專利名稱：多路編碼集成電路并行工作的控制方法與電路的制作方法
技術領域：
本發明屬于電子信息領域，涉及多路編碼集成電路并行工作的控制方法與電路，以及由此組成的多點對多點信息傳輸系統。
背景技術：
多路編譯碼集成電路功能多、集成度高、編碼組數多、外圍電路簡單、工作電壓低、功耗小，具有高的準確性和可靠性，從編碼器到譯碼器之間的傳輸信道，可以采用有線、紅外、超聲波、電力線載波、光纖、射頻等方式，因此這類器件在保安系統、防盜和煙火報警系統、數字密碼鎖、家用電器遙控、醫院監護系統、工業控制、無繩電話、總線分機選呼、機器人控制、BP機等方面得到廣泛應用。世界多家集成電路制造廠商均有該類產品，如美國莫洛托拉公司的MC145026/27/28，SC41342/43/44，日本日立半導體公司的HT12E/D/F等。
下面以莫洛托拉公司生產的MC145026/27為例說明這類產品的工作原理和存在的不足。MC145026和MC145027是配對的多路編、譯碼集成電路，可以由一片MC145026和多片MC145027組成單信道信息傳輸系統，如圖1所示。它們具有數據端D6～D9和地址編碼端A1～A5。要傳送的信息數據加于MC145026的數據端，信息要到達場點的地址則在它的地址端編碼。當它被啟動發送時，信息數據和地址碼將由其聯合編碼成串行碼流，由信道傳送到各場點。各場點MC145027地址預先進行了編碼，當接收到MC145026發送的串行碼流時，將自動識別其中的地址碼，若串行碼流中的地址碼與自身的地址編碼一致，它將進一步對接收到的碼流譯碼，并在數據端輸出信息數據。它很好地實現了一點對多點的信息傳輸，所以得到廣泛的應用。但如果系統中有多個信息采集發送點，需要多片MC145026并行工作，它們的輸出端并接在一起，通過單信道將信息傳送到信息接收點，組成如圖2所示的多點對多點的信息傳輸系統，這樣的系統當有兩個或兩個以上信息采集點的MC145026同時發出串行碼流時，它們在信道中將會互相干擾，以至于各接收場點的MC145027無法正確譯碼，造成信息丟失或錯誤，這就是這類編譯碼集成電路的不足之處。
發明內容
本發明的目的在于提供一種多路編碼集成電路并行工作的控制方法，它可以控制多路編碼集成電路組成多點對多點信息傳輸系統，擴大多路編譯碼集成電路的應用范圍。
本發明的另一目的是提供一種多路編碼集成電路并行工作的控制電路。
本發明的技術方案是這樣的多路編碼集成電路并行工作的控制方法，通過如下方案實現多片多路編碼集成電路并行工作，限制單個多路編碼集成電路一次發送串行碼流的幀數；當一片多路編碼集成電路發送串行碼流時，屏蔽其它多路編碼集成電路，使它們在一片多路編碼集成電路發送串行碼流期間不會發送串行碼流；各多路編碼集成電路預先賦予發送優先等級，當幾片多路編碼集成電路同時請求發送時，高優先等級的多路編碼集成電路首先發送串行碼流，其它場點的發送請求被存儲起來，等待優先等級高的場點發送結束后，再按優先等級的高低依次發送，直到所有有發送請求的場點將信息發送完畢。
多路編碼集成電路并行工作的控制電路，包括或門，與門，異或非門，第一單穩態觸發器，第二單穩態觸發器，第三單穩態觸發器，D觸發器，第一二極管，第二二極管，第一電阻，第二電阻和電容；上述第一單穩態觸發器的輸入端為發送請求端，上述第一單穩態觸發器的輸出端Q連接上述或門的一個輸入端，上述或門的另一個輸入端連接上述第二單穩態觸發器的輸出端Q，上述或門的輸出端連接上述D觸發器的時鐘脈沖輸入端，上述D觸發器的輸出端Q連接上述與門的一個輸入端，上述D觸發器的輸出端Q分別連接自已的數據端和上述第一單穩態觸發器的禁止端，上述與門的另一個輸入端連接上述異或非門的輸出端，上述與門的輸出端連接上述第一電阻的一端和上述第一二極管的負極，上述第一電阻的另一端分別連接上述第一二極管的正極、上述電容的一端和上述第三單穩態觸發器的輸入端，上述電容的另一端接地，上述第三單穩態觸發器的輸出端Q分別連接上述第二二極管的負極、上述第二單穩態觸發器的輸入端、上述異或非門的一個輸入端和多路編碼集成電路的發送啟動端，上述第二二極管的正極分別連接上述第二電阻的一端和上述異或非門的另一個輸入端，上述第二電阻的另一端連接電源端。
