Brevet FR2378406A1 — publié le 19780818

L'invention concerne un dispositif transcodeur de signaux, et notamment de signaux en code Morse, afin d'effectuer la conversion automatique en code binaire de tous les signaux électriques du code Morse, de manipulation manuelle ou automatique, et ceci jusqu'8 des vitesses très élevées. Jusqu'ici, le code Norse ne peut être interprété en clair que par le travail mental d'un être humain, ce qui fait que le résultat final est obtenu avec lenteur et comporte des risques d'erreurs dus à la défaillance physique de l'opérateur. Ces inconvénients réduisent énormément les applications du système Morse qui est un moyen de communication peu coûteux, simple à organiser, consommapt peu d'énergie et surtout présentant un très faible encombrement en fréquences latérales. La présente invention a notamment pour but de remédier à ces inconvénients et concerne, à cet effet, un dispositif transcodeur de signaux, et notamment de signaux en code Morse, caractérisé en ce qu'il comporte une base de temps pour mesurer la durée de chaque signal et de chaque espacement, cette base de temps comprenant un oscillateur et un compteur, des moyens pour remettre à zéro l'os- cillateur et le compteur après chaque signal et chaque espacement, chaque signal et chaque espacement ainsi définis en fonction de leur durée étant introduits dans des moyens de codage commandant des bascules enregistreuses pour enregistrer chaque signal sous-forme de bit dans la bascule enregistreuse du même ordre. Suivant une autre caractéristique de l'inventionS le dispositif comporte un étage temporisateur produisant, à partir des signaux Morse, des tensions complémentaires de signal et d'espacement destinées à autre combinées avec les signaux de sortie du compteur pour déterminer l'instant et la nature de la fonction à déclencher, ces tensions étant contrôlées par les sorties Ru compteur pour que le changement de leur état du + au - et inversement, n'ait lieu que lorsque le compteur est en position zéro. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un étage de contr8le agissant sur l'oscillateur pour commander sa mise en marche et son arrêt, respectivement lors de la réception d'un signal ou d'une absence de signal de durée suf filante. Suivant une autre caractéristique de I'invention, le moyen de codage commandant les bascules enregistreuses comprend pour la discrimination des traits et points des signaux, des étages propres à transformer chaque signal en tension positive ou négative en fonction de sa durée. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen de codage commandant les bascules enregistreuses comprend, pour la progression du codage des différents signaux d'un code, un étage dé- tectant une durée d'un espacement correspondant à la durée de séparation de deux signaux d'un même code. L'invention est représentée, à titre d'exemple non limita- tif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels t - les figures 1 et 2 représentent respectivement les première et seconde parties du transcodeur, - la figure 3 est un diagramme représentant, en fonction du temps évalué en points du code Morse, les signaux de ltoscilla- teur et les signaux- sortant du compteur. La présente invention a, en conséquence, pour but la réalisation d'un appareil automatique qui donne directement le texte en clair des informations transmises en Morse jusqu'à des vitesses très élevées, ainsi que la réalisation de dispositifs de télécommsn- de très rationels par le fait que les fonctions télécommandées se déterminent par code Morse au lieu de changement de fréquence ou de modulations. Avant de décrire la construction et le fonctionnement du dispositif de l'invention, il convient de rappeler les conventions utilisées dans le code Morse. Dans ce code : - un trait a une durée égale à 3 points, - l'espace vide entre deux éléments est égal à 1 point, - l'espace vide entre deux caractères est égal à 3 points, - l'espace vide entre deux mots est égal à 5 points. La présence des éléments d'un code Morse est aussi désignée par le mot 11SIGNAL" et leur absence par le mot l'VIDE". Chaque code Morse commence toujours par un signal, que ce soit un point ou un trait. L'émission~Morse ne comporte pas de codes spéciaux pour les fonctions d'espacement, de retour de chariot, d'interligne et d'inversion chiffre/lettre. Par conséquent, ce dispositif doit four- nir le moyen de fabriquer localement ces codes en synchronisme avec la réception. Excepté le code d'espacement, les autres codes cités ci-dessus ne sont indispensables que lôrsqu'il