УКПМ-2 - описание и инструкция по эксплуатации - Устройство и работа контроллера КТМС УКПМ-2

Страница 9 из 11

6.5. Устройство и работа КТМС-М

6.5.1. КТМС-М предназначен для последовательного обмена информацией между УКПМ и УПУ по каналам ТЧ. Характеристики каналов приведены в п.3.4.5.

КТМС-М конструктивно выполнен в виде закрытого модуля с габаритными размерами не более 30х255х260 мм.

Масса КТМС-М не превышает 0,5 кг.

6.5.2. Питание КТМС-М осуществляется от блока питания КПМ (БПКП) напряжением 24(+3,6-4,8) В постоянного тока. Мощность, потребляемая КТМС-М от БПКП, не превышает 4,5 Вт.

6.5.3. Входные и выходные интерфейсные сигналы, предназначенные для обмена с КУКП-М:

а) двунаправленные сигналы ДАННЫЕ;

б) выходной сигнал ОТВЕТ. Состоянию ОТВЕТ=0 соответствует готовность КТМС-М к обмену данными с КУКП-М, состоянию ОТВЕТ=1 - подтверждение приема данных;

в) входной сигнал РШ КТМС. Состоянию РШ КТМС соответствует истинность информации на линиях ДАННЫЕ;

г) входной сигнал начальной установки процессора НУ. После выполнения последовательности НУ=0 и НУ=1 происходит рестарт процессора КТМС-М.

6.5.4. Уровни напряжений входных и выходных интерфейсных сигналов обмена КТМС-М с КУКП-М соответствуют: "высокий уровень" - от 2,4 до 5,25 В, "низкий уровень" - от 0 до 0,8 В.

6.5.5. Схема структурная КТМС-М приведена на рис.39. КТМС-М состоит из следующих основных узлов:

блок процессорный (ПБ) служит для управления режимами работы контроллера. Осуществляет прием-передачу информации и ее обработку;

 576 кГц Выход +---+ +---+ +---------+ +----+ ЧМ | Г |->| ДЧ|----------------------->-| М |->| УС2|---> | | | |<-++----+ | +----+ | | | |---> +---+ +---+ +| НП | |>| СПС| +---------+ +----+ | | | | |-+ +----+ | +----+ | +----+ | | | +-^-----+ К КУКП-М Вход | +----+ +>| ДМ |->-| |<--------> ЧМ +----+ +----+ +----++>|СВПС| | | | ПБ | . --->-| УС1|->| ПФ |->| УО |->| |-->| | | | . --->-| | | | | | | | | | | |<--------> +----+ +----+ +----+ +----+ +----+ +-------+ | +----+К р/ст +----->| БУР|---> | |---> +----+

Рис. 39. Схема структурная КТМС-М

модулятор (М) предназначен для модуляции последовательного кода гармоническим сигналом;

узлы согласования (УС) предназначены для согласования физических параметров приемника и передатчика КТМС-М с линией связи (ЛС);

блок управления радиостанцией (БУР) служит для управления режимами ПРИЕМ/ПЕРЕДАЧА;

полосовой фильтр (ПФ) служит для ослабления на входе приемника уровня гармонических сигналов, значения частот которых лежат за пределами установленной полосы пропускания;

усилитель-ограничитель (УО) предназначен для усиления гармонических сигналов, принятых из ЛС, и согласования их с уровнями сигналов для микросхем серии 564;

схема выделения периодов сигналов (СВПС) обеспечивает формирование коротких импульсов по началу каждого периода входной частоты, поступающей с УС;

делитель частоты (ДЧ) служит для задания скорости обмена информацией в ЛС;

демодулятор (ДМ) предназначен для преобразования импульсной последовательности из СВПС в последовательный код;

схема побитной синхронизации (СПС) служит для синхронизации принимаемой из ЛС информации;

кварцевый генератор (Г) служит для формирования опорной частоты 576 кГц;

наборное поле (НП) предназначено для задания параметров обмена на канале ЧМ.

