Brevet FR2397105A1 — publié le 19790202

La présente invention concerne les systemes de transmission de données, assurant les liaisons entre organes d'ensembles complexes au moyen d'impulsions électriques et,notamment,les décodeurs qui convertissent les signaux codés transmis en signaux exploitables par les organes. Plus particulierement,l'invention s'applique au décodage des signaux impulsionnels de type NPM en vue de la production de signaux impulsionnels de type NRZ. Dans les systemes de transmission définis ci-dessus, le codage des signaux transmis sur les liaisons est souvent choisi de maniere à bénéficier au maximum des possibilités de transmission des liaisons, car celles-ci desservent des organes à fort débit de données,tels que des ordinateurs. Ces liaisons sont souvent complexes et donc coûteuses,en particulier dans les ensembles gérés en temps réel,tels que des centraux téléphoniques. Il est classique que le codage des signaux transmis sur les liaisons ne puisse pas être exploité directement par les organes auxquels ces signaux sont destinés et que des décodeurs soient prévus pour effectuer une conversion au profit des organes en sortie de liaison. Bien entendu il a été conçu différents codes de transmission et différents types de signaux de commande d'organe en fonction de besoins différents, chaque combinaison d'un code de transmission et dlun type de signaux de commande conduit à un décodeur particulier. La demande de brevet français NO 76 37 455 présente notamment un exemple de décodeur assurant la conversion d'un signal codé MPM en signal codé NRZ pour systeme de transmission de données du type défini ci-dessus. Il est connu que le code MPM est un code unipolaire qui permet de diminuer de moitié le débit de signaux sur la liaison par rapport au débit réel de donnees transmises, donc d'augmenter artificiellement le débit d'une liaison de caractéristiques physiques bien détermimées. Toutefois,les décodeurs associés a une telle liaison doivent assurer un débit de données correspondant au débit réel de données transmises,c'est-à-dire fournir un débit de données en sortie approximativement double du débit de signaux qu'ils reçoivent, l'horloge rythmant le décodage ayant une fréquence correspondant au double du débit des données. En conséquence,connaissant la technologie des composants employés dans un décodeur,il est possible d'en deduire le débit maximal qu'il supportera et ce débit maximal peut être inférieur à celui qu'accepterait la liaison, ce qui limiterait les possibilités du système de transmission et celles de l'ensemble complexe à desservir. La présente invention a donc pour objet un procédé de décodage permettant d'augmenter les performances d'un système de transmission de données ainsi qu'un décodeur appliquant ce procédé en vue d'assurer un plus grand débit de données et d'obtenir une sécurité accrue. Les objets et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins ci-annexés dans lesquels la figure 1 représente le schéma général d'un système de transmission de données destiné à être équipé de décodeurs selon l'invention ; la figure 2 représente un diagramme de temps montrant le fonctionnement d'un décodeur selon l'invention ; la figure 3 représente le schéma d'un décodeur selon l'invention. Le système de transmission de donnees par impulsions électriques qui est schématisé figure 1 comprend une liaison bus bifilaire I, cette liaison bus relie différents organes 20 à 2 dvun ensemble complexestel qu'un central n téléphonique ou un ensemble de taxation centralisé. Ces organes 2 sont de types divers et sont,par exemplerun ordinateur, des périphériques, tels que explorateurs, distributeurs, mémoires, enregistreurs magnétiques, téléimprimeurs, etc Chaque organe 2 est relié à la liaison bus i par un émetteur d'impulsions 3, qui lui permet d'émettre les données à transmettre sur cette liaison 1, et par un récepteur d'impulsions 4,qui lui permet de recevoir les données transmises par cette même liaison. Emetteurs 3 et récepteurs 4 sont couplés à la liaison 1 par des transformateurs 5 et 6 selon un procédé classique et la liaison 1 est chargée à ses extrémités par son impédance caractéristique,figurée ici par les impédances 8 et 9. De manière classique, l'échange de données ne s'effectue normalement qu'entre deux organes à la fois et dans une seule direction au même instant. Une procédure de gestion permet l'écoulement du trafic de données entre organes, elle ne sera pas décrite ici, car elle ne concerne pas directement l'invention. Les émetteurs 3 des différents organes 2 sont identiques et comportent chacun une mémoire 10,destinée à la mémorisation temporaire des données fournies par ltorgane 2 associe. Cette mémoire 10 permet de conserver ces données jusqu'au moment choisi pour leur transfert, le choix de ce