УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ С ОСНОВНЫМ ЦИФРОВЫМ КАНАЛОМ

Область техники
Данное техническое решение относится к области цифровой вычислительной техники и передачи данных, а именно, к взаимному преобразованию интерфейсов обмена информацией.
Уровень техники
Аналогом данного технического решения может быть,; KQHBEPTOP ИНТЕРФЕЙСА ОЦК 64К (САЦК-1) (изготовитель ООО «ЗЕЛАКС ПЛЮС» г.Зеленоград), предназначенный для подключения аппаратуры со стандартными цифровыми интерфейсами к каналам, реализованным по ГОСТ 26886-86 (ОЦК 64 кбит/с). Такие каналы имеются в аппаратуре цифрового уплотнения САЦК-1, широко распространенной в российских телефонных сетях.
Конвертор К4 имеет следующие технические характеристики:
- преобразование интерфейса ОЦК 64 кбит/с в стандартные цифровые интерфейсы RS-232 (v.24/v.28), v.35, v.10, v.11, RS-442 v.36 (RS-449), RS-530;
- линейный интерфейс ОЦК 64 кбит/с соответствует ГОСТ 26886-86 и требованиям аппаратуры САЦК-1 (САЦК-1 М);
- гальваническая (через трансформатор) развязка от аппаратуры С АЦК и сети;
- настольный вариант и плата для монтажа в корзине Р-312;
- удаление до 500 метров от аппаратуры САЦК;
- синхронно-асинхронный преобразователь на скорость до 57600 бит/с;
- режимы местного и удаленного шлейфов (local/remote digital loopback);
- встроенный генератор и анализатор тестовой последовательности (BER-тестер). Встроенный синхронно-асинхронный преобразователь обеспечивает возможность связи асинхронных устройств (например, стандартных IBM PC-совместимых компьютеров).
Недостатком данного аналога является ограниченная специфика функциональных возможностей, не позволяющая реализовать ряд преобразований (например, ОЦК - С 1-И (БИ), RS-232 - С 1-И (БИ).
Следующим аналогом данного технического решения является УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ БИИМПУЛЬСНОЕ (свидетельство на полезную модель RU 24060 U1, заявка 2001131148 от 19.11.2001 г., опубликовано 20.07.2002 г., бюл. №20, правообладатель ФГУП «НПП «Рубин», авторы Кочегаров П.Ю., Шмырев В.Н.), содержащее блок приемников сопряжения, вход которого соединен с первым входом устройства, блок передатчиков сопряжения, выход которого соединен с первьм выходом устройства, блок линейный передатчика, выход которого соединен со вторым выходом устройства, блок линейный приемника, вход которого соединен со вторым входом устройства, блок кодера биимпульсного сигнала, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом блока линейного передатчика и первым входом блока передатчиков сопряжения, блок декодера биимпульсного сигнала, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим выходом блока кодера биимпульсного сигнала и выходом блока линейного приемника, а первый выход - со вторым входом блока передатчиков сопряжения, блок генератора тактовой частоты с делителем, два первых выхода которого соединены соответственно с первым входом блока кодера биимпульсного сигнала и третьим входом декодера биимпульсного сигнала, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит блок буферный, три входа которого соединены соответственно с входом блока приемников сопряжения, выходом генератора тактовой частоты с делителем и вторым выходом блока декодера биимпульсного сигнала, а два выхода соединены соответственно с третьим входом блока передатчиков сопряжения и вторым входом блока кодера биимпульсных сигналов.
