Адаптивный приемник информации с рассредоточенных объектов Советский патент 1993 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к телемеханике и может найти применение в автоматизированных системах управления технологическими процессами, аппаратуре передачи данных.

Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - входной блок, на фиг. 3 - информационный канал.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, таймер 2, входные блоки , распределитель 4 импульсов, информационные каналы 5i-5m, коммутатор1 6, первый 7, второй 8 и третий 9 дешифраторы, группу элементов И 10i-1 On, элементы 111- 11 п отображения, первый 12 и второй 13 элементы ИЛ И, элемент 14 задержки, счетчик 15, элементы И 16, 17, элемент НЕ 1-8.

В состав каждого входного блока (фиг.2) входят линейный блок 19, элемент ИЛИ 20, элемент И 21, триггер 22 и счетчик 23.

Каждый информационный канал 5i-5m (фиг.З) содержит с первого по третий элементы И 24-26, блок 27 приема и контроля и блок 28 памяти.

Выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с входами таймера 2, распределителя 4 импульсов и элемента И 17. Выход таймера 2 соединен с первым управляющим входом каждого входного блока 3i-3n, первые информационные входы и выход которого являются соответственно входами и выходами устройства. Вторые информационные вход и выход каждого входного блока соединен соответственно с одноименными информационными выходом второй группы и входом первой группы входов коммутатора1, Распределитель 4 имеет m выходов (), каждый выход подключен к тактовому входу одноименного информационного канала 5i.-5m. каждый из которых имеет еще информационный вход, первый и второй управляющие входы, управляющий выход, группу адресных входов, группу адресных и группу информационных выходов. Информационный вход блока 5i-5m соединен с одноименным выходом первой группы информационных выходов и одноименным входом второй группы информационных входов коммутатора 6, а управляющий выход - с одноименным входом первой группы управляющих входов коммутатора. Одноименные выходы групп информационных выходов блоков 5i-5m объединены и соединены со входами первого дешифратора 7, а одноименные выходы групп адресных выходов блоков 5t-5m объединены и соединены с входами второго

дешифратора 8, Выход дешифратора 7 подключен к объединенным первым управляющим входам информационных каналов, вторые управляющие входы которых также,

объединены и подключены к выходу первого элемента И 16 и первому входу элемента ИЛИ 12. Дешифратор 7 имеет группу выходов, которые параллельно подключены к входам группы элементов И 10i-10n. Выходы дешифратора 8 соединены с управляющими входами одноименных элементов И и вторыми управляющими входами одноименных входных блоков 3i-3n. Выходы каждого из элементов И 10i-10n подклю5 чены к соответствующим входам одноименных элементов 111-11 п отображения. Управляющие выходы входных блоков 3i-3n через второй элемент ИЛИ 13 соеди- . нены с входом элемента НЕ 18 и первым

0 входом элемента И 16., ко второму входу которого подключен отдельный выход второго дешифратора 8. Выход элемента НЕ 18 подключен к первому входу второго элемента И 17, выход которого соединен со вторым

5 входом элемента ИЛИ 12. Выход элемента ИЛИ 12 через элемент 14 задержки соединен с входом счетчика 16, выходы которого подключены к адресным входам каждого информационного канала 5i-5m и через третий

0 дешифратор 9. - к входам второй группы управляющих входов коммутатора 6 и треть- . им управляющим входам одноиме нных входных блоков 3i-3n.

В каждом входном блоке 3i-3n первые

5 вход и выход линейного блока 19 являются соответственно первыми информационными входом и выходом, а второй вход и второй выход - вторыми информационными входом и выходом входного блока. Второй

0 вход блока 19 подключен также к входу счетчика 23, вход сброса которого соединен с выходом элемента ИЛИ 20. Первый и второй входы этого элемента являются соответственно первым и вторым управляющими вхо5 дами входного блока. Выход счетчика 23 подключена входу триггера 22, вход сброса которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ 20. Выход триггера 22 подключен к третьему входу элемента ИЛИ 20 и ко

0 второму входу элемента И 21, у которого первый вход является третьим управляющим входом, а выход - управляющим выходом входного блока соответственно.

