Кодоимпульсное передающее устройство Советский патент 1986 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к цифровым системам передачи телеизмерительной информации.

Цель изобретения - повьппение достоверности передачи информации.

На фиГо 1 приведена функциональная схема устройства на фиг, 2 - временные диаграммы работы распределителя и генератора тактовых импульсов о

Устройство (фигс 1) содержит делитель 1, коммутатор 2, аналого-цифровой преобразователь 3„ состоящий из счетчика 4, формирователя 5 последовательности кода и широтно-импульс ного модулятора 6. Устройство также содержит распределитель 7, второй элемент ИЛИ 8, третий элемент И 9, генератор 10 тактовых импульсов, регистр 11 сдвига, первый компаратор 12, второй компаратор 13, первый элемент ИЛИ 14, второй триггер 15, первый триггер 16, третий триггер t7, второй элемент И 18,, первый элемент И 19 и четвертый элемент И 20.

Устройство работает следующим образом.

I; регистре 11 сдвига циркулирует код, отображающий переданное ранее значение входного параметра. Первым компаратором 12 поразрядно сравниваются последовательные коды от регистра 11 и аналого-цифрового преобразователя 3. Преобразователь 3 (фиг. 1) включает пюротно-импульсный модулятор 6, которым аналоговый сигнал (поступающий на второй вход) преобразуется в длительность импульса, счетчик 4, состояние которого определяется числом импульсов, поступивших с второго выхода генератора 10 на четвертый вход преобразователя 3 во время образования широтно- модулированного импульса, и формирователь 5 - преобразователь параллель ного кода счетчика 4 в последовательный. Формирователь работает на частоте сигналов, поступающих с первого выхода генератора 10 на первый вход преобразователя 3„ До начала очередного цикла аналого-цифрового преобразования, ведущегося при поступлении на пятьй вход преобразователя 3 разрешающего сигнала, сигналом с первого выхода распределителя 7, поступающим на третий вход преобразователя 3, счетчик 4 приводится в нулевое состояние.

S

0

5

0

0

0

5

На выходе преобразователя 3 обра-- зуется последовательный код, отоб- ражающнй текущее значение поданного на его вход аналогового сигнала. Возможно использование в устройстве других типов аналого-цифровых преобразователей, формирующих последова- тельньм код.

Достоверность результата сравнения кодов от преобразователя 3 и регистра 11 обеспечивается тем, что блоки 3, 11 и 12 синхронизируются одними и теми же импульсами от генератора 10„ Если зафиксировано несовпадение кодов в одном из разрядов, первый триггер 16 устанавливается в единичное состояние, а второй триггер 15 - в состояние, соответствующее значению выходного сигнала преобразователя 3 в момент фиксации первого несовпадения. Для этого выход 1 первого компаратора 12 соединен с управляющим входом триггер а 16, а третий выход генератора 10, сигнал на котором смещен на полпериода по отношению к сигналу на первом выходе, -. с синхронизирующим входом триггера 16. Управляющий вход триггера 15 соединен с выходом преобразователя 3, а синхронизирующий - с выходом триггера 16. Данные на выход устройства выдаются, если после фиксации несовпадения вторым компаратором 13 зафиксировано расхождение кодов от триггера 15 и регистра 11 или первым компаратором 12 фиксируется совпадение. В указанных случаях через элементы ИЛИ 14 и И 18 переводится в единичное состояние третий триггер 17. Через первый элемент И 19 текущее значение кода от преобразователя 3 подается на первый выход устройства и, кроме того, вводится в регистр 11, после чего тригге-, ры 15-17 сигналом с первого выхода распределителя 7 приводятся в нулевое состояние.

Частота сигналов на втором выходе генератора 10 выбирается, исходя из требований к быстродействию преобразователя 3, частоты на первом и третьем вькодах - из требований к скорости передачи данных, а частота на.четвертом выходе - из требований к периоду обновления данных на выходе аналого-цифрового преобразователя ((шг. 2) .

Для контроля работоспособности основных узлов устройства введены

делитель 1, коммутатор 2, распределитель 7, элементы И 9 и 20, элемент ИЛИ 8, В режиме контроля по внешнему сигналу управления на выход коммутатора 2 поступает не входной сигнап от датчика, а уменьшенный вдвое сигнал с выхода делителя 1, В то же время с помощью элементов И 9 и ИЛИ 8 на пятый вход преобразователя 3 подается разрешающий сигнал с вто- рой, третьей позиций распределителя 7. Таким образом, в одном цикле проводится не одно, как в рассмотренном режиме, а два аналого-цифровых преобразования без промежуточного сбро- са в нулевое состояние счетчика 4. В счетчике 4 аккумулируется код, соответствующий удвоенному значению .аналогового сигнала, поступающего на вход преобразователя 3. Так как в этом режиме входной аналоговый сигнал вдвое меньше сигнала от датчика, результирующий код счетчика 4 не должен измениться (при условии неизменности сигнала от датчика) по срав нению с тем, которьш бьш зафиксирова до подачи сигнала управления. Нелинейность коммутатора, аналого-цифрового преобразователя и другие неисправности узлов приводят к тому, что коды от регистра 11 и преобразовател 3 при подаче сигнала управления не совпадают. В этом случае теми же узлами, которыми обнаруживалось расхождение кодов в нормальном режиме, будет обнаружено и расхождение в режиме контроля (при подаче сигнала управления). В результате на выходе четвертого элемента И 20 образуется сигнал ошибки.

