Дріс 6. Цифрлы аындарды біріктіруді асинхронды дістері

 

Асинхронды цифрлы аындарды біріктіруді келесі дістері болады: жылдамдытарды бір жаты о келісуімен; жылдамдытарды бір жаты теріс келісуімен жне жылдамдытарды екі жаты о – теріс келісуімен. Жылдамдытарды бір жаты келісуі бар жйелерде есептеу жылдамдыы жазу жылдамдыынан алдын ала лкен немесе кіші (жылдамдытарды келістіру белгісіне байланысты) болып тадалады. Жылдамдытарды о келісуінде компонентті (кіріс) аындарды жылдамдытарыны максималды суммасы агрегатты (шыыс) аынны жылдамдыынан аз болады деп йарылады. Осы кезде мына жадай орындалады:

 

(6.1)

 

Бл жадайда есептелген кезектілікте бір алыпсызды туындаанда осымша (апаратты емес) импульстік позиция енгізіледі, яни келістіретін тактылы интервал енгізіледі. абылдау станциясына сйкес команда беріледі, оан сйкес белгіленген позиция алпына келтірілетін аыннан жойылады.

Жылдамдытарды о келісу дісін олданатын, уаытты топ ру жабдыыны немесе мультиплексорлауды (УТЖ) беру жаында кіріс апарат жылдамдыы те жазу рылысына (Ж) жазылады, жазу рылысыны жылдамдыы компонентті аынны беру жылдамдыына сйкес келеді. Ж апаратты есептеу жергілікті беруші генераторды (БГ) жиілігімен синхронды жылдамдыымен жзеге асады. боландытан, есептеу барысында Ж яшытарыны толы босау ммкіндігі бар. Баылауды арнайы слбасы (уаытты детектор УД) жазу жне есептеу сигналдарыны фазасын салыстырады, яни аымды маынасын, осы арылы жады яшытарыны толу жадайын баылайды. Жадыны толуы рсат етілген дегейден тмендегенде, баылау слбасы бір есептеу импульсын кідіртеді. Осыны нтижесінде есептелген кезектілікте осымша келістіретін символ пайда болады, ол символ кіріс аында болмаан, сол символ беруші жабдыты Ж аажетті толытырылуын амтамасыз етеді. Келістіргіш символды рылатын шыыс аынны циклында беру шін ата аныталан позиция блінгендіктен, бл символды жою шін абылдау станциясына жылдамдытарды келістіру боландыы жайында апарат беру жеткілікті, яни келістіру командасын. абылдау жаында цифрлы аыннан келістіру символын жою шін жазу рылысында осы символды затыы уаытында жазуды кідіртеді. Осы кезде кіріс аынны жылдамдыымен бірдей аын рылады, біра оны бір тактылы интервала фазалы дірілдеуі болады. Фазалы дірілдеуді (ФД) реттеу жиілікті фазалы автоматты реттеушісі (ЖФАР) тізбегіні кмегімен іске асады.

Жылдамдытар теріс келісілгенде беруші жабдыты Ж жазу жиілігі есептеу жиілігінен кп деп саналады, яни келесі шарт орындалады:

(6.2)

 

Бл жадайда бір алыпсызды пайда боланда УТЖ беруші бліміне апаратты кезектіліктен, абылдау станциясына осымша (ызметтік) арнамен берілетін, бір апаратты символ жойылады. абылдау блімінде сйкес келістіру командасы абылдананнан кейін, бл символ алыпа келтірілетін кезектілікке енгізіледі. Осылайша, беру жаында жылдамдытарды теріс келістіру кезінде Ж толып кетуіне тенденция болады, яни жылдамдытарды о келістіру кезінде жретін процесстермен салыстыранда, бл дісте кері процесстер жреді.

Жылдамдытары о – теріс (екі жаты) келісітірілген жйелерде беру кезінде апаратты жазуды жне есептеуді номиналды жиіліктері салытырмалы трде бірдей болады, яни уаытты кейбір мезеттерінде (6.1), (6.2) шарттарыны кез келгені орындалуы ммкін. Бл жадайда жазу жне есептеу жиіліктеріні арасында келесі атынас орнайды:

 

(6.3)

 

Жылдамдытардыы екі жаты келісуінде жазу жне есептеу жиіліктеріні аымды айырмасыны белгісіне байланысты есептелген кезектілікке осымша келістіру символын енгізеді (яни о келістіруді іске асырып) немесе осымша арна бойынша кез келген апаратты символды береді (яни теріс келістіру іске асады). Бл кезде УТЖ беру жаында келістіру жнінде апаратты ана емес, оны белгісі туралы да апарат райды.

УТЖ бір алыпсызды ретінде жне жиіліктеріні айрмасынан пайда болан уаытты жылжулар ана саналады. Циклда р трлі ызметтік апаратты беру шін, есептеу жиілігін шамасына осымша кбейтумен болан жылжулар, келістіру жнінде апарат беруді талап етпейді.