В каждом информационном канале

5 5i-5m первые входы первого 24 и второго 25 элементов И, блока 27 приема и контроля и вход третьего элемента И 26 объединены и являются тактовым входом информационного канала. Вторые входы блока 27 и элементов И 24 и 25 являются соответственно

информационным, первым и вторым управляющими входами информационного канала. Выходы элементов 24 и 25 соединены соответственно с первым и вторым входами блока 28 памяти, выходы которого соединены со входами третьего элемента И 26. Выход элемента И 25, выходы блока 27 приема и контроля, выходы элемента И 26 и входы группы блока 28 памяти являются соответственно управляющим входом, информационными и адресными выходами и адресными входами информационного канала.

Следует отметить, что пространственное расположение входов и выходов входного блока 3 на фиг. 2 и информационного канала 5 на фиг. 3 однозначно соответствует входам и выходам блоков 3i-3n и 5i-5m на .фиг.1,

Устройство работает следующим образом.

На первые информационные входы блоков 3i-3n из каналов связи спорадически поступает информация о состоянии п рассредоточенных объектов. При отсутствии информации - изменений состояния объекта - в канале связи от него постоянно передаются сигналы.только одной полярности О или 1 или служебные кодовые комбинации покоя с минимальным количеством переполюсовок. Наличие изменений состояния объектов сопровождается передачей информационных кодовых комбинаций, при этом структура кодовых сообщений от всех объектов одинакова. Каждый входной блок 3i-3n осуществляет сопряжение с прямым (демодуляция) и обратным (модуляция) каналом связи и ведет непрерывный анализ наличия информации в канале связи от объекта путем подсчета числа изменений полярности сигналов. Время анализа Та является постоянной величиной, выбирается исходя из статистических свойств информации для всех блоков 3i-3n одинаковым и формируется таймером 2 путем деления опорной частоты f генератора 1 тактовых импульсов. Коэффициент деления Кд равен:

Kfl Ta-f

Jl

То

где TO - период следования импульсов генератора 1..

Через каждый промежуток времени Та анализаторы наличия информации во входных блоках устанавливаются в исходное начальное состояние..Выходные импульсы генератора 1, кроме того, поступают на входы элемента И 17 и распределителя 4. Распределитель 4 формирует тактовых последовательностей, питающих

информационные каналы 5i-5m. При отсутствии сигналов 1 наличия информации на управляющих выходах блоков и соответственно на выходе элемента ИЛИ 13 элементом НЕ 18 формируется сигнал 1,

5 разрешающий прохождение тактовых импульсов генератора 1 через элементы И 17, ИЛ И 12 и элемент 14 задержки на вход кольцевого счетчика 15. Емкость счетчика 15 равна п, а количество двоичных каскадов L

0 определяется соотношением:

( Подал 1од2П - целое число,

L j

С 1од2п +1 logan -дробноечисло,

5 Iog2n - целая часть логарифма. - . Каждое состояние счетчика 15 соответствует двоичному коду номера канала связи. Этот код дешифрируется дешифратором 9, имеющим выходных шин, по которым сигна0 лы позиционного номера канала связи поступают на опрос соответствующего входного блока 3i-3n. Если в 1-м (1 i п) входном блоке зафиксировано наличие информации в 1-м канале связи, то при поступ5 лении на его третий управляющий вход сигнала опроса на его управляющем выходе появится сигнал 1, который проходит через элемент ИЛИ 13 на элемент И 16 и инвертор 18. Сигнал О.на выходе элемента

0 18 запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов генератора 1 через элемент И 1.7, ,а счетчик 15 остается в состоянии, соответствующем i-му каналу связи. С этого момента начинается этап поиска сво5 бедного информационного канала 5i-5m и подключения к нему через коммутатор 6 вторых информационных выхода и входа f-ro входного блока. Если информационный ка-, нал занят, то в нем хранится двоич0 ный код номера подключенного к нему входного блока 31-3п,если свободен - нулевая кодовая комбинация. Этот код параллельно считывается на дешифратор 8 при каждом поступлении на тактовый вход ин5 формационного канала 5i-5m импульсов с выхода распределителя 4. При наличии j-ro (1 m) свободного информационного канала дешифратор 8 на своем отдельном выходе формирует сигнал длительностью в

0 тактовый импульс, который .через открытый элемент И 16 поступает на вторые управляющие входы информационных каналов 5i-5m и на вход элемента ИЛИ 12. Этот импульс селектируется тактом

5 в j-м информационном канале, через группу адресных входов в j-й информационный канал записывается код номера i-ro входного блока. Кроме того, на управляющем выходе j-ro информационного канала формируется

импульс, который поступает на j-й вход первой группы управляющих входов коммутатора 6. Одновременное действие этого импульса и сигнала с дешифратора 9 на 1-м входе второй группы управляющих входов коммутатора 6 обеспечивает подключение 1-го входного блока к j-му информационному каналу. Тем временем импульсе выхода элемента V116 проходит через элемент ИЛИ 12 на элемент 14 задержки. Спустя время задержки гз Г0 элемент 14 формирует импульс, который переводит счетчик 15 в состояние, соответствующее (1+1)-му каналу связи, после чего повторяются все операции, описанные выше для 1-го канала.

