Устройство управления коммутатором Советский патент 1987 года по МПК H03K17/00 

Изобретение относится к измерительным информационным устройствам И может использоваться в системах автоматизации научного эксперимента, в системах сбора и обработки данных.

Целью изобретения является повьппе- ние надежности и быстродействия коммутации.

Повышение надежности коммутации достигается за счет устранения передачи О сигнала в момент максимальных переходных процессов при замыкании и размыкании ключей коммутатора. Повьше- ние быстродействия достигается за счет осуществления синхронизации работы коммутатора и устройства обслуживания сигналов от коммутатора непосредственно устройством управления коммутатором, учитывающего его потенциальные возможности.20

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства управления коммутатором.

Устройство управления коммутатором содержит задающий генератор 1, соединенный своим выходом с первым входом элемента И 2, второй вход которого соединен с выходом триггера 3 блокировки, а выход со счетным входом

времени запрета обработки, триггер 29 разрешения измерения, элемент И 30, одновибратор 31, элемент ИЛИ 32, выход блока 7 сравнения через одновибра

5 тор 19 соединен с первым входом элемента И 11, выход счетчика 12 числа циклов через одновибратор 31 соединен с вторым входом элемента И 14, первые входы блоков 17 и 18 сравнения соединены с выходом счетчика 4 времени ком мутации, выход блока 17 сравнения через одновибратор 20 соединен с входом обнуления счетчика А. времени коммутации канала и со счетным входом триг(5 гера 22 управления, второй вход блока 1,7 сравнения соединен с выходами блоков 25 и 27 магистральных элемен- уов, информационные входы которых соединены соответственно с выходами сумматора 24 и регистра 26 времени запрета коммутации, выход триггера 22 управления соединен с управляющим входом дешифратора 6,, со счетным входом счетчика 5 номера каналов, с уп-

25, равляющими входами блоков 25 и 27 магистральных элементов, с инверсным входом элемента И 30 и вторым входом элемента И 11, выход блока 18 сравнения соединен со счетным входом тригсчетчика 4 времени коммутации канала, 30 гера 29 разрешения измерения, второй

вход блока Т8 сравнения соединен с выходом регистра 28 времени запрета обработки и с первым входом сумматора 24, второй вход которого через

вход блока Т8 сравнения соединен с выходом регистра 28 времени запрета обработки и с первым входом сумматора 24, второй вход которого через

счетчик 5 номера канала, выход которого соединен с входом дешифратора 6 и входом блока 7 сравнения, а информационный вход соединен с шиной В данных, выход дешифратора 6 соединен з5 PS 23 времени коммутации соеди- с выходом устройства 9, второй вход «ен с шиной 8 данных, с,которой сое- блока 7 сравнения соединен с выходом динены и информационные входы регис т- регистра 10 номера последнего канала, Ров 28 и 26, выход элемента И 30 со- информационный вход которого соединен единен с шиной 33 равзрешения измере- с шиной данных, выход элемента И 11 40 ния, вход элемента И 30 соединен с соединен со счетным входом счетчика 12 выходом триггера 29 разрешения изме- числа циклов, информационный вход ко- рения, выход одновибратора 31 соеди- торого соединен с выходом регистра 13 н с первым входом элемента ШШ 32, числа циклов, первый вход элемента второй вход которого соединен с выхо- И 14 подключен к шине 15 цикла, а вы- 45 Я регистра 13 числа циклов, а вы- ход - к входу триггера 3 блокировки, ход - с установочным входом счетчи- второй вход которого подлкючен к шине 16 Пуск, информационный вход регистра 13 числа циклов подключен к шине 8 данных. Кроме того, устройство 50 содержит блоки 17 и 18 сравнения, од- новибраторы 19-21, триггер 22 управка 12 числа циклов.

Устройство управления коммутатором работает следующим образом,

Перед началом работы на шине 8 данных из внешнего устройства производится начальная установка: регистра 23 в положение, соответствующее времени коммутации, определяемому временем.

ления, регистр 23 времени коммутации.

Перед началом работы на шине 8 дан ных из внешнего устройства производится начальная установка: регистра 23 в положение, соответствующее времени коммутации, определяемому временем.

