Как видно из рис. 4.14, в реализации операции кодирования в трехступенном коде принимают участие не только собственно комбинаторы каждой ступени кода, но и командно-квитирующие ключи (КК). При этом контактная нагрузка каждого КК, реализующего адресную часть кода, со­ ставляет два нормально открытых контакта.

4.4. Проектирование декомбинаторных устройств

Назначение декомбинаторных устройств (узлов) - отображение (де­ комбинирование) дискретного множества кодовых слов (комбинаций) не­ избыточных (первичных) или избыточных (комбинаторных) одноступенных и многоступенных кодов на дискретное множество сообщений.

Рассмотрим краткую классификацию декомбинаторных узлов (ДКМУ):

1.По числу ступеней декомбинируемого кода:

-одноступенные;

-многоступенные.

2.По структуре декомбинатора (ДКМ):

-матричные;

-пирамидальные;

-координатные.

Наибольшее распространение получили матричные декомбинаторы, поэтому в данном подразделе в основном рассматриваются матричные ДКМУ

3. По применению декомбинаторов в составе других функциональ­ ных узлов:

-декомбинаторный узел передаваемых сообщений;

-в составе распределительных узлов;

-в составе декодера (кодера).

Внастоящем подразделе рассматриваются только декомбинаторные узлы передаваемых сообщений (ДКМУ).

4.4.1. Проектирование одноступенных матричных декомбинаторных узлов

Основой матричного ДКМУ является матричный декомбинатор. Матричный ДКМ - это ((2л + 1), ^-многополюсник (комбинационная схема), состоящий из М (л + 1)-входовых конъюнкторов, где л - длина де­ комбинируемого кода, М - множество передаваемых сообщений. Обяза­ тельным элементом ДКМУ является буферный регистр (БР) на входе ДКМ, обеспечивающий хранение кодовой комбинации, поступившей из канала связи, и синхронную подачу ее на вход ДКМ. Удвоенное относи­ тельно л количество входов объясняется необходимостью подачи в схему прямых и инверсных значений разрядов кодового вектора. Еще один вход

предназначен для подачи сигнала разрешения исполнения операции деко­ дирования.

Обобщенная функциональная схема матричного ДКМУ приведена на рис. 4.15.

Рис. 4.15. Обобщенная функциональная схема одноступенного матричного ДКМУ

С выхода ДКМУ декомбинированное сообщение поступает в инди­ видуальные узлы управления - ИУУ (тракт ТУ), индивидуальные узлы сигнализации - ИУС (тракт ТС), узлы коммутации датчиков телеизмере­ ния по запросам оператора (тракт ТИ). (п + 1)-й входы БР и ДКМ связаны с сигналом разрешения исполнения (РИ), обеспечивающим синхронную подачу входного сигнала на ДКМ, что позволяет избежать рисков на выхо­ де ДКМУ Рассмотрим ряд примеров построения одноступенных матрич­ ных ДКМУ неизбыточных и комбинаторных кодов.

Пример 4.9. Построить ДКМУ двоичного неизбыточного кода дли­ ной п. Количество рабочих комбинаций М= 2п Пусть п = 2, тогда матрич­ ный ДКМ - это (5,4)-многополюсник, состоящий из М = 4 трехвходовых коньюнкторов. Функциональная схема ДКМУ приведена на рис. 4.16.

где*/ - значение булевой функции на выходе z'-го коньюнктора матричного ДКМ (умножение эквивалентно логической конъюнкции, суммирование - логической дизъюнкции). При б = 1 происходит стирание кодовой комби­ нации, записанной в БР ДКМУ Выход схемы стирания может быть заве­ ден на вход сброса буферного регистра, чтобы его обнулить.

Возможны и другие варианты реализации обнаруживающей способ­ ности, например, подсчет четности веса или значения веса кодовой комби­ нации на выходе буферного регистра с помощью дополнительного двоич­ ного счетчика.

Для построения декомбинаторного устройства разделимого кода на некоторые сочетания необходимо учесть, что реализация обнаруживаю­ щих свойств заключается в стирании принятого сообщения при нарушении четности веса принятой кодовой комбинации. Поскольку код разделимый, то можно использовать декомбинатор неизбыточного кода, а также схему определения четности веса (рис. 4.18).