В случае занятости всех информационных каналов 5i-5m счетчик 15 остается в состоянии, соответствующем номеру 1-го канала связи до fex пор, пока не освободится хотя бы один из каналов 5Н5т. После подключения 1-го входного блока в j-м информационном канале начинается прием и обработка информации от объекта. Кроме того, демодулированные кодовые посылки сообщений через коммутатор 6 поступают на второй управляющий вход 1-го входного блока и через его модулятор - в обратный канал связи на 1-й объект. Тем самым с этого момента обеспечивается информационная обратная связь между -м объектом и устройством. В информационном канале осуществляется тактовое и цикловое фазирование и проверяется соответствие принятых кодовых комбинаций помехоустойчивому коду. При каждом правильном приеме кодовые комбинации к-разрядного кода считываются в параллельном коде на вход первого дешифратора 7. Поскольку рабочие такты информационных каналов разнесены по фазе, то одноименные шины групп информационных выходов информационных каналов 5i-5m так же, как и адрес- н,ые выходы от них, образуют общую к-разрядную шину, Дешифратор 7 выдает результаты дешифрирования через элементы И Ют-1 On на элементы 11i-11n отображения. Правильное прохождение информации на элементы 111-11 п обеспечи вается селекцией этого элемента путем подачи разрешающего сигнала на управляющий вход соответствующего элемента И 10i-10n с выходов группы второго дешифратора 8. который дешифрирует в данный момент времени двоичный код номера канала связи (входного блока), записанного в памяти информационного канала 5i-5m. Одновременно импульс с выхода дешифратора 8 поступает на второй управляющий вход одноименного входного блока и сбрасывает в нем анализатор наличия информации в начальное состояние. Тем самым обеспечивается исключение из процесса анализа наличия информации и подключения тех каналов связи, которые уже подключены к информационным каналам 5i-5m. Первый же импульс сброса формируется спустя время после подключения 0 канала связи к свободному информационному каналу 5i-5m, т.е. практически мгновенно в сравнении со скоростью передачи информации в канале связи.

По окончании передачи информации от 5 объекта поступают кодовые комбинации покоя, которые также дешифрируются дешифратором 7. Импульсы дешифрирования этих комбинаций с выхода дешифратора 7 , поступают на объединенные первые управ- 0 ляющие входы всех информационных каналов 5i-5m, в которых они селектируются и стирают код номера подключенного канала связи. Это означает, что Соответствующий информационный канал 5i-5m готов к под- 5 ключенйю очередного канала связи.

В предложенном варианте входного блока 3 (фиг.2) подсчет, фронтов принимав- ° - мых кодовых посылок осуществляется счетчиком 23, подключенным к выходу 0 линейного блока (модема) 19. По заполнении счетчика он вырабатывает сигнал, который переводит триггер памяти 22 в состояние 1. Сигнал наличия информации в канале связи формируется элементов И 21 5 при подаче на его вход сигнала опроса с третьего дешифратора 9. Сброс (установка) счетчика 23 происходит от элемента ИЛИ 20 при подаче на его входы сигналов от таймера 2 (первый управляющий вход), дешифра- 0 тора 8 (второй управляющий вход), а также с выхода триггера 22. Перевод триггера 22 в состояние О осуществляется импульсами с дешифратора 8. .

. В информационном канале 5 (фиг. 3) ко- 5 дированные сообщения поступают по информационному входу на блок 27 приема и контроля (2), в котором осуществляется тактовое и цикловое фазирование, проверка принимаемых кодовых комбинаций на соот- 0 ветствие помехоустойчивому коду, снятие избыточных разрядов кода и выдача комбинаций первичного кода по информационным выходам. Работа блока 27 обеспечивается тактовыми импульсами, по- 5 ступающими по тактовому входу. Этими же тактовыми импульсами осуществляется тактовая селекция сигналов размещения за пи-. си и стирания кода номера канала связи в блок 28 памяти, поступающими соответственно по второму и первому управляющим

входам на элементы И 25 и 24, Импульс с выхода элемента И 25 также поступает на управляющий вход информационного канала 5. Блок 28 памяти в простейшем варианте может состоять из К триггеров памяти, на вход каждого триггера поступают импульсы по соответствующей шине адресных входов информационного канала. Через элемент И 26 код номера канала связи считывается параллельным кодом по адресным выходам с каждым тактовым импульсом.