s'agit de faire imprimer le texte en clair par un télé-imprimeur (électronique). Par conséquent, leur fabrication est confiée au décodeur télégraphique qui fait l'objet d'une autre invention. Dans la description, la durée est exprimée en point du code Morse. Avant d'entrer dans le dispositif, les signaux Morse appliqués aux bornes de RI doivent traverser un circuit intégrateur destiné à éliminer les effets de rebondissement s'il s'agit de signaux provenant d'une source de manipulation manuelle et les parasites né gatifs de courte durée s'il s'agit de signaux provenant d'un récepteur de trafic. Dans ce -dernier cas, les signaux sont supposés être déjà débarrassés de toute composante alternative et passablement amplifiés pour avoir un niveau compatible avec les circuits logiques qui constituent le dispositif. Ces signaux sont ensuite régénérés par une bascule de Schmitt (trigger de Schmitt) formée par les portes logiques NI et N. Les signaux directs et leurs compléments fournis respectivement par les sorties de Nt et N2 commandent la base de temps qui mesure la durée de chaque signal et de chaque vide, dont les résultats permettent l'identification de chaque code Morse et la formation d'un code binaire équiValent. La base de temps du dispositif est particulièrement conçue pour permettre le déclenchement des fonctions de commande diverses, les unes durant un signal, les autres durant un vide. Elle comprend, en premier lieu, un oscillateur générateur de signaux carrés, formé par les portes ND17 et N4, de fréquences réglables par le potentiomètre PI. En principe, cette fréquence est telle que chaque période de l'oscillateur a une durée égale à 0t25 de celle d'un point du code Morse à recevoir. Mais cette précision n'est nullement nécessaire car le fonctionnement du dispositif reste parfaitement correct lors- que la fréquence réelle de l'oscillateur est entre les limites + 25 % et - 25 % de celle prévue en principe. Cette grande tolérance permet au dispositif de pouvoir travailler avec les signaux Morse de manipulation manuelle, de façon aussi sûre qu'un bon opérateur. Les signaux carrés fournis par ltoscillateur sont comptés par un compteur binaire de quatre bits (le C.I. 7495) qui fournit des éléments nécessaires à la détermination de l'instant de déclenchement des fonctions. Comme l'oscillateur est utilisé tantôt pour mesurer la dn- rée d'un signal, tantôt celle d'un vide, lui et le compteur sont remis à zéro (R0) à chaque passage du signal au vide par le FF2 et du vide au signal par le FP3. D'autre part, le déclenchement d'une fonction durant un signal ou durant un vide ne peut s'effectuer qu'à l'aide, soit d'une tension signalant la présence du signal notée Vp qui est positive durant un signal et négative durant un vide, soit celle signalant la prdsence d'un vide, notée Vp qui n'est autre que le complément de Vp et qui est négative durant un signal et positive durant un vide. Pour éviter le déclenchement intempestif des fonctions de commande, le changement d'état de ces tensions Vp et Vp est contrôlé par le FF1 pour n'avoir lieu qu'après la remise à zéro du compter binaire0 Les sorties As 3, C, D et A, B, " D du compteur associées à la tension Vp permettent de déterminer l'instant de déclenchement des fonctions qui doivent avoir lieu durant un signal, et associées à VpS pour les fonctions durant un vide. Le choix de chaque instant différent est confié aux différentes portes NAND de ND18 à ND27. Le FF4 contrôle la mise en marche et l'arrêt du dispositif. I1 ne démarre celui-ci que lorsque le premier signal reçu (après un vide prolongé) a une durée suffisante pour autre considéré comme un vrai signal du code Morse et l'arrêt lorsqu'il y a un vide prolongé. Les FP5 et FF6 déterminent le cbdage d'un point ou d'un trait. Le PF7 signale la séparation entre deux éléments consécutifs d'un mime code Morse. Représenté dans la figure 2 le compteur en anneau formé des FF8, rP9, FF10, PFII, FF12, et FF13, commande le codage en binaire t chaque élément d'un même code, selon son ordre, est codé et enregistré dans des endroits bien déterminés, Le codage binaire est exécuté par des codificateurs, chacun formé de deux portes logiques NAND ND28/ND29, ND30/ND3I, etc.. jusqu'à ND40/ND41. Le résultat final est enregistré dans les bascules enregistreuses de BE1 à BE7 dont les sorties Q1 à Q7 représentent la combinaison binaire correspondant à chaque code Morse reçu. Pour convertir les codes Morse ayant plus de six éléments chacun (utilisés pour des fins de télécommande), le dispositif doit avoir une sortie binaire de plus