачи (метод “вставки”).

Данный метод применяется для объединения асинхронных цифровых потоков, имеющих сравнительно высокие скорости передачи.

Суть метода состоит в том, что исходные асинхронные потоки стробируются тактовыми импульсами, создаваемыми специальным генератором аппаратуры.

В зависимости от длительности элемента абонентского сигнала (с) и периода следования стробирующих импульсов (Та) различают:

  • метод “положительных вставок”, когда с>Та. В данном случае при стробировании, на длительность одного информационного импульса могут быть два стробирующих импульса. Так как второй стробирующий импульс информации не несет, то он получил название импульса “вставки”. На приемной стороне импульсы “вставки” необходимо изымать, для этого в цикле выделены дополнительные позиции для передачи команды сигнализации о наличии “вставки”;

  • метод “отрицательных вставок”, когда Та>с. В этом случае, если на длительности информационного импульса не укладывается ни одного стробирующего импульса, то данный элемент в передаваемом потоке теряется. Чтобы этого избежать на дополнительных позициях цикла передаются “потерянные” информационные импульсы;

  • метод “двухсторонних вставок”, когда Та с. В этом случае в принимаемой информации может быть недостача или избыток импульсов.

Для примера, рассмотрим метод “положительных вставок” (рис.64), когда Та<с.



рис.64

Из рисунка 64 видно, что в передающем тракте сигнал абонента (а) простробирован импульсами (б), на некоторые информационные импульсы пришлось два стробирующих. В передающей части эти импульсы “вставки” переданы как команда сигнализации, что эти импульсы на приеме необходимо изъять (в).

В приемной части “вставки” изымаются (г) и в таком виде записываются в буферную память, затем считываются импульсами счета, у которых период следования равен длительности информационного сигнала (д). В результате считывания восстанавливается исходная информационная последовательность (е).

Основными недостатками вышеперечисленных методов являются:

  • снижение пропускной способности группового тракта, т.к. необходимо выделять дополнительные временные позиции в цикле для передачи информации о вставках;

  • ошибочный прием команд сигнализации вставок вызывает рассогласование оконечных устройств и ставит проблему обрывоустойчивости, т.е. способность оконечной аппаратуры сохранять некоторое время синхронизм при кратковременных обрывах канала связи.

В аппаратуре временного объединения и разделения каналов используют:

  • метод “положительных вставок” для объединения каналов со скоростями 1,2 или 2,4 кБод в группу 4,8 кБод, и групп 4,8 кБод в поток 48 кБод;

  • метод “двухсторонних вставок” - при образовании потоков 96; 114; 480 кБод.

   7.2. Метод “чистого окна”.

Один из путей решения проблемы обрывоустойчивости заключается в отказе от передачи корреспонденту команд сигнализации “вставок” на отдельных позициях цикла.

Метод, основанный на поиске импульсов “вставок” в принимаемой информационной последовательности, получил наименование метода “чистого окна”.

Его сущность заключается в следующем: абонентский сигнал стробируется импульсами, у которых период следования равен 0,5 с
Как и в методе “положительных вставок” на один информационный импульс могут приходиться два тактовых, но в методе “чистого окна” значащие импульсы и импульсы вставок будут передаваться одной последовательностью. Задача на приеме выделить значащие импульсы и изъять импульсы “вставки”.

Данный метод поясняется рисунком 65.



рис. 65

В тракте передачи информационный сигнал (65 а) стробируется тактовыми импульсами (65 б) с периодом 0,5 с
Задача приемного устройства - обнаружить импульсы вставок и изъять их из общей последовательности. Работа обнаружителя вставок основана на том, что импульсы вставок могут занимать строго определенные временные положения относительно импульсов абонентского сигнала.

Каждый импульс абонентского сигнала условно можно разделить на две части (65 а). Первая часть от начала импульса до момента Та и вторая от Та до конца импульса абонентского сигнала (рис.65 а [заштрихована]).

Если стробирующий импульс попадает в первую часть, то он будет значащим, если во вторую, то он становится импульсом “вставки”, т.к. значащим оказался предыдущий импульс.

Т.о. в абонентской синхронной последовательности (рис.65 а) существует зона, в которую значащие импульсы не попадают, эта зона получила название “чистого окна”. Длительность зоны “чистого окна” равна:



Если на приеме найти временное положение “чистого окна”, то все импульсы, попавшие в неё, будут изъяты из принимаемой информационной последовательности.

^ Поиск зоны “чистого окна” осуществляется следующим образом:

  1. Принимаемая импульсная последовательность (рис.65 в) преобразуется в искаженную информационную последовательность с выделением фронтов (рис.65 г).

  2. В результате из информационной последовательности (65 в) с помощью искаженной последовательности (65 г) будут выделены значащие импульсы (65 д).

