Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 3. Сложные ИС для устройств передачи данных (1987) (1092083), страница 12
Текст из файла (страница 12)
1!а рис. 1.35 приведена блок-схема генератора кода Морзе. В этой схеме генератор тактовых импульсов вырабатывает сигнал, из которого путем деления частоты на два получается симметричный импульс. Этот импульс управляет работой двоичного счетчика, состоящего из делителя на 8 и делителя на 10. Выходной сигнал делителя на 8, пройдя через селектор, сканирует горизонтальные линии диодной матрицы, а выходные сигналы делителя на 10, пройдя через декодер, обеспечивают выборку вертикальных линий.
В зависимости от состояния счетчика производится выбор узловой точки в матрице, чтобы установить, есть ли в ней диод. При этом в матрице сначала сканируются верхние горизонтальные линии, а затем нижние. Номер группы определяется делителем на 2, который следует после делителя на 80 (!С4). По окончании полного сканирования матрицы управляющий счетчик получает приращение на 4 состояния, и это означает, что сообщение повторялось 4 раза. Затем запускается ждущий мультивибратор, который считывает сигнал триггера конца передачи. Этот тригер блокирует делитель на 10, поэтому гене- о кояег-р!ер — сигнал з конце переданного радиосообпгения, Этот сигнал заменяет сигнал «конец» или «кап(па)>, используемый и радиотелефонии.
Рнс. 1.35. Генератор када Морзе. КРŠ— раареаненне двв евтеева евреев вередаена. Логические элементы и их нрименедие в сложных схемох тз рация сигнала в коде А1орзе прекращается, а это означает, что передача сообщения закончена. Триггер сигнала конца передачи (гсРЕ) разрешает смесителю выработать на кодовом выходе сигнал «конец передачи», частота которого определяется генератором ОЯС2.
Длительность сигнала «конец передачиь, как уже сообщалось выше, определяется шириной импульса на выходе ждущего мультивибратора. Схема ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ генерирует сигнал ЗЕ11Ч. Мы уже отмечали, что тактовый сигнал 1/2 в передаваемом энзэ юю жеы ня ~е неге ~Ь нацэ~ ы ~о еоп~ицью «киот'асыт Эисиыы ным кытин ~ы нгг~ сююп Рнс. ЬЗБ. а — функционельнзн тэблнцв функции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ н генераторе кода Морзе; б — блок-схема, которая дает ответ нз вопрос, требуется или нет использовать диод и узлоиой точке метрнпм. сообщении автоматически вырабатывает последовательность точек. Если необходимо убрать точку в какой-либо позиции, то это реализуется с помощью диода, включенного в том узле матрицы, который сканируется в данный момент времени.
То, что импульс точки будет действительно подавлен, очевидно из функциональной таблицы схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, используемой для генерации кода. Эта таблица приведена на рис. 1.36, а. Из этой таблицы следует, что если поступает соответствующий опрашивающий импульс (Т=1) и диодная матрица одновременно генерирует 1, то на выходе схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ появляется О (точки нет). Если мы хотим заполнить промежуток между двумя точками, чтобы получить тире, то это опять можно осуществить с помощью диода, расположенного в узловой точке матрицы.
В отсутствие тактового импульса (Т=О) единица на диодном входе схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ дает на выходе этой схемы также 1. Для анализа того, как будет работать соответствующий диод, следует рассмотреть блок-схему, представленную на рис. 1.36,б. Импульс, полученный на выходе схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, подвергается в кодовом смесителе модуляции звуковым сигналом с выхода НЧ-генератора 05С1. Сигнал «конец передачиэ будет генерировать этот же смеситель, однако с частотой Гаваи 7 модуляции 2000 Гц и только в тот момент, когда появится сигнал ВРЕ (разрешение для сигнала «конец передачи»). На рис.
1.37 приведена временная диаграмма для управляющего счетчика. Зтот счетчик, состоящий из микросхем 1С8 и 1С9, получает приращение 1 после полного сканирования диодиой матрицы. Управляющий счетчик представляет собой делитель на 4, поэтому сигнал «конец передачи» появится после Йнмц ннннннни нннм 6!нни надеин!и ю нннннннн , ~.; и ванн.','х гна За ,цЯп! о л йн!йнннй ! й й 6 Р~! л л г ! ! ! Б Я 3 — < 3 ~ $ ! ! л л л ! ! йнй низина Л дивна ггн!наннн 7гепр Рис.
1.37. Времеииаи диаграмма генерации кода гйорзе того, как сообщение будет повторено 4 раза. В течение этого сигнала делитель на 8 продолжает работать. Как уже отмечалось, длительность сигнала «конец передачи» определяется длительностью выходного сигнала ждущего мультивибратора. Зтот импульс производит считывание ГгРЕ-триггера. Если мульти- вибратор прекращает свою работу, то КРЕ-триггер переходит в исходное состояние в момент времени, когда делитель на 8 переходит из состояния «8» в состояние «О».
Затем он будет сиопа запущен после появления сообщения в коде Морзе. Временная диаграмма (рис. 1.37) показывает, что во время передачи сообщения колонки А и В сканируются в последовательном порядке, а это означает, что сообщение должно быть записано так„как показано на рис. 1.38. Для сообщения РАИЯНВ (РАИСИН) днодная матрица должна выглядеть так, как показано на рис. 1.39.
