Коммутатор Советский патент 1977 года по МПК H04L13/12 

(54) КОММУТАТОР

с генератором тактовых импульсов, введены элементы ИЛИ, ИЛИ-НЕ, блоки запуска, блок запирания и четвертый счетчик, выполненный на удерживающих электромагнитах, счетный вход которого, а также счетный

вход второго счетчика соединены с cooTBeiw ствующими выходами третьего счетчика, установочные иходы второго и четвертого счет чиков соединены с выходами первого блока запуска, один вход которого через первый элемент ИЛИ соединен с выходами первого счетчика, а другой вход соединен с выходом последнего разрвда четвертого счетчика и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с со тветствующим выходом трэтьего счетчика, установочный вход которого соединен с выходом второго блока запуска, один вход которого через второй элемент ИЛИ соединен с выходами второго счетчика, а друГой вход - через элемент ИЛИ-НЕ соединен с выходами третьего счетчика и с первым входом блока залирашш, второй вход которого через третий элемент ИЛИ соединен с выходами четвертого счетчика, причем третий вход блока запира- ния соединен со счетным входом второго счетчика, а выход - с запирающим входом генератора тактовых импульсов.

На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства,

Коммутатор содержит многократный координатный соединитель (МКС), состоящий из первого, счетчика 1, выполненного на выбирающих электромагнитах, счетный вход 2 которого соединен с выходом элемента И 3, второго счетчика 4, выполненного на удерживающих электромагнитах, и третьего счетчика 5, выходы разрядов которого соединены с контактными щинами МКС, а сченый вход 6 третьего счетчика 5 - с гене- ратором 7 тактовых импульсов, элементов ИЛИ 8, 9, 10, элемента ИЛИ-НЕ 11, блоков 12, 13 запуска, блока 14 запирания и четвертого счетчика 15, .выполненного на удерживающих электромагнитах, счетный

вход 16 которого, а также счетный вход 17 второго счетчика 4 соединены с соответствующими выходами третьего счетчика 5, установочные входы 18 и 19 второго и четвертого счетчиков 4 и 15 соединены с выходами первого блока 12 запуска, один Вход которого через первый элемент ИЛИ 8 соединен с выходами первого счетчика 1 а другой вход соединен с выходом последнего разряда четвертого счетчика 15 и с первым входом элемента И 3, второй вход которого соединен с соответствующим выходом третьего счетчика 5, установочный вхо 20 KOTOpoiT) соединен с выходом второго блока 13 запуска, один вход которого чересз второй элемент ИЛИ 9 соединен с выходами второго счетчика 4, а другой вход через элемент ИЛИ-НЕ 11 соединен с выходами третьего счетчика 5 и с первым входом блока 14 запирания, второй вход которого через третий элемент ИЛИ 1О соединен с выходами четвертого счетчика 15, причем третий вход блока 14 запирания соединен со счетным входом 17 второго счечика 4, а выход - с запирающим входом генератора 7 тактовых импульсов.

Устройство работает следукшшм образом, В исходном состоянии все разряды всех счетчиков выключены. Сигнал с выхода элемента ИЛИ-НЕ 11 через элемент ИЛИ 21 запирает генератор 7, На выходах остальных ячеек управляющие сигналы отсутствуют. Исходное состояние ячейки Память 22 показано на чертеже.

Для запуска коммутатора на вход 23 счетчика 1 подают запускающий импульс. При этом включается первый разряд счетчика 1, сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 8 и формирователь 24 импульсов поступает на установочный вход 18 второго счетчика 4, а через открытую ячейку Зал рет 25 и формирователь 26 на установоч вый вход 19 счетчика 15,