moment faisant partie du processus de gestion mentionné plus haut et se traduisant pratiquement par un ordre de vidage de la mémoire 10 dans un registre de transfert 11, le transfert s'effectuent en parallèle dans le schéma présenté figure I. Les émetteurs 3 comportent aussi chacun une horloge 12 régularisant le débit des données en sortie du registre Il correspondant. Les horloges 12 des émetteurs ont toutes la même fréquence, de manière a rythmer quasi identiquement l'émission série des données par les différents émetteurs. Dans chaque émetteur 3,un codeur 13 combine les impulsions de données reçues du registre 11 au rythme de l'horloge 12 avec les impulsions reçues de cette horloge,de manière à produire un signal binaire à transitions codées de type particulier qui sera défini plus loin. Chaque codeur 13 alimente un générateur d'impulsions 14 qui est couplé à la liaison bus 1 par un transformateur 5. Chaque générateur d'impulsions 14 est apte à produire des impulsions unipolaires sur la liaison 1; dans exemple présenté l'amplitude des impulsions est uniforme, mais leur durée varie en fonction de la valeur du signal binaire à transitions codées que fournit le codeur 13 associé. Les impulsions produites par un générateur 14 sont transmises à tous les récepteurs 4 reliés à la liaison bus 1 par leurs transformateurs respectifs 6, elles ne sont pas transmises aux autres générateurs 14 en raison de l'existence de diodes de blocage 7 sur chaque transformateur 5. Le secondaire de chaque transformateur 6 alimente un circuit de remise en forme 15 propre au récepteur 4 concerné, ce circuit 15 rétablit les impulsions reçues de la liaison bus 1, sous une forme acceptable pour les circuits qutil alimente. Chaque circuit de remise en forme 15 alimente en parallèle une boucle de phase 16 et un décodeur 17. La boucle de phase 16 d'un récepteur 4 est chargée d'extraire les signaux d'horloge contenus dans le signal binaire à transitions codées qui est reçu de la liaison 1. Le décodeur 17 associé à une boucle de phase est chargé de retrouver les donnees binaires significatives qui sont contenues dans le signal binaire à transitions codées qui est reçu. La boucle de phase 16 fournit au décodeur 17 le signal d'horloge ayant servi au codage du signal reçu. Un temps d'acquisition est nécessaire aux boucles de phase 16 pour retrouver le signal d'horloge de codagec'est-à-dire d'horloge 12,et le décodage ne peut être commencé qu'à la fin du temps d'acquisition. Chaque boucle de phase est composée d'une horloge locale de décodage 19, qui est réglable cette horloge 19 est commandée par un détecteur de phase 18, alimenté simultanément par le signal binaire à transitions codées et par le signal de sortie de l'horloge 19 associée. Chaque horloge locale est constituée par un oscillateur à fréquence variable commandé par le signal de sortie du détecteur de phase 18 via un circuit de filtrage 20. Les données binaires significatives reconstituées par chaque décodeur 17 sont transmises à l'organe 2 qu'il dessert via une interface classique non figurée ici. Le décodeur 17 selon l'invention assure le décodage des signaux binaires à transitions codées de type MPM de manière à produire un signal binaire de type NRZ simple aisément utilisable par les organes 2 concernés. Le signal de type MPM- se caractérise par le fait qu'il est de type impulsionnel unipolaire et qu'il combine les éléments binaires des données à transmettre avec le signal d'horloge présidant au codage, ceci évite l'emploi d'une liaison particulière de transmission de signal d'horloge de codage. Etant défini un temps de base T, fixe par l'horloge de codage 12 et associé à l'émission d'un élément binaire de données,la combinaison produisant le signal binaire à transitions codées MPM est telle que la valeur logique du signal binaire transmis par l'émetteur 14 est modifiée en fin de temps de base T associé à un élément binaire de données, Si cet élément binaire est de valeur "V" et que cette valeur logique de signal-binaire transmis est modifiée au milieu du temps de base T associé à un élément binaire de données,si cet élément binaire est de valeur V et succède immédiatement à un autre élément de valeur V. La combinaison est aussi telle que la valeur logique du signal binaire transmis n'est pas modifiée au cours du temps de base T associé à un élément binaire de données V,si cet élément succède immédiatement à un élement de valeur V. Dans les cas du diagramme de la figure 2 et de la figure 3,la valeur logique V correspond à la valeur un, la valeur V correspondant évidemment à zero. Le signal binaire de type NRZ simple que l'on veut obtenir est unipolaire et garde un niveau logique constant tant que les éléments binaires de données auxquels il correspond sont de même valeur logique, ce qui contrarie son utilisation