Файл: Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 211

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

dg d, dz dj di

ds ds d7

da dg da d„ d„ da du

dl5

 

 

 

\

\

4

 

\

\

h

 

 

4

 

 

 

 

Рис. 3.45. Диодный шифратор четырехэлементного

кода

 

 

 

Кодопреобразователи,

построенные

рассмотренным-

способом, хотя и очень просты, но неэкономичны, так как. т'ипя их реализации требуется большое число элементов; (диодов).

Второй способ построения кодопреобразователей не­ требует предварительной дешифрации комбинаций пре­ образуемого кода. В этом случае необходимо распола­ гать таблицей соответствия комбинаций преобразуемого' и преобразованного кодов, по условиям которой состав­ ляются структурные формулы для каждого элементапреобразованного кода как функции элементов преобра­ зуемого кода. После преобразования полученных зави ­ симостей к простейшему виду по ним строятся функцио­ нальная, а затем и принципиальная схемы кодопреобра­ зователя в целом. Поясним сказанное на примере.

Пусть необходимо преобразовать равномерный трех ­ элементный код в пятиэлементный, каждая комбинациякоторого в соответствии с табл. 3.4 содержит две еди­ ницы и три нуля. Пользуясь методом составления пере­ ключательных функций (см. § 2.2), напишем выражения элементов преобразованного кода как функции элемен­ тов преобразуемого кода:

Y i = XiX 2 X 3

-f- XiX 2 X 3 +

XiX2X3,

Y 2

= X i X 2 X 3

-|- Х1Х2Х3 -f- XiX 2 X 3 ,

Y 3

= X1X2X3 -f" X1.X2X3 -(- X ] X 2 X 3 + X1X2X3,.

Y4

= X1X2X3 + X1X2X3 -f- X ] X 2 X 3 ,

Y 6

= ХхХгХз + X]X 2 X 3 -f- XiX2X3 ,

155-


 

Т А Б Л И Ц А

 

3.4

 

 

 

Кя комби­

Трехэдемент-

Пятиэлементный код

ный код

 

 

 

 

 

нации

 

xt

х,

У,

 

У,

Y,

 

 

 

 

У»

1

0

0

0

0

0

0

1

1

2

0

0

1

0

0

1

1

0

3

0

1

0

0

1

0

0

1

4 '

1

0

0

1

0

0

0

1

5

0

1

1

0

1

1

0

0

6

1

0

1

1

0

1

0

0

7

1

1

0

1

1

0

0

0

8

1

1

1

0

0

1

1

0

Преобразуя полученные зависимости с помощью из­ вестных соотношений алгебры логики, получим:

У11й

+

Х3),

Yi=Xi{X1

+

Xa),

Y3 =

Х3,

 

 

Yi =

X j X 2

-f~

XiXoX3,

Y5 = X3 (XI + ;Q.

Как видно из рис. 3.46, схема кодопреобразователя, реализующая полученные зависимости, весьма просто -осуществляется при помощи обычных логических схем

\ hxi ^1^3*2xj *i

•О'/ h xt *}*з

У

Z

Y

Y

Y -

 

Рис.

3.46. Функциональная

схема

 

кодопреобразователя

 

 

 

И и ИЛИ . Если в рассматриваемом примере

нахождение

:и упрощение

переключательных

функций не вызывало

:никаких трудностей,

то по мере

увеличения

числа эле-

.156


ментов преобразуемого и преобразованного кодов зада­ ча несколько усложняется. Наиболее простые аналитиче­ ские выражения для элементов преобразованного кода можно получить при сопоставлении кодов и нахождении общих для них логических связей.

§ 3.6. Р Е Г И С Т Р Ы С ЛОГИЧЕСКИМИ ОБРАТНЫМИ СВЯЗЯМИ

Сдвигающие регистры являются одним из основных узлов аппаратуры передачи дискретных сообщений. На их основе строятся накопительные и преобразующие уст­ ройства, распределители, счетчики (делители) импульсов и другие устройства. Новые возможности практического использования сдвигающих регистров открываются при введении в них обратных логических связей.

