Коммутационный элемент Березовского Советский патент 1991 года по МПК G06F7/00 H03K17/00 

о о ел со

Оч х|

Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике и может быть использовано для построения N-мерных коммутационных структур, коммутирующих 1-разрядные двоичные аналоговые вектора в контрольно-измерительном оборудовании при адресном или обегающем контроле и диагностике электрических параметров электронных устройств-многополюсников, в вычислительных и эрготехнических устройствах.

Целью изобретения является расширение области применения за счет увеличения числа выполняемых коммутационных операций до за счет соединения в единый N-мерный коммутационной элемент (N-1) плоских двумерных коммутационных элементов.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема плоского двумерного коммутаци- онного элемента; на фиг. 2 - виды состояний плоского двумерного коммутационного элемента; на фиг. 3 - трехмерный коммутационный модуль; на фиг. 4- примеры реализации состояний трехмерного комму- тационного элемента; на фиг. 5 - четырехмерный коммутационный модуль; на фиг. 6 - пример реализации плоского двумерного коммутационного элемента с цепями управления.

Коммутационный элемент Березовского состоит из N-1 плоских двумерных коммутационных элементов (фиг. 1), каждый из которых имеет первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 релейные элементы с управ- ляемой контактной группой, первый 5 и второй б диагональные релейные элементы с управляемой контактной группой, информационные выходы 7-10, а также первую 11 и вторую 12 горизонтальные линии связи и первую 13 и вторую 14 вертикальные информационные линии связи.

Элемент работает следующим образом.

Рассмотрим работу плоского двумерного (N-2) коммутационного элемента.

В исходном состоянии замыкающие контакты диагональных релейных элементов 5 и 6 разомкнуты, а размыкающие контакты релейных элементов 1-4 замкнуты. Информационные выходы 7-10 плоского двумерного коммутационного элемента между собой не соединены, что соответствует первому состоянию (фиг. 2) плоского двумерного коммутационного элемента Березовского (см. дизьюнкцию (1)).

Для управления плоским двумерным коммутационным элементом Березовского, т.е. задания одного из возможных 15 состояний (фиг. 2), необходимо подать на управляющие обмотки 1-х релейных элементов (i

0

5

0 5 0

5 0

5

0 5

1,6 - номера релейных элементов, см. фиг. 1) управляющие сигналы в виде слов АкiXi}-, к ГТ5, i -ТВ. Для состояний (фиг. 2) плоского двумерного коммутационного элемента Березовского управляющие слова Ак имеют вид дизъюнкций

AI Х1Х2ХзХ4Х5Хб / 81X2X3X4:(1)

А2 xWXiX2X.3X4X5X6;(2)

Аз &X4Xef Xi&X s;(3)

А4 X6 XjX2X3X4X5;(4)

As ХзХ4Х5 VXiX2X6;(5)

Аб Xi VX2,-(6)

А7 ХзКХ4;.(7)

A5j /Xi X2//X3 X4/ 2X31X2X4;(8)

Ag X2X5fXiX3X4X6;(9)

Аю Х3Хб1/Х1Х2Х4Х5;(10)

Aii XiXe 2X3X4X5;(11)

Ai2 X4X5VXiX2X3X6,(12)

Ai3 XiX2X5X6 V

X3X4X5Xl ; (13)

Ai4 ХбХ/Х 1X2X3X4X5X6;(14)

Ais XjX3X6/X2X4X 5,(15)

где Xi 0, Xi 1.

Возможность выбора управляющего слова Ак, являющегося дизъюнкцией нескольких конъюнкций Xi (i Т7б), позволяет оптимизировать количество переключений релейных элементов, добиваясь минимального числа переключений, минуя команду Сброс, при переводе плоского двумерного коммутационного элемента из одного состояния в другое и тем самым снизить величину импульса тока, потребляемого обмотками релейных элементов, и уровень коммутационных помех переключения релейных элементов.

Используя в качестве устройства памяти плоского двумерного коммутационного элемента универсальный регистр, можно программировать определенные последовательности состояний. Для обеспечения простоты управления рассмотрим запись и сдвиг 21 в универсальном регистре 15, выходы которого подключены к управляющим клеммам релейных элементов непосредственно или через буферный элемент 16 (цепи управления режимами работы универсального регистра на фиг. 6 не показаны). Имеем следующую последовательность состояний при записи и сдвиге 2 Г в универсальном регистре (фиг. 6): при записи Т в первый разряд регистра Qi 1, к которому подключен релейный элемент 1 1, плоский двумерный коммутационный элемент будет находиться в состоянии 6 (фиг. 2 и дизъюн- кцию(б); при сдвиге Г в следующий разряд регистра (сдвиг слева направо) СИ 0, Оз

1, плоский двумерный коммутационный элемент будет находиться в прежнгем состоянии (см. дизъюнкцию(6)); при сдвиге 1 в третий разряд регистра 02 Q2 0, Оз 1, плоский двумерный коммутационный эле- мент переключается в состояние 7 (см, фиг. 2) и дизъюнкцию (7); при сдвиге 1 в четвертый разряд регистра СИ Q2 Оз О, Q. 1 состояние не меняется (см. дизъюнкцию (7); при сдвиге 1 в пятый разряд регистра Ui U2 Us Q4 0,Qs 1, плоский двумерный коммутационный элемент переключается в состояние 2 (см. дизъюнкцию (2); при сдвиге 1 в шестой разряд регистра Qi Q2 Оз Q4 Qs О, QA 1, плоский двумерный коммутационный элемент переключается в состояние 4 (см. дизъюнкцию (4)).