6.5.6. Адресация УКПМ на канале ТЧ производится монтажом перемычек на ответной части разъема "АДРЕС" на лицевой панели КТМС-М в соответствии с табл.8.

Схема электрическая принципиальная КТМС-М приведена в приложении 3.785.003 ТО1.

Блок процессорный реализован на микросхемах D1...D8. Модулятор выполнен на элементах D12.1, D16, D20, D31.1, D32, D34, D35, VT5, VT8...VT11. С помощью резистора R66 устанавливается уровень выходного напряжения передатчика.

Узел согласования передатчика с линией связи реализован на транзисторах VT10, VT11 и трансформаторе TV2. Свечению индикатора VD8 соответствует наличие несущей на выходе передатчика. Узел согласования приемника с линией выполнен на трансформаторе TV1.

Блок управления радиостанцией выполнен на транзисторе VT2 и оптопаре VE2.

Полосовой фильтр приемника КТМС-М реализован на микросхемах D13, D15, D19.

Детектор линейного сигнала выполнен на элементах D14.3, D29, D28.2, VT12. Свечение индикатора VD9 соответствует наличию несущей на входе приемника.

Таблица 8 Задание адреса УКПМ на линии ТЧ

 ------------------------------------------------------------------ Адрес | Наличие перемычек между контактами разъема "АДРЕС" УКПМ | модуля КТМС-М -------------|---------------------------------------------------- HEX | DEC | 5 и 3 | 5 и 4 | 5 и 7 | 5 и 8 | 5 и 2 | 5 и 1 ------|------|--------|--------|--------|--------|--------|------- 00 | 0 | есть | есть | есть | есть | есть | есть 01 | 1 | есть | есть | есть | есть | есть | нет 02 | 2 | есть | есть | есть | есть | нет | есть 03 | 3 | есть | есть | есть | есть | нет | нет 04 | 4 | есть | есть | есть | нет | есть | есть 05 | 5 | есть | есть | есть | нет | есть | нет 06 | 6 | есть | есть | есть | нет | нет | есть 07 | 7 | есть | есть | есть | нет | нет | нет 08 | 8 | есть | есть | нет | есть | есть | есть 09 | 9 | есть | есть | нет | есть | есть | нет 0A | 10 | есть | есть | нет | есть | нет | есть 0B | 11 | есть | есть | нет | есть | нет | нет 0C | 12 | есть | есть | нет | нет | есть | есть 0D | 13 | есть | есть | нет | нет | есть | нет 0E | 14 | есть | есть | нет | нет | нет | есть 0F | 15 | есть | есть | нет | нет | нет | нет 10 | 16 | есть | нет | есть | есть | есть | есть 11 | 17 | есть | нет | есть | есть | есть | нет 12 | 18 | есть | нет | есть | есть | нет | есть 13 | 19 | есть | нет | есть | есть | нет | нет 14 | 20 | есть | нет | есть | нет | есть | есть 15 | 21 | есть | нет | есть | нет | есть | нет 16 | 22 | есть | нет | есть | нет | нет | есть 17 | 23 | есть | нет | есть | нет | нет | нет 18 | 24 | есть | нет | нет | есть | есть | есть 19 | 25 | есть | нет | нет | есть | есть | нет 1A | 26 | есть | нет | нет | есть | нет | есть 1B | 27 | есть | нет | нет | есть | нет | нет 1C | 28 | есть | нет | нет | нет | есть | есть 1D | 29 | есть | нет | нет | нет | есть | нет 1E | 30 | есть | нет | нет | нет | нет | есть 1F | 31 | есть | нет | нет | нет | нет | нет ------------------------------------------------------------------

Усилитель-ограничитель собран на микросхемах D23, D27 и диодах VD6, D7.

Схема выделения периодов сигнала реализована на микросхемах D9.4, D12.5, D30, D31.3, VT6.

Делитель частоты выполнен на микросхемах D11, D12.2, D12.3, D17, D21, D24.

