Адаптивный коммутатор телеизмерительной системы Советский патент 1989 года по МПК G08C19/28 

Frr

С

сю to

Изобретение относится к телеизмерениям и может быть-использовано в адаптивнык системах связи и управления.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности коммутатора за счет перехода на равномерную передач без адресов.

На чертеже изображена структурная блок-схема адаптивного коммутатора телеизмерительной системы.

Адаптивный коммутатор содержит информационные каналы 1, попарно объединенные в группы 2, каждый-информа ционный канал 1 состоит из преобразователя 3 погрешности аппроксимации, предназначе:иного для формирования в канале сигнала, пропорционального текущей погрешности аппроксимации из- меряемого параметра, элемента И 4, управляющего ключом 5, и ключа 6 Каждая группа 2 содержит также блок 7 сравнения, служащий для выявления канала с максимальной (из двух срав- ниваемых) погрешностью, П-триггер 8, предназначенный для фиксации состояний выходов блока 7 сравнения.

Адаптивный коммутатор содержит также регистр 9 адреса, пре дназначен ный для хранения кода адреса выбранного канала, амплитудный дискриминатор 10, осуществляющий последовательный анализ погрешностей групп каналов, дешифратор 11 адреса, предназначенный для управления ключами 6 и сброса преобразователей 3, первый гене:ратор 12 импульсов и блок 13 запуска, управляющие работой двоичного счетчика 14, выходной регистр 15, осуществляющий хранение кода адреса выбранного канала 1 в течение дикл а работы коммутатора, блок 16 считывания, предназначенный для преобразования параллельного кода адреса и ин- формации выбранного канала в последовательный код и дпя синхронизации работы всего адаптивного коммутатора, АЦП 17, образующий цифровой код информации выбранного канала 1, формирователь 18 кода адреса, который представляет собой адресно управляемый коммутатор логических сигналов- и предназначен дпя формирования кода младшего разряда адреса выбранного канала, дешифратор 19 группы, служащий дпя управления D-триггерами 8 и элементами И 4, сумматор 20, предназначенный для создания сигнала.

10

5 0 5

0 З

5

0

0

5

пропорционального сумме погрешностей аппроксимации от всех каналов 1 коммутатора. Пороговый блок 21, элемент И 22 и триггер 23, служащие для формирования логического сигнала при достижении суммарной погрешностью аппроксимации определенного значения, переключатель 24, служащий для подключения к дешифратору 11 адреса выходного регистра 15,. либо счетчика 25 в зависимости от режима работы, элементы И 26 и 27 и второй генератор 28 импульсов, служащие для задания режима работы. Частота генератора 28 определяется в соответствии с частотой пропускания канала связи при равномерном опросе без передачи адресов.

Амплитудный дискриминатор 10 может быть выполнен на запоминающем устройстве ( емкостная память) , импульсном усилителе и пороговом блоке.

Блок 16 считывания может быть выполнен, например, с использованием элементов И по числу разрядов кода адреса и информации, элемента ИЛИ, регистра (распределителя импульсов), генератора и формирователя маркерных импульсов.

Переключатель 24 может быть выполнен на элементах И, ИЛИ, НЕ.

Адаптивный коммутатор работает следующим образом.

Если суммарная погрешность на вы- ходе сумматора 20 не превьшгает заданного значения, то пороговый блок 21 не срабатывает, элемент И 22 закрыт, на первом входе триггера 23 О, на втором входе 1, соответственно элемент И 27 закрыт, а элемент И 26 открыт и коммутатор работает в режиме адаптивной коммутации с передачей адреса, При этом на выходах преобразователей 3 непрерывно формируются сигналы, пропорциональные текуш й погрешнс)сти аппроксимации измеряемого параметра. Выходные сигналы каждой пары преобразователей 3 группы 2, сравниваются между собой при помощи блока 7 сравнения, на выходе которого появляется 1, если сигнал от верхнего по схеме преобразователя 3 превышает сигнал от нижнего . При обратной ситуации на выходе блока 7 сравнения появляется О,

Синхронизирующий импульс с второго (синхронизирующего) выхода блока 16 считывания открывает блок 13

запуска, который состоит из элемента И и управляющего триггера с раздельными входами (на чертеже не показаны) .