上述第一電阻、電容、第一二極管組成發送優先等級設置電路，RC時間常數較小的優先等級高，RC時間常數較大的優先等級低。
所述的多路編碼集成電路并行工作的控制電路制成半訂制或全訂制專用集成電路。
所述的多路編碼集成電路并行工作的控制電路集成在多路編碼集成電路內。
采用上述方案后，本發明的多路編碼集成電路并行工作的控制方法與電路，其有益效果是通過其控制電路的控制，限制了單片多路編碼集成電路一次發送串行碼流的幀數，當一片多路編碼集成電路發送信息的時候，其它場點的多路編碼集成電路不響應發送請求，向信道發送串行碼流，避免信號沖突；當有幾個場點同時請求發送信息時，優先等級高的場點的多路編碼集成電路先發送串行碼流，等級低的場點的發送請求被存儲起來，等待等級高的場點發送完畢之后，它們再按優先等級的高低從高到低依次發送。這樣，不論什么時候，信道中只有一片多路編碼集成電路發出的串行碼流，不會出現信號沖突，也不會由于多個場點同時請求發送或一個場點發送尚未結束又有其它場點請求發送而丟失信息。
圖1為習有的一片多路編碼集成電路和多片多路譯碼集成電路組成一點對多點的信息傳輸系統電路圖。
圖2為設想的多片多路編譯碼集成電路組成的多點對多點信息傳輸系統方框圖。
圖3為本發明多路編碼集成電路并行工作的控制電路圖。
圖4為由多片多路編碼集成電路并行工作組成的多點對多點的信息傳輸系統的發送電路圖。
具體實施例方式
多路編碼集成電路并行工作的控制方法，通過如下方案實現多片多路編碼集成電路并行工作，限制單個多路編碼集成電路發送串行碼流的幀數，只要滿足多路譯碼集成電路接收與正確譯碼的需要即可，這樣一次發送信息就不會過多地占用信道的時間；當一片多路編碼集成電路發送信息的時候，屏蔽其它場點的多路編碼集成電路，使它們不響應發送請求，向信道發送串行碼流，避免信號沖突；所有場點預先賦予優先等級，當有幾個場點同時請求發送信息時，優先等級高的場點的多路編碼集成電路先發送串行碼流，等級低的場點的發送請求被存儲起來，等待等級高的場點發送完畢之后，它們再按優先等級的高低從高到低依次發送。這樣，不論什么時候，信道中只有一片多路編碼集成電路發出的串行碼流，不會出現信號沖突，也不會由于多個場點同時請求發送或一個場點發送尚未結束又有其它場點請求發送而丟失信息。
多路編碼集成電路并行工作的控制電路，如圖3所示，包括或門G1、與門G2，異或非門G3，單穩態觸發器S1～S3，D觸發器F，二極管D1、D2，電阻R1、R2和電容C1。單穩態觸發器S1的輸入端為發送請求端，單穩態觸發器S1的輸出端Q連接或門G1的一個輸入端，或門G1的另一個輸入端連接單穩態觸發器S2的輸出端Q，或門G1的輸出端連接D觸發器F的時鐘脈沖輸入端CP，D觸發器F的輸出端Q連接與門G2的一個輸入端，D觸發器F的輸出端Q分別連接自已的數據端和單穩態觸發器S1的禁止端，與門G2的另一個輸入端連接異或非門G3的輸出端，與門G2的輸出端連接電阻R1的一端和二極管D1的負極，電阻R1的另一端分別連接二極管D1的正極、電容C1的一端和單穩態觸發器S3的輸入端，電容C1的另一端接地，單穩態觸發器S3的Q端連接分別二極管D2的負極、單穩態觸發器S2的輸入端、異或非門G3的一個輸入端和多路編碼集成電路的發送啟動端TE，二極管D2的正極分別連接電阻R2的一端和異或非門G3的另一個輸入端，電阻R2的另一端連接電源端。
沒有發送請求時，單穩態觸發器S1、單穩態觸發器S2的輸出端Q低電平，或門G1的輸出端輸出低電平至D觸發器F的時鐘脈沖輸入端CP，D觸發器F輸出端Q低電平，其Q端高電平，與門G2輸出低電平至單穩態觸發器S3的輸入端，單穩態觸發器S3的Q端輸出高電平，即，多路編碼集成電路的發送啟動端TE為高電平，多路編碼集成電路處于非發送狀態。