Недостатком данного аналога являются его малые функциональные возможности, не позволяющие осуществить преобразование и обмен информацией по каналам с многообразными видами интерфейсов передачи данных.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого технического решения является УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИЯ С ОСНОВНЫМ ЦИФРОВЫМ КАНАЛОМ (патент RU 50693 U1 на полезную модель, заявка 2005124440 от 01.08.2005 г., опубликовано 20.01.2006 г., бюл. №2, правообладатель ОАО «НПП «Рубин», авторы Безяев B.C., Епифанов В.В., Смирнов В.В., Соков В.М.), содержащее узел-переходник к порту RS-232, первый вход-выход которого соединен с первьм входом-выходом ДАННЫЕ В ПОРТ RS-232 устройства, микроконтроллер, первый вход-выход которого соединен с вторым входом-выходом узла-переходника к порту RS-232, узел аналоговых приемопередатчиков ОЦК, вход-выход которого соединен с цепями ДАННЫЕ В ОЦК устройства, узел аналоговых приемопередатчиков биимпульсный (БИ), вход-выход которого соединен с цепями ДАННЫЕ В БИИМПУЛЬСНОМ КАНАЛЕ устройства, светодиодный индикатор состояния устройства, отличающееся тем, что оно содержит программируемую логическую интегральную схему ПЛИС, в которой реализованы шина данных, вход-выход которой соединен со вторьм входом-выходом микроконтроллера, шина адреса, вход которой соединен с выходом микроконтроллера, регистр индикации, первый вход которого соединен с первьм выходом шины данных, второй вход - с выходом шины адреса, а выход - с входом светодиодного индикатора состояния устройства, регистр скорости, первый вход которого соединен со вторым выходом шины данных, а второй - с выходом шины адреса, регистр передачи основного цифрового канала (ОЦК), первый вход которого соединен с третьим выходом шины данных, а второй вход - с выходом шины адреса, регистр принимаемых данных ОЦК, выход которого соединен с входом шины данных, а первый вход - с выходом шины адреса, регистр передаваемых данных биимпульсного канала, первый вход которого соединен с третьим выходом шины данных, а второй вход - с выходом шины адреса, регистр принимаемых данных биимпульсного канала, выход которого соединен с входом шины данных, а первый вход - с выходом шины адреса, кодер ОЦК, вход которого соединен с выходом регистра передаваемых данных ОЦК, а выход - с входом узла аналоговых приемопередатчиков ОЦК, декодер ОЦК, выход которого соединен со вторым входом регистра принимаемых данных ОЦК, а вход - с выходом узла аналоговых приемопередатчиков ОЦК, схема вставки старт-стопных импульсов, вход которой соединен с выходом регистра передаваемых данных биимпульсного
канала, схема вырезки старт-стопных импульсов, выход которой соединен со вторым входом регистра принимаемых данных биимпульсного канала, схема настройки скорости канала передачи биимпульсного, два входа которой соединены соответственно с выходами схемы вставки старт-стопных импульсов и регистра скорости, а выход - с входом узла аналоговых приемопередатчиков биимпульсного, схема настройки скорости канала приема биимпульсного, выход которой соединен с входом схемы вырезки старт-стопных импульсов, а два входа соответственно - с выходом регистра скорости и выходом узла аналоговых приемопередатчиков биимпульсного.
Недостатком данного аналога-прототипа являются его малые функциональные возможности, не позволяющие реализовать заданные технические характеристики в части преобразования сигналов стыка ОЦК (G.703) в биимпульсный стык С1-ФЛ-БИ и наоборот.
Сущность полезной модели
Известное устройство сопряжения с основным цифровым каналом содержит первый узел аналоговых приемопередатчиков, соединенный первым входом-выходом с основным цифровым каналом ОЦК, второй узел аналоговых приемопередатчиков, соединенный первым входом-выходом с биимпульсным каналом С1-ФЛ-БИ, блок индикации, блок питания, соединенный по входу с сетью переменного тока ~ 220 В, 50 Гц, а по выходу +5 В с входом вторичного электропитания всех узлов и блоков устройства.
Целью данного технического решения является расширение функциональных возможностей в виде прямого и обратного преобразования сигналов основного цифрового канала ОЦК (G.703) в сигналы биимпульсного стыка С1-ФЛ-БИ.
Устройство сопряжения с основным цифровым каналом дополнительно содержит контроллер приемопередатчика, состоящий из узла шины данных, регистров приема и передачи ОЦК, первый вход и первый выход которых соединены соответственно с первым выходом и первым входом узла шины данных, регистров приема и передачи биимпульных БИ, первый вход и первый выход которых соединен соответственно со вторым выходом и первым входом узла шины данных, блока согласования скорости, первый вход которого соединен с третьим выходом узла шины данных, регистра индикации, вход которого соединен с четвертым выходом узла шины данных, а выход с выходом блока индикации, первого блока преобразования сигналов,
первые вход и выход которого соединен соответственно со вторым выходом и входом регистров приема и передачи ОЦК, вторые вход и выход - с выходом и входом первого узла аналоговых приемопередатчиков, а третий вход - с первым выходом блока согласования скорости, второго блока преобразования сигналов, первые вход и выход которого соединены соответственно со вторым выходом и входом регистров приема и передачи биимпульсных БИ, вторые вход и выход соединены с входом и выходом узла аналоговых приемопередатчиков, а третий вход со вторым выходом блока согласования скорости, блока флэш-памяти, выход которого соединен соответственно со вторым входом блока согласования скорости, третьими входами регистров приема и передачи ОЦК и передачи биимпульсных БИ.