Импульсы от генератора 12 импульсов через открытый блок 13 запуска поступают на вход счетчика 14. Двоичный код с выходов счетчика 14 поступает на входы дешифратора 19 группы, на выходах которого поочередно при каждой смене двоичного кода появляется 1, воздействующая на второй (синхронизирующий) вход D-триггера 8 и на первые входы элементов И 4 соответствующей группы 2. При этом В-триггер 8 принимает состояние,подключенного к его первому (информационному) входу (D-входу) выхода блока 7 сравнения. D-триггер 8 своими выходами управляет вторыми входами элементов И 4, Таким образом, в зависимости от того, какая из двух погрешностей аппроксимации в группе наибольщая, с появлением сигнала на соотв етст- вующем выходе дешифратора 19 группы открывается либо верхний, либо нижний элемент И 4, при этом открывается соответствуюш 1Й ключ 5,-и сигнал с выхода преобразователя 3, соответствующий наибольшей из двух погрешностей, появляется на общем выходе ключей 5, При этом D-триггер 8, управляемый передним фронтом импульса от дешифратора 19 группы, после окончания фронта не изменяет своего состояния и таким образом исключается возможность ситуации,когда при равны погрешностях аппроксимации оба ключа 5 группы имеют одинаковые состояния. Таким образом, на выходах ключей 5 формируется последовательность импульсов, длительность которых равна времени существования 1 на выходе дешифратора 19, а амплитуда каждого импульса равна наибольшей из двух погрешностей в группе 2. Эти импульсы поступают на вход амплитудного дискриминатора 10, которьй построен по принципу сравнения амплитуды очередного импульса с заполненным значением амплитуды предьщущего импульса и содержит запоминающий блок, импульсный усилитель и пороговый блок (на чертеже не показаны). Если амплитуда входного импульса превышает амплитуду импульса, поступившего в предыдущий момент времени от предыдущей группы, то на-выходе амплитудног

0

5

0

дискриминатора 10 появляется сигнал, который разрешает запись двоичного кода счетчика 14 в параллельный регистр 9 адреса. Если амплитуда входного импульса меньше амплитуды импульса от предыдущей группы, то перезапись кода в регистр 9 адреса не осуществляется. Таким образом, после обегания дешифратором 19 всех групп в старших разрядах регистра 9 адреса, оказывается зaпиcaнI я двоичный код адреса 2 с максимальной погрешностью аппроксимации. В мпадший разряд регистра 9 адреса при каждой перезаписи записывается адрес канала 1 в группе 2 1 или О в зависимости от состояния соответствующего D-триггера 8. Адрес канала в группе образуется при помощи формирователя 18, Который представляет собой логический комм -татор, имеющий n-кoм ryтиpye- мых входов и m log-n адресных входов (где п - количество групп 2, равное половине количества каналов 1), Схема формирователя 18 строится таким образом, что выход принимает логическое состояние того коммутируемого входа, адрес которого в виде двоичного кода имеется на адресных входах

формирователя 1 дешифратором 19

5. После обегания всех групп 2, при

5

0

5

0

5

появлении логической 1 на последнем выходе дешифратора 19 группы блок 13 запуска закрывается и работа адаптивного коммутатора останавл вается, К этому моменту в ..регистре 9 адреса оказывается записанным код адреса канала 1 с максимальной погрешностью, С приходом синхронизирующего импульса с блока 16 считывания код адреса переписывается из регистра -9 адреса в выходной регистр 15, на соответствующем выходе дешифратора 11 адреса появляется сигнал, открывающий ключ 6 выбранного канала 1 и сбрасывающий преобразователь 3 в выбранном канале 1. Одновременно синхронизирующий импульс запускает АЦП 17, сбрасывает память амплитудного дискриминатора 10 и открывает блок 13 запуска. Начинается следуюшлй цикл работы адаптивного коммутатора, в котором одновременно с поиском канала для передачи происходит сначала передача адреса канала 1, выбранного в предыдущем циште, и одновременно кодирование сигнала в этом канапе 1,а за- 1 тем передача в канал связи кода ийформации выбранного в предыдущем цикле канала 1,

Если же суммарная погрешность аппроксимации превышает заданное значение, что имеет место при высокой активности входных сигналов, то пороговый блок 21 срабатывает и коммута- тор переходит в режим безадресной работы с общим маркерным импульсом, Этот переход осуществляется в момент окончания цикла адаптивной коммутации. При этом срабатывает элемент И 22 и устанавливает триггер 23 в такое положение, что на его первом выходе появляется сигнал 1, -при котором в блоке 16 считывания отключаются разряды кода адреса и вырабатывается маркерный импульс,, открывается элемент И 27, переключатель.24 подключает ко входу дешифратора 11 адреса счетчик 25;, на втором выходе триггера 23 появляется О, который закрывает элемент И 26. Начинается последовательный опрос каналов 1 с новой частотой. По окончании передачи параметра одного канала 1 счетчик 25 управляющим сигналом от генератора 28 импульсов через элемент И 27 переключается в следующее поло- женне и соответственно будет преобразован и передан код параметра следующего канала 1 , Безадресная передача длится один цикл, по окончании его сбрасывается триггер 23, и коммутатор может перейти на адресньш режи работы либо продолжает безадресную передачу в зависимости от входного сигнала порогового элемента 21.

