Изобретение относится к телемеханике 1 может найти применение в автоматизированных системах управления технологиче- жими процессами, аппаратуре передачи данных.
Цель изобретения является повышение юмехоустойчивости и информационной ибкости.
На фиг.1 показана функциональная схе- ча устройства; на фиг.2 - временные дияг- заммы, поясняющие его работу.
Устройство содержит генератор 1 тэкто- зых импульсов, распределитель 2 импуль- . коммутатор 3, первый 4 и второй 5 дешифраторы, первый 8, второй 9 и третий Ю счетчики, первый 11 и второй 12 блоки
сравнения, третий 13 и четвертый 14 дешифраторы, первый 15 и второй 16 элементы задержки, информационные каналы 17i-17m., каждый из которых содержит линейный блок 18, блох 19 приема и контроля, f первый 20, второй 21 и третий 22 элементы И и блок 23 памяти. Кроме того, в состав устройства входят первый 24 и второй 25 мажоритарные элементы, первый 26, второй 27 и третий 28 элементы И, первый 29, второй 30, третий 31, четвертый 32 и пятый 33 элементы ИЛИ, группа элементов ИЛИ , блок 35 памяти, регистр 36 сдвига и группа переключателей .
Работает устройство следующим образом.
00 Сд VI 00
4ь. О
Из каналов связи на информационные входы коммутатора 3 1-п, и (щ+1)-п спорадически поступает информация о состоянии двух групп рассредоточенных объектов, общее количество которых равно п. Первую группу составляют щ наиболее важных объектов, во вторую группу объединены П2() менее важных объектов. При отсутствии информации (изменений состояния объектов) в каждом канале связи от объектов постоянно передается служебная кодовая комбинация покоя (фиг.2,э). При наличии изменений состояния объектов передача комбинации покоя прекращается и циклически передаются фазирующие и ин формационные кодовые комбинации (КК) об измененном состоя нии объектов (фиг.2, б,в). Коммутатором 3 осуществляется подключение каналов связи к приемным информационным каналам 17i-17m устройства, количество которых меньше количества каналов связи (). Работа информационных каналов 17i-17m обеспечивается последовательностями тактовых импульсов, сдвинутых по фазе одна относительно другой, которые формируются распределителем 2 импульсов из опорной тактовой последовательности генератора 1 тактовых импульсов с периодом Г0 (фиг.2, а-r, количество информационных каналов ).
Процесс приема информации от объектов в устройстве разбивается на три этапа: поиск канала связи, не подключенного к приемному оборудованию устройства; подключение канала связи к свободному информационному каналу 17i-17m; собственно прием .и обработка информации.
Основными блоками, координирующими работу устройства на первом и частично на втором этапах, являются второй 9 и третий 10 счетчики. Емкости Mi и Мг счетчиков Э и 10 равны соответственно тип. Количество двоичных каскадов счетчиков 9 и 10 Ki и К определяются соотношениями:
Ki iog2ni +1, K log2n +1, К KL где flogani и Iog2n - целые части логарифмов.
Каждое состояние счетчиков 9 и 10 соответствует двоичному коду номера канала связи первой и второй групп, соответственно, причем нумерация каналов связи сквозная - от 1-го до п-го. Пусть счетчик 9 принял состояние, соответствующее номеру 1-го канала связи первой группы (1 i ni). a состояние счетчика 10 соответствует j-му каналу второй группы (ni+1 j п). С каждым тактом генератора 1 в блоках 11 и 12 сравниваются коды номеров i-ro и j-ro каналов связи с кодовыми значениями номеров каналов, уже подключенных к информаци онным каналам 17i-17m, которые хранятся в их блоках 23 памяти и поступают на входы
блоков 11 и 12 через элементы И 21. Полный цикл сравнения происходит за время действия m импульсов генератора 1, в течение которого опрашиваются блоки 23 всех информационных каналов 17i-17m. Одновременно с началом цикла сравнения кодов начинается подсчет числа импульсов генератора 1 первым счетчиком 8, имеющем емкость, равную т.
