Цифрлық ағындарды синхронды біріктіру

Дәріс 7. Цифрлық ағындарды синхронды біріктіру әдістері. STM – 1 цифрлық ағынын Е1, Е3, Е4 компонентті ағындар негізінде құру

 

Цифрлық ағындарды синфазды-синхронды біріктіру және бөлу

Тактылы интервалы және агрегатты ағынның тактылы интервалы тең төрт компонентті цифрлық ағындарды (КИ1 КИ2, КИ3 және КИ4) синфазды-синхронды біріктіру алгоритмы 7.1 суретте көрсетліген.

Суретте көрсетілгендей, импульс ұзақтықтары тактылы интервалдардың жартысына сәйкес.

КИ₁-КИ₄ компонентті ағындардың импульстары, барлық құрылғыларға бірдей жазу импульстарымен ЖИ анықталатын мезеттерде, сәйкес есте сақтау құрылғыларына СҚ₁-СҚ₄ жазылады. Жазылған ақпарат бәріне бірдей жалпы жүктемеге есептеледі, дәл сол жүктемеде біріктірілген ағын БА құрылады. Есептеу сәйкес есептеу импульстары ЕИ₁-ЕИ₄ түсу мезеттерінде жүреді. Ақпарат есептелгеннен кейін СҚ босайды (нольденеді). Осылайша, бір ұяшық (бір бит) жеткілікті көлемді құрайды. Яғни, егер ағындарды біріктірудің символ бойынша емес, басқа біріктіруін қолданса, мысалы, байт бойынша, СҚ жадысы сәйкесінше ұлғаюы керек. Ағындарды бөлу процессі – кері және ерекше түсіндірулерді қажет етпейді.

 

Сурет 7.1 – Цифрлық ағындарды синфазды – синхронды біріктірудегі уақыттық диаграммасы

 

7.2 суретте цифрлық ағындарды синфазды – синхронды біріктіру және бөлу құрылғысының құрылымдық сұлбасы 7.1 сурет алгоритміне сәйкес жұмыс істейді.

 

Сурет 7.2 - Цифрлық ағындарды синфазды – синхронды біріктіру және бөлу құрылғысының құрылымдық сұлбасы

Бір ескеретін жағдай, әр түрлі бөлу құрылғыларының СҚнан ақпарат есептеуде импульс ұзақтықтары әр түрлі болады. Бөлінген ағындардың импульстерінің номиналды ұзақтықтарын импульс құраушы құрылғы (ИҚ) қамтамасыз етеді. ИҚ құрған импулстардың басталуы импульстардың өздерінің негізгі кірістеріне түскен мезеттеріне сәйкес келеді, ал аяқталуы – қосымша (нольдейтін) кірістерге берілетін, ұзақтыққа сәйкес келеді. Генераторлық құрылғы (ГЖ) тактылы жиілікті бөлушіден (ТЖБ) алынатын, импульстармен басқарылады.

 

Цифрлық ағындарды синхронды біріктіру

 

Синхронды цифрлық ағындарды біріктіру асинхронды цифрлық ағындарды біріктірудің бір жағдайы болып табылады, ол әдісте есептеу жиілігі жазу жиілігіне селеі болады. Оған қоса уақыттық жылжулардың импульстік позицияларын түгелдей қызметтік сигналдарды, дискретті ақпарат сигналдарын, бақылау және сигналдау сигналдарын және т.б. беру үшін қолдануға болады.

 

Сурет 7.3 – Синхронды цифрлық ағындарды бірктірудін УТЖ беру трактысының құрылымдық сұлбасы

 

Синхронды цифрлық ағындарды біріктірудің беур трактысының (сурет 7.3) құрамына q беруші және q қабылдаушы синхронды ұластыру блоктарынан (СҰБ_бер1 – СҰБ_берq) және (СҰБ_қаб1 – СҰБ_қабq) тұрады. Әр СҰБ_бер компонентті ағынның ЖҚ жазылуы және сәйкес ГЖ сигналдарының есептелуі жүреді. Жазу процессі қабылдаудағы кода түрлендіргіші (КТ_қаб) өндіретін, импульсты кезектілікпен басқарылады.

Жазу және есептеу сигналдарының өзара орналасуы уақыттық детектормен УД бақыланады. Есептеу сигналының жазу сигналына қатысты бастапқы орнығуы, есептеу импульстары жазу импульстарына бірдей болмайтындай етіп жүргізіледі. СҰБ_бер шығысындағы кезектіліктің есептелген импульстары, және синхросигнал берушісінің шығысындағы синхросигнал топтық сигналды құрушы (ТСҚ) сұлбасы және берудегі кода түрлендіргіші (КТ_бер) арқылы желілі трактқа енгізіледі.

Қабылдау трактысында (сурет 7.4) топтық сигнал таратқышымен (ТСТ) символдардың сәйкес ұластыру блоктары СҰБ_қаб арасында бөлінуі іске асады. Компонентті ағынның бастапқы жылдамдығы символдарды ЖҚ жазу және кейін оларды УТЖ шығысындағы ағынның жиілігіне тең жиілікпен есептеу арқылы қалпына келтіріледі. Осы кезде беруші құрылғыда құрылған, уақыттық жылжулардың бір қалыпты таралуы іске асады.

 

Сурет 7.4 – Синхронды цифрлық ағындарды бірктірудін УТЖ қабылдау трактысының құрылымдық сұлбасы

 

 

Цифрлық ағындарды синхронды біріктіру жүйелерінің айрықша беліглері келесіде негізделген. Өзара әрекет ететін жүйелердің синхронды жұмыс режимінде синхрондау тізбегі енгізілуі қажет, ол осы жүйелердің генераторларын байланыстырады. Яғни, берілген жағдайда қабылдау жабдықтарында ЖФАР құрылғысын қолдануда қажеттілік тумайтыны белігілі. Есептеу кезектілігінің жазу сигналдарына қатысты бастапқы уақыттық орнығуы тек аппаратура қосылғанда немесе ГЖ жұмысында ақаулықтар туындағанда жүреді. Сондықтан, есептеу кезектілігінің уақыттық орналасуы тек бір жаққа ғана өзгеруі мүмкін, ал мүмкін болатын орнығу процессінің ұзаруын есептемесе болады.

Синхронды біріктіру жабдығының жұмыс істеу процессінде есептеу кезектілігінің уақыттық орналасуы түзетілмейтіндіктен, ЖҚ қосымша жады ұяшықтары енгізілуі қажет, олар кіріс цифрлық ағынның болуы мүмкін флуктуациясын максималды толықтыруға арналған.