Формула изобретения

Адаптивный коммутатор телеизмерительной системы, содержащий первый генератор импульсов, блок запуска, выход которого соединен с входом первого счетчика, выходы которого соединены с входами дешифратора, первыми входами формирователя кода адреса и первыми входами регистра адреса, ВЫХОДА которого соединены с первыми входами выходного регистра, выходы которого соединены с первыми входами блока считывания, вторые входы которого соединены с выходами ана лого-цифрового преобразователя, первый выход блока считывания является выходом коммутатора, второй выход соединен с вторым входом выходного

регистра и первыми входами аналого- цифрового преобразователя, блока запуска и амплитудного дискриминатора, выход которого соединен с вторым входом регистра адреса, дешифратор адреса, в каждой группе из двух информационных каналов - триггер и блок сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера, и в каждом информационном канале группы ютюч, элементы И и преобразователь погрешности аппроксимации, выход которого соединен с певрым входом первого ключа и одноименным входом блока сравнения, выход элемента И соединен с вторым входом первого ключа, выходы первых ключей всех информационных каналов объединены и подключены к второму входу амплитудного дискриминатора, выходы дешифратора соединены с объединенными первыми входами элементов И и вторым входом триггера соответствующих групп информационных каналов, первый и второй выходы триггера группы соединены соответственно с вторым входом элемента И первого информационного канала группы и вторым входом элемента И , второго информационного канала групп и соответствующим вторым входом формирователи кода адреса.,выход которого соединен с третьим входом регистра адреса, выходы.дешифратора адреса соединены с объединенными первыми входами вторых ключей и преобразователей погрешности аппроксимации соответствующих информационных каналов, вторые объединенные входы которых являются соответствующими входами коммутатора, выходы вторых ключей всех информационных каналов объединены и подключеШ) к второму входу аналсэго- цифрового преобразователя, второй/ вход блока запуска подключен к по. следнему выходу дешифратора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности коммутатора, в него введены второй генератор импульсов, второй счетчик, сумматор, пороговый блок, переключатель, триггер и элементы И, выходы первого и второго генераторов импульсов соединены с первыми входами одноименных элементов И, выходы которых соединены соответственно с третьим входом блока запуска и входом второг счетчика, выходы второго счетчика соединены с первыми входами переклю9 1508260I

чателя, вторые входы и выходы которо- мента И и третьими входами переклю- го подключены соответственно к вы- чателя и бпока считывания, второй ходам выходного регистра и входам де- -выход триггера соединен с вторыми Шифратора адреса, выход сумматора че- входами первого элемента И и третье- рез пороговый блок соединен с первым .го элемента И, третий вход которого входом третьего элемента И, выход ;подключен к второму выходу блока которого соединен с первым входом считывания, входы сумматора подклю- триггера,, второй вход которого под- чены к выходам преобразователей по- ключен к последнему выходу дешифра- 10 грешности аппроксимации соответствую- тора адреса, первый выход триггера щих информационных каналов, соединен с вторым входом второго эле

Изобретение относится к телеизмерениям и может быть использовано в адаптивных системах связи и управления. Цель - повышение быстродействия и точности за счет перехода на равномерную передачу без адресов при общей высокой активности входных сигналов. Адаптивный коммутатор телеизмерительной системы содержит информационные каналы 1, объединенные по два в группы 2 и выполненные на преобразователе 3 погрешности аппроксимации, элементах И 22, 26, 27, ключах 5, 6, блоке 7 сравнения, триггерах 8 и 23, регистрах 9, 15, дискриминаторе 10, дешифраторах 11, 19, генераторах 12 и 28 импульсов, блоках 13 запуска, счетчиках 14, 25, блоке 16 считывания, аналого-цифровом преобразователе 17, формирователе 18 кода адреса, сумматоре 20, пороговом блоке 21, переключателе 24. 1 ил.