有發送請求時，單穩態觸發器S1獲得脈沖上升沿進入暫態，輸出端Q由低電平變為高電平，通過或門G1，D觸發器F的CP端獲得脈沖上升沿，D觸發器F的Q端輸出高電平、Q端輸出低電平，單穩態觸發器S1禁止端低電平，使其處于關閉狀態，這樣單穩態觸發器S1在暫態期間和暫態過后，但多路編碼集成電路還未處理完這次發送請求之前不會受再來的發送請求所干擾。D觸發器F的Q端輸出的高電平使與門G2輸出高電平，電容C1通過電阻R1充電，電容C1上的電平升高，單穩態觸發器S3的輸入端獲得脈沖上升沿，進入暫態，單穩態觸發器S3的Q端輸出低電平，即，多路編碼集成電路的發送啟動端TE為低電平，啟動多路編碼集成電路發送包含地址和數據信息的串行碼流。
如圖4所示，是多片多路編碼集成電路并行工作的多點對多點信息傳輸系統的發送電路，一個虛線框內是一個場點的電路，各場點控制電路通過信息點環線X1連接。
發送串行碼的場點的單穩態觸發器S3暫態期間，通過二極管D2將信息點環線X1拉到低電平，這使其它場點控制電路的異或非門G3的兩個輸入端電平一高一低，輸出低電平，關閉與門G2。在這期間，這些場點即使有發送請求，也不會啟動它們的多路編碼集成電路發送串行碼流，避免信道上的信號沖突。但是在這期間，這些場點如果有發送請求，它們照樣會觸發自身電路的D觸發器F，使其Q端輸出高電平，同時保持下來，這樣就把該場點的發送請求存儲起來。
單穩態觸發器S3暫態過后，其Q端由低電平變為高電平，多路編碼集成電路停止發送。同時，單穩觸發器S2獲得脈沖上升沿，進入暫態，其輸出端Q由低電平變為高電平。由于設計時使單穩態觸發器S1的暫態時間比單穩態觸發器S3的暫態時間短，所以在單穩態觸發器S2進入暫態之前單穩態觸發器S1已結束暫態，單穩態觸發器S1的Q端已是低電平，所以在單穩態觸發器S2的Q端電平由低變高時，或門G1輸出電平也由低變高，D觸發器F的CP端獲得脈沖上升沿，Q端輸出低電平，Q端輸出高電平，重新開啟單穩態觸發器S1，回到可再接收發送請求的狀態。D觸發器F的Q端輸出的低電平還使與門G2輸出低電平，電容C1通過二極管D1快速放電，控制電路迅速恢復到發送之前的狀態。
單穩態觸發器S3暫態結束后，其Q端的高電平還使信息點環線X1變為高電平，其它場點控制電路異或非門G3的兩個輸入端又同時為高電平，從而輸出高電平，使電路回到可以響應發送請求的狀態。在上述發送場點發送串行碼流期間，若有其它場點等待發送，即它的D觸發器的輸出端Q保持有高電平，那么在發送場點結束發送之后，該場點就會響應發送請求。如果有多個場點等待發送，它們將按預先賦予的優先等級從高到低依次發送。
圖4中每個場點控制電路的電阻R1、電容C1用于設置各場點發送串行碼流的優先等級，時間常數較小的優先等級高，時間常數較大的優先等級低。當出現多個場點同時存儲有發送請求時，在發送場點結束發送之后，它們的D觸發器F的Q端保持的高電平和異或非門G3的輸出的高電平使與門G2輸出高電平，電容C1通過電阻R1充電。由于各場點R1C1的時間常數不同，時間常數較小的場點的電容C1上的電平上升較快，較先到達與其連接的單穩態觸發器S3的觸發電平，電路先進入發送狀態。同時信息點環線X1被拉到低電平，關閉其它場點的控制電路，使它們不會響應發送請求。這時其它有發送請求的控制電路的與門G2輸出低電平，這些場點的二極管D1導通，電容C1很快放電，恢復到電容C1充電前的狀態，這些場點的電容C1又回到接近于0的同一充電起點。發送場點在發送結束之后，系統又以同樣的方式處理其它有發送請求的場點，直到所有有發送請求的場點都將串行碼流發送完畢。由此可見，這樣的過程既保證各場點發送的碼流在信道上不會沖突，又不會丟失其它場點該傳送的信息。
