Коммутирующее устройство Советский патент 1989 года по МПК H03K17/00 

СП

ч ел

3151

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может использоваться в многоканальных телеизмерительных системах с импульсно-кодовой модуляцией, в частности, в качестве бортовых коммутирующих устройств.

Целью изобретения является повышение быстродействия коммутирующего устройства за счет уменьшения пауз между информационными словами.

На чертеже приведена структурная схема коммутирующего устройства.

Устройство содержит блок 1 аналоговой памяти, формирователь 2 им- пульса записи, аналоговый коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, генератор 5 импульсов, первый 6, второй 7 и третий 8 счетчики, первый 9 и второй 10 муль- типлексоры, сумматор 1Т по модулю два, формирователь 12 импульса сброса, формирователь 13 реперного сигнала, формирователь 14 запрещающего сигнала, элемент ЗАПРЕТ 15, элемент ШШ 16. .

Информационные входы 17 устройства соединены с входами блока 1 аналоговой памяти, а шины 18 устройства с сигнальными входами второго мульти плексора Ю. Управляющий вход блока соединен с выходом формирователя 2 импульса записи, а выходы блока 1 через аналоговый коммутатор 3 соединены с входом АЦП 4, выходы которого подключены к сигнальным входам мультиплексора 9 и сумматора 11 по модулю два. Выход генератора 5 импульсов соединен с счетным входом первого счетчика 6, выход переноса которого соединен с тактовыми входами формирователей 2 и 12 импульса записи и импульса сброса, счетными входами второго 7 и третьего 8 счетчиков,

входы установки нуля которых ПОДКЛЮ-

чены к выходу формирователя 12. Выходы счетчика 6 подключены к адресным входам мультиплексора 9, Выходы счетчика 7 соединены с адресными входами коммутатора 3 и управляющими входами формирователя 2, а выходы третьего счетчика 8 соединены с адреными входами мультиплексора 10, формирователей 13 и 14 и управляющими входами формировая еля 12. Выход сумматора 11 подключен к сигнальному входу элемента ЗАПРЕТ 15, запрещающий вход которого подсоединен к выходу формирователя 14. Выходы мульти

ю

5 20 25

30 с 0

АС

О

5

плексвра 10, формирователя 13, элемента 15 через элемент ИЛИ 16 соединены с дополнительным сигнальным входом мультиплексора 9, выход которого является выходом 19 устройства.

Коммутирующее устройство работает следующим образом.

Обозначим: N - количество слов в сообщении; К - количество информационных каналов; г - разрядность АКП; m - число разрядов реперного сигнала сообщения; п - число разрядов сигналов, поступающих по шинам 18. Причем для нормальной работы устройства необходимо выбирать N кратным К, а ,

Аналоговые сигналы поступают на соответствующие входы блока 1 аналоговой памяти, где запоминаются одновременно в моменты дискретизации. Это необходимо для привязки поступающей информации к единым точкам времени. Период дискретизации равен периоду следования импульсов с вько- да формирователя 2 импульсов записи. В момент окончания опроса последнего К-го канала формирователь 2, дешиф- последнее состояние разрядных выходов счетчика 7 после прихода тактового импульса с выхода переноса первого счетчика 6, генерирует импульс, с помощью которого за время его длительности в блоке 1 запоминаются новые значения информационных сигналов, т.е. блок 1 выполняет функцию К-канальной схемы выборки- хранения с общими цепями управления. С выходов блока 1 информационные сигналы поступают на соответствующие входы аналогового коммутатора 3, управление которым осуществляется с помощью второго счетчика 7 с коэффициентом пересчета, равным К (по числу информационных каналов). С выхода коммутатора 3 разделенные во времени аналоговые сигналы всех К информацион ных каналов поступают на АЦП 4, где преобразуются в г-разряд.ный параллельный код, которьш поступает одновременно на первый мультиплексор 9 и сумматор 11, на выходе которого формируется сигнал четности. При отсутствии запрещающего сигнала на запрещающем входе элемента ЗАПРЕТ 15 сигнал четности с выхода сумматора 11 поступает через элементы 15 и 16 на (г+1)-й вход мультиплексора 9, который преобразует входной параллель-.

10

20

ный код в последовательный. В этом случае за время опроса одного канала на выходе мультиплексора 9 формиру- ; ется последовательное кодовое слово вида х„ х, ..., х, Хд, где х, .. х - символы (О или 1) информационных разрядов; хд - символ дополнительного разряда четности.