выходы которого соединены с первыми входами сумматора 24, выходы которого 55 необходимым для выполнения измерения соединены с первыми входами блока 25 в канале; регистра 26 времени запрета магистральных элементов, регистр 26 коммутации в положение, соответствуго- времени запрета коммутации, блок 27 Щее времени запрета коммутации, опре- магистральных элементов, регистр 28 деляемому временем, необходимым для

времени запрета обработки, триггер 29 разрешения измерения, элемент И 30, одновибратор 31, элемент ИЛИ 32, выход блока 7 сравнения через одновибратор 19 соединен с первым входом элемента И 11, выход счетчика 12 числа циклов через одновибратор 31 соединен с вторым входом элемента И 14, первые входы блоков 17 и 18 сравнения соединены с выходом счетчика 4 времени коммутации, выход блока 17 сравнения через одновибратор 20 соединен с входом обнуления счетчика А. времени коммутации канала и со счетным входом триггера 22 управления, второй вход блока 1,7 сравнения соединен с выходами блоков 25 и 27 магистральных элемен- уов, информационные входы которых соединены соответственно с выходами сумматора 24 и регистра 26 времени запрета коммутации, выход триггера 22 управления соединен с управляющим входом дешифратора 6,, со счетным входом счетчика 5 номера каналов, с уп-

равляющими входами блоков 25 и 27 магистральных элементов, с инверсным входом элемента И 30 и вторым входом элемента И 11, выход блока 18 сравнения соединен со счетным входом триггера 29 разрешения измерения, второй

вход блока Т8 сравнения соединен с выходом регистра 28 времени запрета обработки и с первым входом сумматора 24, второй вход которого через

PS 23 времени коммутации соеди- «ен с шиной 8 данных, с,которой сое- динены и информационные входы регис т- Ров 28 и 26, выход элемента И 30 со- единен с шиной 33 равзрешения измере- ния, вход элемента И 30 соединен с выходом триггера 29 разрешения изме- рения, выход одновибратора 31 соеди- н с первым входом элемента ШШ 32, второй вход которого соединен с выхо- Я регистра 13 числа циклов, а вы- ход - с установочным входом счетчи-

PS 23 времени коммутации соеди- «ен с шиной 8 данных, с,которой сое- динены и информационные входы регис т- Ров 28 и 26, выход элемента И 30 со- единен с шиной 33 равзрешения измере- ния, вход элемента И 30 соединен с выходом триггера 29 разрешения изме- рения, выход одновибратора 31 соеди- н с первым входом элемента ШШ 32, второй вход которого соединен с выхо- Я регистра 13 числа циклов, а вы- ход - с установочным входом счетчи-

ка 12 числа циклов.

Устройство управления коммутатором работает следующим образом,

Перед началом работы на шине 8 данных из внешнего устройства производится начальная установка: регистра 23 в положение, соответствующее времени коммутации, определяемому временем.

необходимым для выполнения измерения в канале; регистра 26 времени запрета коммутации в положение, соответствуго- Щее времени запрета коммутации, опре- деляемому временем, необходимым для

снижения погрешности коммутации на выходе коммутатора от переходных процессов при выключении предьщущего канала до заданной допустимой величины; регистра 28 времени запрета обра-

но занесенного в регистр 23, и времени запрета измерения, предварительно занесенного в регистр 28, и поступает на второй вход блока 17 сравнения, С выхода элемента И 2 импульсы задающего генератора 1 поступают на вход счетчика 4 времени коммутации. Этот счетчик с приходом каждого импульса изменяет свое состояние на плюс еди- ницу. По истечении времени, равного времени запрета измерения, на выходе блока 18 сравнения появляется сигнал, в результате действия которого на триггер 29 на шине 33 появляется сигСигнал на шине 33 разрешает производить измерение во включенном канале через время, равное времени запре30

ботки в положение, соответствующее времени запрета обработки, определяемому временем, необходимым для снижения погрешности коммутации от переходных процессов при включении канала fo коммутатора до заданной допустимой величины и для обработки измеренной информации; счетчик 5 номера канала в положение, соответствующее выбранному

номеру первого подключаемого канала; jf зл, ра зрешающий производить изме- регистр 10 номера последнего канала рения, в положение, соответствующее номеру последнего подключаемого канала в цикле; регистра 13 числа циклов в положение, соответствующее числу циклов ком-2о измерения, от момента включения мутации каналов; счетчика 12 числа канала, когда погрешность коммутации циклов коммутации в состояние, соот- уменьшается до заданной допустимой ве ветствующее числу циклов коммутации, личины, тем самым повьш1ается точность которое записано в.регистр 13 (для этого код из регистра 13 числа циклов в сопровождении сигнала записи поступает на информационные входы счетчика 12, а сигнал записи через элемент ИЛИ 32 поступает на установочный вход счетчика 12, счетчика 4 времени коммутации, триггера 29 разрешения измерения и триггера 22 управления в нулевое состояние.

