Цифровий телефонний апарат

1. Цифровий телефонний апарат, що містить мікрофон, з'єднаний через перший підсилювач із входом кодера, декодер, вихід якого через другий підсилювач з'єднаний з телефоном, блок з'єднання двопровідного та чотирипровідного трактів, який має прямий і зворотний зв'язок з шиною сигналу абонентської лінії, формувач сигналів набору номера, виходи якого підключено до відповідних входів тастатури, шину виклику, блок вмикання, селектор інформаційного сигналу, до входу якого підключена вихідна шина чотирипровідного тракту та блок керування, який відрізняється тим, що блок керування виконаний у вигляді мікроконтро 30886 інформації. D-тригер синхронізується сигналом, що формується одновібратором. Таким чином, блок керування на і-тому тактовому інтервалі здійснює зчитування вихідного стану селектора інформаційного сигналу, впроваджує необхідну послідовність операцій відповідно до алгоритму роботи і на (і+1)-ому тактовому інтервалі формує реакцію на попередній стан. При цьому, затримка поміж заднім фронтом імпульсу, що приймається, і переднім фронтом імпульсу, що передається, визначається тільки часом переходу мікроконтролера на відповідну підпрограму переривання і тактовою частотою внутрішнього генератора. Оскільки мікроконтролер не виконує ніяких операцій в інтервалі часу поміж імпульсами, що приймаються, та імпульсами, що передаються, на відміну від блока керування прототипу, то час затримки поміж цими імпульсами істотно скорочується. Підключення до виводів одновібратора інтегруючого кола, яке складається з резистора, який підстроює, та конденсатора, дозволяє змінювати тривалість імпульсу, який формується одновібратором, а використовування у блоці керування перемикача мелодій виклику, поліпшує споживчі характеристики цифрового телефонного апарату. Приклад конкретного виконання пристрою, що пропонується, представлено на фіг. 3. Цифровий телефонний апарат містить блок керування 1, який складається з мікроконтролера 2, та пристрій його запуску, виконаний у вигляді кварцового резонатора 3. До входів мікроконтролера 2 підключено тастатуру 4, блок вмикання 5, перемикач мелодій виклику 6, кодер 7, з'єднаний через перший підсилювач 8 з мікрофоном 9, а до входу синхронізації - вихідна шина чотирипровідного тракту 10. Виходи мікроконтролера 2 підключено до вхідної шини чотирипровідного тракту 11, входу декодера 12, з'єднаного через другий підсилювач 13 з телефоном 14, шини виклику 15, входу формувача сигналів набору номера 16 та шини синхронізації 17, яка об'єднана із входами синхронізації кодера 7, декодера 12 і формувача сигналів набору номера 16. Селектор інформаційного сигналу 18 містить об'єднані поміж собою D-тригер 19 і одновібратор 20, який складається з D-тригера 21 та інтегруючого кола 22, що містить конденсатор 23 і резистор 24, який підстроює. Об'єднані один з одним вхід синхронізації D-тригера 21 та інформаційний вхід D-тригера 19 підключено до вихідної шини чотирипровідного тракту 10. Інформаційний вхід тригера 21 підключено до шини рівня логічної одиниці 25. Прямий вихід D-тригера 21 підключений до третього виводу резистора 24, який підстроює, а об'єднані перший і другий виводи резистора 24, який підстроює, з'єднані з першим виводом конденсатора 23 та входом установлення нуля D-тригера 21. Інверсний вихід D-тригера 21 об'єднаний із входом синхронізації D-тригера 19, а прямий вихід D-тригера 19 - з виходом селектора інформаційного сигналу 18. До шини рівня логічного нуля 26 підключені другий вивід конденсатора 23, вхід установлення одиниці D-тригера 21 і вхід В основу винаходу поставлено задачу вдосконалити цифровий телефонний апарат шляхом створення нової схеми блока керування та селектора інформаційного сигналу, щоб скоротити час затримки поміж задніми фронтами імпульсних посилок, що приймаються, та передніми фронтами імпульсних посилок, що передаються, щоб забезпечити безперебійну роботу цифрового телефонного апарата на довгих лініях. Поставлена задача вирішується тим, що у цифровому телефонному апараті, який містить мікрофон, з'єднаний через перший підсилювач із входом кодера, декодер, вихід якого через другий підсилювач з'єднаний з телефоном, блок-з'єднання двопровідного та чотирипровідного трактів, який має прямий і зворотний зв'язок з шиною сигналу абонентської