Если за время т г0 блоками 11 и 12
зарегистрировано совпадение кодов номеров 1-го или j-ro каналов связи, то на выходе блока 11 или 12 формируется импульс (фиг.2, е.ж), который через первый 29 или второй 30 элементы ИЛ И и элементы 15 и 16
задержки (фиг.2, з.и) переводит первый 9 или второй 10 счетчик в состояние, соответствующее (i+1) или (| +1)-му каналу связи, соответственно. Кроме того, этот импульс проходит на вход третьего элемента ИЛИ 31
через тот из мажоритарных элементов 24 или 25, на входе которого действует сигнал с выхода элемента ИЛИ 32 или элемента ИЛИ 33, соответственно (фиг.2, д - верхний уровень соответствует наличию сигнала на
выходе элемента 32, нижний - на выходе элемента 33). Элементы 24 и 25 формируют выходные сигналы при наличии не менее двух сигналов на своих входах. Импульс с выхода элемента ИЛИ 31 сбрасывает счетцик 8 в нулевое состояние. Начинается новый цикл сравнения кодов в блоках 11 и 12. Наличие постоянного сигнала на выходе элемента 32 означает, что в устройстве ведется поиск неподключенного канала связи первой группы. Когда сигнал сформирован элементом 33, то происходит поиск неподключенного канала связи второй группы.
Если ни в один из m импульсов генератора 1 блоком 11 (12) не зафиксировано совпадение кодов номеров каналов, т.е. установлен факт, что i-йО-й) канал связи не подключен к информационному каналу 17;-17т, то счетчик 8 формирует сигнал
(фиг.2, k-1 для j-ro, 2 - для j-ro канала связи), который переводит блок 35 памяти в состояние 1 (фиг.2, л), -номер блока в скобках соответствует случаю поиска каналов связи второй группы. Начинается второй этап поиск свободного информационного канала 17i-17m. Сигнал с выхода блока 35 действует на один из входов элемента И 26, на другой вход которого поступают импульсы с выхода второго дешифратора 5 при дешифрировянии нулевых кодовых комбинаций блоков 23 памяти информационных каналов
1
. При появлении первого же сигнала
H,i выходе дешифратора 5 (фиг.2, м) элемент 21) формирует импульс, который:
сдвигает в следующую ячейку в коль- ц 5вом регистре 36 сдвига;
селектируется в соответствующем элемента И 20 информационных каналов путем совпадения с действующим в этот момент импульсом с распределителя 2;
через мажоритарный элемент 24(25) и элемент ИЛИ 31 устанавливает счетчик 8 и б ток памяти 35 в нулевое состояние.
Регистр 36 сдвига имеет I выходов, которые коммутируются позиционными переключателями 37-|-37| к четвертому 32 или пятому 33 элементам ИЛ И. Значение выбирается, исходя из статических характеристик потоков сообщений от объектов обеих групп и выполнения требований по обеспе- ч ;нию максимально допустимого предпоч- тэния на подключение каналов связи первой группы к информационным каналам. Соотношение li/(Hi) выходов регистра 36. подключенных соответственно к элемен- т зм 32 и 33, определяет степень этого предпочтения. С другой стороны, выбор соотношения 11/(1-И)зависитот критического временного интервала Ткр, в течение ко- тэрого объекты второй группы могут быть лишены-права на подключение к информационным каналам 17i-17m. Такой алгоритм подключения каналов связи от обеих групп о терминах теории массового обслуживания N ожно квалифицировать как одну из разновидностей дисциплины обслуживания с ди- к-амическим приоритетом.
Импульсом с выхода элемента И 20 в 1 нформационном канале 17i-17m разрешается запись кода номера канала связи первой (второй) группы в блок 23 памяти, Код юмера канала связи с выходов счетчика Ј(10) постоянно поступает на входы группы злемента И 27 (28). На вход элемента И 27 () действует сигнал с выхода элемента 32 (:J3), благодаря чему К1(К)-разрядный код номера канала связи проходит через элементы ИЛИ 34i-34K на входах группы блоков 23 гамяти информационных .каналов 17i-17m. Импульсе выхода элемента 20, помимо этого, поступает на соответствующий управляющий вход второй группы коммутатора 3. На другом управляющем входе первой (третьей) группы коммутатора 3, соответствующем номеру выбранного канала связи, в STO время действует сигнал с выхода де- иифратора 13 (14), который формируется в результате дешифрирования показания Счетчика 9(10). Работа дешифратора 13(14)
разрешается сигналом с выхода элемента 32(33). Одновременное действие сигналов на двух управляющих входах коммутатора 3 обеспечивает подключение i-го Q-ro) канала 5 связи к выбранному свободному информационному каналу.