Формирование последовательности кодовых импульсов отдельных слов сообщения осуществляется мультиплексором 9 с помощью счетчика 6 с коэффициентом пересчета, равным г+1 (по

количеству разрядов слова). Частота j следнего п-го служебного входа на следования кодовых импульсов задается генератором 5 импульсов. В момент окончания каждого (г+1)-разрядного слова на выходе переноса счетчика 6 формируется фронт импульса переноса, которьй, поступая на входы счетчиков 7 и 8, обеспечивает их синхронную работу. Счетчик 8 служит для формирования сообщений и имеет коэффициент пересчета N, где N - количество слов 25 нательный т-разрядный шумоподобный в сообщении, причем N кратно количе- код, который используется как ре- ству информационных каналов К. перный сигнал для обозначения начала Формирователь 12, управляемый каждого сообщения. Работа формирова- счетчиком 8, в момент окончания сооб- теля 13 аналогична работе мульти- щения после прихода тактового импуль- д плексора 10, т.е. поочередно, на са с выхода переноса счетчика 6, время длительности одного слова формирует импульс установки в нуль сообщения, на выходе формирователя счетчиков 7 и 8, что обеспечивает . 13 появляются логические уровни, привязку Начала сообщения с началом соответствующие отдельным разрядам опроса первого информационного канала реперного слова, предварительно за- после формирования первого сообщения. 5 писанного в ПЗУ. При этом на выходе Так как N кратно К, то конец сооб- мультиплексора 9 формируются слова

вида х, х, ..., Хр,Хр, где х р - символ разряда реперного сигнала..

В момент окончания на выходе фор- 40

окончания опроса последнего п-го служебного входа мультиплексор 10 поочередно подключает каждый из п служебных входов через элемент ИЛИ 16 к (г+1)-му входу мультиплексора 9 на время длительности одного слова сообщения. В этом случае за время опроса одного канала на выходе мультиплексора формируется последовательное кодовое слово вида х, х,, ..., . Хр, X , где Xj, - символ служебного разряда.

С момента окончания опроса по(г+О-й вход мультиплексора 9 перестают поступать сигналы с выхода мультиплексора 10, и начинает поступать (через элемент ИЛИ 16) сигнал с выхода формирователя 13 реперного сигнала. Формирователь 13, вьгполненный в виде постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) с адресным управлением, формирует последощения совпадает с окончанием опроса последнего К-го информационного ка- .нала.

Формирователь 14, анализируя сое- мирователя 13 последнего т-го разря- тояние счетчика 8,, формирует запре- Да реперного сигнала заканчивается щающий сигнал на время передачи п последнее N-e слово сообщения и соот- разрядов служебных сигналов и m раз- ветственно само сообщение. В этот рядов реперного сигнала, блокируя тем .« момент времени заканчивается за- самым прохождение в этот промежуток прещающий сигнал на вькоде формиро- времени сигналов четности с выхода сумматора 11 через элементы 15 и 16, на вход мультиплексора 9.

л У

50

Адресные входы мультиплексора 10 подключены к разрядным выходам счетчика 8 таким образом, что с момента появления йа выходе формирователя 14 запрещающего сигнала и до момента

вателя 14, а формирователь 12 формирует импульс, устанавливающий счетчики 7 и 8 в нулевое состояние, в результате чего начинается формирование нового сообщения.

Таким образом, структура кодового сообщения на выходе коммутирующего устройства имеет вид

окончания опроса последнего п-го служебного входа мультиплексор 10 поочередно подключает каждый из п служебных входов через элемент ИЛИ 16 к (г+1)-му входу мультиплексора 9 на время длительности одного слова сообщения. В этом случае за время опроса одного канала на выходе мультиплексора формируется последовательное кодовое слово вида х, х,, ..., . Хр, X , где Xj, - символ служебного разряда.

С момента окончания опроса по

следнего п-го служебного входа на нательный т-разрядный шумоподобный код, который используется как ре- перный сигнал для обозначения начала каждого сообщения. Работа формирова- теля 13 аналогична работе мульти- плексора 10, т.е. поочередно, на время длительности одного слова сообщения, на выходе формирователя 13 появляются логические уровни, соответствующие отдельным разрядам реперного слова, предварительно за- писанного в ПЗУ. При этом на выходе мультиплексора 9 формируются слова

(г+О-й вход мультиплексора 9 перестают поступать сигналы с выхода мультиплексора 10, и начинает поступать (через элемент ИЛИ 16) сигнал с выхода формирователя 13 реперного сигнала. Формирователь 13, вьгполненный в виде постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) с адресным управлением, формирует последомирователя 13 последнего т-го разря- Да реперного сигнала заканчивается последнее N-e слово сообщения и соот- ветственно само сообщение. В этот момент времени заканчивается за- прещающий сигнал на вькоде формиро-

вателя 14, а формирователь 12 формирует импульс, устанавливающий счетчики 7 и 8 в нулевое состояние, в результате чего начинается формирование нового сообщения.

