Пристрій для прийому радіочастотного сигналу
Формула / Реферат
1. Устройство для приема радиочастотного сигнала, содержащее: приемную схему для приема и демодуляции радиочастотного сигнала, микрокомпьютер, соединенный с упомянутой приемной схемой для ее включения и отключения в заданные моменты времени, вынесенный чип, подключенный к упомянутому микрокомпьютеру и управляемый им, для последующей обработки радиочастотного сигнала, обменивающийся информацией с упомянутым микрокомпьютером через коммуникационную шину, включенную между микрокомпьютером и вынесенным чипом, отличающееся тем, что упомянутая коммуникационная шина обеспечивает возможность обмена информацией между упомянутыми микрокомпьютером и вынесенным чипом на первой и второй скоростях, и тем, что упомянутый микрокомпьютер выполнен с возможностью обмена информацией с упомянутым вынесенным чипом на первой скорости - когда упомянутая приемная схема включена, и на второй скорости, более высокой, чем упомянутая первая скорость - когда упомянутая приемная схема отключена.
2. Устройство по п. 1 отличающееся тем, что упомянутый микрокомпьютер содержит процессор для формирования сигнала данных, имеющего первый и второй уровни напряжения, для передачи на упомянутый вынесенный чип, и для формирования сигнала управления скоростью, имеющего третий и четвертый уровни напряжения, при, соответственно, отключенной и включенной приемной схеме, и блок сопряжения с шиной, соединенный с упомянутыми процессором и коммуникационной шиной, для обработки упомянутого сигнала данных с формированием выходного сигнала, подаваемого на упомянутую коммуникационную шину, причем этот выходной сигнал характеризуется первыми заданными временем нарастания и временем спада в том случае, когда упомянутый сигнал управления скоростью имеет третий уровень напряжения, и вторыми заданными временем нарастания и временем спада в том случае, когда упомянутый сигнал управления скоростью имеет четвертый уровень напряжения, причем упомянутые вторые заданные времена нарастания и времена спада короче первых.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что упомянутый блок сопряжения с шиной содержит схему двухскоростного шинного формирователя, содержащую: первый ввод для приема упомянутого сигнала данных, второй ввод для приема упомянутого сигнала управления скоростью, третий ввод, подключенный к упомянутой коммуникационной шине, для подачи на нее упомянутого выходного сигнала, и задающее средство, подключенное к упомянутым первому, второму и третьему вводам, для подачи в упомянутую коммуникационную шину первого тока в том случае, когда упомянутый сигнал управления скоростью имеет третий уровень напряжения, и второго тока, большего, чем упомянутый первый ток, в том случае, когда упомянутый сигнал управления скоростью имеет четвертый уровень напряжения.
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что упомянутое задающее средство содержит транзисторный каскад низкой скорости, содержащий: первый транзистор, подающий некоторое положительное напряжение на упомянутый третий ввод в том случае, когда упомянутый сигнал данных имеет первый уровень напряжения, подавая тем самым упомянутый первый ток на упомянутый третий ввод, и второй транзистор, подключающий упомянутый третий ввод к земле в том случае, когда упомянутый сигнал данных имеет второй уровень напряжения.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что упомянутое задающее средство дополнительно содержит: транзисторный каскад высокой скорости, содержащий третий транзистор, подающий упомянутое положительное напряжение на упомянутый третий ввод в том случае, когда упомянутый сигнал данных имеет первый уровень напряжения, а упомянутый сигнал управления скоростью - четвертый уровень напряжения, подавая тем самым упомянутый второй ток на упомянутый третий ввод, и четвертый транзистор, подключающий упомянутый третий ввод к земле в том случае, когда упомянутый сигнал данных имеет второй уровень напряжения, а упомянутый сигнал управления скоростью - четвертый уровень напряжения.
6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутый второй уровень напряжения выше упомянутого первого уровня напряжения, а упомянутый четвертый уровень напряжения выше упомянутого третьего уровня напряжения.
7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутые первый и третий транзисторы представляют собой полевые транзисторы с каналом n-типа, а упомянутые второй и четвертый транзисторы представляют полевые транзисторы с каналом р-типа.
8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутое задающее средство дополнительно содержит: инвертор, вход которого подключен к упомянутому первому вводу, для инвертирования упомянутого сигнала данных, логический элемент И-НЕ, первый и второй входы которого подключены к упомянутому второму вводу и к выходу упомянутого инвертора, а выход подключен к затвору упомянутого третьего транзистора, логический элемент И, первый и второй входы которого подключены к упомянутым первому и второму вводам, а выход подключен к затвору упомянутого четвертого транзистора, и тем, что упомянутый первый ввод подключен к затворам упомянутых первого и второго транзисторов, истоки упомянутых первого и третьего транзисторов подключены к упомянутому положительному напряжению, истоки упомянутых второго и четвертого транзисторов подключены к земле, а стоки упомянутых первого, второго, третьего и четвертого транзисторов подключены к упомянутому третьему вводу.
9. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутый процессор дополнительно выполнен с возможностью формирования разрешающего сигнала, имеющего пятый и шестой уровни напряжения, упомянутый двухскоростной шинный формирователь содержит четвертый ввод для приема упомянутого разрешающего сигнала, упомянутое задающее средство выполнено с возможностью отключаться в том случае, когда упомянутый разрешающий сигнал имеет пятый уровень напряжения, а упомянутый сигнал управления скоростью — третий уровень напряжения, и упомянутый шестой уровень напряжения выше упомянутого пятого уровня напряжения, а упомянутый четвертый уровень напряжения выше упомянутого третьего уровня напряжения.