Демодулятор собран на микросхемах D9.5, D12.6, D14.4, D31.2, D31.4, D33, D35, D36, D38.

Схема побитной синхронизации выполнена на микросхемах D10.2, D14.1, D14.2, D18, D22, D37.1.

Кварцевый генератор выполнен на микросхемах D9.1, D9.2, D9.3 и кварцевом резонаторе G2.

Питание элементов схемы осуществляется от внутреннего источника питания контроллера, реализованного на транзисторах VT13...VT18, трансформаторе TV3 и оптроне VE1. Свечение индикатора VD22 соответствует наличию основного напряжения плюс 5 В на выходе источника питания. Регулировкой резистора R61 устанавливают уровень этого напряжения в пределах +-0,25 В от номинального значения.

6.5.7. Режим передачи данных в ЛС

6.5.7.1. Режим передачи определяется моментом перевода сигнала OUT микросхемы D3 в состояние логической "1". Сигнал является разрешением для работы триггеров D25 модулятора.

Импульсы с ДЧ, частота следования которых равна скорости передачи информации по ЛС, поступают на входы синхронизации триггеров D26.2 и D28.1. Триггер D26.2 по фронту синхроимпульса с ДЧ фиксирует уровень текущего бита передаваемой информации (линия А3 порта А микросхемы D8). Информация с выхода триггера D28.1 поступает в качестве кода пересчета на управляемый делитель частоты (микросхемы D16, D20, D31.1) модулятора. Таким образом на выходе управляемого делителя частоты в течение периода бита выводимой информации устанавливается меандр с характеристической частотой, значение которой соответствует коду пересчета. Этот меандр преобразуется в гармонический сигнал с помощью активного низкочастотного фильтра с частотой среза 3,4 кГц (микросхема D32) и через УС передатчика выдается в ЛС.

По фронту синхроимпульса с ДЧ взводится триггер прерывания по приему D37.2. Выход триггера D37.2 соединен со входом прерывания RST5.5 центрального процессора D3. По прерыванию от триггера приема процессор КТМС-М кратковременно выставляет сигнал сброса триггера прерывания D37.2 (линия А4 порта А D8) для подготовки к следующему запросу и инициирует вывод на линию А3 порта А D8 очередного бита. Закончив передачу процессор блокирует передачу информации (выход OUT D3 принимает значение лог."0") и переходит в режим приема из ЛС.

6.5.8. Скорость передачи информации в ЛС задается путем изменения коэффициента пересчета (N) ДЧ.

Коэффициент пересчета скорости передачи определяется по формуле: Nск = 576000 / V*60, (1)

где V- скорость обмена информацией, Бод.

Выраженное в двоичной форме значение коэффициента Nск устанавливается на колодке X5 КТМС-М монтажом перемычек. Соответствие весовых коэффициентов двоичного значения Nск приведено в табл.9. В табл.10 приведены коэффициенты пересчета скорости, расчитанные по (1).

Таблица 9

 +---------------------------------------------------------------+ | Скорость обмена, Бод | Коэффициент пересчета скорости, | | | устанавливаемый на контактах Х5 | | | 5 6 7 4 1 8 9 2 | |--------------------------+------------------------------------| | 50 | 1 1 0 0 0 0 0 0 | | 100 | 0 1 1 0 0 0 0 0 | | 200 | 0 0 1 1 0 0 0 0 | | 300 | 0 0 1 0 0 0 0 0 | | 600 | 0 0 0 1 0 0 0 0 | +---------------------------------------------------------------+

Значение "0" весового коэффициента по табл.9 означает соединение соответствующего контакта X5 с контактом 3 X5 , значение "1" весового коэффициента означает соединение соответствующего контакта X5 с контактом 10 X5.

6.5.9. Характеристические частоты передачи информации в ЛС задаются путем изменения коэффициента пересчета управляемого делителя частоты модулятора.

Коэффициент пересчета частоты передачи определяется по формуле: Nпер = 576000 / 4*Fвых, (2)

где Fвых- характеристическая частота передачи, Гц.