Импульс с выхода мажоритарного элемента 24 (25), кроме того, поступает на вход элемента 15(16) задержки. Через время за0 держки элемент 15(16) формирует импульс, который переводит счетчик 9(10) в . состояние, соответствующее (И-1)-му (j-t-1) каналу связи. Начинается новый цикл определения того, подключен ли этот канал свя5 зи к информационному каналу устройства или нет. При этом, в зависимости от наличия сигнала либо на выходе элемента 32, либо на выходе элемента 33, будет происходить поиск и подключение канала связи от пер0 вой или второй группы объектов, соответственно.
В случае занятости всех информационных каналов 17i-17m под прием и обработку информации от объектов состояния
5 счетчика 9(10) и блока памяти 35 остается неизменным. Иначе говоря, запоминается номер i(j)-ro канала связи, который следует подключить к информационному каналу 17i-17m,что и происходит при ос0 вобождении первого же информационного канала.
Третий этап, собственно прием и обработка информации от объекта, начинается сразу же после подключения канала связи к
5 информационному каналу 17i-17m. Каждый линейный блок 18 сопрягает информационный канал с дуплексным каналом связи и выполняет преобразование сигналов: демодуляцию (прием) и модуляцию (передача).
0 Демодулированные кодовые посылки поступают с блока 18 на блок 19 приема и контроля, а также на внутренний модулятор своего же линейного блока 18, с которого они посылаются по обратному каналу связи на обь5 ект для образования информационной обратной связи. В блоке 19 осуществляется тактовое и цикловое фазирование (фиг.2, б) и проверяется соответствие кодовых комбинаций (фиг.2, в) помехоустойчивому коду
0 (структура кодовых сообщений от всех объектов одинакова). При каждом правильном приеме кодовые комбинации первичного кода считываются в параллельном коде с . рабочими тактами информационного кана5 ла на входы дешифратора 4, Поскольку рабочие такты всех информационных каналов разнесены по фазе, то выходы блоков 19 всех информационных каналов объединены в общую шину.
Если из канала связи принимается кодовая комбинация покоя, то результат ее дешифрирования немедленно поступает на вход элемента И 22 информационного канала, где он селектируется своим тактом от распределителя 2 и производит стирание кода номера канала связи в блоке 23 памяти. Это означает, что данный информацион- ный канал свободен и готов для подключения другого канала связи.
При приеме кодовых комбинаций, содержащих информацию о состоянии объекта, дешифратор А выдает результаты дешифрирования через соответствующий элемент И 6i-6n на элемент7i-7n отображения за счет подачи сигнала разрешения на вход элемента И с одного из выходов второго дешифратора 5. Это обеспечивается тем, что входы дешифратора 5 в данный момент времени подключены через элемент И 21 к выходам соответствующего блока 23 памяти, в котором хранится код номера канала связи (объекта), и результат дешифрирования с дешифратора 5 поступает на нужный элемент .
По окончании приема и обработки всех информационных кодовых комбинаций от объекта вновь поступает служебная комбинация покоя. С выхода дешифратора 4 результат ее дешифрирования после селекции в соответствующем элементе И 22 стирает код номера подключенного канала связи в блоке 23 памяти, что означает готовность соответствующего информационного канала 17i-17m к приему информации от других объектов.
По сравнению с прототипом предлагаемое устройство имеет более высокую поме- хоустойчивость и информационную гибкость. Первое достигается тем, что анализ наличия информации в канале связи проводится по информационным (вторичным) признакам кодовых комбинаций, а не по количеству фронтов кодовых посылок за контрольный отрезок времени Та, как это принято в известном устройстве. При приеме первой же комбинации покоя в подключенном канале связи информационный канал освобождается для подключения сле- дующето канала связи. В прототипе же возможны случаи ложной фиксации наличия информации в подключенном канале связи в периоды действия в нем интенсивных помех, что может привести в дальнейшем к ложному и непроизвольному использованию информационного канала. Кроме того, при исправных каналах связи в 1-Та/Ткк раз, где Ткк - длительность кодовой комбинации, может быть сокращено время до определения отсутствия информации в канале.