Текст
1. Устройство для приема радиочастотного сигнала, содержащее приемную схему для приема и демодуляции радиочастотного сигнала, микрокомпьютер, соединенный с упомянутой приемной схемой для ее включения и отключения в заданные моменты времени, вынесенный чип, подключенный к упомянутому микрокомпьютеру и управляемый им, для последующей обработки радиочастотного сигнала, обменивающийся информацией с упомянутым микрокомпьютером через коммуникационную шину, включенную между микрокомпьютером и вынесенным чипом, отличающееся тем, что упомянутая коммуникационная шина обеспечивает возможность обмена информацией между упомянутыми микрокомпьютером и вынесенным чипом на первой и второй скоростях, и тем, что упомянутый микрокомпьютер выполнен с возможностью обмена информацией с упомянутым вынесенным чипом на первой скорости — когда упомянутая приемная схема включена, и на второй скорости, более высокой, чем упомянутая первая скорость - когда упомянутая приемная схема отключена. 2. Устройство по п. 1 , отличающееся тем, что упомянутый микрокомпьютер содержит процессор для формирования сигнала данных, имеющего первый и второй уровни напряжения, для передачи на упомянутый вынесенный чип, и для формирования сигнала управления скоростью, имеющего третий и четвертый уровни напряжения, при, соответственно, отключенной и включенной приемной схеме, и блок сопряжения с шиной, соеди C2 (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПРИЙОМУ РАДІОЧАСТОТНОГО СИГНАЛУ 35597 мянутое положительное напряжение на упомянутый третий ввод в том случае, когда упомянутый сигнал данных имеет первый уровень напряжения, а упомянутый сигнал управления скоростью - четвертый уровень напряжения, подавая тем самым упомянутый второй ток на упомянутый третий ввод, и четвертый транзистор, подключающий упомянутый третий ввод к земле в том случае, когда упомянутый сигнал данных имеет второй уровень напряжения, а упомянутый сигнал управления скоростью — четвертый уровень напряжения. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутый второй уровень напряжения выше упомянутого первого уровня напряжения, а упомянутый четвертый уровень напряжения выше упомянутого третьего уровня напряжения. 7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутые первый и третий транзисторы представляют собой полевые транзисторы с каналом n-типа, а упомянутые второй и четвертый транзисторы представляют полевые транзисторы с каналом р-типа. 8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутое задающее средство дополнительно содержит инвертор, вход которого подключен к упомянутому первому вводу, для инвертирования упомянутого сигнала данных, логический элемент И-НЕ, первый и второй входы которого подключены к упомянутому второму вводу и к выходу упомянутого инвертора, а выход подключен к затвору упомянутого третьего транзистора, логический элемент И, первый и второй входы которого подключены к упомянутым первому и второму вводам, а выход подключен к затвору упомянутого четвертого транзистора, и тем, что упомянутый первый ввод подключен к затворам упомянутых первого и второго транзисторов, истоки упомянутых первого и третьего транзисторов подключены к упомянутому положительному напряжению, истоки упомянутых второго и четвертого транзисторов подключены к земле, а истоки. упомянутых первого, второго, третьего и четвертого транзисторов подключены к упомянутому третьему вводу. 9. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что упомянутый процессор дополнительно выполнен с возможностью формирования разрешающего сигнала, имеющего пятый и шестой уровни напряжения, упомянутый двухскоростной шинный формирователь содержит четвертый ввод для приема упомянутого разрешающего сигнала, упомянутое задающее средство выполнено с возможностью отключаться в том случае, когда упомянутый разрешающий сигнал имеет пятый уровень напряжения, а упомянутый сигнал управления скоростью — третий уровень напряжения, и упомянутый шестой уровень напряжения выше упомянутого пятого уровня напряжения, а упомянутый четвертый уровень напряжения выше упомянутого третьего уровня напряжения. Настоящее изобретение относится, вообще говоря, к микрокомпьютерам, в частности, к распределенной микрокомпьютерной системе для подавления помех на радиочастотах. Микрокомпьютеры широко используются в устройствах связи избирательного вызова (пейджерах) и в ряде других средств радиосвязи, Поскольку в последнее время пейджеры стали оснащаться все большим количеством функций, например, цифробуквенными дисплеями и часами, для реализации этих дополнительных функций в них вводятся сложные схемы. В то же время размеры пейджеров постоянно уменьшаются. Поэтому дополнительные схемы, иногда весьма сложные, часто интегрируются в микрокомпьютеры, в результате чего микрокомпьютеры становятся большими по размеру, теряя в эффективности и экономичности. Один из подходов к решению этой проблемы состоит в использовании распределенной микрокомпьютерной системы, в которой схемы, в том числе процессорный блок, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), программируемые элементы и т.п. размещены на более чем одном чипе. Например, на первом чипе (главном микрокомпьютере) могут находиться центральный процессор, запоминающее устройство и другие обрабатывающие элементы, а на втором, например, подчиненном микрокомпьютере или другом вынесенном чипе (чипе расширения) - дополнительные элементы, например, расширенное ПЗУ. Эти два чипа соединены коммуникационной шиной, обеспечивающей возможность двунаправленной передачи данных между ними. Однако такое решение часто неприемлпимо для устройств радиосвязи типа пейджеров, поскольку при передаче информации по шине между чипами возникают сильные радиопомехи, мешающие работе приемника пейджера. Эти помехи часто сильны настолько, что передаваемая на пейджер информация принимается с ошибками или просто теряется. Следовательно, существует потребность в способе и устройстве для подавления радиопомех в распределенной микрокомпьютерной системе, включающей в себя один или несколько чипов, соединенных с микрокомпьютером коммуникационной