de sept bits, soit huit bits pour convertir les codes ayant Jusqu'd sept éléments, neuf bits pour ceux jusqu'à huit éléments, etc... L'extension est sans limite et s'effec tue en ajoutant - un ou des FF après FF13, - une ou des paires de portes NAND après la paire ND40/ND41, - une ou des BE après la BE 7. Le dispositif fournît, d'autre part, d'autres signaux de commande : la tension Vpg l'impulsion de transfert (TIoe), l'impul- sion d'impression (IMP) en parfait sy@chronisme avec les codes Morse reçus, afin de pouvoir employer le code binaire obtenu à des fins diverses : télécommande, faire afficher et défiler le texte en clair provenant de l'émission Morse sur un journal lumineux miniature ou faire imprimer ce texte sur un télé-imprimeur électronique. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant : L'oscillateur est supposé autre déjà réglé sur la fréquence correspondant à la vitesse de transmission de l'émission Morse à re- cevoir. Les signaux Morse à fournir au dispositif sont de tension positive A la suite d'un vide prolongé, ltoscillateur est bloqué par le FF4. Tout le dispositif est mis au repos. L'apparition d'un signal (le premier élément d'un code) provoque le démarrage du dispositif et l'oscillateur commence à fournir des oscillations, comptées par le compteur. A l'instant où ce signal atteint la durée de 0,25 d'un point, FF5 et FF6 commandent le codage d'un point, en fournissant une tension négative à la ligne S. I1 est à noter que tous les élé- ments d'un code sont d'abord considérés comme étant des points. (L'exécution du codage sera détaillée dans la suite). Si la durée de ce signal reste inférieure h 1 ,75 d'un point, il est toujours pris pour un point par le dispositif. Au contraire, si sa durée dépasse 1,75 d'un point, les FF5 et FF6 changent le codage précédemment exécuté en un trait, en fournissant à la ligne S une tension positive. Le vide séparant deux éléments consécutifs d'un même code a une durée de un point. De l'instant 0,25 à 0,50 (à comprendre t de l'instant où ce vide atteint la durée de 0,25 d'un point à celui oh il atteint la durée de 0,50 d'un point) de ce vide, le FF7 laisse passer une impulsion positive sur la ligne AV. Celle-ci fait propres ser le système de codage (représenté sur la figure 2) d'un pas en avant pour que l'élément qui vient d'entre enregistré ne soit pas modifié par l'enregistrement des éléments suivants. les différents éléments d'un même code sont reçus de cette mime façon jusqu'à la fin de celui ci, chacun enregistré dans un endroit différent correspondant à son ordre. Le vide qui suit le dernier signal (dernier élément du code) a une durée de trois points. Durant ce vide, le dispositif fournit dans l'ordre 2 a) de l'instant 1 à 1,25 une impulsion positive de trans- fert sur la ligne TURF. Celle-ei fait passer la combinaison binaire (ou son résultat décodé) sur une mémoire tampon (cette mémoire ne fait pas partie de ce dispositif, mais du décodeur qui fait l'objet d'une autre invention), afin d'autre utilisée par la suite à des fins diverses selon le cas : soit l'impression du texte en clair, soit l'accomplissement d'une fonction de télécommande. b) de l'instant 1,75 à 2, une impulsion positive d'impres- sion sur la ligne IMP. Celle-ci déclenche la fonction d'impression du caractère qui vient- d'être reçu sur le télé-imprimeur (électrcnique) ou 11 affichage de celui-ci sur un journal lumineux ou encore le déclenchement de la fonction télécommandée représentée par ce code Morse. c) de l'instant 1,75 à 2, une impulsion négative de rappel sur la ligne RPL. Celle-ci remet le système de codage au point de départ de nouveau, afin d'être pr8t à effectuer le codage d'un éventuel code suivant. Les codes suivants sont reçus de la m8me façon jusqu'à la fin du mot. S'il s'agit des informations transmises en Morse, chaque caractère est donc accolé à celui qui le précède dans le texte imprimé ou affiche. Le vide qui suit le dernier caractère a une durée de cinq points. Durant ce vide, le dispositif fournit dans l'ordre : a) de l'instant 1 à 1,25 une impulsion de transfert comme déjà décrit en a) ci-dessus pour faire passer en mémoire le dernier caractère reçu. b) de l'instant 1 ,75 à 2 une impulsion d'impression comme déjà décrit en b) ci-dessus pour exécuter l'impression du dernier caractère reçu. c) de l'instant 1,75 à 2 une impulsion de rappel comme déjà décrit en c) ci-dessus pour ramener le système de codage au point de départ. d) de l'instant 2,50 à 2,75 une impulsion négative d'espacement sur la ligne ESP. Celle-ci provoque la formation du code