Второе преимущество предлагаемого устройства заключается в организации дисциплины приема и обработки информации от первой и второй групп объектов с динамическим приоритетом. Это позволяет в (1-1) раз по сравнению с прототипом повысить частость подключения к информацион0 ным каналам связи от наиболее важных объектов. В зависимости от ситуации на объектах с помощью блока переключателей предоставляется возможность гибкого маневра подключением каналов связи
5 обеих групп, т.е. повышается информационная гибкость устройства.
Ф о р м у л а и з о б р е те н и я Адаптивное устройство для приема ин- формации с групп рассредоточенных объек0 тов, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов и первым входом первого счетчика, первый и второй дешифраторы, первые выходы которых сое5 динены соответственно с соответствующими первыми и вторыми входами соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с входами одноименных элементов отображения, второй
0 счетчик, выходы которого соединены с одноименными первыми входами третьего дешифратора и первого блока сравнения, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого со5 единен с входом первого элемента задержки, выходы третьего дешифратора соединены с первыми управляющими входами коммутатора, первые и вторые инфор- мационные входы которого являются
0 одноименными информационными входами устройства, второй выход второго дешифратора соединен с первым входом первого элемента И, второй элемент ИЛ И и в каждом информационном канале - блок приема и
5 контроля, элементы И, блок памяти, линейный .блок, выход которого соединен с первым входом блока приема и контроля, первый элемент И, выход которого соединен с соответствующим вторым управляю0 щим входом коммутатора и с первым входом блока памяти, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами второго элемента И, третий элемент И, выходы распределителя импульсов соединены с
5 первым входом первого и третьего элементов И и вторыми входами второго элемента И и блока приема и контроля соответствующих информационных каналов, одноименные выходы которых соединены соответственно с соответствующими вторыми входами первого блока сравнения и вхо- /ом второго дешифратора и с соответствующими входами первого дешифратора. Е торой выход которого соединен с вторыми Е ходами третьих элементов И информаци- с иных каналов, выход первого элемента И соединен с вторыми входами первых элементов И информационных каналов, выходы коммутатора соединены с входами / инейных блоков соответствующих информационных каналов, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустой- IHBOCTM и информационной гибкости устройства, в него введены четвертый дешифратор, третий счетчик, второй элемент задержки, третий - пятый элементы ИЛИ. второй и третий элементы И, группа 5 лементов ИЛИ, второй блок сравнения, ма- хоритарные элементы, блок памяти, группа переключателей и регистр сдвига, каждый гыход которого через одноименный пере- i лючательгруппы соединен с соответствующими входами четвертого или пятого ; лемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего дешифратора, первым входом второго элемента И и первым входом первого мажори- 1 арного элемента, выход которого соединен вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом третьего элемента ИЛИ, выгод которого соединен с первым входом (лока памяти и вторым входом первого счет- ика.- выход первого счетчика соединен с i ггорым входом блока памяти, выход которо- ю соединен с вторым входом первого элемента И, выход пятого элемента .ИЛИ С оединен с первыми входами третьего элемента И и четвертого дошифрэторп и р- . вым входом второго мажоритарного элемента, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и первым 5 входом второго элемента ИЛИ выход второго элемента ИЛИ через второй элемент задержки соединен с входом третьего счетчика, выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами четвер0 того дешифратора и третьего элемента И и с соответствующими первыми входами второго блока сравнения, вторые входы второго блока сравнения подключены к соответствующим выходам вторых элемен5 тов И информационных каналов, выход соединен с вторыми входами второго элемента ИЛИ и второго мажоритарного элемента, второй вход первого мажоритарного элемента подключен к выходу первого блока
0 сравнения, третьи входы первого и второго мажоритарных элементов и вход регистра сдвига подключен к выходу первого элемента И, выход первого элемента задержки и вторые входы второго элемента И подклю5 чены соответственно к входу и выходам второго счетчика, выходы четвертого дешифратора соединены с соответствующими третьими управляющими входами коммутатора, выходы второго и третьего
0 элементов И соединены соответственно с первыми и вторыми входами одноименных элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с соответствующими вторыми входами блоков памяти информационных
5 каналов в каждом информационном канале, а вход третьего элемента И соединен с третьим входом блока памяти.
9Ш.Ш