Аналогично можно исследовать чередование состояний при записи двух, трех и другого числа единиц и заполнение разря- дов регистра последовательным кодом, состоящим из 1.

Такой подход может применяться для повышения быстродействия работы плоского двумерного коммутационного элемента, так как в этом случае пропускается команда Сброс регистра перед записью каждого нового управляющего слова в регистр. Это позволяет осуществлять программное управление плоским двумерным коммутаци - онным элементом Березовского в соответствии с заданным алгоритмом работы и уменьшить число информационных линий связи с шести (по числу I используемых релейных элементов) при параллельном вводе информации в универсальный регистр до одной при последовательном вводе.

В трехмерном коммутационном элементе, совмещены информационные линии 13 и 14 связи двух плоских двумерных коммутационных элементов, образующих (фиг. 4) трехмерный коммутационный элемент Березовского, представленный в виде трехмерного коммутационного модуля на фиг. 3 (цепи управления не показаны).

Управление N-мерным коммутацион.- ным элементом березовского осуществляется через плоские коммутационные элементы, пример реализации которых рас- смотрен на фиг. 6.

Формула изобретения

Коммутационный элемент, содержащий плоский двумерный коммутационный элемент, причем первая и вторая горизонталь- ные информационные линии связи плоского двумерного коммутационного элемента соединены с первым и вторым информационными выходами коммутационного элемента через нормально разомкнутые контакты реле, первая и вторая вертикальные информационные линии связи плоского двумерного коммутационного элемента соединены через нормально разомкнутые контакты реле с третьим и четвертым информационными выходами коммутационного элемента, о т- личающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет увеличения числа выполняемых коммутационных операций до за счет соединения в единый N-мерный коммутационный элемент N-1 плоских двумерных коммутационных элементов, в каждый плоский двумерный коммутационный элемент введены первый, второй, третий и четвертый релейные элементы с управляемой контактной группой и первый и второй диагональные релейные элементы с управляемой контактной группой, причем выходы переключающих контактов первого, второго, третьего и четвертого релейных элементов соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым информационными выходами плоского двумерного коммутационного элемента, выходы размыкающих контактов первого, второго, третьего и четвертого релейных элементов соединены соответственно с первой и второй горизонтальными информационными линиями связи и первой и второй вертикальными информационными линиями связи плоского двумерного коммутационхого элемента, выходы замыкающих контактов первого, второго, третьего и четвертого релейных элементов соединены соответственно с второй и первой горизонтальными информационными линиями связи и второй и первой вертикальными информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выходы переключающих контактов первого и второго диагональных релейных элементов соединены соответственно с первой горизонтальной и второй вертикальной информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выходы замыкающих контактов первого и второго диагональных релейных элементов соединены соответственно с первой вертикальной и второй горизонтальной информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выходы размыкающих контактов первого и второго диагональных релейных элементов не подключены, первые и вторые горизонтальные информационные линии связи, а также третий и четвертый информационные выходы всех (N-1) плоских двумер- ных коммутационных элементов объединены и являются общими первыми и вторыми горизонтальными информациейными линиями связи, а также третьим и чет- всех(N-1) плоских коммутационных элемен- вертым информационными выходами для тов, входящих в коммутационный элемент.

Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике и может быть использовано при построении N-мерных коммутационных структур, коммутирующих M-разрядные двоичные, аналоговые вектора в контрольно-измерительном оборудовании при адресном или обегающем контроле электрических параметров электронных устройств - многополюсников, в вычислительных и эрготехнических устройствах. Целью изобретения является расширение области применения за счет увеличения числа выполняемых коммутационных операций до 15^N-1 за счет соединения в единый N-мерный коммутационный элемент N-1 плоских двумерных коммутационных элементов. Коммутационный элемент состоит из N-1 плоских двумерных коммутационных элементов, каждый из которых имеет релейные элементы 1 - 4 с управляемой контактной группой, диагональные релейные элементы 5, 6 с управляемой контактной группой и информационные выходы 7 - 10, а также горизонтальные информационные линии 11, 12 связи и вертикальные информационные линии 13, 14 связи. 6 ил.

-О7f «

I-Q-I

f2

Ю

13

п

15 Фиг. 2

/

Ц+-

r-l V U-V-J/

/ I / I / / / /

AT

Фиг.З

8

7

П

п

I Л I

16

9

V

AB

8

A

Ю

7

ФигЛ

1

ю

А7

М 8

Фиг, 5

А8

,

.37

А8 9

/

00

io

I