Brevet FR2281010A1 — publié le 19760227

La présente invention a pour objet un dispositif électronique de traitement de signaux, permettant w notent de valider* comptabiliser et enregistrer des impulsions périodiques. Le dispositif est utilisable notamment dans les téle colPrPueications et plus particulièrement dans les centraux téléphoniques pour enregistrer des signaux en code décimal tels que des impulsions de mimérotation ou de taxation. On connatt déjà de nombreux dispositifs électroniques permettant le traitement d' impulsions de numerotation, lesdites impulsions étant mémorisées notaient par des bascules bistables réalisées par exemple en éléments discrets sur cartes de circuits imprimés. De tels dispositifs necessitent, à raison d'un groupe de bascules par train d1 impulsions, un nombre important de bascules notamment dans chaque enregistreur d'un autocoprrautateur téléphonique. D'autre part, les impulsions de numérotation reçues dans l'enregistreur, étant généralement détectées par un relais électromécanique, il est nécessaire d'intercaler une bascule notable entre le contact de ce relais et chaque groupe de bascules bistables afin de protéger ces dernières contre les impulsions parasites et les rebondissements du contact de relais. Ces dispositions nécessitent par conséquent un natériel considérable en nombre de cartes de circuits imprimés et en liaisons de raccordement. Le but de l'invention est de réaliser un dispositif de traitement de signaux permettant de les valider tout en assurant une protection efficace contre les impulsions parasites et les rebondissements et ensuite de les enregistrer. Le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend, en relation avec une base de temps des moyens de validation des impulsions reçues comprenant des moyens de temporisation et de sélection de niveaux logiques pour valider après temporisation chaque impulsion reçue, des moyens de comptage permettant le comptage binaire des impulsions validées, des moyens d'enregistre ment pour mémoriser le nombre des impulsions validées des séries d'impulsions reçus, lesdits moyens enregistreurs étant reliés aux moyens temporisateurs par un circuit d'écriture à portes, des moyens d'effacement et de remise à zéro permettant, en liaison avec les moyens de temporisation, une remise à zéro temporisée des moyens de comptage, et des moyens de transfert des informations, permettant de contro^ler les impulsions reçues, de les compter par série, d'entre gistrer les chiffres binaires dénombrant les impulsions de chaque série et de transférer lesdits chiffres dans une unité de stockage. La mise en oeuvre de l'invention permet de présenter un dispositif de traitement compact et d'un très faible volume (une seule carte de 18 x 8 cm, par exemple), ledit dispositif, réalisé en circuits intégrés C/MOS, offrant une grande capacité de stockage. De plus, les circuits intégrés CIMES ayant une bonne immunité aux bruits, cet équipement pourra etre utilisé dans les milieux perturbés. Outre son utilisation dans les organes d'enregistrement et d'analyse de la numérotation tels que les enregistreurs et les traducteurs, le dispositif selon l'invention peut être appliqué avantageusement dans tous SyStèmes nécessitant la mémorisation des numéros d'abonnés, tels que par exemple les systèmes de taxation et d'observation de trafic. Les caractéristiques de l'invention seront mises en évidence au cours de la description ci-après d'une forme de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple, à l'aide des figures annexées parmi lesquelles - la figure I représente schématiquement un dispositif d'enregistrement d'impulsions selon l'invention - la figure 2 donne le diagramme des signaux de fonctionnement des circuits de temporisation et de mise en forme des impulsions avant la mise en mémoire de celles-ci - la figure 3 représente le diagramme des signaux de fonctionnement et de mise en forme d'une impulsion précédée et suivie de signaux parasites (rebondissements de contact, par exemple). Dans la forme d'exécution selon l'invention représentée figure 1, le dispositif comporte un compteur CT utilisé en temporisateur dont