шиной. В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения устройство для приема радиосигнала включает в себя приемную схему для приема и демодуляции радиосигнала и микрокомпьютер, соединенный с упомянутой приемной схемой, активирующий и отключающий упомянутую приемную схему в заданные моменты времени. Устройство для приема радиосигналов дополнительно включает в себя вынесенный чип, соединенный с упомянутым микрокомпьютером и управляемый им, обменивающийся с упомянутым микрокомпьютером информацией для последующей обработки радиосигнала. Обмен информацией между упомянутыми микрокомпьютером и вынесенным чипом при включенной приемной схеме осуществляется с первой скоростью, а при отклю 2 35597 ченной — со второй скоростью, более высокой, чем упомянутая первая скорость. В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения распределенная микрокомпьютерная система включает в себя микрокомпьютер, соединенный коммуникационной шиной с вынесенным чипом для обмена с ним информацией для обработки радиосигналов, принятых приемной схемой. Способ подавления радиопомех в такой распределенной микрокомпьютерной системе заключается в том, что упомянутую приемную схему активируют в первое заданное время, делая возможным прием радиосигнала приемной схемой, и при включенной приемной схеме обмен информацией с упомянутым вынесенным чипом осуществляют на первой скорости. Упомянутый способ также включает операцию отключения упомянутой приемной схемы во второе заданное время, делая невозможным прием радиосигнала приемной схемой, и при отключенной приемной схеме обмен информацией с упомянутым вынесенным чипом осуществляют на второй скорости, более высокой, чем упомянутая первая скорость. В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения устройство для приема радиосигналов включает в себя приемную схему для приема и демодуляции радиосигнала и микрокомпьютер, соединенный с упомянутой приемной схемой, активирующий и отключающий упомянутую приемную схему в заданные моменты времени. Устройство для приема радиосигналов дополнительно включает в себя вынесенный чип, соединенный с упомянутым микрокомпьютером и управляемый им, обменивающийся с упомянутым микрокомпьютером информацией для последующей обработки радиосигналов. Обмен информацией между упомянутыми микрокомпьютером и вынесенным чипом запрещен при включенной приемной схеме и разрешен при отключенной приемной схеме. Фиг. 1 изображает известную распределенную микрокомпьютерную систему, в которой микрокомпьютер соединен коммуникационной шиной с вынесенным чипом. На фиг. 2 показана функциональная схема устройства для приема радиосигналов, оснащенного микрокомпьютером, который соединен коммуникационной шиной с вынесенным чипом в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящегоизобретения. На фиг. 3 показана временная диаграмма, показывающая периоды времени, в которые приемная схема устройства для приема радиосигналов по фиг. 2 включена, и иллюстрирующая синхронизацию с ними процесса передачи информации через коммуникационную шину в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 4 показана электрическая схема двухскоростного двунаправленного шинного формирователя для работы с коммуникационной шиной, показанной на фиг. 2, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 5 приведена таблица истинности, показывающая состояние различных точек и транзисторов схемы двухскоростного двунаправленного шинного формирователя, показанного на фиг. 4, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 6 показан сигнал данных, поступающий на схему шинного формирователя по фиг. 4, и результирующий выходной сигнал при низком уровне сигнала управления шиной, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 7 показан сигнал данных, поступающий на схему шинного формирователя по фиг. 4, и результирующий выходной сигнал при высоком уровне сигнала управления шиной, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 8 показана электрическая схема двухскоростного однонаправленного шинного формирователя в соответствии с первым альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 9 приведена таблица истинности, показывающая состояния различных точек и транзисторов схемы двухскоростного однонаправленного шинного формирователя, показанного на фиг. 8, в соответствии с первым альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 10 показана временная диаграмма, показывающая периоды времени, в которые приемная схема приемного устройства по фиг. 2 включена, и иллюстрирующая синхронизацию с ними процесса передачи информации через коммуникационную шину, в соответствии со вторым альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 1 показана известная распределенная микрокомпьютерная система, входящая в состав устройства для приема радиосигналов или иного устройства для осуществления радиосвязи. Как показано, микрокомпьютер 10 содержит центральный процессор (ЦП) 12 для управления работой устройства для приема радиосигналов. Микрокомпьютер 10 содержит также другие известные элементы, такие как синхронизирующие элементы 14, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 16, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 18 и порт ввода/вывода (ВВ) 20 для приема сигналов от дополнительных устройств и передачи сигналов на них; одним из таких устройств может быть приемник (не показан). В последнее время устройства для приема радиосигналов выпускаются с все большим количеством дополнительных функций, например, с часами реального времени, цифробуквенными дисплеями и средствами беззвучного (тактильного) оповещения, для реализации которых требуются дополнительные процессорные схемы. Часто количество дополнительных процессорных схем настолько велико, что оно превышает предельное количество схем, которое может быть рационально размещено на однокристальном микрокомпьютере. Поэтому к микрокомпьютеру 10 через коммуникационную шину 23 подключают вынесенный чип 22, который может быть, например, "подчиненным" микрокомпьютером, с образованием распределенной микрокомпьютерной системы. Вынесенный чип 22 содержит дополнительные схемные элементы, например, логические элементы 3 35597 