Распределитель 7 синхронизирует работу узлов устройства в нормальном режиме и режиме контроля, обеспечивая возможность формирования в одном рабочем цикле одного или двух аналого-цифровых преобразований и образуя сигнал начальной установки преобразователя 3 и триггеров 15-17. Кроме того, распределитель 7 и элементы И 9 и ИЛИ 8 регулируют вьщачу сигналов на различные выходы генератора- 10. Так, во время проведения аналого цифрового преобразования (на второй и третьей позициях распределителя 7.) запрещается вьщача импульсов на пер- вьш и третий выходы генератора 10, т.е. блокируется сравнение кодов при этом одновременно разрешается выдача импульсов на второй вькод гене

юJQ 25

0

ратора 10 - для тактирования счетчика 4. На четвертой позиции распределителя 7 блокируется цифроаналоговое преобразование, а разрешается сравнение кодов и выдача данных на выход устройства (фиг. 2),

Благодаря такому построению устройства обеспечивается повьшзение ин- формативности за счет эффективного динамического контроля работоспособности. Важно, что при этом нет необходимости отключать от входа устройства сигнал от датчика входного аналогового сигнала и подключать вместо него к входу аналого-цифрового преобразователя выход специального источника тестового параметра. Эффективность устройства растет при построении на его основе многоканального кодоимпульсного передающего устройства, когда на вход преобразователя через коммутатор (не показан) поочередно подаются сигналы от разных датчиков, так как используемый в устройстве принцип повышения информативности инвариантен к числу каналов передачи.

Формула изобретения

Кодоимпульсное передающее устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, первый выход которого соединен с первььми входами аналого-цифрового преобразователя, первого ком- пар.атора и регистра сдвига, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с вторым входом первого компаратора и первым входом первого элемента И, выход регистра сдвига соединен с третьим входом первого компаратора, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, первьй, второй и третий триггеры, первые входы которых объединены. Третий и четвертый элементы И и второй элемент ИЛИ, отличающееся тем, чТо, с целью повышения достоверности передачи информации, в него введены делитель, коммутатор, распределитель и второй компаратор, выход делителя соединен с первым входом комь5утатора, выход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, первьй выход распределителя соединен с объединенными первыми входами первого, второго, третьего триггеров и третьим входом аналого-цифрового преобразователя, второй,третий, ичетвер- тый выходы распределителя соединены с первыми входами соответственно второго элемента ИЛИ, третьего элемента И и генератора тактовых импульсов, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с четвертым входом аналого-цифрового преобразователя, вторым входом первого триггера и входом распределителя, выход второго элемента ИЛИ соединен с пятьм входом аналого-цифрового преобразователя и вторым входом генератора тактовых импульсов, выход третьего элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход регистра сдвига соединен с первым входом второго компаратора, второй выход первого компаратора соединен с третьим входом первого триггера, выход которого соединен с вторыми входами второго триггера и второго элемента И, выход второго )лем( и- та И соединен с вторым входом третье го триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и первьм входом четвертого элемента И, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с третьим входом второго триггера, выход которого

соединен с вторым-входом второго компаратора, выход второго компаратора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, объединенные вход делителя и второй вход коммутатора

являются информационньтм входом устройства, объединенные третий вход коммутатора и вторые входы третьего и четвертого элементов И являются управляющим входом устройства, выход первого элемента И соединен с вторым входом регистра сдвига и является первым выходом устройства , выход четвертого элемента И является вторым выходом устройства.

Изобретение относится к цифровым системам передачи телеизмерительной информации и предназначено для оперативного контроля работоспособности кодоимпульсного передающего устройства путем сравнения кодов входного сигнала с кодом сигнала, в два раза меньйшм, чем входной сигнал Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь, регистр сдвига, в котором хранится код предыдущего существенного отсчета, и компаратор, осуществляющий сравнение поступающего кода с записанным в регистре сдвига. В случае несовпадения кодов происходит обновление регистра сдвига, а сам код с выхода аналого-цифрового преобразователя поступает на выход устройства. В режиме контроля входной сигнал делится пополам и поступает на вход аналого-цифрового преобразователя, на выходе которого появляется код, соответствующий удвоенному значению входного сиг нала. Полученный код сравнивается с предыдущим и в случае расхождения формируется сигнал ошибки. 2 ил. с «5 пА ю со О) СП 00 о