Таким образом, структура кодового сообщения на выходе коммутирующего устройства имеет вид

Изобретение может быть использовано в многоканальных телеизмерительных системах с импульсно- кодовой модуляцией. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Коммутирующее устройство содержит аналоговый коммутатор 3, аналого- цифровой преобразователь 4, генератор 5 импульсов, счетчики 6 и 7, мультиплексоры 9 и 10, формирователи 12 и 13 импульса сброса и реперного знака и элемент ИЛИ 16. Введение блока 1 аналоговой памяти, формирователей 2 и 14 импульса записи и запрещающего сигнала, счетчика 8 и элемента ЗАПРЕТ 15 уменьшает паузы между информационными словами, обусловленные наличием служебных и реперного сигналов, до длительности одного разряда слова, что приводит к повышению частоты опроса каналов. 1 ил.

1-й каналk-й канал 1-й канал

Х.Х,. ..,Хр,Х,.. .,X,,Xj,...,Xp,X, Х, ,Х, ...,Х),,Хд,

, V «

1-е словоk-e слово (k+1)-e слово

1 15J00758

, ...,х,,х, x,,x,.. x,x. .,, x,,x,...,x, x ,

- Y

(N-m-n)-e слово (N-m-n-l)-e слово . (N-m)-e слово

k-й канал

о, , ..., Xp,Xp , . . . , X,X-, ..., , . . . ,

тV (N-m+1)-e слово N-e слово

где Xj. , ..., символы разрядов

сигналов, поступающих по шинам Т8 устройства; ., Xj, символы разрядов

. реперного сигнала Таким образом, коммутирующее устройство позволяет уменьщить паузы

Р1

ИЛИ, отличаю щ ееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены третий счетчик, 5 формирователь запрещаклцего сигнала, формирователь импульса записи, блок аналоговой памяти, сумматор по модулю два, злемент ЗАПРЕТ, выход которого соединен с третьим входом

между информационными словами, обу- 20 элемента ИЛИ, выход которого соедисловленные наличием служебных и ре- п рного сигналов, до длительности одного разряда слова, что приводит к повышению частоты опроса каналов, т.е. к увеличению быстродействия устройства.

Формула изобретения

Коммутирующее устройство, содер- жащее генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выход переноса которого соединен со счетным входом второго счетчика, выходы которого соединены с адресными входами аналогового коммутатора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового

счетчика и тактовыми входами формирователей импульсов записи и сброса, выход последнего соединен с входом установки нуля третьего счетчика.

преобразователя, выходы которого coe-j

динены с сигнальными входами первого 40 вьпсоды которого соединены с адресны- мультиплексора, адресные входы кото- ми входами формирователей реперного

и запрещающего сигналов, второго мультиплексора и управляющими входами формирователя импульса сброса, вы- 45 ходы второго счетчика соединены с управляющими входами формирователя

рого соединены с выходами первого счетчика, формирователь импульса сброса, выход которого соединен с входом установки нуля второго счетчика, второй мультиплексор, информационные входы которого соединены с шинами устройства, и формирователь реперного сигнала, выходы двух последних соединены соответственно с первым и вторым входами элемента

Редактор М. Гербер

импульса записи, выход которого Соединен с управляющим входом блока аналоговой памяти, а выход первого муль- м типлексора является вькодом устройства.

Составитель А. Чаховский

Техред м. Моргентал Корректор с. Шекмар

нен с дополнительным сигнальным входом первого мультиплексора, входы блока аналоговой памяти являются информационными входами устройства,, выходы блока аналоговой памяти соединены с сигнальными входами аналогового коммутатора, выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с входами сумматора по модулю два, выход которого соединен с сигнальным входом элемента ЗАПРЕТ, запрещающий вход которого подсоединен к выходу формирователя запрещающего сигнала выход переноса первого счетчика сое- динен со счетным входом третьего

счетчика и тактовыми входами формирователей импульсов записи и сброса, выход последнего соединен с входом установки нуля третьего счетчика.

вьпсоды которого соединены с адресны- ми входами формирователей реперного