Перечень Фигур, чертежей и иных материалов
На фиг.1 приведена структурная схема устройства сопряжения с основным цифровым каналом.
Пример варианта выполнения устройства
Устройство сопряжения с основным цифровым каналом ОЦК (фиг.1) содержит контроллер приемопередатчика 1, состоящий из узла шины данных 2, регистра индикации 3, блока согласования скорости 4, регистров приема и передачи ОЦК 5, регистров приема и передачи биимпульсов 6, флэш-памяти (Flash memory) 7, первого блока преобразования сигналов 8, второго блока преобразования сигналов 9, блока питания 10, блока индикации 11, узла аналоговых приемопередатчиков сопряжения с каналом ОЦК 12, узла аналоговых приемопередатчиков сопряжения с биимпульсным каналом 13.
На структурной схеме (фиг.1) также обозначены интерфейс G-703 14 и интерфейс биимпульсный С1-ФЛ-БИ.
Устройство предназначено для прямого и обратного преобразования сигналов стыка передачи данных основного цифрового канала (ОЦК), соответствующего рекомендации G.703 ITU-T и ГОСТ 27767-88, в сигналы биимпульсного кодирования стыка С1-ФЛ-БИ в соответствии с ГОСТ 27232-87.
Принцип работы устройства заключается в организации обмена данными между биимпульсным источником информации и аппаратурой, работающей по стыку G.703.
Устройство обеспечивает полностью прозрачный сквозной цифровой синхронный канал.
Основным элементом устройства является универсальный программируемый контроллер ATMEL, работающий на частоте 14,7456 МГц и 12,8000 МГц.
В устройстве предусмотрена возможность его автоматической тестовой проверки.
Принимаемые из биимпульсного канала 15 данные поступают в узел аналоговых приемопередатчиков 13, где происходит их преобразование из аналоговой формы в цифровую, затем данные в последовательном коде поступают в блок преобразования сигналов 9 для их декодирования из биимпульсного кода в простой цифровой код. В последовательной форме данные поступают на регистр приема и передачи БИ 6, где преобразуются в параллельный код и через узел шины данных 2 поступают в регистр приема и передачи ОЦК 5. С выхода регистра приема и передачи ОЦК 5 данные в последовательной форме кодируются блоком преобразования сигналов 8 под управлением сигнала с регистра согласования скорости 4 в сигналы стыка ОЦК и через узел аналоговых приемопередатчиков 12 в аналоговой форме передаются в канал ОЦК 14.
Блок согласования скорости 4 обеспечивает автоматическую настройку стандартной скорости передачи данных по биимпульсному каналу. Блок 4 оперативно отслеживает скорость, не требуя инициализации устройства.
Управление всеми внутренними блоками, узлами и регистрами осуществляет программа, записанная во Флэш-память 7. Она реализует самонастраивающийся алгоритм на скорость приема и передачи данных в биимпульсном канале. Программа также выполняет автоматическую тестовую проверку устройства.
Преобразование данных, поступающих из ОЦК канала, в биимпульсную форму происходит аналогично вышеописанному, с той лишь разницей, что данные из узла аналоговых приемопередатчиков 12 через блок преобразования сигналов 8 и регистр приема и передачи ОЦК 5 поступают в узел шины данных 2 и затем через регистры приема и передачи БИ 6, блок преобразования сигналов 9 и узел аналоговых приемопередатчиков 13 данные выдаются в канал БИ 15.
Блок питания предназначен для преобразования напряжения сети 220 В, 50 Гц в стабилизированное напряжение плюс 5 В.
Регистр индикации контролирует работу приема-передачи данных и передает информацию на блок индикации 3, где элементы индикации сигнализируют о включении электропитания, о разрыве линии стыка G.703, о состоянии линии приема и передачи стыка С1-ФЛ-БИ.
Достоинством заявляемого устройства является возможность автоматической подстройки к скорости принимаемого сигнала (самонастраивающее устройство).
Промышленное применение
Предложенное устройство сопряжения с основным сигналом промышленно реализуемо, обеспечивает прямое и обратное преобразование сигналов основного цифрового канала ОЦК (G.703) в интерфейс биимпульсный С1-ФЛ-БИ, устройство реализуется с минимальным энергопотреблением и массогабаритными размерами.