Спосіб передавання інформації та пристрій для його здійснення

1 Спосіб передавання інформації, який полягає в зчитуванні байта дискретної інформації з носія, виділенні з прямокутних імпульсів основної гармоніки, передаванні до каналу зв'язку на передавальному боці, фіксації амплітуди сигналу у визначені відрахунки часу і порівнянні її з пороговим значенням на приймальному боці, який відрізняється тим, що на передавальному боці визначають тривалість передавання одного імпульсу, виходячи зі швидкості передавання в програмному режимі, формують стартовий імпульс, послідовно виводять ВІСІМ інформаційних розрядів через інтервали часу, які дорівнюють половині тривалості імпульсу, об'єднують дев'ять паралельних зсунутих за часом сигналів в один ЛІНІЙНИЙ, на приймальному боці приймають з каналу зв'язку стартовий імпульс по визначенню амплітуди, визначають часові інтервали, що дорівнюють половині тривалості імпульсу, перетворюють отриману інформацію у байтовий формат і записують її на носій 2 Пристрій для передавання інформації, який містить канал зв'язку, блок з восьми вузькосмугових фільтрів, персональний комп'ютер, до складу якого входять системний канал, центральний процесор, оперативний запам'ятовувальний пристрій, постійний запам'ятовувальний пристрій та носій інформації, компаратор, джерело опорної напруги та паралельний порт, який відрізняється тим, що до нього додатково введені дев'ятий (додатковий) вузькосмуговий фільтр, суматор, другий паралельний порт та програмований таймер, причому до каналу зв'язку підключені вихід суматора та перший вхід компаратора, другий вхід якого з'єднаний із виходом джерела опорної напруги, а вихід - з нульовим розрядом каналу А другого паралельного порту, входи вузькосмугових фільтрів ВІДПОВІДНО підключені до розрядів каналу РА та до нульового розряду каналу РВ першого паралельного порту, а виходи - до ВІДПОВІДНИХ входів суматора, вхід дозволу роботи лічильника СТО програмованого таймера з'єднаний з нульовим розрядом каналу РВ другого паралельного порту, вхід дозволу роботи лічильника СТ1 програмованого таймера - з першим розрядом каналу РВ першого паралельного порту, а тактові входи ЛІЧИЛЬНИКІВ з'єднані між собою і підключені до системного каналу, за допомогою якого центральний процесор зв'язаний з оперативним запам'ятовувальним пристроєм, постійним запам'ятовувальним пристроєм, носієм інформації, з паралельними портами та програмованим таймером CO 00 го (О Винахід відноситься до техніки передавання інформації і може використовуватися в інформаційно-вимірювальних системах, комп'ютерних мережах та системах обміну інформацією Відомий спосіб передавання дискретної інформації в умовах частотно-імпульсної модуляції (Патент України на винахід №48408 А, МКІ Н03М13/00, бюл №8, 2002р) Спосіб полягає в тому, що під час передавання здійснюється зчитування байта дискретної інформації з носія, перетворення його на послідовний код, перетворення сигналу на спектр гармонік, виділення інформативних гармонік, передавання до каналу зв'язку На приймальному боці здійсню ється приймання сигналу з каналу звязку, порівняння прийнятого сигналу зі стартовим для асинхронного режиму чи комбінації частот з синхросимволом для синхронного режиму обміну, визначення часових позицій, на яких передається інформація, ідентифікація сигналів, зафіксованих на часових позиціях як кодовій комбінації, контроль ВІДПОВІДНОСТІ тривалості надходження сигналів часовим позиціям передавання сигналу, записування кодової комбінації на носій Відомий також спосіб передавання дискретної інформації при фазоімпульсній модуляції (Патент України на винахід №48410 А, МКІ Н03М13/00, бюл №8, 2002р) 61383 Спосіб полягає втому, що на передавальному формули (1) 5 боці на передавальному боці здійснюється зчитуS=300000-5,2-10 =15,6(км) вання байта дискретної інформації з носія, перетобто на лінії зв'язку довжиною 15,6км, при творення його на послідовний код, перетворення вказаній швидкості, знаходиться лише один