лінії, формувач сигналів набору номера, виходи якого підключено до відповідних входів тастатури, шину виклику, блок вмикання, селектор інформаційного сигналу, до входу якого підключена вихідна шина чотирипровідного тракту та блок керування, згідно з винаходом, блок керування виконаний у вигляді мікроконтролера, до виводів якого підключений пристрій його запуску, виходи мікроконтролера об'єднані із входами синхронізації та інформаційними входами формувача сигналів набору номера і декодера, із входом синхронізації кодера, шиною виклику та вхідною шиною чотирипровідного тракту, а входи з'єднані з виходами кодера, блока вмикання, тастатури та селектора інформаційного сигналу, що виконаний у вигляді D-тригера, інформаційний вхід і вхід синхронізації якого, відповідно, підключено до входу синхронізації та інверсного виходу одновібратора. Крім того, блок керування додатково містить перемикач мелодій виклику, підключений до входу мікроконтролера, а селектор інформаційного сигналу - інтегруюче коло, яке складається з резистора, що підстроює, та конденсатора, підключено до виводів одновібратора. На фіг. 1 і 2 відображені часові діаграми роботи цифрового телефонного апарата, що зняті з шини абонентської лінії прототипу та пристрою, що пропонується. При цьому, час затримки поміж заднім фронтом імпульсу, що приймається, і переднім фронтом імпульсу, що передається, tз1 прототипу більше відповідної величини tз2 пристрою, що пропонується. У передбаченому винаході скорочення часу затримки поміж задніми фронтами імпульсних посилок, що приймаються, та передніми фронтами імпульсних посилок, що передаються, забезпечується розподілом у часі процесів аналізу імпульсної послідовності, що приймається, стану телефонного апарата на попередньому тактовому інтервалі частоти 32 кГц та реакцією на попередній стан у поточному тактовому інтервалі. Зчитування та наступна обробка біта інформаційного сигналу, який поступає з виходу селектора інформаційного сигналу на вхід блока керування, відбувається протягом тактового інтервалу частоти 32 кГц. Це можливо завдяки запам'ятовуванню біта інформаційного сигналу, який приймається у селекторі інформаційного сигналу на час одного тактового інтервалу за рахунок використання D-тригера, у якому відбувається зберігання 2 30886 установлення одиниці, і вхід установлення нуля Dтригера 19. Блок з'єднання двопровідного та чотирипровідного трактів 27 підключений до шини сигналу абонентської лінії 28. Мікроконтролер 2 уявляє собою 8-бітний електрично програмований мікроконтролер, який виконано за КМОП-технологією, наприклад, з сім'ї РІС 16/17. Блок вмикання 5 виконується, наприклад, у вигляді контактної пари, що кінематично зв'язана з важелем телефонної трубки та формує сигнали, які відповідають стану опущеної та піднятої телефонної трубки. Перемикач мелодій виклику 6 уявляє собою контактну пару, комутація якої здійснюється за рахунок зовнішнього діяння. Кодер 7 і декодер 12 можуть бути виконані у вигляді стандартних кодера і декодера, які забезпечують адаптивну дельтамодуляцію. Формувач сигналів набору номеру 16 може бути виконаний у вигляді 8-розрядного регістра зсуву. D-тригери 19, 21 входять до складу серійної мікросхеми КР 561 ТМ 2. Блок з'єднання двопровідного та чотирипровідного трактів 27 виконується у вигляді системи, яка забезпечує узгодження шини сигналу абонентської лінії 28, якою передаються та приймаються сигнали, і вхідною і вихідною шинами чотирипровідного тракту 11 і 10, відповідно, по першій з яких тільки приймаються, а по другій - тільки передаються сигнали. Цифровий телефонний апарат функціонує у двох режимах: у черговому режими, коли телефонна трубка опущена, і в активному режимі, коли телефонна трубка знята. У черговому режимі здійснюється приймання тактової частоти, тест-сигналу, сигналу виклику, синхроімпульсу, передавання відповіді на тестсигнал. У початковому стані на телефонний апарат по шині сигналу абонентської лінії 28 надходить цифровий потік, який складається з логічних нулів і містить тільки інформацію про хронуючу частоту 32 кГц. З телефонного апарату на шину сигналу абонентської лінії 28 надходить цифровий потік, що складається з логічних нулів, а кодер 7 і декодер 12 відключені. При цьому блок керування 1 переходить у режим зниженого енергоспоживання (SLEEP-режим). У цьому режимі відбувається зупинка внутрішнього генератора на кварцовому резонаторі 3, підключеному до виводів мікроконтролера 2. Умовою для виводу блока керування 1 з SLEEP-режиму є зміна логічного стану або на вході, з'єднаному з виходом блока вмикання 5, або на вході, з'єднаному з виходом селектора інформаційного сигналу 18. Таким чином, вихід із SLEEP-режиму здійснюється або в момент зняття трубки з важеля, або у разі появи в цифровому потоці, який приймається, сигналу логічної одиниці. Блок керування 1 синхронізується по від'ємному перепаду напруги на вході, об'єднаному з вихідною шиною чотирипровідного тракту 10. Наявність цього перепаду є умовою, за якою починає виконуватися відповідна підпрограма переривання. Відповідно до цієї підпрограми, мікроконтролер 2 формує на вхідній шині чотирипровідного тракту 11 імпульс позитивної полярності, якою необхідно передати сигнал логічної одиниці, або не формує імпульс, якщо необхідно передати сигнал логічного нуля, у залежності від стану на попередньому тактовому інтервалі частоти 32 кГц. З телефонної станції на шину сигналу абонентської лінії 28 надходить цифровий інформаційний потік, який складається з послідовності логічних нулів та логічних одиниць. Тривалість імпульсу t0 відповідає передаванню логічного нуля, а тривалість 2 t0 - логічній одиниці. Імпульси синхронізації уявляють собою позитивні імпульси, що передаються з частотою 4 кГц. Імпульс синхронізації розташовується через вісім імпульсів інформації на відстані, яка дорівнює половині періоду перед заднім фронтом інформаційного імпульсу, що попереджає йому. У разі виклику абонента на телефонний апарат по шині 23 надходить сигнал виклику, який складається з пачок імпульсів, що відповідають посилкам логічної одиниці. Сигнал після проходження через блок з'єднання двопровідного та чотирипровідного трактів 27 по вихідній шині чотирипровідного тракту 10 поступає на вхід селектора інформаційного сигналу 18. Селектор інформаційного сигналу 18 перетворює імпульси тривалістю t0 у рівень напруги логічного нуля, а 2 t0 - у рівень напруги логічної одиниці і подає їх на вхід мікроконтролера 2. Структура сигналу виклику, що формується на шині виклику 15, залежить від стану на вході мікроконтролера 2, об'єднаному з виходом перемикача мелодій виклику 6 та від положення перемикача 6. Поява на вході мікроконтролера 2 рівня логічної одиниці є умовою для виведення його із SLEEP-режиму. Мікро контролер 2 аналізує вхідний сигнал і подає сигнал виклику на шину виклику 15, що забезпечує акустичне відтворення сигналу виклику. В початковому стані прямий вихід D-тригера 21 знаходиться у стані логічного нуля. При цьому конденсатор 23 розряджений, і на вході установки тригера в нуль присутній рівень логічного нуля, який дозволяє роботу D-тригера 21. По позитивному перепаду напруги на вході синхронізації Dтригера 21 рівень логічної одиниці з інформаційного входу D-тригера 21, що підключений до шини рівня логічної одиниці 25, переписується на його прямий вихід. З моменту появи на прямому виході D-тригера 21 рівня логічної одиниці починається заряд конденсатора 23 по колу: прямий вихід D-тригера 21, резистор 24, обкладки конденсатора 23, шина рівня логічного нуля 26. Рівень напруги на вході установки в нуль Dтригера 21 в момент перевищення порогового рівня призводить до появи на прямому виході рівня логічного нуля. Тривалість імпульсу tu, що формується одновібратором 20 на прямому виході D-тригера 21, 3 30886 В активному режимі, коли трубка знята, мікроконтролер 2 формує на шині 17 сигнал синхронізації, необхідний для синхронної роботи кодера 7, декодера 12 і формувача сигналів набору номера 16. Мікроконтролер 2 формує імпульсну послідовність, яка подається на вхід формувача сигналів набору номера 16. З виходів формувача 16 n-е число імпульсних послідовностей поступає на тастатуру 4. При натисненні однієї з кнопок тастатури 4 впроваджується комутація відповідної імпульсної послідовності на один з входів мікроконтролера 2, об'єднаних з виходами тастатури 4. При цьому мікроконтролер 2 формує, в залежності від номера натиснутої кнопки, відповідний двійчастий код, що передається через блок 27 на шину 28. залежить від постійної часу заряду інтегруючого кола 22 і повинна знаходитися у інтервалі: t0