24, дополнительное ОЗУ 26, дополнительное ПЗУ 28 и ЭСППЗУ 30 (электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство). Блоки 32, 34 сопряжения с шиной, включенные в каждый чип, а именно, микрокомпьютер 10 и вынесенный чип 22, загружают коммуникационную шину 23 подлежащими передаче по ней данными. Таким образом микрокомпьютер 10 может легко обращаться к информации, находящейся в вынесенном чипе 22. Известная распределенная микрокомпьютерная система, обеспечивающая обмен информацией между несколькими чипами, ограничивает размеры микрокомпьютера 10, управляющего радиоприемником, и тем самым повышает его эффективность. Однако недостаток такой распределенной микрокомпьютерной системы заключается в том, что передача информации по шине 23 может негативно влиять на приемные характеристики устройства для приема радиосигналов. Поскольку передача данных между чипами обычно осуществляется на высокой скорости, а время нарастания и спада сигнала данных относительно мало, как следствие порождается шум, понижающий чувствительность устройства для приема радиосигналов. При достаточно сильных помехах характеристики приемного устройства могут настолько ухудшиться, что информация поступит с искажениями или вообще будет потеряна. На фиг. 2 представлена функциональная схема устройства 40 для приема радиосигналов в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Для простоты изложения будем считать, что для передачи информации на устройство 40 используется один из хорошо известных пейджинговых протоколов, например, протокол GSC или протокол POCSAG. При использовании какого-либо протокола, например, протокола POCSAG, для кодирования сообщения избирательного вызова в радиосигнал, сообщение кодируется вместе с адресом устройства 40 для приема радиосигналов, которому предназначено данное сообщение, после чего выполняют передачу этого радиосигнала. Переданный радиосигнал принимается антенной 41, которая посылает его на приемную схему 42. Схема 42 обрабатывает радиосигнал способом, известным специалисту в данной области техники, восстанавливая из него поток цифровых данных, подаваемый через порт 43 ввода-вывода на микрокомпьютер 44, управляющий работой устройства 40 для приема радиосигналов Микрокомпьютер 44 предпочтительно содержит генератор 46, вырабатывающий синхронизирующие импульсы, используемые при работе микрокомпьютера 44. Ко входам генератора 46 подключен кварц 48, или кварцевый генератор (не показан), формирующий опорный сигнал для синхронизации работы микрокомпьютера. Подключенный к генератору 46 таймер-счетчик 50 обеспечивает программируемые функции синхронизации, используемые при управлении работой устройства 40 для приема радиосигналов. В ОЗУ 52 хранятся переменные величины, полученные при обработке принятого сигнала, а в ПЗУ 54 — по меньшей мере часть подпрограмм, выполняемых микрокомпьютером 44. Генератор 46, таймер счетчик 50, ОЗУ 52 и ПЗУ 54 подключены через внутреннюю шину 56 к центральному процессору (ЦП) 58, который выполняет подпрограммы, записанные в ПЗУ 54, таким образом управляя работой микрокомпьютера 44. Восстановленные адресная информация и информация сообщения поступают с выхода приемной схемы 42, как описано выше, на микрокомпьютер 44. Адресная информация обрабатывается в ЦП 58 и, если восстановленный адрес совпадает с адресом, записанным в памяти 60 кодов, подключенной через порт 43 ввода/вывода к микрокомпьютеру 44, информация сообщения сохраняется в ОЗУ 52. После этого подается сигнал оповещения и информация сообщения может быть воспроизведена, как будет подробнее описано ниже. Устройство 40 для приема радиосигналов, например, портативный пейджер, питается от батареи 62. Она снабжена преобразователем напряжения 64, который повышает поступающее от батареи 62 напряжение до уровня VDD, необходимого для работы микрокомпьютера 44. В соответствии с настоящим изобретением, в устройстве 40 для приема радиосигналов используются известные приемы экономии энергии и способы уменьшения потребления тока батареи 62, которые продлевают срок службы батареи 62. Энергосберегающими функциями управляет ЦП 58, посылая через внутреннюю шину 56 сигналы экономии заряда батареи, которые через порт 43 ввода/вывода подаются на переключатель 66 питания. Переключатель 66 питания периодически запитывает приемную схему 42, которая, тем самым делая возможным ее функционирование в заданные промежутки времени, на протяжении которых на устройство 40 для приема радиосигналов передаются сообщения избирательного вызова. На протяжении других заданных промежутков времени, когда информация на приемник 40 обычно не передается, переключатель питания 66 отключает приемную схему 42 от батареи 62. Как описано выше, желательно ограничивать количество и сложность схемных элементов, входящих в микрокомпьютер 44. Как следствие, устройство 40 для приема радиосигналов дополнительно содержит вынесенный чип 68, например, "подчиненную" или периферийную схему, для размещения дополнительных схемных элементов, реализующих дополнительные функции пейджера. Исключительно в виде примера, изображенный вынесенный чип 68 содержит ПЗУ 70, расширяющее объем памяти устройства 40 для приема радиосигналов, и специализированный контроллер 72, извлекающий из него информацию и формирующий сигнал данных, подлежащий передаче на микрокомпьютер 44. Предпочтительно этот сигнал данных подается на блок 74 сопряжения с шиной, подключенный к блоку 76 сопряжения с шиной микрокомпьютера 44 через внешнюю коммуникационную шину 78. Вынесенный чип 68 содержит также ОЗУ 80, в котором временно хранятся данные, поступающие от микрокомпьютера 44. Данные, поступающие от микрокомпьютера 44, могут включать в себя, например, сигнал оповещения, в ответ на который генератор 82 оповещения инициирует активирование блоком 84 управ 4 35597 ления преобразователем преобразователя 86, оповещающего о поступлении сообщения избирательного вызова для пользователя устройства 40 для приема радиосигналов. Затем микрокомпьютер 44 передает на вынесенный чип 68 по коммуникационной шине 78 сообщение избирательного вызова. Сообщение избирательного вызова передается на блок 88 управления