Желілі трактта пайда болатын, фазалы дірілдеулер (ФД) кездейсо жне жйелік раушылардан трады. Шулардан жне регенераторды идеалсыздыынан пайда болан ФД, кездейсо сипаттамаа ие, жне детте кіші маынаа ие болады. Берілетін цифрлы сигналды жне желілі тракт рылымына байланысты жйелік ФД, желі зындыына жне регенераторлар санына байланысты болады. Бл себептерден туындаан ФД спетрі негізінде тменгі жиілік диапазонында болады.

Бдан баса, уаытты топ руды олданатын цифрлы сигналдарды беру кезінде ФД таы екі себеппен туындауы ммкін:

- жылдамдытарды келістіру процесстерінен, бл кезде келістіру жиілігінде есептеу периоды шамасына фаза жылжуы болады;

- келістіру ажеттігі жнінде шешім циклды кез келген жерінде (уаытты кез келген мезетінде) абылдануы ммкін, ал келістіруді зі тек ана циклды белгілі бір жерінде ана іске асу салдарынан, яни келістіру мезетін кту салдарынан.

Аталан себептерден туындайтын, ФД раушыларыны кп блігі спектрды тменгі жиілікті блімінде болады, бл оларды басуды иындатады. Егер арнайы шаралар абылдамаса, ФД беру сапасыны анарлым тмендеуіне келеді.

Іс жзінде жылдамдытарды келістіруді екі дісі ке олданыс тапты; о (бір жаты) жне о – теріс (екі жаты). Бірінші кзараса екінші діс, бір жаты келістіруге араанда кейбір кемшіліктерге ие. Біріншіден, крделі аппаратура ажет етеді, йткені кез келген белгіні келістіру ммкіндігі амтамасыз етіледі. Екіншіден, осы дісте туындайтын, ФД те тмен жиілікке ие, бл оларды абылдау жаында тиімді реттелуін иындатады. Бл жазуды жне есептеуді номиналды жылдамдытарыны келістірілуі болмаанымен тсіндіріледі. Біра айта кететін жай, аталан кемшілік екі жаты келістіру діснде ш командалы басару олдананда болады, цифрлы аындарды біріктіру процессінде командаларды ш типі рылан жне берілген жадайда: келістіруді болмауы, о келістіру болуы жне теріс келістіруді болуы. 1976 ж. ТТХКК (азір ТЭБХ) екі командалы басарылатын жылдамдытарды екі жаты келістіру дісін олдануды сынды.екі командалы басару екі команданы олданумен тсіндіріледі: о келістіруді болуы (+) жне теріс келістіруді болуы (-). Нольдік команда (келістіруді болмауы) келістіруді аталан екі командасын алмастырумен згертіледі (+, -).

Екі командалы басарылатын екі жаты келістіру бір жаты келістіруге араанда, бір атар артышылытарды амтамасыз етеді:

1) жылдамдытар бір жаты келістірілетін УТЖ синхронды жмыс режимі млде ммкін емес (есептеу жиілігіні жазу жиілігінен алдын ала арыт болатынынан), ал жылдамдытары екі жаты келістірілетін УТЖ синхронды режим асинхронды режимні бір трі болып табылады. Жылдамдытары екі жаты келістірілетін УТЖ келістіру командасы ндірілмейді жне берілмейді, бл беру арнасыны ткізу ммкіндігін жне атеге арсы тратылыын, арттырады йткені бл командаларды ммкін болар брмаланулары болмайды. Осылайша, жылдамдытары екі жаты келістірілген жйелер цифрлы байланыс тораптарыны кез келген телімдірінде олданыс таба алады;

2) жылдамдытар екі жаты келістірілген УТЖ келістіру командаларыны атеге арсы тратылытарын шектеусіз сірілуін амтамасыз етуге болады. Бл екі жаты келістіру жабдытарында жылдамдытарды келістіру мезеттеріні жру жиіліктері, бір жаты келістіру жабдытарына араанда ондаан есе аз. Яни команда затыын кез келген шамада лкен етіп тадауа болады. Бдан баса келістіру командаларын абылдауды атеге арсы тратылыын екі жаты келістіру жйелерінде команда рылымыны анализы арылы жне команда затыын сірмей а арттыру ммкіндігі бар (бл жадайда келістіру командаларыны бірлі брмалануы ана емес, оан оса екіленгін, рылан брмаланулар да тзетілуі ммкін);

3) жылдамдытары екі жаты келістірілген УТж циклды синхрондауда болатын жаылысты кбеюіне траты, яни жоары дегейлі иерархия жйелерінде циклды синхрондауды жанылысы боланда, иерархияны тменгі сатылы жйелерінде циклды синхрондауды жаылысуыны туындауына. Бл бір жаты келістіру жйелерінде синхрондауды жаылысуы болатын уаытта келістіру командаларыны лкен саны рылады, ал екі жаты келістіру жйелерінде бір ана команда рылуымен тсіндіріледі. Соы жадайда синхрондауды жаылысуынан кейін синхрондауды алпына келтіргеннен со келістіру коррекциясын жргізуді амтамасыз етуге болады.