При поступлении сигнала по шине 16 триггер 3 блокировки переходит в состояние, разрешающее прохождение импульсов задающего генератора 1 через элемент И 2, Нулевой сигнал на выходе триггера 22 управления разрешает счетчику 5 номера каналов через деши- Q фратор 6 вьщавать управляющие сигналы на включение выбранного канала коммутатора. Нулевой сигнал с выхода триггера 22 управления поступает на инверсньй вход элемента И 30, который формирует сигнал запрета на шине 33 формирователя сигналов разрешения измерения. Этот сигнал запрещает производить измерения в подключённом канале, так как погрешность коммутации п данной допустимой величины и чтобы от переходных процессов при включе- произвести измерение в течение вре- нии канала в этот момент максимальна. мени коммутации, определяемого быст- Нулевой сигнал с выхода триггера 22 родействием измерительного прибора, управления закрывает выход блока 27 При этом не затрачивается время на магистральных элементов и открывает операции обмена между коммутатором и магистральные элементы блока 25, код измерительным прибором типа Готов, на выходе которого, представляющий Не готов и, следовательно, макси- собой формируемую сумматором 24 сум- мально используется быстродействие му времени коммутации, предваритель- коммутатора. Сигнал с выхода триггеизмерения во включенном канале. По 25 истечении времени, равного сумме времени запрета измерения и времени коммутации от момента подключения канала на выходе блока 17 появляется единичный перепад, который поступает на прямой вход одновибратора 20, на выходе которого появляется импульс, устанавливающий счетчик 4 времени коммутации в нулевое состояние и переводящий триггер 22 управления в единич- , ное состояние. Единичный потенциал на выходе триггера 22 управления запрещает дешифратору 6 вьщавать управляющие сигналы на коммутацию канала, и происходит отключение канала.

Сигнал с выхода триггера 22 управления поступает на инверсный вход элемента И 30, и на шине 33 появляется сигнал, запрещающий производить измерение.

Таким образом, выбранный канал подключается на время, которое необходимо для того, чтобы погрешность коммутации от переходных процессов при включении канала снизилась до зано занесенного в регистр 23, и времени запрета измерения, предварительно занесенного в регистр 28, и поступает на второй вход блока 17 сравнения, С выхода элемента И 2 импульсы задающего генератора 1 поступают на вход счетчика 4 времени коммутации. Этот счетчик с приходом каждого импульса изменяет свое состояние на плюс еди- ницу. По истечении времени, равного времени запрета измерения, на выходе блока 18 сравнения появляется сигнал, в результате действия которого на триггер 29 на шине 33 появляется сигСигнал на шине 33 разрешает производить измерение во включенном канале через время, равное времени запре зл, ра зрешающий производить изме- рения, измерения, от момента включения канала, когда погрешность коммутации уменьшается до заданной допустимой ве личины, тем самым повьш1ается точность

0

jf зл, ра зрешающий производить изме- рения, о измерения, от момента включения канала, когда погрешность коммутации уменьшается до заданной допустимой ве личины, тем самым повьш1ается точность

Q п данной допустимой величины и чтобы произвести измерение в течение вре- мени коммутации, определяемого быст- родействием измерительного прибора, При этом не затрачивается время на операции обмена между коммутатором и измерительным прибором типа Готов, Не готов и, следовательно, макси- мально используется быстродействие коммутатора. Сигнал с выхода триггеизмерения во включенном канале. По 5 истечении времени, равного сумме времени запрета измерения и времени коммутации от момента подключения канала на выходе блока 17 появляется единичный перепад, который поступает на прямой вход одновибратора 20, на выходе которого появляется импульс, устанавливающий счетчик 4 времени коммутации в нулевое состояние и переводящий триггер 22 управления в единич- , ное состояние. Единичный потенциал на выходе триггера 22 управления запрещает дешифратору 6 вьщавать управляющие сигналы на коммутацию канала, и происходит отключение канала.

Сигнал с выхода триггера 22 управления поступает на инверсный вход элемента И 30, и на шине 33 появляется сигнал, запрещающий производить измерение.