cinq premiers étages sont utilisés, leurs sorties étant repérées respectivement Ql à Q5. L'entrée Rzl de remise à zéro du compteur-temporisateur CT est reliée d'une part à une résistance Ri connectée à la polarité négative de la source d'alimentation des circuits électroniques et, d'autre part, au contact n du relais détecteur d'impulsions (non représenté sur la figure) ledit contact étant connecté à la polarité positive d'alimentation. L'entrée de commande Ecl reçoit les inpulsions d'horloge d'une base de temps BT par l'intermédiaire d'une porte NON-ET Pi. Les sorties Ql et Q2 sont en liaison directe avec deux entrées d'une porte NON-ET P2 à quatre entrées et les sorties Q3 et Q4 sont respectivement en liaison avec les deux autres entrées de ladite porte par l1intermédiaire de portes NON-OU P3 et P4 montées en inverseurs. Les sorties Q2 et Q5 sont reliées aux entrées d'une porte NON-ET P5 dont la sortie est reliée à la seconde entrée de la porte Pi. Les sorties QI et Q5 sont reliées respectivement aux entrées d'une porte NON-ET P6 dont la sortie est reliée aux deux entrées d'une porte NON-ET P7, la sortie de ladite porte accedant à entrée de remise à zéro Rz2 d'un compteur binaire CB. L'entrée de commande Ec2 dudit compteur est reliée à la sortie de la porte P2. Les sorties Q6 à Q9 de quatre premiers étages du compteur CB sont reliées respectivement à l'entrée D (Dl à D4) de registres à décalages RDI à RD4. La sortie Q (Qil à Q14) de chaque registre est reliée à l'entrée El à E4 du cosutateur électronique Il à 14 de rang correspondant. Les sorties S1 à S4 desdits co = tateurs peuvent être reliées à une unité de stockage des informations, non représentée (enregistreur magnétique ou imprimante, par exemple). Le dispositif est également relié à l'unité de stockage par deux entrées CP et PT, accédant respectivement à deux portes NON-OU P8 et P9, deux résistances R2, R3 alimentées à la polarité négative étant chacune respectivement connectée auxdites entrées. L'entrée PT est reliée en parallèle aux entrées de contrôle Cl à C4 des co utateurs I1 à 14. La sortie de la porte P8 est reliée en parallèle aux entrées d'horloge H (H1 à H4) des registres RD1 à RD4. La seconde entrée de la porte P8 est reliée à la sortie de la porte P9 dont la seconde entrée est elle-même reliée à la sortie Q4 du compteur temporisateur CT. La majeure partie des éléments utilisés sont réalisés à titre d'exemple en boîtiers de circuits intégrés C/MOS, de type RCA, série 4000 dont les références sont données ci-après - compteur temporisateur CT : CD 4024 AE - compteur binaire CB : CD 4024 AE - registres à décalage RDl à RD4 : CD 4006 AE - commutateurs I1 à I4 : CD 4016 AE - portes P1, P5, P6, P7 : CD 4011 AE - portes P3, P4, P8, P9 : CD 4001 AE - porte P2 : CD 4012 AE. La réalisation décrite utilise une source de tension de -12 volts, la polarité négative constituant le niveau logique O et la polarité positive constituant le niveau 1. Le dispositif décrit fonctionne de la façon suivante - Non réception d'impulsion de numérotation Aucune impulsion n 'étant reçue, le contact n du relais de numérotation est ouvert et un potentiel négatif (état O) est appliqué à travers R1 sur l'entrée de remise à zéro RzI du compteur temporisateur CT. Les sorties- Q1, Q3 et Q4 de ce dernier sont à l'état O et les sorties Q2 et Q5 délivrent un signal d'état 1 du fait du verrouillage de la porte P1. La porte P5 délivre ainsi un signal d'état 0 sur la porte P1 qui maintient un état I en sortie, rendant ainsi inopérants les signaux de l'horloge BT sur entrée Eci du compteur CT. - Réception des impulsions de numérotation Durant la réception de chaque impulsion, le contact n se ferme et présente la polarité positive (état 1) sur l'entrée Rzl du compteur CT. Les sorties Q2 et Q5 passent à l'état 0. La porte P5 délivre l'état 1 qui débloque la porte P1 : les signaux de l'horloge BT, bien qu'étant présentés sur l'entrée Ec1 du compteur CT, n > ont aucune action sur ce dernier tant que son entrée Rzl est à l'état 1, ce qui force ledit compteur à garder l'état O sur toutes ses sorties Q. Durant l'intervalle de temps séparant deux impulsions, le