Выраженное в двоичной форме значение коэффициента Nпер устанавливается на колодках Х7 и Х8 КТМС-М монтажом перемычек. В табл.10 приведены коэффициенты пересчета скорости, расчитанные по (2). Правила установки частот передачи следующие:

1) из табл.10 выбираются значение частоты передачи, соответствующее значению логической "единицы" и заносится в первую строку шаблона табл.11;

2) из табл.10 выбираются значение частоты передачи, соответствующее значению логического "нуля" и заносится во вторую строку шаблона табл.11;

3) по шаблону табл.11 рассматриваются раздельно по колонкам соответствующие значения весовых коэффициентов:

Таблица 10

 +------------------------------------------------------------+ | Частота,| Nпер | Nпер || Частота,| Nпер | Nпер | | Гц | DEC | BIN || Гц | DEC | BIN | |---------+------+------------++---------+------+------------| | 3429 | 42 | 00101010 || 1618 | 89 | 01011001 | | 3349 | 43 | 00101011 || 1600 | 90 | 01011010 | | 3273 | 44 | 00101100 || 1582 | 91 | 01011011 | | 3200 | 45 | 00101101 || 1565 | 92 | 01011100 | | 3130 | 46 | 00101110 || 1548 | 93 | 01011101 | | 3064 | 47 | 00101111 || 1532 | 94 | 01011110 | | 3000 | 48 | 00110000 || 1516 | 95 | 01011111 | | 2939 | 49 | 00110001 || 1500 | 96 | 01100000 | | 2880 | 50 | 00110010 || 1485 | 97 | 01100001 | | 2824 | 51 | 00110011 || 1469 | 98 | 01100010 | | 2769 | 52 | 00110100 || 1455 | 99 | 01100011 | | 2717 | 53 | 00110101 || 1440 | 100 | 01100100 | | 2667 | 54 | 00110110 || 1426 | 101 | 01100101 | | 2618 | 55 | 00110111 || 1412 | 102 | 01100110 | | 2571 | 56 | 00111000 || 1398 | 103 | 01100111 | | 2526 | 57 | 00111001 || 1385 | 104 | 01101000 | | 2483 | 58 | 00111010 || 1371 | 105 | 01101001 | | 2441 | 59 | 00111011 || 1358 | 106 | 01101010 | | 2400 | 60 | 00111100 || 1346 | 107 | 01101011 | | 2361 | 61 | 00111101 || 1333 | 108 | 01101100 | | 2323 | 62 | 00111110 || 1321 | 109 | 01101101 | | 2286 | 63 | 00111111 || 1309 | 110 | 01101110 | | 2250 | 64 | 01000000 || 1297 | 111 | 01101111 | | 2215 | 65 | 01000001 || 1286 | 112 | 01110000 | | 2182 | 66 | 01000010 || 1274 | 113 | 01110001 | | 2149 | 67 | 01000011 || 1263 | 114 | 01110010 | | 2118 | 68 | 01000100 || 1252 | 115 | 01110011 | | 2087 | 69 | 01000101 || 1241 | 116 | 01110100 | | 2057 | 70 | 01000110 || 1231 | 117 | 01110101 | | 2028 | 71 | 01000111 || 1220 | 118 | 01110110 | | 2000 | 72 | 01001000 || 1210 | 119 | 01110111 | | 1973 | 73 | 01001001 || 1200 | 120 | 01111000 | | 1946 | 74 | 01001010 || 1190 | 121 | 01111001 | | 1920 | 75 | 01001011 || 1180 | 122 | 01111010 | | 1895 | 76 | 01001100 || 1171 | 123 | 01111011 | | 1870 | 77 | 01001101 || 1161 | 124 | 01111100 | | 1846 | 78 | 01001110 || 1152 | 125 | 01111101 | | 1823 | 79 | 01001111 || 1143 | 126 | 01111110 | | 1800 | 80 | 01010000 || 1134 | 127 | 01111111 | | 1778 | 81 | 01010001 || 1125 | 128 | 10000000 | | 1756 | 82 | 01010010 || 1116 | 129 | 10000001 | | 1735 | 83 | 01010011 || 1108 | 130 | 10000010 | | 1714 | 84 | 01010100 || 1099 | 131 | 10000011 | | 1694 | 85 | 01010101 || 1091 | 132 | 10000100 | | 1674 | 86 | 01010110 || 1083 | 133 | 10000101 | | 1655 | 87 | 01010111 || 1075 | 134 | 10000110 | | 1636 | 88 | 01011000 || 1067 | 135 | 10000111 | +------------------------------------------------------------+