Таким образом, выбранный канал подключается на время, которое необходимо для того, чтобы погрешность коммутации от переходных процессов при включении канала снизилась до заpa 22 управления через блоки 25 и 27 закрывает выход сумматора 24 и открывает выход регистра 26. Таким образом, код времени запрета коммутации с выхода регистра 26 поступает на второй вход блока 17 сравнения. Импульсы задакщего генератора 1 поступают в об- нуленньй счетчик 4 времени коммутации. .По истечении времени, равного времени запрета коммутации, от момен- ю та отключения предыдущего канала на выходе блока 17 сравнения появляется

t5

сигнал, устанавливающий счетчик 4 вреУстройство управления коммутатором содержащее задающий генератор, сое- диненньй выходом с первым входом первого элемента И, второй вход которого t5 соединен с выходом триггера блокировки, а выход - с счетным входом счет- Чика времени коммутации канала, счетчик номера канала, выход которого соединен с входом дешифратора и вхо-.

мени коммутации и триггер 22 управления в нулевое состояние. Нулевой потенциал на выходе триггера 22 управления разрешает дешифратору 6 подключать следующий канал. В течение времени запрета коммутации следующий канал не подключается о Время запрета 20 До первого блока сравнения, а инфор- коммутации определяется временем, не-. мационный вход соединен с шиной дан- обходимым для обработки измеренных значений для того, чтобы на выходе коммутатора погрешность коммутации от переходных процессов при выключении 25 регистра номера последнего канала, предьщущего канала снизилась до задан- информационный вход которого подклю- ной допустимой величины, что повьш1ает точность измерений. Второй и все последующие переходы триггера 22 управньк, выход дешифратора соединен с выходом устройства, второй вход первого блока сравнения соединен с выходом

чен к шине данных, выход второго элемента И соединен со счетным входом счетчика числа циклов, информационный 30 вход которого соединен с выходом регистра числа циклов, первый вход третьего элемента И подключен к шине цикла, а выход - к входу триггера блокировки, второй вход которого подЛенин в нулевое состояние вызывают изменение на плюс единицу содержимого счетчика 5 номера канала, где формируется номер следующего канала, который поступает на вход дешифратора 6,

и происходит коммутация следующего ка- ключен к шине Пуск, информационный канала на время, задаваемое регист- вход регистра числа циклов подключен ром 23, а измерение сигнала, поступающего по коммутируемому каналу, бук шине данных, отличающеес тем, что, с целью повьш1ения надежнос

ти коммутации и быстродействия, в не- 4Q го введены второй и третий блоки сравнения, сумматор, первый, второй и третий одковибраторы, триггер управдет разрешено через время, задаваемое регистром 28 от момента начала коммутации до конца коммутации. Подключение следующего канала производится через время, задаваемое регистром 26 после отключения предьщущего канала. После подключения последнего канала в цикле на выходе блока 7 .сравнения появляется сигнал, поступающий через одновибратор 19, элемент И 11 на счетный вход (-1) реверсивного счетчика 12 и изменяет -его состояние на ми- Q мени запрета обработки, триггер раз- нус 1. После прохождения числа цик- решения измерения, четвертый элемент лов, задаваемого регистром 13 числа циклов, реверсивный счетчик 12 переходит в нулевое состояние, при этом на выходе одновибратора 31 появляется первым входом второго элемента И, вы- сигнал, который осуществляет переза- ход. счетчика числа циклов через чет- пись кода числа циклов из регистра 13 вертый одновибратор соединен с вторым числа циклов в счетчик 12 числа цик- входом третьего элемента И, первые Лов, через элемент И 14, при наличии входы второго и третьего блоков срав-

ления, регр1стр времени коммутации, выходы которого соединены с первыми входами сумматора, выходы которого соединены с первыми входами первого блока магистральных элементов, регистр времени запрета, второй блок магистральных элементов, регистр вреИ, четвертый одновибратор, элемент И.ПИ, выход, первого блока сравнения через первый одновибратор соединен с

06

на шине 15 разрешающего сигнала, ус-- танавливает триггер 3 блокировки в состояние, запрещающее прохождение импульсов задающего генератора 1 через элемент И 2. При следующем по- ступлении сигнала Пуск цикл работы повторяется с заданными параметрами.

Формула изобретения

Устройство управления коммутатором, содержащее задающий генератор, сое- диненньй выходом с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера блокировки, а выход - с счетным входом счет- Чика времени коммутации канала, счетчик номера канала, выход которого соединен с входом дешифратора и вхо-.