d'espacement, directement dans les bascules enregistreuses, sans faire bouger le système de codage. e) de l'instant 3 à 3,25 une seconde impulsion positive de transfert pour faire passer le code d'espacement en mémoire. f) de l'instant 3,75 à 4 une seconde impulsion positive d'impression pour déclencher l'exécution d'un espacement dans le texte imprimé ou affiché. g) à l'instant 4, le FF4 bloque l'oscillateur pour mettre tout le dispositif au repos. I1 en résulte qu'à la fin de chaque mot, le télé-imprimeur (et le système d'affichage) effectue un espacement puis s'immobilise jusqu'à l'impression du code suivant. Chaque mot est donc séparé du suivant par un espacement. Si 1' emission Morse continue, le même déroulement a lieu dans le dispositif dès l'apparition du code suivant. Les codes Morse ntont pas toujours le même nombre d'élé- ments, ce nombre étant très quelconque, variant de 1 à 6. Ce dispositif les transforme tous en des codes de sept éléments, soit des codes binaires de sept bits. La conversion s'effectue comme suit : a) durant l'apparition du premier signal (premier élément d'un code); seule la paire ND28/ND29 est active. S'il s'agit d'un point, la ligne S est négative et ND29 forme un bit négatif dans la ZI et le complément de ce bit dans les autres de BE2 à E7. S'il s'agit d'un trait, la ligne 9 est positive, ND28 forme un bit positif dans BE1 et le complément de ce bit dans les autres de 3E2 à BE7. b) durant le vide qui suit le premier signal, l'impulsion positive sur la ligne AV fait basculer EPS qui verrouille la paire ND28/29 et libère la paire ND30/31. La neutralisation de ND28/ND29 rend la BE1 isolée Jusqu'à la fin du code. c) durant le second signal, s'il s'agit d'un point, ND31 forme un bit négatif dans la Z2 et le complément de ce bit dans les autres de 3E3 à BE7. S'il s'agit d'un trait, ND30 forme un bit positif dans la 3E2 et le complément de ce bit dans les autres BE3 à BE7. d) durant le vide qui suit le second signal, FF9 bascule, la Z2 devient isolée à son tour. e) le même déroulement se poursuit jusqu'à la fin du code. Les sorties de Q1 à Q7 représentent la combinaison binaire correspondant au code Morse reçu. Cette méthode de conversion est caractérisée par un double codage : a) un codage en série qui enregistre les éléments d'un même code Morse l'un après l'autre en un bit négatif ou positif. b) et un codage parallèle qui enregistre le complément de chaque bit en même temps que celui-ci. C'est ce double codage qui permet de transformer chaque code Morse en une combinaison binaire différente. Inversement, tous les 128 (27) chiffres binaires (BCD) que peut fournir un comptage par sept bits correspondent @hacun à un code Morse différent dont 126 sont des codes ayant chacun de 1 à 6 éléments. Seules les deux combinaisons : sept bits tous négatifs ou tous positifs, exigent chacune un code Morse à sept éléments. Pourtant, ces deux combinaisons sont toutes utilisées par ce dispositif : - la combinaison sept bits tous positifs est employée comme code d'espacement déjà décrit plus haut, - et la combinaison sept bits tous négatifs sera déclenchée par le signal d'erreur du code Morse, composé de huit points consé- cotifs. Ce code d'erreur peut autre décodé et symbolisé dans le texte imprimé eu affiché afin de signaler les erreurs de manipulation. On constate donc que dans cette conversion 9/binaire, chaque élément d'un même code 9 est enregistré en un bit positif ou négatif, selon-qu'il s'agit d'un point ou d'un trait, dans la bascule enregistreuse BE de même ordre (premier élément dans la BE1, deuxième élément dans la BE2, etc...) et le complément du dernier bit (le bit du dernier élément) étant enregistré dans toutes les bascules enregistreuses restant disponibles. Le tableau ci-après donne quelques exemples de conversion 9/binaire suivant l'invention. t Code : Codes binaires (BCD) t Caractères Morse Décimale Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 T - 0 0 0 0 0 0 1 "1" A .- 0 0 0 0 0 1 0 "2" E . 1 1 1 1 1 1 0 "126" N - . 