- одинаковые значения "единиц" первых двух строк одной колонки означают связь соответствующего этой колонке контакта колодки X7 (строка 1) с контактом 4 колодки X8;

Таблица 11

 +------------------------------------------------------------+ | Nпер логической "единицы" | | | | | | | | | |----------------------------+---+---+---+---+---+---+---+---| | Nпер логического "нуля" | | | | | | | | | |----------------------------+---+---+---+---+---+---+---+---| | Контакты колодки Х7 | 1 | 8 | 7 | 2 | 3 | 6 | 5 | 4 | |----------------------------+---+---+---+---+---+---+---+---| | Контакты колодки Х8 | | | | | | | | | +------------------------------------------------------------+

- одинаковые значения "нулей" первых двух строк одной колонки означают связь соответствующего этой колонке контакта колодки X7 (строка 1) с контактом 3 колодки X8;

- при неодинаковых значениях первых двух строк одной колонки и значении "единицы" первой строки означает связь соответствующего этой колонке контакта колодки X7 (строка 1) с контактом 2 колодки X8;

- при неодинаковых значениях первых двух строк одной колонки и значении "нуля" первой строки означает связь соответствующего этой колонке контакта колодки X7 (строка 1) с контактом 1 колодки X8.

В табл.12 приведен пример распределения связей между контактами колодок Х7 и Х8 при установке частот 2571 (логический "нуль") и 2717 (логическая "единица") Гц.

Таблица 12

 +------------------------------------------------------------+ | Nпер логической "единицы" | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |----------------------------+---+---+---+---+---+---+---+---| | Nпер логического "нуля" | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | |----------------------------+---+---+---+---+---+---+---+---| | Контакты колодки Х7 | 1 | 8 | 7 | 2 | 3 | 6 | 5 | 4 | |----------------------------+---+---+---+---+---+---+---+---| | Контакты колодки Х8 | 3 | 3 | 4 | 4 | 1 | 2 | 3 | 2 | +------------------------------------------------------------+

6.5.10. Входной сигнал из ЛС через УС приемника поступает на вход ПФ, который обеспечивает ослабление сигналов, значения частот которых расположены за пределами его полосы пропускания. С выхода ПФ сигнал выделенного спектра поступает на УО, в котором происходит преобразование гармонических сигналов в прямоугольные. По началу каждого периода преобразованного сигнала СВПС вырабатывает импульсы длительности частоты генератора Г. Последовательность импульсов - меток начала периодов поступает на вход схемы широтного компаратора (ШК) (микросхемы D12.6, D31.4, D35, D38). Порог срабатывания компаратора (средняя частота) устанавливается монтажом перемычек на колодке X12. На выходе ШК формируется признак одной из характеристических частот в зависимости от интервала времени между двумя соседними импульсами с СВПС. Этот признак поступает на триггеры D33, D36.1 демодулятора, которые преобразуют полученные сигналы в несинхронную последовательность двоичных данных в соответствии с принимаемой информацией. Синхронизация принимаемых данных производится СПС.

6.5.11. Значение средней частоты для ШК определяется по формуле: Nпр = 576000 / Fн+Fв, (3)

где Fн и Fв - соответственно нижняя и верхняя несущие частоты принимаемой информации, Гц.

Значение Nпр, вычисленное по (3), в двоичном представлении устанавливается на колодке X12 КТМС-М монтажом перемычек. Соответствие весовых коэффициентов разрядов двоичного представления значения Nпр приведено в табл.13.