relais de numérotation (non représenté) revient au repos ; son contact n s'ouvre, ce qui redonne l'état O sur l'entrée Rzl du compteur CT dont les bascules sont ainsi déverrouillées, chaque étage de bascule s'inversant sous l'action des fronts négatifs des signaux d'entrée de l'étage précédent de façon à diviser par deux la fréquence desdits signaux. Ceci apparatt sur le diagramme de la figure 2 qui, selon un exemple de réception de deux impulsions, montre qu'après chaque impulsion, durant l'état O de l'entrée Rzl du compteur CT, le signal délivré en sortie Q1 de son étage 1 s'inverse sous l'action des fronts négatifs des signaux d'horloge.De même le signal délivré en sortie Q2 s'inverse en coincidence avec le front négatif du signal délivré en sortie Q1, le raisonnement étant analogue pour les sorties Q3 à Q5. - Validation des impulsions reçues La conjonction des signaux d'état I délivrés en sorties Q1 et Q2 et celle des signaux d'état O délivrés en sorties Q3 et Q4 provoque, avec l'action des portes inverseuses P3 et P4, le déblocage de la porte P2 qui délivre un signal d'état O sur l'entrée Ec2 du compteur binaire CB. Ce signal signifie que l'impulsion de numérotation a été reçue et contrôlée.Ainsi sur le diagramme de la figure 2 la première impulsion reçue I1R est validée par l'impulsion liv et la seconde impulsion reçue I2R est validée par l'impulsion 12?. Chaque impulsion validée a une durée égale à celle d'un pas du compteur, ladite impulsion validée apparaissant au bout d'une temporisation t comprise entre deux à trois pas après la fin de l'impulsion reçue. La période PI des impulsions validées est identique à celle des impulsions reçues. - Condition de validation des impulsions reçues : pour que les impulsions reçues soient correctement validées, c' est-à-dire qu'elles puissent engendrer simultané- ment les états 1, 1, O, O sur les sorties respectives Q1, Q2, Q3, Q4 du compteur CT, la durée du "trou" TR, c'est-à-dire de l'intervalle entre deux impulsions consécutives ne devra pas être inférieur à trois pas du compteur. - Inscription du nombre d'impulsions de chaque série reçue Au cours de la réception des impulsions, le compteur binaire CB affiche successivement en chiffre binaire sur ses sorties Q6 à Q9, le rang de chaque impulsion validée de la série reçue sur son entrée Ec2. Tant que la série d'impulsions n'est pas terminée les chiffres donnés successivement par le compteur CB ne sont pas inscrits dans les registres à décalage RD1 à RD4. En effet, pour effectuer l'inscription il faut que l'entrée H desdits registres soit portée d'un niveau haut (etat 1) à un niveau bas de tension (état o). Ceci est obtenu par la sortie Q4 du compteur-tenporisateur CT et par les portes NON-OU P9 et P8 dont une entrée est à l'état O par le potentiel négatif présenté à travers les résistances R3 et R2, la sortie de la porte P8 reflétant l'état de la sortie Q4 dudit compteur. L'examen du diagramme de la figure 2 montre que l'inscription du chiffre binaire présenté par le compteur CB est effectué dans les registres lorsque la sortie Q4 du compteur-temporisateur CT passe de l'état 1 à l'état 0, soit après une temporisation T1 de 12 pas comptée à partir de la fin de la dernière impulsion validée de la série d'ispulsions reçues. - Condition d'inscription du nombre d'impulsions totalisées par série Pour que cette inscription s'effectue correctement, c'est-à-dire après la réception de la dernière impulsion de chaque train d'impulsions, il faut nécessairement que la période PI desdites impulsions soit inférieure à la durée de la temporisation T1, c'est-à-dire à 12 pas du compteur ou à 12 signaux d'horloge. Dans le cas contraire, en effet, la sortie Q4 de CT passerait de l'état I à l'état O après que la première impulsion ait été reçue, provoquant ainsi l'inscription du chiffre 1 binaire dans les registres dans tous les cas de réception d'au moins deux impulsions. 