біт сигналу на спектр гармонік, виділення частотикодової комбінації, що передається При меншій носія, передавання до каналу зв'язку На приймашвидкості відстань ще збільшується Але передальному боці здійснюється приймання сигналу з вання інформації на великі відстані здійснюється з канапу зв'язку, порівняння прийнятого сигналу зі використанням проміжних підсилювачів чи регенестартовим для асинхронного режиму чи комбінації раторів Таким чином суперпозицію сигналів кодочастот з синхросимволом для синхронного режиму вої комбінації потрібно враховувати лише для довобміну, визначення часових позицій, на яких перегих ЛІНІЙ зв'язку, а на коротких ЛІНІЯХ достатньо дається інформація, ідентифікація сигналів, зафікрозглядати проходження лише одного імпульсу сованих на часових позиціях як кодової комбінації, Крім цього, передавання кодової комбінації контроль ВІДПОВІДНОСТІ тривалості надходження здійснюється у інтервали часу, що примикають сигналів часовим позиціям передавання сигналу, один до одного, що, в свою черту, приводить до записування кодової комбінації на носій обмеження швидкості передавання, збільшення часу передавання і неефективного використання Недоліком вказаних способів є те, що вони каналу зв'язку мають фіксовану швидкість передавання інформації, яка визначається фіксованими часовими В основу винаходу покладено задачу створенінтервалами Це приводить до обмеження швидня способу передавання інформації, в якому за кості передавання рахунок введення нових операцій забезпечується Найбільш близьким по технічній суті є спосіб збільшення швидкості передавання, знижується передавання дискретної інформації та пристрій час, який витрачається на це, і підвищується ефедля його здійснення (Деклараційний патент на ктивність використання каналу винахід №49174 А, МКІ Н03М13/00, G06F15/00, Задача вирішується наступним чином на пебюл №9, 2002р) редавальному боці дискретна інформація зчитуСпосіб вміщує в собі на передавальному боці ється з носія байтами Кожний байт інформації зчитування байта дискретної інформації з носія, розподіляється на біти, які передаються в паралеперетворення його на послідовний код, перетвольному коді із зсувом на половину часового інтеррення імпульсного сигналу на спектр гармонічних, валу За допомогою вузькосмугової фільтрації з виділення основної гармоніки та передавання до прямокутних імпульсів виділяється перша гармоніканалу зв'язку На приймальному боці дії виконука, тобто формується косинусоподібний сигнал ються у наступній ПОСЛІДОВНОСТІ приймання сигОтриманий паралельний код перетворюють на налу з каналу зв'язку, визначення часових відрапослідовний і передають до каналу зв'язку хунків ідентифікації сигналу, визначення амплітуди На приймальному боці порівнянням отриманосигналу у фіксовані відрахунки часу і порівняння її го з каналу зв'язку сигналу з пороговим значенням з пороговим значенням, формування ідентифіковизначають початок кодової комбінації і через фікваної ПОСЛІДОВНОСТІ одиниць в кодовій комбінації совані інтервали часу здійснюють порівняння амплітуди сигналу, що надійшов із каналу, з порогоВказаний спосіб розрахований на відновлення вим значенням Якщо сигнал перевищує порогове сигналу, що формується на передавальному пункзначення, то фіксується приймання одиниці, якщо ті із обмеженням смуги частот, що займається кані -то нуля налом передавання за рахунок виділення перших гармонік сигналів При цьому не враховуються Відомий пристрій для реалізації способу переособливості передавання давання дискретної інформації в умовах частотноГоловним недоліком вказаного способу є те, імпульсної модуляції (Патент України на винахід що для описання сигналів в каналу зв'язку розгля№48408 А, МКІ Н03М13/00, бюл №8, 2002р), який даються кодові комбінації Час передавання одновміщує в собі персональний комп'ютер у складі го біта кодової ПОСЛІДОВНОСТІ визначається центрального процесора, системного каналу, оперативного запам'ятовувального пристрою, постій1 х=—, (1) ного