1 1 1 1 1 0 1 "125" Ce dispositif est entièrement construit de circuits intégrés logiques.Par conséquent, il peut autre usiné sous forme d'un microprocesseur dans un seul circuit intégré à seize pattes le dispositif, l'objet de l'invention peut être utilisé dans tous les cas où le code Morse doit etre traité par des appareils automatiques à la réception.Notamment, il permet l'usage du code Morse - pour transmettre les informations à de grandes vitesses, car le texte en clair sera directement reçu par des équipements imprimants automatiques réalisés à l'aide de ce dispositif, - pour effectuer la télécommande avec simplicité en utilisant une seule fréquence de travail au lieu de plusieurs, chaque code Morse différent peut déclencher une commande différente dans l'objet télécommandé, - pour transmettre des documents dessinés, tels que dessins, plans industriels, cartes météorologiques, etc... car avec ce dispositif on peut utiliser toutes sortes de combinaisons Morse si compiquées soient elles. Et en augmentant le nombre d'éléments constitutifs de chaque code, on peut obtenir un nombre total de combinaisons binaires très élevé dont chacune sera décodée en un point de l'image de coordonnées z/y bien déterminées. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention0 REVENDICATIONS 1.- Dispositif transcodeur de signaux, et notamment de signaux en code Morse, caractérisé en ce qu'il comporte une base de temps pour mesurer la durée de chaque signal et de chaque espacement, cette base de temps comprenant un oscillateur et un compteur, des moyens pour remettre à zéro l'oscillateur et le compteur après chaque signal et chaque espacement, chaque signal et chaque espacement ainsi définis en fonction de leur durée étant introduits dans des moyens de codage commandant des bascules enregistreuses pour enregistrer chaque signal sous forme de bit dans la bascule enregistreuse du m8me ordre. 2.- Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les signaux sont amenés à la base de temps par l'intermédiaire d'un circuit de mise en forme. 3.- Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le circuit de mise en forme comprend un intégrateur et une bascule de Schmitt. 4.- Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'oscillateur de la base de temps comporte des moyens pour régler sa fréquence, et pour se remettre au point de départ au début de chaque signal et chaque espacement (par FF2 et Fi3). 5.- Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la sortie du compteur contrôle un étage temporisateur (FF1) produisant à partir des signaux Morse, des tensions complémentaires de signal et d'espacement, ces tensions complémentaires et les signaux de sortie du compteur étant combinés dans des circuits logiques pour déterminer l'instant et la nature de la fonction à déclencher. 6.- Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un étage de commande automatique (fi4) de sa mise en marche et son arrêt respectivement lors de la réception d'un signal ou d'une absence de signal de durée suffisante. 7.- Dispositif conforme à la revendication 1:, caractérisé en ce que le moyen de codage commandant les bascules enregistreuses comprend, pour la discrimination des traits et points des signaux, des étages (FF5, FF6) propres à transformer chaque signal en tension positive ou négative en fonction de sa durée. 8.- Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de codage commandant les-bascules enregistreuses comprend, pour la progression du codage, des différents signaux d'un code, un étage (FF7) détectant une durée d'un espacement correspondant b la durée de séparation de deux signaux d'un mgme code. 9.- Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que les circuits logiques combinent les tensions complémentaires d'espacement aux signaux de sortie du compteur pour produire des signaux de commande répartis pendant la durée de l'espace entre si gnaux. 10.- Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que les circuits logiques combinent les tensions complémentaires de signal aux signaux de sortie du compteur pour produire des signaux de commande répartis pendant la durée de chaque signal. 11.- Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de codage commandant les bascules enregistreuses comporte un compteur en anneau extensible (FF8/9/10/11/ 12/13 ...)dirigeant la progression du codage avec retour automatique au point de départ à la fin de chaque code. 12.- Dispositif conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que le compteur en anneau commande un groupe extensible de codificateurs comprenant chacun deux portes logiques NAND et assurant chacun le codage d'un élément de code d'un ordre bien déterminé D28/ND29 pour le 1er élément, ND30/ND31 pour le 2ème etc... 13.- Dispositif conforme à la revendication 12, carac- térisé en ce que chaque codificateur, lorsqu'il travaille, effectue un double codage uu bit direct et des bits complémentaires dans des bascules enregistreuses bien déterminées, ce double codage permettant - la différenciation de tous les codes Morse sans exception t - et la conversion Morse/binaire instantannée.