Асинхронды аындарды біріктіру УТЖ беру трактысыны рылымды слбасы 6.1 суретте крсетілген.

 

Сурет 6.1 - Асинхронды аындарды біріктіру УТЖ беру трактысыны рылымды слбасы

 

q бастауларынан цифрлы аындар сйкес кода трлендіргіштеріні (КТаб1 – КТабq) кірісіне тседі. Кода трлендіргіштері компонентті аынны (кіріс) кодаларын екілік кодаа трлендіреді жне компонентті цифрлы аынны тактылы жиілігіне те жазу жиілігі те импульстік кезектіліктерді райды. КТаб1 – КТабq шыысынан сигналдар беруші блімні асинхронды ластыру блогына (АБбер1 – АБберq) беріледі. Асинхронды ластыру блогында цифрлы аындар жазу рылысына Ж жазылады жне беруші станцияны генераторлы жабдыты (ГЖбер) сйкес шыысынан тскен сигналмен есептеледі.

Жазу процессін жиілігі те импульсты кезектілік басарады, ал есептеу процессін жиіліг те импульсты кезектілік басарады. Есептеу жне жазуларды басару сигналдары уаытты детектор (УД) кірісіне тседі, уаытты детекторда бір алыпсыздыты пайда болу мезеттері жне бір алыпсыздыты трі (белгісі) аныталады. Есептеу жне жазуды уаытты интервал мен импульсты кезектілік арасындаы згеріс есептеу периодына жеткенде, бір алыпсыздыты кез келген бір трі барлыы жнінде сигнал бойынша, осымшалар барлыы жнінде сйкес команда ндіріледі, яни жылдамдытарды келістіру.

Осы кезде жылдамдытарды о келістірілуі НЕТ логикалы элементіні есептеу импульсыны біреуіне тиым салуымен іске асады, ал терііс келістірілу – осымша есептеумен, ол ИЛИ1 логикалы элементіні кмегімен іске асады. Ары арай Ж шыысындаы сигнал ИЛИ2 логикалы элементке тседі, оны екінші кірісіне жылдамдытарды келістіру бергішінен (Бер.ЖКК) сигналдар тседі. АБбер1 – АБберq жне синхросигнал бергішіні шыыстарынан сигналдар топты сигнал таратышы (ТСТ) арылы беруші кода трлендіргішіне (КТбер) тседі.

абылдау трактысында (сурет 6.2) ГЖаб шыысынан импульстік кезектіліктер топты сигнал таратышыны (ТСТ) И1 И2,..., Иq логикалы элементтерін кезекпен ашады, осылайша КТаб шыысындаы топты сигналды цифрлы аындарды асинхронды ластыруды АБбер1 – АБберq абылдау блоктарыны арасында дрыс таралуын амтамасыз етеді. АБбер1 – АБберq компонентті цифрлы аынны алашы жылдамдытарын алпына келтіреді.

 

Сурет 6.2 - Асинхронды аындарды біріктіру УТЖ абылдау трактысыны рылымды слбасы

 

алыпа келтіру цифрлы аынды Ж жазу жне жиілікті фазалы автореттеуші рылысымен (ЖФАР) ндірілетін жазу жиілігіне те есептеу жиілігі арылы іске асады, ЖФАР кернеумен басарылатын генератордан (КБГ), басару слбасынан (БС) жне уаытты детектордан (УД) трады. УД шыысында жазу жне есептеу мезеттері арасындаы уаытты интервалды аымды маынасына сйкес сигнал райды.

Жазу процессі ГЖаб сйкес шыысынан туындаан импульстік кезектілікпен басарылады. Жылдамдытарды о келістіру ажеттілігі туралы сигнал бойынша апаратты Ж жазуа тиым салыну арылы іске асады – тиым салу сигналыны уаытты орыны абылдау рылысындаы жылдамдытарды келістіру мезетіне сйкес келеді.

Жылдамдытарды теріс келістіру ажеттігі туралы сигнал бойынша ИЛИ1 логикалы элементіні кмегімен топты сигнал таратышыны (ТСТ) И логикалы элементі ашылады жне берілетін сигнала осымша символ енгізіледі. Осымен бір уаытта осымша импульс ИЛИ2 логикалы элементі арылы жазуды басаратын сигнала енгізіледі. КБГ жиілігін, УД шыысындаы сигналды траты раушысына сйкес келетін кернеу басарады. КБГ жмысын басаратын, сигналды айнымалы раушылары есептелетін кезектілікте уаытты флуктуация туындатады, яни шыыс сигналда да уаытты флуктуация туындайды. Сондытан басарушы кернеудегі айнымалы раушыларды басу дегейі шыыс сигналыны уаытты флуктуация маынасына сер етеді.