запам'ятовувального пристрою та носія інформації, паралельний та послідовний інтерфейси, де vc - швидкість передавання інформації програмований таймер, модулятор, два фільтри, Якщо здійснювати передавання інформації на канал зв'язку, формувач та інвертор швидкості 19200біт/с, то Відомий також пристрій для реалізації способу передавання дискретної інформації при фазоімпух = — 1 — = 5,2-1СГ5 (с), 19200 льсній модуляції (Патент України на винахід №48410 А, МКІ Н03М13/00, бюл №8, 2002р), який що складає 52мкс Якщо розглянути розповміщує в собі персональний комп'ютер у складі всюдження електромагнітного поля ЛІНІЄЮ зв'язку, центрального процесора, системного канату, опето шлях, який проходить сигнал за час t визначаративного запам'ятовувального пристрою, постійється співвідношенням ного запам'ятовувального пристрою та носія інфоS = v e -t, (2) рмації, послідовний інтерфейс, модем, два смугові де vc - швидкість розповсюдження електромафільтри, канал зв'язку, два формувачі, генератор гнітного поля опорної частоти, програмований таймер та проЯкщо до формули (2) підставити час передаграмований контролер переривань вання одного біта кодової комбінації, отриманий з Недоліком вказаних пристроїв є те, що вони мають фіксовану швидкість передавання інформації, яка визначається фіксованими часовими інтервалами Найбільш близьким по технічній суті є пристрій для здійснення способу передавання дискретної інформації (Деклараційний патент на винахід №49174 А, МКІ Н03М13/00, G06F15/00, бюл №9, 2002р), який вміщує персональний комп'ютер у складі центрального процесора, оперативного запам'ятовувального пристрою, постійного запам'ятовувального пристрою та носія інформації, канал зв'язку, блок вузькосмугових фільтрів, компаратор та джерело опорної напруги, причому до каналу зв'язку підключені виходи вузькосмугових фільтрів з передавального боку і один зі входів компаратора з приймального, другий вхід компаратора зв'язаний з виходом джерела порогової напруги, входи вузькосмугових фільтрів підключені до виходу послідовного порту, а вихід компаратора з'єднаний з одним зі входів паралельного порту, за допомогою системного каналу центральний процесор пов'язаний з модулями персонального комп'ютера, послідовним та паралельним портами Недоліком цього пристрою є те, що для забезпечення його роботи розглядається спектр кодової комбінації, що доцільно робити лише для високих швидкостей передавання та довгих ЛІНІЙ зв'язку Крім цього, передавання кодової комбінації здійснюється у інтервали часу, що примикають один до одного, що, в свою чергу, приводить до обмеження швидкості передавання, збільшення часу передавання і неефективного використання каналу зв'язку В основу винаходу поставлена задача створення пристрою передавання інформації, в якому за рахунок введення нових блоків та зв'язків зменшується час передавання інформації, підвищується швидкість передачі та збільшується ефективність використання каналу Відбувається за рахунок того, що сигнали формуються не в інтервалах часу, що примикають один до одного, а в інтервалах, які перекриваються на половину бітового часового інтервалу Поставлена задача досягається тим, що до пристрою , який вміщує канал зв'язку, блок з восьми вузькосмугових фільтрів, персональний комп'ютер, який вміщує в собі системний канал, центральний процесор, оперативний запам'ятовувальний пристрій, постійний запам'ятовувальний пристрій та носій інформації, компаратор, джерело опорної напруги та паралельний порт, додатково введені додатковий (дев'ятий) вузькосмуговий фільтр, суматор, другий паралельний порт та програмований таймер На фіг 1 представлені часові діаграми, які ілюструють пропонований спосіб передавання інформації, на фіг 2 - схема пристрою, яка реалізує спосіб передавання інформації, на фіг 3 - схема програмного забезпечення для режиму передавання інформації, на фіг 4 - схема програмного забезпечення для режиму приймання інформації Пристрій для приймання-передавання інформації (фіг 2) вміщує