До первого блока сравнения, а инфор- мационный вход соединен с шиной дан- регистра номера последнего канала, информационный вход которого подклю-

До первого блока сравнения, а инфор- мационный вход соединен с шиной дан- регистра номера последнего канала, информационный вход которого подклю-

ньк, выход дешифратора соединен с выходом устройства, второй вход первого блока сравнения соединен с выходом

20 До первого блока сравнения, а инфор- мационный вход соединен с шиной дан- 25 регистра номера последнего канала, информационный вход которого подклю-

чен к шине данных, выход второго элемента И соединен со счетным входом счетчика числа циклов, информационный 30 вход которого соединен с выходом регистра числа циклов, первый вход третьего элемента И подключен к шине цикла, а выход - к входу триггера блокировки, второй вход которого подключен к шине Пуск, информационный вход регистра числа циклов подключен

к шине данных, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности коммутации и быстродействия, в не- 4Q го введены второй и третий блоки сравнения, сумматор, первый, второй и третий одковибраторы, триггер управ Q мени запрета обработки, триггер раз- решения измерения, четвертый элемент первым входом второго элемента И, вы- ход. счетчика числа циклов через чет- вертый одновибратор соединен с вторым входом третьего элемента И, первые входы второго и третьего блоков срав-

Q мени запрета обработки, триггер раз- решения измерения, четвертый элемент первым входом второго элемента И, вы- ход. счетчика числа циклов через чет- вертый одновибратор соединен с вторым входом третьего элемента И, первые входы второго и третьего блоков срав-

ления, регр1стр времени коммутации, выходы которого соединены с первыми входами сумматора, выходы которого соединены с первыми входами первого блока магистральных элементов, регистр времени запрета, второй блок магистральных элементов, регистр времени запрета обработки, триггер раз- решения измерения, четвертый элемент первым входом второго элемента И, вы- ход. счетчика числа циклов через чет- вертый одновибратор соединен с вторым входом третьего элемента И, первые входы второго и третьего блоков срав-

И, четвертый одновибратор, элемент И.ПИ, выход, первого блока сравнения через первый одновибратор соединен с

нения соединены с выходом счетчика времени коммутации, выход второго блока сравнения соединен через второй одновибратор с входом обнуления счетчика времени коммутации канала и со счетным входом триггера управления, второй вход второго блока сравнения соединен с выходами первого и второго блоков магистральных элементов.

информационные входы которых соедине-fO мени запрета коммутации и регистра

ны соответственно с выходами сумматора и регистра времени запрета коммутации, выход триггера управления соединен с управлякицим входом дешифратора, со счетным входом счетчика номера канала, с управляющими входами блоков магистральных элементов, с инверсным входом четвертого элемента И и вторым входом второго элемента И, выход третьего блока сравнения

Редактор Г.Гербер Заказ 3124/55

Составитель А.Чаховский

Техред И.Попович Корректор Т.Колб

Тираж 901Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

соединен со счетньм входом триггера разрешения измерения, второй вход третьего блока сравнения соединен с выходом регистра времени запрета обработки и с первым входом сумматора, второй вход которого через регистр времени коммутации соединен с шиной данных, с которой также соединены информационные входы регистров вревремени запрета обработки, выход четвертого элемента И соединен с шиной разрешения измерения, вход четвертого элемента И соединен с выходом триггера разрешения измерения, выход четвертого одновибратора соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом регистра числа циклов, а выход - с установочным входом счетчика числа циклов.

Изобретение относится к измерительным информационным устройствам и может использоваться в системах сбора и обработки данных. Цель изобретения - повышение надежности - достигается за счет устранения передачи сигнала в момент максимальных переходных процессов при замыкании и размыкании ключей коммутатора, а повышение быстродействия - за счет синхронизации работы коммутатора и устройства обслуживания сигналов от коммутатора непосредственно устройством управления коммутатором, учитывающим потенциальные возможности. Устройство содержит задающий генератор 1, элементы И 2, 11, 14, 30, триггер 3 блокировки, счетчик 4 времени коммутации канала, счетчик 5 номера канала, дешифратор 6, блок 7 сравнения, шину 8 данных, выход 9 устройства, регистр 10 номера последнего канала, счетчик 12 числа циклов, регистр 13 числа циклов, шину 15 цикла, шину 16 Пуск, блоки 17 и 18 сравнения, одновибраторы 19-21, триггер 22 управления, регистр 23 времени коммутации, сумматор 24, блоки 25 и 27 магистральных элементов, регистр 26 времени запрета коммутации, регистр 28 времени запрета обработки, триггер 29 разрешения измерения, одновибратор 31, элемент ИЛИ 32. 1 ил. Q Ф 00 tvd СП о: СХ)