выводом, активирующий дисплей 90, например, жидкокристаллический, что приводит к визуализации сообщения избирательного вызова. Таким образом, микрокомпьютер 44, вынесенный чип 68 и соединяющая их коммуникационная шина 78 образуют распределенную микрокомпьютерную систему для обработки принимаемой информации. В отличие от известных систем, использующих несколько чипов, соответствующая настоящему изобретению распределенная микрокомпьютерная система работает так, что ее влияние на приемную схему 42 контролируется и сводится к минимуму за счет управления скоростью передачи и временем нарастания и спада сигналов, передаваемых по коммуникационной шине 78. Как уже вкратце отмечалось, характеристики известных радиоприемников ухудшаются вследствие шумов, возникающих при передаче информации между двумя и более чипами или микрокомпьютерами. В настоящем изобретении такие шумы снижены, поскольку, когда приемная схема 42 включена, обмен информацией через коммуникационную шину 78 ограничен, что будет понятно из рассмотрения фиг. 3. На фиг. 3 показана временная диаграмма, показывающая периоды времени, в которые приемная схема приемного устройства 42 включена, и иллюстрирующая согласование с ними процесса передачи информации через коммуникационную шину в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как можно видеть, приемная схема 42 активируется описанным выше образом в первый заданный момент времени t1, после чего принимаются сообщения, предназначенные для приема устройством 40. Затем в момент времени t2 приемная схема 42 отключается, с целью экономии заряда батареи, сокращая тем самым потребление тока батареи 62 (фиг. 2). В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения обмен информацией между микрокомпьютером 44 и вынесенным чипом 68 через коммуникационную шину 78 во время функционирования приемной схемы 42 осуществляется на низкой скорости передачи данных. На протяжении этого интервала возрастают время нарастания и спада сигналов данных, передаваемых через коммуникационную шину 78, скорость передачи данных снижается, и уровень вырабатываемых радиопомех минимален. Известно, что амплитуды сигналов высоких частот, вырабатываемых цифровым сигналом, обратно пропорциональны времени нарастания и спада этих сигналов. Таким образом, за счет увеличения времени нарастания и спада сигнала эффективность радиоприема в приемной схеме 42 достигает максимума, и потерь информации изза ослабления чувствительности приемной схемы 42 не происходит. После отключения приемной схемы 42 в момент времени t2 обмен информаци ей через коммуникационную шину 78 на протяжении интервала, определяемого моментами времени t2 и t3, осуществляется на высокой скорости передачи данных; на протяжении этого интервала значительно сокращается время нарастания и спада сигнала данных, а значит, существенно возрастает скорость передачи данных. Хотя более короткие время нарастания и спада могут порождать сильные радиопомехи, они не влияют на работу устройства 40 для приема радиосигналов, поскольку приемная схема 42 отключена. Повторно обращаясь к фиг. 2, скорость передачи данных задается ЦП 58, который вырабатывает соответствующий сигнал "управления скоростью", зависящий от того, включена или отключена приемная схема 42. Когда она включена, ЦП 58 выдает сигнал передачи данных с низкой скоростью и сигнал управления скоростью, имеющий низкий уровень напряжения, по внутренней шине 56 на блок 76 сопряжения с шиной. Кроме того, упомянутый сигнал управления скоростью, имеющий низкий уровень напряжения, подается по внешней линии 92 на контроллер 72, который в ответ на него направляет этот сигнал управления скоростью, имеющий низкий уровень напряжения, на блок 74 сопряжения с шиной и генерирует все сигналы данных для передачи с низкой скоростью. Напротив, при отключенной приемной схеме 42 на блоки 74, 76 сопряжения с шиной подается сигнал управления скоростью, имеющий высокий уровень напряжения, и сигналы данных, вырабатываемые контроллером 72 и ЦП 58, передаются на высокой скорости. Кроме того, как будет описано более подробно ниже, когда микрокомпьютер 44 должен передавать информацию на вынесенный чип 68, ЦП 58 подает разрешающий сигнал, имеющий высокий уровень напряжения, по внутренней шине 56 на блок 76 сопряжения с шиной. С другой стороны, когда вынесенный чип 68 должен передавать информацию на микрокомпьютер 44, ЦП 58 посылает по внешней линии 92 разрешающий сигнал на контроллер 72 выносного чипа 68, в ответ на который контроллер 72 выдает разрешающий сигнал на блок 74 сопряжения с шиной. Предпочтительный способ осуществления двухскоростной передачи информации между микрокомпьютером 44 и вынесенным чипом 68 можно осуществить, используя двухскоростной двунаправленный шинный формирователь 94 в каждом из блоков 74, 76 сопряжения с шиной, как это будет понятнее из описания фиг. 4. На фиг. 4 показана электрическая схема двухскоростного двунаправленного шинного формирователя 94, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения. Шинный формирователь 94 содержит первый ввод 100 для приема сигнала данных (СД), второй ввод 105 для приема разрешающего сигнала от ЦП 58 и третий ввод 108 для приема сигнала управления скоростью (УС) от ЦП 58. Все эти сигналы — данных, управления скоростью и разрешающий — могут приниматься с высоким или низким уровнем напряжения. Первый ввод 100 подключен к первому входу первого логического элемента И 110, первому входу второго логического элемента И 115, входу первого инвертора 120 и входу второго инвертора 5 35597 125. Выход первого инвертора 120 подключен к первому входу первого логического элемента ИНЕ 130, а выход второго инвертора 125 подключен к первому входу второго логического элемента ИНЕ 135. Второй ввод 105 подключен ко второму входу логического элемента И 110 и ко второму входу логического элемента И-НЕ 135. Третий ввод 108 подключен ко второму входу логического элемента И 115 и второму входу логического элемента И-НЕ 130. Выход логического элемента И-НЕ 130 подключен к затвору 140 первого транзистора 145, который предпочтительно является полевым транзистором (ПТ) с каналом n-типа. Кроме