4.3. ЭЛЕКТРОННЫЙ ТЕЛЕГРАФНЫЙ АППАРАТ

Общие положения.

В пунктах возникновения (потребления) сообщение, как правило, представляется пользователем (пользователю) в неэлектрической форме в виде записи на носителе: бумажном бланке, перфоленте, перфокарте, магнитной ленте и т. д. Для передачи этой информации используются в основном каналы электрической связи. Таким образом, возникает задача преобразования сообщения из неэлектрической формы в электрические сигналы на передающей стороне и в обратном преобразовании— на приемной. Как отмечалось выше, для этого используются оконечные устройства передачи сообщений.

Одним из самых массовых оконечных устройств является буквопечатающий ТА. Его основное назначение—передача, прием или заготовка буквенно-цифровых сообщений. Промышленностью выпускаются ТА, обеспечивающие как передачу, так и прием телеграфных сообщений. При этом допускается использование ТА только для передачи или только для приема сообщений. В первом случае приемная часть аппарата служит для контроля «своей» передачи, во втором — передающая часть не используется.

Рис. 4.8. Структурная схема телеграфного аппарата

Конструктивно предусмотрено также раздельное использование приемной и передающей частей ТА. При этом контроль «своей» работы отсутствует.

Обобщенная структурная схема ТА приведена на рис. 4.8. Как видно, основными частями его являются передающее устройство, приемное устройство и устройство управления (включая электрический привод).

Передающее устройство предназначено для преобразования знаков сообщения пользователя в кодовые комбинации и последовательной передачи единичных элементов кодовых комбинаций в виде электрического сигнала по каналу связи.

Приемное устройство решает обратную задачу — преобразовывает последовательно поступающие из канала связи кодовые комбинации в соответствующие им знаки сообщения, фиксируемые на носителе. Устройство управления служит для согласования взаимодействия отдельных узлов аппарата, синхронизации и привода.

Кроме того, ТА имеют различные вспомогательные устройства, которые расширяют его функциональные возможности и облегчают эксплуатацию (устройства автоматики, визуализации, сигнализации и др.).

Передающее устройство ТА включает следующие основные узлы: вводное устройство ВУ, кодирующее устройство КУ, запоминающее устройство ЗУ, распределитель передачи , датчик служебных сигналов ДСС, выходное устройство .

Устройство ВУ предназначено для ввода информации в телеграфный аппарат в виде знаков сообщений. Оно управляет КУ. В некоторых ТА по сигналу ВУ запускается распределитель передачи. В буквопечатающем аппарате роль ВУ выполняет клавиатура (типа клавиатуры пишущей машинки). Ввод сообщений с помощью клавиатуры осуществляется вручную. Возможен и автоматический ввод информации либо непосредственно от источника сообщений (например, ЭВМ), либо с промежуточного носителя (перфоленты, магнитной ленты и др.).

Кодирующее устройство предназначено для преобразования знака сообщений в кодовую комбинацию, соответствующую этому знаку. Оно может быть механическим или электронным. На вход КУ с выхода ВУ поступает сигнал о необходимости формирования одной из N кодовых комбинаций. Число выходов КУ равно числу элементов кодовой комбинации. Поскольку в ТА используются равномерные двоичные коды, то все кодовые комбинации содержат одинаковое число единичных элементов, которые могут иметь только два значения — 0 и 1. Кодирующее устройство должно обеспечить соответствие между знаком телеграфного сообщения и кодовой комбинацией. Единичные элементы кодовой комбинации одновременно (параллельно) поступают на вход ЗУ.

Запоминающее устройство передатчика предназначено для хранения информационных единичных элементов кодовой комбинации на время ее передачи.

Распределитель передачи предназначен для последовательного считывания из ЗУ единичных элементов кодовой комбинации и поочередной их передачи на . Кроме информационных элементов кодовой комбинации, представляющих знак сообщения, добавляет и так называемые служебные элементы, необходимые для синхронизации приемного аппарата.

Служебные элементы, например стартовый, фиксирующий начало комбинации, и стоповый, фиксирующий конец, при старт-стопном способе передачи вырабатываются датчиком служебных сигналов (ДСС).

Совокупность информационных и служебных элементов определяет цикл передачи распределителя. Длительность цикла передачи можно выразить формулой где k — число информационных элементов; — число служебных единичных элементов; — длительность единичного элемента.

Устройство предназначено для формирования электрических сигналов с определенными параметрами (амплитудой, формой), пригодных для передачи по используемому каналу связи.

Рис. 4.9 Формирование стартстопной кодовой комбинации

В большинстве случаев формируются однополюсные единичные элементы (посылки) постоянного тока прямоугольной формы (рис. 4.9).

Приемное устройство ТА состоит из следующих основных узлов: входного устройства устройства регистрации УР, распределителя приема устройства синхронизации УС, запоминающего устройства ЗУ, декодирующего устройства ДУ и печатающего устройства ПУ.