канал зв'язку 1, до якого підключений вихід суматора 2, дев'ять входів якого з'єднані з ВІДПОВІДНИМИ виходами дев'яти вузько 61383 смугових фільтрів блоку 3, компаратор 4, перший вхід якого з'єднаний з каналом зв'язку 1, а другий з джерелом опорної напруги 5, перший паралельний порт 6, ВІСІМ розрядів каналу А, якого підключені до восьми входів вузькосмугових фільтрів, а нульовий розряд каналу В - до входу дев'ятого фільтру блоку 3, другий паралельний порт 7, нульовий розряд каналу А якого з'єднаний з виходом компаратора 4, а нульовий розряд каналу В - зі входом дозволу роботи лічильника СТО програмованого таймера 8, вхід дозволу роботи лічильника СТ1 якого підключений до першого розряду каналу В першого паралельного порту 6, а тактовий вхід CLK першого лічильника СТ1 - до тактового входу CLK нульового лічильника СТО та до системного каналу 9, за допомогою якого центральний процесор 10 зв'язаний з оперативним запам'ятовувальним пристроєм U, постійним запам'ятовувальним пристроєм 12 та носієм інформації 13, що входять до складу персонального комп'ютера 14, а також з паралельними портами 6 та 7 і програмованим таймером 8 Суть способу полягає втому, що передавання інформації здійснюється косинусоподібними імпульсами в часових інтервалах, що перекриваються між собою на половину тривалості, як це показано на фіг 1 Описаний спосіб включає дм в такій ПОСЛІДОВНОСТІ На передавальному боці зчитування байта дискретної інформації з носія 13 персонального комп'ютера 14, визначення тривалості передавання одного імпульсу х виходячи зі швидкості передавання в програмному режимі за допомогою персонального комп'ютера 14, формування стартового імпульсу за допомогою розряду РВО першого паралельного порту 6, послідовне виведення восьми інформаційних розрядів через канал А першого паралельного порту 6 через інтервали часу х/2 які визначаються за допомогою програмованого таймера 8, виділення з прямокутних імпульсів основної гармоніки і формування косинусоїдних імпульсів за допомогою блока вузькосмугових фільтрів З, об'єднання дев'яти паралельних, зсунутих за часом, сигналів в один ЛІНІЙНИЙ за допомогою суматора 2, передавання ЛІНІЙНОГО сигналу до каналу зв'язку 1 На приймальному боці приймання з каналу зв'язку 1 стартового імпульсу по визначенню амплітуди за допомогою компаратора 4 та джерела опорної напруги 5, визначення часових відрахунків х/2 за допомогою програмованого таймера 8, фіксація амплітуди сигналу у визначені відрахунки часу і порівняння її з пороговим значенням за допомогою компаратора 4, джерела опорної напруги 5 та паралельного порту 7, перетворення отриманої інформації у байтовий формат в програмному режимі за допомогою персонального комп'ютера 14 і записування її на носій 13 Введення додаткового смугового фільтра, суматора, паралельного порту та програмованого 61383 8 шого біта Процес почергового виведення бітів таймера із ВІДПОВІДНИМИ завязками дозволяє реачерез фіксовані часові інтервали за розрядами лізувати передавання інформації косинусоїдними каналу А першого паралельного порту 6 продовімпульсами в часових інтервалах, що перекриважується доти, поки весь байт не буде переданий ються між собою на половину тривалості Кожний із сформованих імпульсів поступає на вхід Пристрій працює у ВІДПОВІДНОСТІ ІЗ алгоритВІДПОВІДНОГО вузькосмугового фільтра блоку З, мом, що реалізований схемами, наведеними на який виділяє першу гармошку сигналу, формуючи фіг 3 та фіг 4 косинусоїд-ний імпульс Ці ПОСЛІДОВНО розташовані При необхідності передавання інформації ценв часі на виходах фільтрів імпульси суматором 2 тральний процесор 10 проводить ініціалізацію ЗОВоб'єднуються в ЛІНІЙНИЙ сигнал і передаються до НІШНІХ пристроїв таким чином, що канали РА та РВ каналу зв'язку Процес продовжується до тих пір, першого паралельного порту 6, а також канал РВ поки вся інформація не буде передана до каналу другого паралельного порту 7 налаштовуються на зв'язку режим простого виведення інформації, а канал РА другого