  3. Затем на приеме формируется несинхронная последовательность импульсов “чистого окна” (65 е), т.е. последовательность с периодом следования  с и длительностью импульсов  чо. Далее временные положения значащих импульсов (65 д) и импульсов “чистого окна” (65 е) сравниваются. Если значащие импульсы попадают на временные интервалы импульсов “чистого окна”, то временное положение последних на приеме не соответствует временному положению “чистого окна” на передаче. Сдвиг импульсной последовательности “чистого окна” на приеме осуществляется схемой дискретной автоподстройки фазы (ДАПФ). Подстройка импульсной последовательности “чистого окна” производится до момента, когда ни один из значащих импульсов (65 д) не будет попадать в “чистое окно” (65 ж). В результате временное положение “чистого окна” на приеме окажется синхронным с “чистым окном” на передачу (65 ж).

  4. После определения на приеме временного положения “чистого окна” осуществляется изъятие из принимаемой информационной последовательности (65 в) всех импульсов вставок, т.е. импульсов, попавших в “чистое окно” (65 ж). Это реализуется с помощью схемы совпадения, сравнивающей последовательность 65 в с последовательностью 65 ж.

  5. В результате сравнения образуется восстановленная синхронная последовательность импульсов (65 з) из которой при помощи триггера со счетным входом формируется абонентская последовательность с длительностью импульсов  с (65 и).

Метод “чистого окна” нашел широкое применение в аппаратуре объединения и разделения цифровых потоков станций спутниковой связи.

  7.3. Метод наложения (метод “скользящего индекса с подтверждением”).

Данный метод применяется для объединения низкоскоростных потоков со скоростями до 100 Бод. Достоинством метода является возможность подключения к каналу связи оконечной аппаратуры, работающей с любыми значениями скоростей передачи до 100 Бод.

Сущность метода поясняется с помощью рисунка 66.


1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Похожие:

Курс лекций по военно-технической подготовке специалистов вус-121800 \" Основы радиоэлектроники \" iconСправочнике приведены основные понятия и термины из курса лекций...
Чника использован опыт проведения лекций для студентов кафедры менеджмента факультета экономики и управления Северо-Осетинского государственного...
Курс лекций по военно-технической подготовке специалистов вус-121800 \" Основы радиоэлектроники \" iconДомашнее задание от оргкомитета «Привлечение практикующих pr-специалистов...
Онней, и при подготовке специалистов требуются как теоретические, так и прикладные знания. Вузы уделяют большое внимание комплексной...
Курс лекций по военно-технической подготовке специалистов вус-121800 \" Основы радиоэлектроники \" iconКурс лекций для студентов Психоло-педагогических специальностей
Данный курс лекций основан на материале прочитанных автором лекций в различных вузах Москвы и на материале учебной литературы, список...
Курс лекций по военно-технической подготовке специалистов вус-121800 \" Основы радиоэлектроники \" iconКафедра патофизиологии патофизиология в схемах и таблицах (курс лекций)
Настоящее учебное пособие подготовлено коллективом высококвалифицированных патофизиологов, сотрудников кафедры патофизиологии Казахского...
Курс лекций по военно-технической подготовке специалистов вус-121800 \" Основы радиоэлектроники \" iconКурс лекций Красноярск 200 министерство внутренних дел российской федерации
Теория государства и права: курс лекций по специальности 030501. 65 Юриспруденция. – Красноярск: Сибирский юридический институт мвд...
Курс лекций по военно-технической подготовке специалистов вус-121800 \" Основы радиоэлектроники \" iconКурс лекций по общему языкознанию с
Курс лекций по общему языкознанию. Научное пособие. К.: Освита Украины, 2006. 312 с
Курс лекций по военно-технической подготовке специалистов вус-121800 \" Основы радиоэлектроники \" icon«Философские проблемы математики» Курс лекций
Курс лекций «Философские проблемы математики» посвящен философии тех основных проблем, с которыми столкнулась математика в ХХ веке,...
Курс лекций по военно-технической подготовке специалистов вус-121800 \" Основы радиоэлектроники \" iconПрограмма итоговой аттестации выпускников по военной подготовке учебного военного центра
Итоговая государственная аттестация в части военно-профессиональной подготовки выпускников проводится в целях определения уровня...
Курс лекций по военно-технической подготовке специалистов вус-121800 \" Основы радиоэлектроники \" iconПрограмма итоговой аттестации выпускников по военной подготовке учебного военного центра
Итоговая государственная аттестация в части военно-профессиональной подготовки выпускников проводится в целях определения уровня...
Курс лекций по военно-технической подготовке специалистов вус-121800 \" Основы радиоэлектроники \" iconПрограмма итоговой аттестации выпускников по военной подготовке учебного военного центра
Итоговая государственная аттестация в части военно-профессиональной подготовки выпускников проводится в целях определения уровня...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
vb2.userdocs.ru
Главная страница