Рис. 4.18. Функциональная схема ДКМУ разделяемого кода на некоторые сочетания

Схема определения четности веса представляет собой сумматор по модулю 2, определяющий четность веса кодовой комбинации. Если рабо­ чие комбинации имеют нечетный вес, выход схемы стирания инвертирует­ ся. При обнаружении ошибки, нарушающей четность веса кодовой комби­ нации, на выходе устройства стирания s формируется символ «1», который подается на вход сброса буферного регистра и стирает сохраненную кодо­ вую комбинацию. Таким образом, ни один из конъюнкторов декомбинато­ ра информационных символов (ДКМИС) не сработает.

Для построения декомбинаторного устройства кода Бергера необхо­ димо учесть, что реализация обнаруживающих свойств заключается в сти­ рании принятого сообщения при несовпадении принятой и рассчитанной избыточной части кодовой комбинации (весов информационной части).

Поскольку код разделимый, то можно использовать декомбинатор неизбы­ точного кода, а также схему вычисления избыточной части (весовой функ­ ции) и сравнения ее с принятой (УВС) (рис. 4.19).

1

2

п

ри

НУ

Рис. 4.19. Функциональная схема ДКМУ кода Бергера (а)

иустройства вычисления и сравнения (б)

Вустройстве вычисления и сравнения производится расчет избыточ­ ной части (вес информационной части в инверсном коде), а затем сравне­ ние расчетной и принятой частей путем поэлементного суммирования по модулю два. Если хотя бы в одном символе будет зафиксировано отличие,

то сумма (логическая дизъюнкция) даст значение «1». Выход сумматора является сигналом стирания.

4.4.2. Проектирование многоступенных декомбинаторных узлов

Многоступенный декомбинаторный узел (МДКМУ) выделяет (декомбинирует) сообщение, содержащееся в многоступенном неизбыточном либо избыточном коде, поступившем в МДКМУ, т.е. записанном в его бу­ ферные регистры.

Подход к построению МДКМУ проиллюстрируем с помощью при­ мера проектирования МДКМУ для конкретного телемеханического тракта и далее рассмотрим ряд общих рекомендаций, используемых при проекти­ ровании МДКМУ

Пример 4.11. Спроектировать многоступенный ДКМУ для тракта телеуправления N = 60 двухпозиционными (b = 2) объектами, рассмотрен­ ного в примере 4.8. Полное множество декомбинируемых сообщений (ко­ манд): М = N b ~ 60 2 = 120. Из примера 4.8 следуют такие параметры многоступенного кода на входе МДКМУ: / = 3,р, = 3, р 2 = 20, р 3 = 2. На рис. 4.20 показана функциональная схема трехступенного ДКМУ.

I ст. д. П ст. д. Ш ст. д.

На рис. 4.21 приведена развернутая функциональная схема многоступенного ДКМУ для исходных данных.

IСТ. д.

Рис. 4.21. Развернутая функциональная схема трехступенного ДКМ тракта ТУ 60 двухпозиционными объектами

Как видно из этих рисунков, каждая ступень трехступенного кода запоминается в одном из трех БР соответствующей ступени. Таким обра­ зом, на первой ступени декомбинирования (I ст.д.) выделяются сообщения о номере группы, номере объекта в группе и характере операции теле­ управления. На второй ступени (И ст.д.) выделяется адресная информация об одном из 60 объектов ТУ И, наконец, на третьей ступени декомбиниро­ вания (111 ст.д.) совместно обрабатываются (декомбинируются) адресная информация и сообщение о характере операции и выделяется передавае­ мая команда ТУ, предназначенная одному из 60 объектов ТУ

Обобщим информацию о проектировании МДКМУ, полученную

впримере 4.11.

1.В каждой ступени декомбинирования используются матричны декомбинаторы, но в целом структура многоступенного декомбинатора пирамидальная. Пирамидальный ДКМ обладает меньшей структурной на­

по

6 . Построить комбинаторное устройство II типа для кода на нечет­ ные сочетания длиной п = 3.

7. Построить комбинаторное устройство 1-го типа для кода с посто­ янным весом W - 3 длиной п = 5.

8 . Спроектировать многоступенный комбинаторный узел для тракта телеуправления N= 30 с двухпозиционными (Ь = 2) объектами.

9. Построить декомбинаторное устройство для кода на четные соче­ тания длиной п = 3.

10.Построить декомбинаторное устройство для кода с постоянным весом W - 3 длиной п = 5.

11.Построить декомбинаторное устройство для кода Бергера (5,3,2).

12.Спроектировать многоступенный декомбинаторный узел для тракта телеуправления N - 30 двухпозиционными (Ь = 2) объектами.