СИСТЕМА МУЛЬТИПЛЕКСНОГО ОБМЕНА ИНФОРМАЦИИ Российский патент 1995 года по МПК H04J3/00 

Изобретение относится к многоканальным системам с временным разделением каналов и может быть использовано, например, для организации мультиплексного обмена инрформацией в транспортных средствах.

Цель изобретения - повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей системы за счет использования независимых друг от друга блоков мультиплексного обмена и мультиплексных линий связи большой протяженности, обеспечения возможности передачи как двоичных, так и аналоговых сигналов, введения защиты по цепям питания.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема системы мультиплексного обмена информацией; на фиг.2 - схема устройства защиты.

Система мультиплексного обмена информацией содержит N блоков 1.1...1.N мультиплексного обмена, каждый из которых содержит R блоков 2.1...2.R управления и отображения, R линий 3.1...3R связи, формирователь 4 мультиплексного сигнала, M мультиплексных линий 5.1...5.М связи, Р блоков 6.1...6.Р сопряжения, каждый из которых содержит цепь 7 управления, блок 8 подключения к линии связи, селектор 9 каналов, бок 10 преобразования сигналов, дополнительный блок 11 питания и абонентские выходы 12, блок 13 коммутации, блок 14 питания, устройство 15 защиты.

Устройство защиты содержит блок 16 защиты от кондуктивных помех и блок 17 предохранителей.

Система работает следующим образом.

Мультиплексный обмен информацией в системе организуется независимо в каждом из N блоков 1.1...1.N мультиплексного обмена, к каждому из которых можно подключать абонентов, например, по территориальному (блок мультиплексного обмена информацией между абонентами, включенными в линию связи, проложенную вдоль одного из бортов транспортного средства), или по функциональному (блок мультиплексного обмена, обеспечивающий передачу управления освещением) признаку. Возможны и другие признаки включения абонентов. Все абоненты каждого из N блоков мультиплексного обмена объединены в группы. Каждая группа абонентов подключена к абонентским выходам 12.1...12.Р соответствующего блока 6.1. . . 6.Р сопряжения. Абоненты могут объединяться в группы также по территориально-функциональному признаку.

По сигналам от блоков 2.1...2.Р управления и отображения осуществляется мультиплексный обмен информацией в каждом из блоков 1.1...1.N мультиплексного обмена. При этом мультиплексный обмен включает передачу управляющих сигналов от блоков 2.1...2.R через формирователь 4, блоки 6.1...6.Р сопряжения к соответствующим абонентам, подключенным к соответствующим выводам 12.1. . . 12.Р. Сигналы контроля, например, от датчиков температуры, уровня топлива и т.п., подключенных к соответствущим абонентским выводам 12.1... 12. Р, через соответствующие блоки 6.1...6.Р сопряжения, формирователь 4 поступают к соответствующим блокам 2.1...2.R управления и отображения. Блоки 2.1. ..2.R могут быть территориально разнесены (например, приборный щиток, органы управления, расположенные на рулевой колонке, дверях транспортного средства и т.п.).

К формирователю 4 подключены независимые друг от друга мультиплексные линии 5.1...5.М связи, любая из которых может быть соединена в виде кольца. Такое построение обеспечивает высокую надежность и живучесть мультиплексного обмена, осуществляемого в каждом из блоков 1.1...1.N.

Временной интервал, в течение которого осуществляется однократный обмен информационными сигналами с каждым абонентом, назовем сверхцикловым интервалом (СЦИ). Каждый СЦИ разделен на m равных между собой по длительности цикловых интервалов (ЦИ), причем m может быть равно суммарному количеству селекторов 9.1...9.Р каналов (т.е. m = Р).

Все селекторы каналов в каждом блоке мультиплексного обмена последовательно пронумерованы, а номер ЦИ в общем случае соответствует порядковому номеру селектора каналов. Из этого следует, что в течение одного ЦИ осуществляется обмен информационными сигналами между абонентами, подключенными к абонентским выводам 12.1...12.Р соответствующего блока сопряжения, и формирователем 4. Каждый ЦИ разделен на n равных между собой по длительности канальных интервалов (КИ). Количество КИ в ЦИ определяется максимальным количеством абонентов, подключенных к абонентским выводам 12.1...12.Р любого из блоков 6.1...6.Р сопряжения. Совокупность номера ЦИ и номера КИ определяет адрес конкретного абонента в СЦИ.

В начале каждого СЦИ и ЦИ передаются синхросигналы, посредством которых обеспечивается синхронизация по циклам и сверхциклам. Информационные сигналы передаются в течение КИ. В начале каждого КИ всегда передается сигнал, соответствующий логической "1" (защитный интервал), а затем - сигнал, соответствующий либо логическому "0", либо логической "1" (информационный интервал) в зависимости от вида передаваемой информации. Длительности защитного и информационного интервалов могут быть равны между собой и, например, равны периоду тактового колебания, частота которого определяет скорость обмена информационными сигналами в пределах СЦИ.

Сигналы управления от блоков 2.1...2.R управления и отображения через соответствующие линии 3.1...3.R связи поступают на формирователь 4, в котором осуществляются формирование синхросигналов, мультиплексного сигнала, распределение сигналов, соответствующих каждому из абонентов, и при необходимости логическая обработка сигналов, поступающих от блоков 2.1...2.R управления и отображения.