того, выход логического элемента И-НЕ 135 подключен к затвору 150 второго транзистора 155, также предпочтительно являющегося ПТ с каналом nтипа. Выход логического элемента И 110 подключен к затвору 160 третьего транзистора 165 предпочтительно ПТ с каналом р-типа, а выход логического элемента И 115 — к затвору 170 четвертого транзистора 175, также предпочтительно ПТ с каналом р-типа. В соответствии с настоящим вариантом реализации истоки 180, 185 транзисторов, соответственно, 145, 155 подключены к четвертому вводу 190, тогда как истоки 195, 200 транзисторов, соответственно, 165, 175 подключены к пятому вводу 205. Предпочтительно на четвертый ввод 190 подается положительное напряжение (V+), а на пятый ввод 205 подается напряжение, приблизительно равное нулю, то есть он подключен к земле. Шестой ввод 208, подключенный к истокам 210, 215, 220, 225 четырех транзисторов, соответственно, 145, 155, 165, 175, выдает выходной сигнал (ВС) на коммуникационную шину 78 (фиг. 2). Схемные элементы шинного формирователя 94, все вместе образующие задающее средство, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения интегрированы в микрокомпьютер 44 и вынесенный чип 68. Однако в альтернативном варианте элементы шинного формирователя 94, естественно, могут быть реализованы и отдельными компонентами, такими как приведены ниже (изготовляются фирмой Моторола, Инк.): Схемный элемент инверторы 120, 125 формация принята. Предпочтительно шинный формирователь 94 отключен при низком уровне разрешающего сигнала и сигнала управления скоростью. При низком уровне разрешающего сигнала состояние выхода логического элемента И-НЕ 135 (точка с) высокое, и транзистор 155 не проводит, а состояние выхода логического элемента И 110 (точка f) низкое, и поэтому не проводит транзистор 165. Если и сигнал управления скоростью также имеет низкий уровень, состояние выхода логического элемента И-НЕ 130 (точка d) высокое, и транзистор 145 не проводит. Кроме того, низкий уровень сигнала управления скоростью приводит выход логического элемента И 115 (точка e) в низкое состояние, и не проводит транзистор 175. В результате ввод 208, на который поступает выходной сигнал, остается не подключенным к V+ или к заземлению, и шинный формирователь 94 находится в отключенном состоянии. Предпочтительно, когда шинный формирователь 94 должен вырабатывать выходной сигнал, на ввод 105 шинного формирователя 94 поступает разрешающий сигнал, имеющий высокий уровень напряжения. Когда одновременно с разрешающим сигналом, имеющим высокий уровень напряжения, на ввод 108 подается сигнал управления скоростью, имеющий низкий уровень напряжения, шинный формирователь 94 включается в режим низкоскоростной передачи данных. При низком уровне сигнала управления скоростью, как описано выше, состояние выходов логических элементов И-НЕ 130 и И 115 (точки d и e) остается высоким и низким, соответственно, и транзисторы 145, 175 не проводят, независимо от уровней напряжения разрешающего сигнала и сигнала данных. Однако состояния точек с и f меняются в соответствии с уровнями напряжения разрешающего сигнала и сигнала данных. При высоком уровне разрешающего сигнала и низком уровне сигнала данных уровень выходного сигнала инвертора 125 (точка а) высокий, а выходного сигнала логического элемента И-НЕ 135 (точка с) низкий, следовательно - транзистор 155 проводит. В то же время выходной сигнал логического элемента И 110 (точка f) становится низким, и транзистор 165 не проводит. Таким образом, в этом случае транзистор 155 подключает V+ к вводу 208, создавая первый заданный ток, заряжающий емкостную нагрузку, например, микрокомпьютер 44 или вынесенный чип 68, подключенную к вводу 208. Когда уровень обоих сигналов - разрешающего и данных - высокий, выходной сигнал инвертора 125 (точка а) низкий, а логического элемента И-НЕ 135 (точка с) высокий, и транзистор 155 не проводит. Однако выходной сигнал логического элемента И 110 (точка f) высокий, и транзистор 165 открывается. Тогда ввод 208 подключается через транзистор 165 к земле, разряжая емкостную нагрузку. На фиг. 6 представлено изображение сигналов - сигнал данных (показан пунктиром), подаваемый на ввод 100, и результирующий выходной сигнал (показан сплошной линией) на вводе 208, для случая, когда уровень разрешающего сигнала высокий, а уровень сигнала управления скоростью - низкий. Как можно видеть, емкостная нагрузка, т.е. микрокомпьютер 44 (фиг. 2) или вынесенный Обозначение НС04 логические элементы И 110, 115 НС08А логические элементы И-НЕ 130, НСООА 135 транзисторы 145, 155, 165, 175 МРМ3004 Прохождение сигналов в шинном формирователе 94 легко проследить по описываемой ниже фиг. 5, в сочетании с фиг. 4. Фиг. 5 - это таблица истинности, показывающая состояния в точках а, b, с, d, e и f и операционные состояния транзисторов 145, 155, 165, 175 в зависимости от сигнала данных (СД), подаваемого на ввод 100, разрешающего сигнала, подаваемого на ввод 105, и сигнала управления скоростью (УС), подаваемого на ввод 108. Как указано выше, шинный формирователь 94 в каждом устройстве активируется для передачи информации и отключается, когда ин 6 35597 чип 68, подключенная к вводу 208, заряжается и разряжается при высоком и низком уровне сигнала данных, что обеспечивает заданное время нарастания и спада выходного сигнала. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения выходной сигнал нарастает и спадает относительно медленно при низком уровне сигнала управления скоростью, т.