Любой сдвигающий регистр, состоящий из

п элемен­

т о в 1 ) , является запоминающим устройством,

способным

принимать 2" различных состояний. Если схему регист­ ра выполнить таким образом, чтобы его элементы после­ довательно принимали эти состояния и каждый после­ дующий цикл являлся повторением предыдущего, то та­ кой регистр можно использовать в качестве делителя последовательности импульсов, распределителя, форми­ рователя испытательных последовательностей импульсов и т. д. Например, если из всех возможных состояний ре­ гистра выделять всегда одно, то такой регистр можно

использовать

как делитель с коэффициентом деления

2 " — I 2 ) . Для

построения подобных схем в регистр вво­

дятся обратные связи, каждая из которых формируется логической схемой, реализующей операцию «отрицание равнозначности», или что то же, «сумматором по моду­ лю 2». Такие регистры называются регистрами с логи­ ческими обратными связями или 'рекуррентными регист­ рами [6, 72, 98].

На рис. 3.47 изображена простейшая схема регист­ ра сдвига с логической обратной связью в виде сумма­ тора. На этой схеме на один вход сумматора подаются импульсы с последнего п-го элемента регистра, а на

1) Здесь и ниже в число п входят элементы регистра, управляе­ мые одной последовательностью тактовых импульсов.

2 ) Уменьшение на единицу обусловлено тем, что состояние реги­ стра, при котором все элементы находятся в состоянии 0, не -может быть использовано.

157


другой вход — с некоторого промежуточного q-ro. С вы-- хода сумматора сигналы поступают на вход регистра. Ес­ ли в исходном положении первый элемент находится в состоянии 1, а все остальные — в состоянии 0, то под действием тактовых импульсов эта единица будет про-

Рис. 3.47. Структурная схема регистра с логической обратной связью

двигаться по регистру. Когда а-й элемент примет состоя­

ние 1, на входах сумматора окажутся сигналы,

соответ­

ствующие различным символам: на Bxi—1, а на

Вх2—0.

В результате на выходе сумматора появится сигнал, пе­ реводящий первый элемент в состояние 1. С этого мо­ мента по регистру будут перемещаться две единицы. Сле­ довательно, дополнительная единица будет записывать­ ся в первый элемент всякий раз, когда на входы сумма­ тора будут поступать разные символы. Таким образом, под действием каждого тактового импульса элементы регистра принимают определенные состояния, причем по­

следовательность этих

состояний

зависит от способа

включения обратной связи.

 

 

Предположим,

что

число элементов регистра п =

4,

о = 3 (рис. 3.48а),

т.

е. имеем

четырехэлементный

ре­

гистр, и входы сумматора подключены к 3 и 4-му эле­ ментам. Тогда при исходном состоянии 1000 элементы регистра под действием тактовых импульсов будут после­

довательно принимать

состояния:

 

 

1)

1000

5)

1100

9)

1010

13)

0111

2)

0100

6)

ЮНО

10)

1101

14)

ООП

3)

0010

7)

1011

11)

1110

15)

0001

4)

1001

8)

0101

12)

1111

16)

1000 и т. д.

Следовательно, схема может последовательно при-, нимать 15 различных состояний, после чего цикл работы ее повторяется. Выходная последовательность, снимае­ мая, например, с последнего элемента, будет иметь вид

158


...000100110101111 и т. д. Введение обратной связи в ре­ гистре, состоящем из пяти элементов (рис. 3.486), по­ зволит иметь 31 различное состояние его элементов (2 5

 

 

 

 

*5 Вых.

 

 

 

да

 

Рис.

3.48.

Регистры с

логической

обратной

связью:

 

 

 

а)

четырехэлементный,

б) пятиэлементный

— 1) и выходная

последовательность

символов, снимае­

мая с любого элемента, будет иметь период, равный 31, т. -е. ... 0000100101100111110001101110101 . . .

Таким образом, любой rt-элементный регистр, управ­ ляемый тактовыми импульсами с помощью логических обратных связей, включенных определенным образом, можно использовать как генератор последовательности импульсов, периодичность которой равна (2 П — 1) . Любая выходная последовательность, имеющая такой период,

называется

линейной

последовательностью

максималь­

ной длины.

Именно

такими являются

приведенные вы­

ше последовательности

с периодами 15 и 31.

Рассмотрим способы

формирования

последовательно­

стей импульсов.

 

 

 

 

 

Ф о р м и р о в а н и е

п о с л е д о в а т е л ь н о с т е й

м а к с и м а л ь н о й

д л и н ы. Обратные

связи, формируе­

мые сумматорами

по модулю 2 двух или 'нескольких сит-

налов, называются

линейными.

Регистры с линейными

обратными связями получили наибольшее распростране­ ние и хорошо изучены. Анализ работы таких регистров произведен на основе теории автономных линейных по­ следовательных цепей [113]. Не рассматривая эту доста­ точно сложную теорию, воспользуемся некоторыми ее

159