Таблица 13

 +---------------------------------------------------------------+ |Разрядные коэффициенты Nпр| 7 6 5 4 3 2 1 0 | |--------------------------+------------------------------------| |Контакты колодки Х12 | 1 7 8 2 4 5 6 3 | +---------------------------------------------------------------+

Значение "0" весового коэффициента по табл.13 означает соединение соответствующего контакта X12 с контактом 9 X12, значение "1" весового коэффициента означает соединение соответствующего контакта X12 с контактом 10 X12.

6.5.12. В режиме приема данных из ЛС процессор деблокирует триггер D10.1 по линии А2 порта А D8 и устанавливает его в состояние "1" кратковременным изменением состояния на линии А1 порта А D8. Далее процессор деблокирует по линии А5 порта А D8 триггер прерывания по приему данных D37.2. При обнаружении 6-ти периодов несущей на входе приемника достаточной амплитуды (для этого в начале посылки отправляются "лидирующие нули") триггер D36.1 демодулятора деблокируется и готов к приему стартового бита посылки. По стартовому биту информации (значение "1") триггер D36.1 устанавливается в состояние "0". С его инверсного выхода сигнал переводом триггера D10.2 в состояние "1" запускает СПС. Последняя генерирует на выходе триггера D37.1 прямоугольные импульсы, передний фронт которых фиксирует в триггере D36.2 бит принимаемых данных в его середине и взводит триггер прерывания по приему D37.2.

По прерыванию приема процессор считывает бит данных с триггера D36.2 последовательным каналом ввода и сбрасывает триггер прерывания по приему D37.2. Последующие биты информации считываются аналогичным образом.

6.5.13. Работа КТМС-М с радиостанцией

6.5.13.1. КТМС-М обеспечивает работу с радиостанцией, имеющей вход для подключения микротелефонной трубки (МТТ).

При работе с радиостанцией контроллер подключается параллельно МТТ:

1) выход передатчика подключается параллельно микрофону;

2) вход приемника - параллельно телефонному капсюлю;

3) цепи сигналов управления радиостанцией подключаются к соответствующим контактам разъема ЛИНИЯ контроллера КТМС-М.

6.5.13.2. При работе совместно с радиостанцией типа "ЭСТАКАДА- IP" возможно непосредственное подключение КТМС-М к блоку приемопередатчика радиостанции. Схема подключения КТМС-М к радиостации типов "ЭСТАКАДА-IP" приведена на рис.40.

 +--------------------+ +--------------------+ | УКПМ-2.1 |"ЛИНИЯ" "НЧ" | ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК | | +----------------+-----+ +-----+----------------+ | | | Цепь |Конт.| |Конт.| Цепь | | | |----------------+-----| |-----+----------------| | | | ПРМ-1 | 1 |------------| 11 |ВЫХОД НЧ ПРМ | | | |----------------+-----| |-----+----------------| | | | ПРМ-2 | 2 |-----+ +--| 4 |12В КОММУТ. | | | |----------------+-----| | | |-----+----------------| | | | ПРД-2 | 3 |-----+---+--| 1 |ВХОД НЧ ПРД | | | |----------------+-----| | | |-----+----------------| | | | ПРД-1 | 4 |---------+--| 10 | КОРПУС | | | |----------------+-----| +-----| |-----+----------------| | | | УПР.РС4 | 5 |---+-----+--| 14 |ПРИЕМ(ПЕРЕДАЧА) | | | |----------------+-----| +-+ | |-----+----------------| | | | УПР.РС5 | 6 | |/| +--| 7 |12В | | | |----------------+-----| +-+R +-----+----------------+ | | | УПР.РС2 | 7 |---+10 кОм | | | +----------------+-----+ | ИП2.000.278 | +--------------------+ +--------------------+

Рис.40. Схема подключения контроллера КТМС-М к блоку "ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК" радиостанции типа 18Р22С "Эстакада-1Р"