е. при включенной приемной схеме 42, поскольку с ввода 208 блока сопряжения с шиной поступает относительно слабый ток. Специалистам в данной области будет понятно, что время нарастания и спада можно регулировать подбором геометрии транзисторов 155, 165, тем самым управляя сопротивлением сток-исток (Ros) и, соответственно, током, при котором функционирует шинный формирователь 94. Возвращаясь к фиг. 4 и 5, ЦП 58 (фиг. 2) подает сигнал управления скоростью, имеющий высокий уровень напряжения, на ввод 108, когда передачу информации по шине 78 необходимо осуществлять на высокой скорости. При высоком уровне сигнала управления скоростью и низком уровне сигнала данных уровень выходного сигнала инвертора 120 (точка b) высокий, а логического элемента И-НЕ 130 (точка d) низкий. В результате транзистор 145 проводит. Если и разрешающий сигнал в это время имеет высокий уровень, как описано выше, то проводит и транзистор 155. Следовательно, транзисторы 145, 155 подключают V+ к вводу 208. Если скорость обработки и R^s У транзисторов 145, 155 одинаковы, емкостная нагрузка, подключенная к вводу 208, заряжается приблизительно вдвое быстрее, чем когда проводит только транзистор 155. Естественно, время зарядки емкостной нагрузки зависит от геометрии транзисторов 145, 150. Когда уровень всех трех сигналов - управления скоростью, разрешающего и данных - высокий, выходные сигналы инверторов 125, 120 (точки а и b) низкие, в результате этого выходные сигналы логических элементов И-НЕ 130, 135 (точки с и d), соответственно, высокие. Оба транзистора 145, 155 не проводят. Однако выходные сигналы логических элементов И 110, 115 (точки е и f) высокие, и транзисторы 165, 175 проводят. При этом они подключают ввод 208 к земле, и емкостная нагрузка разряжается быстрее, чем когда ввод 208 подключен к земле через один транзистор 165, как это имеет место при низком уровне сигнала управления скоростью. На фиг. 7 показаны сигнал данных (пунктир) и результирующий выходной сигнал (сплошная линия) при высоком уровне сигнала управления скоростью и разрешающего сигнала. Как можно видеть, выходной сигнал нарастает и спадает быстрее, чем на фиг. 6, потому что при высоком уровне сигнала управления скоростью одновременно параллельно работают два транзистора, и шинный формирователь 94 (фиг. 4) функционирует под более сильным током. Напротив, при низком уровне сигнала управления скоростью и высоком уровне разрешающего сигнала транзисторы 145, 175 закрыты и шинный формирователь 94 потребляет меньший ток. Таким образом, когда приемная схема 42 включена, как в случае, когда устройство 40 для приема радиосигналов (фиг. 2) принимает сообщения, сигнал управления скоростью, поступающий на шинный формирователь 94, имеет низкий уровень напряжения. В результате шинный формирователь 94 работает, как описано выше, в режиме слабого тока и низкой скорости, его выходной сигнал нарастает и спадает относительно медленно и данные передаются по коммуникационной шине 78 с относительно низкой скоростью, например, 10-30 Кбит/с. При этом время нарастания и спада велико настолько, чтобы передача информации через коммуникационную шину 78 (фиг. 2) не влияла на работу приемной схемы 72. С другой стороны, при отключенной приемной схеме 42 ЦП 58 (фиг. 2) вырабатывает сигнал управления скоростью высокого уровня, и в результате шинный формирователь 94 работает в режиме сильного тока и высокой скорости. В этом режиме выходной сигнал нарастает и спадает относительно быстро и данные передаются по коммуникационной шине 78 на высокой скорости, например, 1-10 Мбит/с. Скорость передачи данных в этом случае весьма велика, так что возникают серьезные радиопомехи, но, поскольку приемная схема 42 отключена, уровень создаваемых шумов не имеет никакого значения. Возвращаясь к фиг. 4 и 5, шинный формирователь 94 может, в случае необходимости, работать в четвертом режиме, когда уровень разрешающего сигнала низкий, а уровень сигнала управления скоростью высокий, как показано в таблице истинности на фиг. 5. Однако предполагается, что шинный формирователь 94 будет работать только при высоком уровне разрешающего сигнала, а при низком его уровне микрокомпьютер 44 будет удерживать низкий уровень сигнала управления скоростью, и шинный формирователь 94 будет отключен, как показано в таблице. На фиг. 8 представлена схема двухскоростного однонаправленного шинного формирователя 94 в соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения. Этот однонаправленный шинный формирователь 94 может использоваться, например, в случаях, когда первое устройство, например, микрокомпьютер 44, непрерывно передает информацию на другие устройства на двух различных скоростях. Шинный формирователь 94 содержит первый ввод 400 для приема сигнала данных (СД), имеющего высокий или низкий уровень напряжения, и второй ввод 405 для приема сигнала управления скоростью (УС), формируемого передающим устройством. Первый ввод 400 подключен к первому входу логического элемента И 410 и к входу инвертора 415, выход которого подключен к первому входу логического элемента И-НЕ 420. Второй ввод 405 подключен к второму входу логического элемента И 410 и к второму входу логического элемента И-НЕ 420. Первый ввод 400 подключен также к затвору 425 первого транзистора 430, предпочтительно полевого транзистора (ПТ) с каналом n-типа, и к затвору 435 второго транзистора 440, предпочтительно ПТ с каналом р-типа. Кроме того, выход логического элемента И-НЕ 420 подключен к затвору 445 третьего транзистора 450, предпочтительно ПТ с каналом n-типа. Затвор 455 четвертого транзистора 460, предпочтительно ПТ с кана 7 35597 лом р-типа, подключен к выходу логического элемента И 410. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения, третий ввод 461, на который подается V+, подключен к истокам 465, 470 транзисторов 430, 450 соответственно, тогда как истоки 475, 480 транзисторов 440, 460 соответственно подключены к четвертому вводу 462. На четвертый ввод 462 подается напряжение, приблизительно равное нулю, т.