Входное устройство приемника предназначено для преобразования поступающих с линии сигналов в вид, удобный для использования в других узлах приемной части ТА. Проходя по каналу связи, телеграфные сигналы подвергаются действию различного рода помех, что приводит к изменению их формы. Поэтому выполняет роль формирователя, преобразуя искаженные по форме сигналы в прямоугольные посылки (единичные элементы).

Для фиксации состояния каждого принимаемого элемента в любом приемнике дискретных сообщений, в том числе и в ТА, имеется устройство регистрации УР. Рациональный выбор метода регистрации для используемого канала связи (стробирование, интегрирование или комбинированный метод) позволяет получить минимальный коэффициент ошибки.

Приемный распределитель предназначен для поочередного подключения k ячеек ЗУ к УР с целью распределения последовательно поступающих k информационных единичных элементов кодовой комбинации по k ячейкам ЗУ.

Для обеспечения правильной регистрации и правильного распределения принимаемых информационных элементов по ячейкам ЗУ в ТА используется устройство синхронизации УС. Оно осуществляет тактовую и цикловую синхронизации.

Как отмечалось выше, ДСС передатчика вырабатывает служебные (стартовый и стоповый) элементы, которыми отмечаются моменты начала и конца цикла передачи. Эти служебные элементы воспринимаются УС приемника, которое, воздействуя на УР и обеспечивает правильный выбор моментов регистрации элементов кодовой комбинации и правильное их распределение по ячейкам ЗУ приемника ТА.

Запоминающее устройство приемника предназначено для последовательного накопления единичных элементов принимаемой кодовой комбинации. После регистрации последнего элемента ЗУ выдает принятую кодовую комбинацию в декодирующее устройство ДУ, которое предназначено для расшифровки принятых кодовых комбинаций. Оно преобразует кодовую комбинацию в знак сообщения, т. е. выполняет задачу, обратную кодирующему устройству КУ передатчика. Иногда ДУ называют декодером, или дешифратором. Очевидно, что дешифратор при параллельном вводе кодовой комбинации из ЗУ имеет k входов и выходов.

Печатающее устройство ПУ приемной части ТА предназначено для отпечатывания знаков сообщения на носителе (бумажной ленте, рулоне и др.) по соответствующему сигналу от ДУ.

До широкого внедрения элементов цифровой техники в аппаратуре связи ТА строились главным образом на механических элементах. Однако такие ТА имеют целый ряд недостатков, среди которых основными являются: сравнительно малая скорость передачи (не более Бод), низкая надежность, большая масса, шумность и др. Реализация ТА на базе цифровой интегральной и микропроцессорной техники позволила существенно улучшить их технико-экономические показатели. При этом появились новые возможности в расширении функциональных возможностей ТА. С другой стороны, электронизация ТА, использование программных способов изменения функциональных возможностей аппарата вызвали необходимость и в новых конструктивных решениях. Современный электронный телеграфный аппарат (ЭТА) характеризуется некоторыми особенностями реализации. Как отмечалось выше, ЭТА может работать в качестве оконечного устройства вычислительной системы, т. е. выступать в роли терминала. Поэтому в нем предусматривается наличие передающей и приемной памяти, устройство отображения информации и возможность одновременной работы в линейном и местном режимах. Передача информации в ЭТА производится с помощью клавиатуры, трансмиттера или из электронного ЗУ. Структурная схема ЭТА представлена на рис. 4.10.

Передающая часть аппарата состоит из клавиатуры с накопителем Н, автоответчика АО, электронного ЗУ, трансмиттера передатчика Пер и выходного устройства Приемная часть содержит: приемник Пр, входное устройство реперфоратор и печатающее устройство ПУ, состоящее из накопителя Н, декодера ДУ с логической частью и узла печати УП. Устройство согласования с линией УСЛ является общим для приемника и передатчика. В блок центрального управления БЦУ входят устройства, управляющие перечисленными блоками, а также автостоп, устройства сигнализации, счетчик времени и др.

Источниками сообщений в аппаратуре служит трансмиттер, ЗУ, электронный автоответчик и клавиатура с накопителем.

Рис. 4.10 Структурная схема ЭТА

Рис. 4.11 Принципы действия клавиши

Передающий накопитель предназначен для накопления сообщений в случае превышения оператором скорости телеграфирования, что позволяет выполнить клавиатуру без механической блокировки. В реперфораторах ЭТА используется в основном механический способ пробивания отверстий на ленте. Приемный накопитель в ПУ необходим для накопления информации, поступающей в промежуток времени, затрачиваемый на возврат каретки рулонного аппарата. Электронный декодер функционально состоит из двух частей — кодового дешифратора и дешифратора служебных комбинаций.

Узел печати содержит механизм продвижения бумаги, каретки к началу строки и красящей ленты. Все механизмы в ЭТА приводятся в движение шаговыми двигателями.