各場點多路編碼集成電路的輸出端并接在一起，通過單信道X2將信息傳送串行碼流，二極管D3使各場點的輸出互相隔離，電阻R3保證多路編碼集成電路輸出低電平時信道X2為低電平。
本發明的多路編碼集成電路并行工作控制電路中的門電路、單穩態觸發器可采用通用數字集成電路，與其它的電子元器件安裝在一塊印制板上，實現其功能。也可制備成半訂制或全訂制專用集成電路。還可集成到多路編碼集成電路中，所形成的新的多路編碼集成電路既完整保留原來的功能，可以按原來的方式組成一點對多點的信息傳輸系統，又可以多片多路編碼集成電路并行工作，組成多點對多點的信息傳輸系統。
權利要求
1.多路編碼集成電路并行工作的控制方法，其特征在于通過如下方案實現多片多路編碼集成電路并行工作，限制單個多路編碼集成電路一次發送串行碼流的幀數；當一片多路編碼集成電路發送串行碼流時，屏蔽其它多路編碼集成電路，使它們在一片多路編碼集成電路發送串行碼流期間不會發送串行碼流；各多路編碼集成電路預先賦予發送優先等級，當幾片多路編碼集成電路同時請求發送時，高優先等級的多路編碼集成電路首先發送串行碼流，其它場點的發送請求被存儲起來，等待優先等級高的場點發送結束后，再按優先等級的高低依次發送，直到所有有發送請求的場點將信息發送完畢。
2.多路編碼集成電路并行工作的控制電路，其特征在于多路編碼集成電路并行工作的控制電路，包括或門，與門，異或非門，第一單穩態觸發器，第二單穩態觸發器，第三單穩態觸發器，D觸發器，第一二極管，第二二極管，第一電阻，第二電阻和電容；上述第一單穩態觸發器的輸入端為發送請求端，上述第一單穩態觸發器的輸出端Q連接上述或門的一個輸入端，上述或門的另一個輸入端連接上述第二單穩態觸發器的輸出端Q，上述或門的輸出端連接上述D觸發器的時鐘脈沖輸入端，上述D觸發器的輸出端Q連接上述與門的一個輸入端，上述D觸發器的輸出端Q分別連接自已的數據端和上述第一單穩態觸發器的禁止端，上述與門的另一個輸入端連接上述異或非門的輸出端，上述與門的輸出端連接上述第一電阻的一端和上述第一二極管的負極，上述第一電阻的另一端分別連接上述第一二極管的正極、上述電容的一端和上述第三單穩態觸發器的輸入端，上述電容的另一端接地，上述第三單穩態觸發器的輸出端Q分別連接上述第二二極管的負極、上述第二單穩態觸發器的輸入端、上述異或非門的一個輸入端和多路編碼集成電路的發送啟動端，上述第二二極管的正極分別連接上述第二電阻的一端和上述異或非門的另一個輸入端，上述第二電阻的另一端連接電源端。
3.根據權利要求2所述的多路編碼集成電路并行工作的控制電路，其特征在于上述第一電阻、電容、第一二極管組成發送優先等級設置電路，RC時間常數較小的優先等級高，RC時間常數較大的優先等級低。
4.根據權利要求2所述的多路編碼集成電路并行工作的控制電路，其特征在于所述的多路編碼集成電路并行工作的控制電路制成半訂制或全訂制專用集成電路。
5.根據權利要求2所述的多路編碼集成電路并行工作的控制電路，其特征在于所述的多路編碼集成電路并行工作的控制電路集成在多路編碼集成電路內。
全文摘要
本發明公開一種多路編碼集成電路并行工作的控制方法和電路，使多路編譯碼集成電路能夠組成多點對多點的信息傳輸系統。控制電路由單穩態觸發器，D觸發器，與門，或門，異或非門、二極管、電阻、電容組成。它具有限制多路編碼集成電路一次發送串行碼流的幀數；有一片多路編碼集成電路發送串行碼流時，屏蔽其它多路編碼集成電路的發送；有幾片多路編碼集成電路同時請求發送時，能按優先等級的高低依次發送信息等功能。它使多點對多點的信息傳輸系統既不會發生信號沖突，又不會丟失應該傳送的信息。控制電路可以由通用數字電路實現，也可以制備半訂制或全訂制專用集成電路，或將控制電路與多路編碼集成電路集成在一起。
文檔編號H03L7/00GK101060336SQ20071000877
公開日2007年10月24日 申請日期2007年3月30日 優先權日2007年3月30日
發明者黃華燦, 黃偉勛 申請人:華僑大學