11 faut donc PI - Remise à zéro du compteur CB Elle a lieu sous le contrôle de la porte P6 lorsque les sorties Q1 et QS de CT sont à l'état 1, c'est-à-dire un pas après la commande d'écriture, soit au bout d'une temporisation T2 de 13 pas comptés à partir de la fin de la dernière impulsion validée. La remise à zéro de CB s'effectuant par une commende d'état 1 sur Rz2, la porte inverseuse P7 fournit ledit état. - Arrêt des signaux d'horloge Cet arrêt s'effectue par l'interidiaire des portes P5 et FI à l'instant ou les sorties Q2 et Q5 du compteur CT prennent l'état 1, c'est-à-dire un pas après la conmaade de remise à zéro dudit compteur, soit au bout d'une temporisation T3 de 14 pas comptés à partir de la fin de la dernière impulsion validée. - Enregistrement de la numérotation le nombre d'impulsions de chaque série d'impulsions de numérotation est, ainsi qu'on l'a vu précédem*ent, comptabilisé et stocké en binaire sur les étages de méme rang des registres à décalage RD1 à RD4 chaque fois que la sortie Q4 passe de l'état 1 à l'état 0, le chiffre binaire inscrit après chaque série suivante reçue étant décalé d'un étage par rapport à celui de la série précédente. A la fin de la numérotation à N chiffres, chaque registre est ainsi chargé jusqu'à l'étage N, de sorte que le nombre d'impulsions de la première série est enregistré sur étage N de chaque registre, celui de la seconde série sur l'étage N-l... et celui de la dernière série sur l'étage d'entrée. Par des connexions effectuées extérieurement aux bottiers des registres RDI à RD4, les étages de chaque registre sont reliés en série, lesdits registres comprenant ainsi 18 étages, selon la réalisation prise en exemple, ce qui permet l'enregistrement d'une numérotation pouvant atteindre jusqu'à 18 chiffres0 Bien entendu la capacité d'enregistrement n'est pas limitée. Elle peut être doublée, triplée, etc.. en raccordant deux, trois, etc... groupes de boîtiers tels que RD1 à RD4 en série. - Transfert de la numérotation Lorsque l'unité de stockage est prête à réceptionner les informations binaires présentes dans les registres RD1 à Riz4, ladite unité présente une commande d'état 1 sur l'entrée PT puis émet une succession d'impulsions sur le fil CP. le niveau logique 1, appliqué sur le fil PT, est présenté sur les entrées de contrôle C1 à C4 des commutateurs électroniques I1 à I4 afin d'autoriser la continuité électrique entre les entrées El à E4 et les sorties respectives S1 à S4. Les impulsions présentées sur le fil CP permettent la progression étage par étage des informations contenues dans les registres vers leur sortie Q, puis le transfert desdites informations vers l'unité de stockage par l'intermédiaire des commutateurs électroniques Il à I4. - Validations d'impulsions comportant des signaux parasites (rebondissements de contacts Le diagramme de la figure 3 montre que des impulsions parasites ipl à ip6 qui encadrent l'impulsion reçue IR sont éliminées par le compteur temporisateur CT dès le second étage dudit compteur, lesdits signaux parasites étant partiellement éliminés en sortie Q1 (spl à sp3), puis définitivement en sortie Q2. En effet, le front de l'impulsion parasite Ipl déclenche l'horloge et fait passer les sorties Q2 et Q5 à l'état 0. Le front négatif du premier signal d'horloge provoque le passage de O à 1 du signal délivré en sortie Q1, ledit signal (spi) restant à l'état 1 durant l'état O de l'entrée Rzl puis revenant à l'état O lorsque Rzl passe à l'état 1 sous l'action de l'impulsion parasite ip2. Le front négatif du second signal horloge survenant alors que l'entrée Rzl est à l'état 1 engendré par l'impulsion parasite ip3, le signal d'état O délivré en sortie Q1 n'est pas modifié. Selon le mEme processus, les impulsions parasites ip4 à ip6 permettent la découpe de signaux parasites sp2, sp3 en sortie Q1 sous l'action des fronts négatifs d'horloge. L'impulsion validée IV est obtenue après une temporisation t comprise entre 2 et 3 pas après la fin de la dernière impulsion parasite ip6. - Groupement de dispositifs Des dispositifs selon l'invention tels que celui représenté figure 1 peuvent être groupés pour desservir une même unité de stockage en empruntant pour le transfert des informations, une voie con-me raccordée aux sorties S1 à S4 multiplées de ces dispositifs. L'horloge BT est egalement multiplée sur les portes P1 desdits dispositifs. Les coatacts