Таким образом, по сравнению с устройством-прототипом предлагаемое устройство сокращает время поиска канала связи с наличием информации и подключения его к свободному информационному каналу в 1-п раз. Кроме того, обеспечивается постоянное сопряжение устройства с каналообразу- ющей аппаратурой, что повышает надежность сбора информации с рассредоточенных объектов.

Формула изобретения 1. Адаптивный приемник информации с рассредоточенных объектов, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом таймера и распределителя импульсов, выходы которых подключены к тактовым входам информационных каналов, первые вход и выход каждого из которых соединены соответственно с первыми выходами и входами коммутатора, счетчик, выходы которого подключены к входам первого дешифратора и входам группы каждого информационного канала, выходы первого дешифратора соединены с соответствующими управляющими входами коммутатора, выходы первой и второй групп каждого информационного канала подключены к соответствующим входам соответственно второго и третьего дешифраторов, выходы группы второго и третьего дешифраторов соединены соответственно с входом каждого элемента И группы, выходы которого соединены с входами соответствующего элемента отображения, первый элемент ИЛИ, выход которого через элемент задержки подключен к входу счетчика, второй элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в него введены элементы И, элемент НЕ и входные блоки, первые вход и выход 5 каждого из которых являются соответственно входом и выходом адаптивного приемника, выход таймера подключен к вторым входам входных блоков, вторые.выходы которых соединены с соответствующими входа0 ми второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и через элемент НЕ - с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента

5 ИЛИ, выходы первого дешифратора соединены с третьими входами соответствующих входных блоков, третьи выходы и четвертые входы которых соединены соответственно с вторыми входами и выходами коммутатора,

0 выход второго дешифратора подключен к второму входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу пе рво- го элемента ИЛИ и второму входу каждого информационного канала, выход третьего

5 дешифратора подключен к третьему входу

каждого информационного канала, выходы

группы второго дешифратора соединены с

. пятыми входами соответствующих входных

блоков.

0 2. Приемник по п.1, отл и ч а ю щи и с я тем, что каждый входной блок содержит линейный блок, счетчик, триггер, элемент И и элемент ИЛИ, первые и вторые входы и выходы линейного, блока являются соответст5 венно первыми входом и выходом и четвертым входом и третьим выходом блока, первый и второй входы элемента ИЛИ являются соответственно вторым и пятым входа-, ми блока, первый вход и выход элемента И

0 являются соответственно третьим входом и вторым выходом блока, второй вход элемента И соединен с выходом триггера и третьим входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу сброса счетчика, вход кото5 po.ro соединен с вторым выходом линейного блока, выход счетчика подключен к входу триггера, вход сброса которого объединен с вторым входом элемента ИЛИ,

Тупр. Јхо

t и и р

ЈfOC

4ич& Јi/reЈ

Изобретение относится к телемеханике, может найти применение в автоматизированных системах управления технологическими процессами. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности. По каналам связи на входные блоки 3i-3n спорадически nocfynaeT информация с п объектов. С помощью таймера 1 непрерывно формируются зачетные временные интервалы Та, в течение которых в блоках 3i-3rj проводится анализ наличия информации в каналах связи. Счетчик 15,емкость которого равна п, через дешифратор 9 последовательно опрашивает блоки 3i-3n, которые в случае обнаружения информации в канале связи при опросе формируют сигнал 1. По этому сигналу счетчик 15 останавливается до тех пор, пока не произойдет подключение канала связи с наличием информации от входного блока через коммутатор 6 к свободному информационному каналу 5i-5m (). Принятые кодированные сообщения обрабатываются в информационных каналах 5i-5m и дешифрируются общим дешифратором 7. с выхода которого сигналы, селектируемые элементами И 10i-10n, направляются в соответствующие элементы 111-11П отображения. По окончании приема и обработки сообщений информационные каналы 5i-5m освобождаются для приема информации с других объектов. 3 ил. (/) С

&/ю(„

2t

Дд регн. ,Јыгод&

2

пмф. fvrac

2 он до.

е™

и#в.

2Уф

Јго#

ly f faoff

, &/&А(

Фиг. 3