К каждой из М мультиплексных линий 5.1...5.М связи подключена группа блоков 6.1. . .6.К_i сопряжения, необходимых для обеспечения гальванической развязки, выделения требуемых сигналов из общего (группового) мультиплексного сигнала, а также формирования мультиплексного сигнала от датчиков, подключаемых к соответствующим абонентским 12.1...12.Р выводам.

Питание предлагаемой системы осуществляется от блока 14, напряжение питания с выхода которого через устройство 15 защиты поступает по отдельным цепям на соответствующие из Р блоков 6.1...6.Р сопряжения и формирователь 4 каждого из N блоков 1.1...1.N мультиплексного обмена. Устройство защиты необходимо для защиты блока 14 питания от короткого замыкания цепей питания, например, на "массу" и для защиты электронных узлов системы от воздействия кондуктивных помех, возникающих в цепях питания при сбросе нагрузки.

Посредством блока 13 коммутации осуществляется включение мультиплексного обмена в любом из N блоков 1.1...1.N, а также включение "массы" для функционирования абонентов (ламп, датчиков и т.п. транспортного средства).

Последовательность передачи и приема в системе определяется путем подачи управляющих сигналов в виде либо логического "0", либо в виде логической "1" по цепи 7 управления соответствующего селектора 9 каналов. При необходимости изменение последовательности передачи и приема в соответствующем селекторе каналов можно сделать и оперативно, например, по команде от соответствующего блока 2.1. ..2.R управления и отображения, подключив один из абонентских выводов 12.1...12.Р через цепь 7 управления к входу управления соответствующего из Р селектора каналов.

Система предназначена для организации мультиплексного обмена как двоичными (цифровыми), так и аналоговыми (например, от датчиков температуры, уровня топлива и т.п.) сигналами. В зависимости от вида передаваемых сигналов реализация соответствующего блока 10 преобразования сигналов может быть разной.

Использование: в многоканальных системах с временным разделением каналов для организации мультиплексного обмена информацией в транспортных средствах. Сущность изобретения: система мультиплексного обмена информацией содержит N блоков 1.1...1.N мультиплексного обмена, каждый из которых содержит R блоков 2.1...2.R управления и отражения, R линий 3.1...3.R связи, формирователь 4 мультиплексного сигнала, M мультиплексных линий M связи, P блоков 6.1. ..6.P сопряжения, каждый из которых содержит цепь 7 управления, блок 8 подключения к линии связи, селектор9 каналов, блок 10 преобразования сигналов, дополнительный блок 11 питания и абонентские выходы 12.1...12.p, блок 13 коммутации, блок 14 питания, устройство 15 защиты. Устройство защиты содержит блок защиты от кондуктивных помех и блок предохранителей. Цель изобретения - повышение надежности работы системы при одновременном расширении ее функциональных возможностей. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. СИСТЕМА МУЛЬТИПЛЕКСНОГО ОБМЕНА ИНФОРМАЦИИ, содержащая первый блок мультиплексного обмена, содержащий первый блок управления и отображения, вход и выход которого через первую линию связи соединены с первым линейным входом-выходом формирователя мультиплексного сигнала, первый абонентский выход которого через первую мультиплексную линию связи подключен к K блокам сопряжения, в состав каждого из которых входит селектор каналов, а также последовательно соединенные блок коммутации, блок питания и устройство защиты, другой вход которого подключен к входу блока питания, отличающаяся тем, что введены N-1 блоков мультиплексного обмена, каждый из которых содержит N-1 блоков управления и отображения, N-1 линий связи, N-1 мультиплексных линий связи и N-K блоков сопряжения, каждый из блоков сопряжения содержит блок подключения к линии связи, блок преобразования сигналов и дополнительный блок питания, при этом вход и выход N-1 блоков управления и отображения через соответствующую из N-1 линий связи соединены с соответствующим входом-выходом формирователя мультиплексного сигнала, N-1 абонентских выходов которого-через N-K сопряжения, при этом в каждом из N блоков сопряжения первый выход блока подключения к линии связи является линейным выходом блока сопряжения, второй выход блока подключения к линии связи через селектор каналов подключен к блоку преобразования сигналов, выход дополнительного блока питания подключен к соединенным между собой входам питания блока преобразования сигналов, селектора каналов и блока подключения к линии связи, при этом первый вход дополнительного блока питания соединен с сигнальным входом блока преобразования сигнала, второй вход дополнительного блока питания подключен к блоку коммутации, вход управления селектора сигналов является управляющим входом блока сопряжения, выходы блока преобразования сигналов являются абонентскими выходами блока сопряжения, абонентский выход j-го блока преобразования сигналов i-го блока мультиплексного обмена соединен с входом блока коммутации, каждый из N вторых выходов которого соединен с дополнительным входом каждого из N блоков мультиплексного обмена, дополнительный вход в каждом из N блоков мультиплексного обмена соединен с входом формирователя мультиплексного сигнала, каждый из выходов устройства защиты соединен с входом питания формирователя мультиплексного сигнала и P блоков сопряжения. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство защиты содержит последовательно соединенные блок защиты от кондуктивных помех и блок предохранителей, выходы которого являются выходами устройства, а входы блока защиты от кондуктивных помех являются входами устройства.