n de chaque dispositif appartiennent à des relais détecteurs de numérotation reliés à des organes récepteurs (enregistreurs) affectés auxdits dispositifs à raison d'un organe et d'un relais par dispositif. L'unité de stockage sera alors dotée d'un explorateur pas à pas se connectant sur les fils CP et PT de chaque dispositif de manière à vider à tour de r81e les registres desdits dispositifs, lorsqu'ils sont chargés, dans l'unité de stockage. REVENDICATIONS 1/ Dispositif électronique de traitement de signaux, permettant de valider, comptabiliser et enregistrer des signaux de code décimal tels que des impulsions de numérotation ou de taxation, caractérisé par le fait qu'il comprend, en relation avec une base de temps (BT), des moyens de validation des impulsions reçues (CT1 D2 D3 D4) comprenant des moyens de temporisation (CT) et de sélection de niveaux logiques (P2, P3, P4) pour valider après temporisation chaque impulsion reçue, des moyens de comptage (CB) permettant le comptage binaire des impulsions validées, des moyens d'enregistrement (RD1 à RD4) pour mémoriser le nombre des impulsions validées des séries d'impulsions reçues, lesdits moyens enregistreurs étant reliés aux moyens temporisateurs par un circuit d'écriture à portes (P8, P9), des moyens d'effacement et de remise à zéro (P6, P7) permettant, en liaison avec les moyens de temporisation, une remise à zéro temporisée des moyens de comptage, et des moyens de transfert (I1 à I4, P8, P9) des informations, permettant de contrôler les impulsions reçues, de les compter par série, d'enregistrer les chiffres binaires dénombrant les impulsions de chaque série et de transférer lesdits chiffres dans une unité de stockage. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de temporisation et sélection de niveaux logiques comprennent un premier compteur temporisateur (CT) dont l'entrée (Ecl) de commande reçoit des signaux d'horloge (BT) par l'intermédiaire d'une première porte (P1) et dont l'entrée de positionnement (Rzl) reçoit des impulsions d'une polarité donnée, ladite entrée de positionnement étant reliée à une résistance (R1) connectée à la polarité contraire, les sorties (Q1 à Q4) des quatre premiers étages dudit compteur étant reliées à une seconde porte (P2) sélectrice des niveaux logiques délivrés en sorties desdits étages, les sorties des deux premiers étages étant en liaison directe avec ladite porte et les sorties des troisième et quatrième étages étant reliées à celle-ci par l'intermédiaire de portes inverseuses (P3, P4) de sorte que, le compteur temporisateur (CT) étant bloqué durant la réception des impulsions et progressant après la réception de chacune d'elles, la porte sélectrice (P2) sélectionne les niveaux logiques 1, 1, O, O lorsqu'ils apparaissent simultanément sur les sorties respectives (Q1 à Q4) des quatre premiers étages dudit compteur, de manière que les impulsions reçues (IR) soient validées et répercutées en sortie de ladite porte sélectrice sous forme d'impulsions calibrées à la durée d'un pas du compteur, chaque impulsion validée étant décalée, par rapport à l'impulsion reçue, d'une durée équivalente à celle d'une progression de deux à trois pas du compteur. 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la porte sélectrice (P2) est une porte à fonction ET. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens de comptage permettant le comptage binaire des impulsions validées comprennent un second compteur binaire (CB) dont 1 'entrée de commande est reliée à la sortie de la porte sélectrice (P2) de sorte que ledit compteur indique en chiffre binaire le nombre d'impulsions validées. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les moyens enregistreurs pour mémoriser les nombres d'impulsions validées des séries d'impulsions reçues comprennent des registres à décalage (RD1 à RD4), chaque entrée d'information (D) d'un registre de rang donné étant reliée à une sortie (Q6 à Q9) d'un étage de rang correspondant du compteur binaire (CB), les entrées d'horloge (H) desdits registres étant reliées en parallèle à la sortie dtune première porte d'accès aux registres (P8) à deux entrées dont l'une est reliee a une résistance de polarisation (R2) connectée à la polarité négative et dont l'autre entrée est reliée à une seconde porte (P9) d'autorisation dtinscrip- tion à deux entrées, une entrée de ladite seconde porte étant reliee a une résistance de polarisation (R3) connectée à la polarité négative et l'autre entrée etant reliée à la sortie (Q4) du quatrième étage du compteur-temporisateur (CT) de sorte que ladite sortie ne conide l'inscription, dans les registres, du chiffre binaire comptabilisant les impulsions validées d'une meme série, qu'après une première temporisation (T1) dont la durée comptée à la fin de la dernier impulsion de la série dtimpulsions validées, est égale à 12 pas du compteur temporisateur (CT). 6/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la porte d'accès aux registres (P8) et la porte d'autorisation d'inscription (P9) sont des portes à fonction OU. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les moyens d'effacement permettant une remise à zéro temporisé des moyens compteurs comprennent une porte (P6) à deux entrées reliées respectivement aux sorties (Q1, Q5) du premier et du cinquième étage du compteur temporisateur (CT), la sortie de ladite porte étant en liaison avec l'entrée de remise à zéro (Rz2) du compteur binaire (cob) de sorte que l'effacement dudit compteur indiquant le nombre dtimpulsions validées d'une série s'effectue sur commande desdites sorties après une seconde temporisation (T2) dont la durée, comptée à la fin de la dernière impulsion de la série d'impulsions validées, est égale à 13 pas du compteur temporisateur. 8/ Dispositif selon ltune des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qutil comporte des moyens d'arrêt des signaux d'horloge après temporisation, comprenant une porte (P5) à deux entrées reliées respectivement aux sorties (Q2, Q5) du second et du cinquième étage du compteur temporisateur (CT), la sortie de ladite porte étant reliée à la première porte (P1) de sorte que celleci se bloque après une troisième temporisation (T3) dont la durée, comptée à la fin de la dernière impulsion de la série d'impulsions validées, est égale à 14 pas du compteur temporisateur0 9/ Dispositif selon les revendications 1, 2 et 7, caractérisé par le fait que la porte de commande d'arrêt (P5) et la porte d'arrêt (P1) des signaux d'horloge sont des portes à fonction ET. 10/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les moyens pour transférer les informations dans une unité de stockage comprennent un jeu de commutateurs électroniques (I1 à 14) dont les entrées d'informations (E1 à E4) sont reliées chacune à la sortie d'un registre à decalage (RD1 à RD4) de mEme rang, les entrées de contrôle (C1 à C4) desdits commutateurs étant reliées en parallele à l'entrée polarisée de la porte d'autorisation d'inscription (P9), lesdites entrées de contrôle étant également reliées à une première entrée (PT) de raccordement à à de stockage une seconde entrée (cp) de raccordement à ladite unité étant reliée à l'entrée polarisée de la porte (P8) d'accès aux registres, les sorties (S1 à 54) des commutateurs électroniques étant reliées à l'unité de stockage de sorte que ladite unité déclenche le transfert des informations contenues dans les registres en présentant d'une part un potentiel fixe sur la première entrée (PT) pour bloquer la porte d'autorisation d'inscription et débloquer les commutateurs et, d'autre part, des impulsions sur la seconde entrée (CP) pour provoquer le décalage des informations contenues dans les registres et le transfert desdites informations dans l'unité de stockage. 11/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les compteurs, registres, portes et commutateurs sont réalisés en circuits intégrés C/MOS, le compteur temporisateur (CT) et le compteur binaire (CB) étant du mamie type. 12/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait qu'il comprend plusieurs dispositifs commandés par une même horloge et raccordés à l'unité de stockage par une voie commune, leurs sorties multiplées étant reliées à ladite voie et l'horloge étant multiplée sur les premières portes (P1) desdits dispositifs.