В кодовой таблице одновременно записывается регулярный набор импульсов, а также знаки кода Яаборна СняатаЯ О)у)оубб Рис. 1.38. Порядок сканирования диодной матрацы в генераторе кода Моран, д сзпйыубслулвщкдыщлкан Рис. !.Ж Заполнение диодиой матрицы сообщения РА(с)(ОНВ и РАЩНс ызбар тектовыз ввпульсов (слезв) н код морзе (спреве) предстзвлены вертпвзльныыв лпнквын. Ислн в кзкой-либо клеще прнсутствуют влн отсутствуют обе лнввв, то в соответствующей узловой точке днсды отсутствуют (снтузцнв ОО н О)).
Еслн одне нз линий в клетке присутствует (свтузцвк б! в )О). то в соответствующей узловой точке будет поыещен днод. 76 Глава 1 Морзе, которые необходимо получить на выходе генератора. Из более детального анализа схемы, представленной на рис.1.35, следует, что нам требуются схемы И-НЕ с входным триггером Шмита для того, чтобы получить тактовый импульс с частотой 6 Гц и звуковые сигналы с частотами 2000 и 3000 Гц для модуляции сигналов в коде Морзе и генерации сигнала «конец передачик С помощью схемы И-НЕ с входным триггером Шмита можно реализовать соответствующий генератор.
Для получения очень низких частот требуется дополнительный транзистор, который позволяет реализовать НЧ-генератор на 6 Гц с использованием относительно небольших конденсаторов. Так как при этом получается асимметричный тактовый сигнал, то после генератора включается делитель на 2, который убирает асимметрию. Генератор тактовых импульсов с выходным делителем на 2 управляет работой делителя на 8, в то время как делитель на 10 с 17-выходом управляется сигналами делителя на 8. Таким образом, оба счетчика включены в каскадном варианте. Так как счетчик на 8 связан с селектирующими шинами мультиплексора, делитель на 10 — с входами демультиплексора, то сначала будет производиться сканированве колонки из 8 точек матрицы, после чего будет выбрана следуюшая колонка и обработка повторится. По окончании сканирования 10 колонок происходит приращение содержимого делителя на 2 (1С4) и начинается сканирование колонок второй группы точек матрицы.
Оба цикла сканирования повторяются 4 раза один за другим и контролируются с помощью управляющих счетчиков 1С8 и 1С9 (делителей на 4). Если Я-выход микросхемы 1С9 совершает переход 1 — 0 во время перехода счетчика из состояния 4 — +О, то происходит запуск ИС 5(Е555, которая считывает состояние )тРЕ-триггера. До тех пор пока ХЕ555 находится в активном состоянии, 9РЕ остается в состоянии «1» н звуковой сигнал «конец передачи», промодулированиый А-сигналом 8-канального делителя, будет поступать на кодовый выход. )гРЕ-триггер возвратится в исходное состояние после прекращения сигнала «конец передачи» с помощью й-сигнала делителя на 8 в тот момент времени, когда этот делитель совершает переход из состояния 8 — ~0, т, е. в начале нового сообщения в коде Морзе.
Как уже отмечалось выше, сигнал в коде Морзе формируется из тактового импульса и сигнала с выхода диодной матрицы. Благодаря соответствующему программированию матрицы после обработки обоих сигналов с помощью схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ на ее выходе появится требуемый сигнал в коде Морзе, который нам необходимо еще промодулировать. С этой Логические элементы и их прил~енение а сложных схемах 77 целью сигнал ЬЕ!14 вместе с сигналом 11РЕ подается на вход схемы И-НЕ выходной сигнал которого промодулирован прямоугольным импульсом частотой 1000 Гц (ОЗС!), поступающим на выход инвертора через схему И-НЕ. Модуляторная часть генератора кода Морзе находится на схеме слева внизу (рис.
1.35). Рис. С4Ц Фотогра4п1а генератора кода Морзе. Матричные шины соединяются с шиной питания +5 В через фиксирующие резисторы. Декодер 11ЕМ\3Х замыкает соответствующие матричные шины через диоды на землю, так что на выбранном входе появляется напряжение 1.-уровня. Так как С-вход селектора через схему НЕ-ИЛИ связан со схемой ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, то вышеупомянутый Е-уровень инвертируется в Н-уровень, т. е. на входе схемы ИСКЛ1ОЧА1ОЩЕЕ ИЛИ мы получаем сигнал правильной полярности.
Фотография реального генератора кода Морзе представлена на рис. 1.40. 78 Геаеа 1 1.20. Схема ввода данных с помощью клавиатуры Другой пример функциональной единицы, содержащеп сложные ИС, представлен на рис. 1.41. На нем показана схема, которая преобразует нажатие клавиш в двоичный код, который затем запоминается в ЗУ. Благодаря этой схеме данные нлк адрес (соответственно две илн четыре шестнадцатеричные цифры) попадают в регистры в зависимости от положения клавишных переключателей. Запоминание групп из четырех битов (шестнадцатеричных цифр) происходит последовательно, начиная с младшей тетрады (четырех битов).