е. земля. Пятый ввод 482 подает выходной сигнал (ВС) на коммуникационную шину и подключен к истокам 484, 486, 488, 490 каждого из четырех транзисторов 430, 440, 450, 460 соответственно. Прохождение сигналов в схеме шинного формирователя 94 можно легко проследить по фиг. 8 и фиг. 9, на которой показана таблица истинности, представляющая состояния точек а, b, с и операционные состояния транзисторов 430, 440, 450, 460 в зависимости от сигналов данных (СД), поступающих на ввод 400, и сигналов управления скоростью (УС), поступающих на ввод 405. При низком уровне сигнала управления скоростью, означающем, что приемная схема (не показана) включена, выходной сигнал логического элемента И-НЕ 420 (точка b) всегда высокий, следовательно, транзистор 450 не проводит. Кроме того, уровень выходного сигнала логического элемента И 410 (точка с) низкий, поэтому транзистор 460 не проводит, независимо от напряжения сигнала данных, поступающего на ввод 400. Состояния транзисторов 430, 440 изменяются в зависимости от напряжения на вводе 400 при низком уровне сигнала управления скоростью. При низком уровне сигнала данных на вводе 400 транзистор 430 проводит, а 440 нет. В этом случае транзистор 430 подает V+ на ввод 482, создавая первый заданный ток, который заряжает емкостную нагрузку, подключенную к вводу 482. При высоком уровне сигнала данных транзистор 430 закрывается, а транзистор 440 открывается. Тогда ввод 482 подключается через транзистор 440 к земле, разряжая емкостную нагрузку. При высоком уровне сигнала управления скоростью, означающем, что приемная схема (не показана) отключена, и низком уровне сигнала данных уровень выходного сигнала инвертора 415 (точка а) высокий. Поэтому уровень выходного сигнала логического элемента И-НЕ 420 (точка b) низкий, и транзистор 450 проводит. Уровень выходного сигнала логического элемента И 410 (точка с) низкий, следовательно, транзистор 460 не проводит. В то же время транзистор 430 открывается, а транзистор 440 закрывается сигналом данных, имеющим низкий уровень. Таким образом, при высоком уровне сигнала управления скоростью и низком — сигнала данных оба транзистора 430 и 450 подключают V+ к вводу 482 и емкостная нагрузка заряжается быстрее, чем при одном работающем транзисторе 430. При высоком уровне и сигнала управления скоростью, и сигнала данных выходной сигнал инвертора 415 (точка а) низкий. Следовательно, уровень выходного сигнала логического элемента И-НЕ 420 (точка b) высокий, и транзистор 450 закрывается. В то же время уровень выходного сигнала логического элемента И 410 (точка с) стано вится высоким, и транзистор 460 открывается. Более того, при высоком уровне сигнала данных транзистор 430 не проводит и транзистор 440 проводит. В результате транзисторы 430, 450 отсекают V+ от ввода 482, а транзисторы 440, 460 подключают ввод 482 к земле и разряжают емкостную нагрузку. В этом случае нагрузка разряжается быстрее, чем когда ввод 482 соединен с землей через только один транзистор 440, как это имеет место при низком сигнале управления скоростью. На фиг. 10 представлена временная диаграмма в соответствии со вторым альтернативным вариантом осуществления изобретения, на которой показан период времени, соответствующий функционированию приемной схемы устройства для приема радиосигналов, и согласование с ним передачи информации через шину между микрокомпьютером и вынесенным чипом, который подключен к микрокомпьютеру через коммуникационную шину. В соответствии с этим альтернативным вариантом осуществления изобретения обмен информацией через шину при включенной приемной схеме блокируется в момент времени t1, до отключения приемной схемы в момент времени t2. Следовательно, пока приемная схема включена, коммуникационная шина не вырабатывает радиопомех, и приемные характеристики устройства для приема радиосигналов не ухудшаются. После отключения приемной схемы в момент времени t2 в промежуток времени между t2 и t3 передача информации через коммуникационную шину возобновляется, и обмен данными между микрокомпьютером и вынесенным чипом идет на высокой скорости. В соответствии с этим альтернативным вариантом осуществления изобретения шинный формирователь 94 (фиг. 4) можно заменить известным шинным формирователем, потому что передача осуществляется только на одной скорости - высокой. Однако такие операции, как декодирование или вывод на дисплей, требующие непрерывной связи между микрокомпьютером и вынесенным чипом, не смогут выполняться до тех пор, пока приемная схема не будет отключена. Подытоживая, в описанном выше устройстве для приема радиосигнала для включения и отключения приемной схемы в заданные моменты времени используются известные способы экономии заряда батарей. Когда приемная схема включена, данные между микрокомпьютером и вынесенным чипом передаются с относительно малой скоростью, и в этом случае время нарастания и спада сигнала данных большое. В результате вырабатывается минимум радиочастотных помех, и сигнал данных не влияет на чувствительность приемной схемы. Напротив, при отключенной приемной схеме передача информации между микрокомпьютером и вынесенным чипом возобновляется на высокой скорости, при этом вырабатываются сильные радиопомехи. Однако на работу радиоприемного устройства они не влияют, потому что приемная схема в это время не принимает информацию. В известных устройствах для приема радиосигналов передача данных через коммуникационную шину осуществляется на высокой скорости даже во время работы приемной схемы. При такой высокоскоростной передаче вырабатываются 8 35597 сильные радиопомехи, которые могут значительно ухудшить качество приема. Как следствие, информация, подлежащая приему данным устройством для приема радиосигналов, может быть серьезно искажена или даже полностью потеряна. Настоящим изобретением предложены способ и устройство для подавления радиопомех в распределенной микрокомпьютерной системе, содержащей один или несколько чипов, подключенных к микрокомпьютеру через коммуникационную шину. Фіг. 1 9 35597 Фиг. 2 10 35597 Фиг. 3 Фиг. 4 11 35597 ` Фиг. 5 Фиг. 6 Фиг. 7 12 35597 Фиг. 8 Фиг. 9 13 35597 Фиг. 10 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 14
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for radio-frequency signal receiving
Автори англійськоюDavis Walter Lee
Назва патенту російськоюУстройство для приема радиочастотного сигнала
Автори російськоюДевис Уолтер Ли
МПК / Мітки
МПК: H04B 1/10
Мітки: радіочастотного, прийому, пристрій, сигналу
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/14-35597-pristrijj-dlya-prijjomu-radiochastotnogo-signalu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для прийому радіочастотного сигналу</a>
Попередній патент: Спосіб одержання 1,1,1-трихлортрифторетану
Наступний патент: Вузол з’єднання лопатей вентилятора з маточиною
Випадковий патент: Спосіб вирощування культури калюсних тканин раувольфії зміїної rauwolfia serpentina benth. - продуцента аймаліну