en transmission à distance par transformateur. Une solution classiquement employée pour assurer le décodage du signal MPM consiste à synchroniser l'horloge de décodage 19 sur l'horloge de codage 12 au cours d'une phase d'acquisition, à maintenir le synchronisme pendant le temps de transmission et à détecter la eolneidenee des impulsions d'horloge de décodage avec les transitions codées. Toutefois ceci demande une très grande précision. Selon l'invention la détection des transitions s'effectue par comparaison du niveau logique du signal reçu qui est mesure à un instant t d'un temps de c base T avec le-niveau logique de ce signal qui a été mesuré à un instant t a antérieur de T/2 à t c (voir diagramme des temps figure 2). Dans une variante préférée de l'invention et afin d'éviter la eolneidence d'un changement d'état du signal reçu,en cours de mesure,avec un front de déclenchement d'horloge, les signaux d'horloge correspondant aux instants t et a t sont respectivement émis aux temps correspondant à 3 T/4 et T/4, avec c possibilité d'une certaine tolérance. De plus, selon l'invention deux signaux horloge distincts déclenchent la detection du niveau logique du signal reçu par le décodeur 17 aux instants t a et t de manière à réduire d'un facteur deux la fréquence de l'horloge de c décodage 19. Ceci est obtenu dans l'exemple de réalisation choisi en utilisant le signal d'horloge 19 et son complément, et il est donc possible d'augmenter les capacites de débit de donnees par rapport au système classique utilisant un unique signal d'horloge pour les temps t et t a c Le signal AQ obtenu par mesure du signal MPM aux instants successifs Q ta1, ,.., t , ..., t ... et le signal CQ obtenu par mesure du signal MPM aux instants t I, ..., t n' .., t ... permettent de retrouver les transitions cp codées et leur signification. En effet en raison du codage choisi, toute différence de niveau logique relevée sur le signal CQ à l'instant tc(p+l) par rapport t Q c(p+1) par rapport au niveau logique du signal AQ à l'instant t -qui précède c (p+1) de T/2-, correspond à ap l'apparition d'un élément binaire de donnees de valeur logique V (voir ARC QQ figure 2) au moment de l'enregistrement de A & ommat;;G à l'instant t ( +1) qui suit l'instant t c(p+1) Toutefois la réalisation d'un décodeur selon ce procédé présente l'incon vénient de réduire à une valeur inférieure à T/2 le temps alloué à la comparaison du signal AQ et du signal CQ, ce qui réduit les possibilités de débit du codeur et donc du système qui le comporte,en raison du temps de réponse des composants impliqués dans la comparaison. Une resynchronisation peut etre faite pour porter à T le temps alloue à la comparaison des signaux. Selon l'invention ceci est obtenu en comparant le signal C avec un signal B obtenu en retardant le signal A de T/2, cette comparaison étant effectuée à l'instant tc. c En effet une comparaison des états du signal incident entre deux instants successifs t et t (p+1) décalés de T/2 revient à faire une comparaison des ap c(p+1) signaux CQ et BQ à l'instant tc(p+2)' ceci étant aisément converti en un signal de valeur V de durée T par une opération de type OU exclusif. On obtient donc le décodage cherché,ainsi que le présente le signal 26 de la figure 2. Q La figure 3 représente un exemple de décodeur selon l'invention, ce décodeur 17 est classiquement relié à la liaison bus 1 qui l'alimente de manière identique à celle présentée figure I; il est synchronisé par une horloge locale 19. L'horloge 19 fournit deux signaux HL et HL (fig.2) déphasés de T/2, sa fréquence est égale à la moitié de celle de l'horloge d'émission 12 (fig.1) qui alimente le codeur. Le signal MPM émanant du circuit de remise en forme 15 associé au décodeur est transmis à une entrée de données d'une bascule bistable d'enregistrement A dont la seconde entrée de donnéeS est alimentée par le signal MPM obtenu au moyen d'un inverseur 21. La bascule A est déclenchée aux instants t par le front descendant du signal a d'horloge HL (fig.3) et elle produit à ses sorties Q et Q les signaux logiques présents à ses entrées de données J et K à l'instant t a Le signal MPM émanant du circuit de remise en forme 15 est aussi transmis à une entrée de données d'une bascule bistable d'enregistrement C identique à A et dont la seconde entrée de données est alimentée par le signal MPM fourni par l'inverseur 21. La bascule C est déclenchée aux instants t par le front descendant du signal c d'horloge HL (fig.2) et elle produit à ses sorties Q et Q les signaux présents à ses entrées de données J et K à l'instant t c Une bascule de mémorisation B, identique à A et C, est insérée en sortie de bascule A, elle a ses entrées de donnees J et K reliées aux sorties Q et Q de la bascule A et son entrée d'horloge CK est alimentée par le signal