паралельного порту 7 - на режим простого В режимі приймання інформації до лічильника введення інформації Лічильники програмованого СТО програмованого таймера 8 записується мактаймера 8 налаштовуються на режим переривансимально МОЖЛИВе ЧИСЛО N m a x Компаратор 4 ПОріня термінального рахування Після цього, виходявнює сигнал в каналі зв'язку 1 з пороговим значенчи із швидкості передавання визначається триваням напруги, яке визначається джерелом 5 Досягнення напругою значення порогового озналість часового інтервалу у ВІДПОВІДНОСТІ з чає, що з каналу зв'язку 1 надійшов стартовий імформулою пульс Центральний процесор 10 здійснює постійне опитування нульового розряду каналу РА (3) 9v, другого паралельного порту 7, до якого підключеКоефіцієнт 8/9 дозволяє врахувати наявність у ний вихід компаратора Наявність одиниці при кодовій комбінації стартового імпульсу Після цьоопитуванні свідчить про надходження стартового го центральний процесор 10 здійснює програмуімпульсу При цьому центральний процесор 10 вання лічильника СТ1 програмованого таймера 8, через нульовий розряд каналу РВ другого паралезаписуючи до нього максимально можливе число льного порту 7 дає дозвіл на роботу лічильника Nmax 3 носія інформації 13 зчитується байт даних, СТО програмованого таймера В режимі читання що має передаватися на льоту фіксується поточне значення, нараховане лічильником і порівнюється зі значеннями, що виПісля ЦЬОГО на нульовий та перший розряди значаються формулою (4) При досягненні цих каналу РВ першого паралельного порту 6 передазначень, які визначають часові позначки, через ються одиниці, перша з яких починає формувати нульовий розряд каналу РА другого паралельного стартовий імпульс кодової комбінації, о друга, порту 7 зчитується значення сигналу, сформоваприходячи на вхід дозволу роботи GATE лічильниного компаратором Якщо рівень сигналу перевика СТ1 програмованого таймера, дозволяє йому щує порогове значення, то з каналу зв'язку надійпрацювати як лічильнику тактових імпульсів В шла одиниця, якщо ні - то нуль Після зчитування режимі читання на льоту фіксується поточне знавосьми інформаційних розрядів, вони переводятьчення, нараховане лічильником і порівнюється зі ся в байтовий формат і записуються на носій інзначеннями формації 13 персонального комп'ютера 14 Процес продовжується до тих пір, поки вся інформація і N,=Nmax-^-, (4) каналу зв'язку 1 не буде прийнята де і - порядковий номер біта, що передається, Оскільки час передавання байту інформації fo -тактова частота системного генератора, що прототипом становить 8т, а пропонований спосіб подається на входи CLK ЛІЧИЛЬНИКІВ програмоваскорочує його до 10т/2=5т то зменшується час пеного таймера 8 редавання, а ВІДПОВІДНО і збільшується швидкість у При досягненні значення Ni починається пе1,6 рази ВІДПОВІДНО збільшується і ефективність редавання першого інформаційного біта через використання каналу зв'язку розряд РАО першого паралельного порту 6 При Даний спосіб та пристрій доцільно виконувати досягненні значення N2 починається передавання на базі персонального комп'ютера ІВМ-РС Схеми другого інформаційного біта через розряд РА1 фільтрів, компаратора, суматора на базі операційпершого паралельного порту 6, а через розряд них підсилювачів докладно описані в літературі (П РВО першого паралельного порту 6 виводиться Хоровиц, У Хилл Искусство схемотехники - М нуль, що означає закінчення стартового імпульсу Мир, 1989) Паралельні порти, програмований При досягненні значення N3 починається передатаймер та джерело опорної напруги реалізовані вання третього інформаційного біта через розряд інтегральними схемами РА2 першого паралельного порту 6, а через розряд РАО першого паралельного порту 6 виводиться нуль, що означає закінчення передавання пер 61383 10 11 61383 Фіг. З 12 61383 13 14 Початок їнїщатзація пристроїв Визначення швидкості передавання Перезавантаження СТ1ПТ8 ні ФІГ. 4 Комп'ютерна верстка А Ярославцева Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119