d'horloge HL (fig.2) de manière à reproduire le signal A avec un retard de T/2 par rapport à la bascule A. Les signaux de sortie des bascules B et C sont combinés au moyen d'une logique de comparaison, composée d'une porte 22 de type OU exclusif et de trois portes NON-ET 23, 24, 25. Les portes 22, 23 et 24 ont chacune une entrée alimentée par la bascule C et une entrée alimentée par la bascule B,de manière à assurer la comparaison des signaux produits par ces bascules. Le résultat de la comparaison est fourni sous forme D = BC et D = BeC afin d'entre transmis par les portes 22 et 25 aux entrées J et K d'une bascule de conversion 26,identique aux bascules précédentes. Cette bascule 26 est déclenchée par le signal d'horloge HL et reproduit le signal NRZ désiré. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-dessus en relation avec des exemples particuliers de réalisation, on comprendra clairement que ladite description est faite seulement à titre d'exemples et ne limite pas la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de décodage de signaux binaires codés MPM en vue de leur conversion en signaux codés NRZ, lesdits signaux codés MPM étant obtenus en affectant a chaque élément binaire un temps de base T et en modifiant la valeur logique du signal transmis en fin de temps de base associé à l'élément binaire Si cet élément est de valeur logique "V" et en milieu de temps de base si l'élément binaire, auquel est associé ce temps de base, est de valeur logique V et succède immédiatement à un autre élément binaire de valeur V, ledit procéde étant caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes - enregistrement de la valeur logique du signal MPM transmis en un instant t a fixe de la seconde moitié de chaque temps de base T ;; - enregistrement de la valeur logique du signal MPM transmis en un instant t c fixe de la premiere moitié de chaque temps de base T ; - comparaison deux à deux des valeurs logiques enregistrées au cours de deux instants t d'un temps de base T et t du temps de base T suivant ; a c - production d'un signal binaire de type NBZ,de valeur logique V lorsque les deux valeurs logiques précédemment comparées sont de valeur complémentaire et de valeur V lorsqu'elles sont de même valeur. 2. Procédé de décodage de signaux binaires codés MPM en vue de leur conversion en signaux codés NRZ, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes - enregistrement de la valeur logique du signal binaire MPM transmis en un instant t fixe en fin de troisième quart de chaque temps de base T ; a - enregistrement de la valeur logique du signal MPM transmis en un instant t c fixe en fin de premier quart de chaque temps de base T ; - mise en mémoire temporaire à l'instant t de la valeur logique enregistrée c' à l'instant t a - comparaison à chaque temps de base de la valeur enregistrée à l'instant t c avec la valeur enregistrée à l'instant t précédent et mise en memoire temporaire à l'instant t ;; c - production d'un signal binaire de type NRZ dont la valeur logique est déterminée à chaque temps t par l'opération de comparaison immédiatement c précédente, ce signal étant de valeur V si les valeurs comparées sont complémentaires et de valeur V lorsqu'elles sont égales, 3.Décodeur pour système de transmission de donnees appliquant le procédé de décodage selon la revendication 1, destiné à être connecté en sortie d'un systeme de transmission de données qui est apte à produire un signal codé MPM, et à être relié à une horloge qui est apte à fournir le signal de temps ayant présidé à l'émission du signal codé MPM, ce décodeur étant caractérise en ce qu'il comporte - une première bascule bistable d'enregistrement, reliée, d'une part, à une sortie de signal de l'horloge, d'autre part, à la sortie de données du système de transmission ; - une seconde bascule bistable d'enregistrement, reliée, d'une part, à la sortie de signal d'horloge qui est complémentaire de celle qui alimente la première bascule, d'autre part, à la sortie de données du système de transmission ; ; - une logique de comparaison, reliée aux sorties de données des deux bascules d'enregistrement, apte à produire un signal logique de valeur A lorsque ces entrées sont activées par des signaux de données identiques et de valeur A en tout autre cas ; - une bascule bistable de conversion reliée, d'une part, à une sortie de signal de l'horloge, d'autre part, à la sortie de la logique de comparaison. 4. Décodeur pour système de transmission de données selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comporte de plus une bascule bistable de mémorisation temporaire insérée entre la sortie de données de la première bascule d'enregistrement et l'entrée correspondante du comparateur et reliée à a sortie de signal d'horloge qui alimente la seconde bascule d'enregistrement.