В обоих счетчиках 4 и 15 включаются первые разряды, П срабатывании первого разряда счетчика 4 сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 9 и формирователь 27 переключает ячейку Память 22, сигнал с выхода которой чорез открытый элемент И 28 поступает на установочный вход 20 счетчика;5, где включается первый разряд 5-1, сигнал с выхода которого вызывает пропадание сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 11. При этом формирователь 29 вырабатывает импульс, переключающий ячейку Память 22 в исходное положение, и снимается запирающий сигнал с генератора 7, который вырабатывает импульсы, поступающие на счетный вход 6 счетчика 5,разряды которого поочередно переключаются от 5-1 до 5-5 включительно, коммутируя контактные щины МКС, относящиеся к разрядам счетчика 4, При включении разряда 5-5 сигнал с его выхода поступает на прямой вход ячейки Запрет ЗО и на счетный вход 17 счетчика 4. При этом, если к этй му времени разряд 15-1 счетчика 15 не успеет сработать, то Запрет 30 будет открыт, а генератор 7 заперт через элемент ИЛИ 21 и ячейку Запрет 30 сигналом с выхода разряда 5-5. По срабатыванию разряда 15-1 или, если он включился раньще разряда 5-5, ячейка Запрет 30 будет заперта, а 1енератор 7 будет продолжать генерировать разряды счетчика 5 от 5-5 до

5-10 включительно, коммутируя контактные шины МКС, относящиеся к разрядам счетчика 15. После выключения разряда 5-5 вторым фронтом импульса с его выхода производится переключение в счетчике 4, где разряд 4-1 выключается, а разряд 4-2 включается. После выключения разрядов 510 вторым фронтом импульса с его вьтхода производится переключение в счетчике 15, где разряд 15-1 выключается, а разряд 15-2 включается, после чего в счетчике 5 все разряды оказываются выключенными и на выходе ИЛИ-НЕ 11 появляется сигнал, запирающий генератор 7 через ИЛИ 21 ъ случае, если разряд 4-2 счетчика 4 не включен. По включении разряда 4-2, или если он включится раньше выключения разряда 5-10, сигнал с его выхода через эле-( мент ИЛИ 9 и формирователь 27 переключит ячейку Память 22, сигнал с выхода которой через элемент И 28 после выключения разряда 5-10 поступит на вход 2О счетчика 5, вызывая включение разряда 5-1, сиг нал с выхода которого через элемент ИЛИНЕ 11 и формирователь 29 переклоочнт- ячейку Память 22 в исходное положение После чего цикл переключений в коммутаторе повторяется аналогично вышеописанному до срабатывания разрада 15-5 счетчика 15. При включении разряда 15-5 запирается Ячейка Запрет 25 и открывается по первому входу элемент И 3. При включении разряда 5-6 элемент И 3 открывается по второму входу и сигнал с его выхода поступает на счетный вход 2 счетчика 1, где разряд 1-1 выключается, а разряд 1-2 включается. За время переключения разрядов в счетчике 5 от 5-6 до 5-10 происходит переключение разрядов в счетчике 1. Если выключение разряда 5-Ю закончилось раньше включения разряда 1-2, то произойдет выключение разряда 15-5 в счетчике 15, сигнал на его выходе пропадает, ячейка Запрет 25 открывается и при включении разряда 1-2 сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 8, ячейку Запрет 25 и формирователь 26 поступит на установочные входы 3 9 и 18 счетчиков 15 и 4, вызывая включение разрядов 15-1 и 4-1 соответственно. Если включение разряда 1-2 закончилось раньше выключения разряда 5-1О, то ячейка Запрет 25 остается запертой по инверсному входу сигналом с разряда 15-5. При включении разряда 1-2 сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 8 и формирователь 24 поступает на установочпын вход 18 счетчика 4, где включается раз-г ряд 4-1, при выключении разряда 5-10 произойдет выключение разряда 15-5, после чего сигнал с выхода разряда 1-2 через

элемент ИЛИ 8, ячейку Запрет 25 и фо5 мирователь 26 поступит ;на установочный вход 19 счетчика 15, где произойдет включение разряда 15-1. В обоих случаях при включении разряда 4-1 и вьшлючении разряда 510 сигналами с выходов элементов ИЛИ 9 и ИЛИ-НЕ 11 через блок 13 запуска производится включение разряда 5-1 счетчика 5. После чего цикл работы коммутатора повтеряется аналогично вьпиеописанному до выключения разр5ща 1-12 счетчика 1, тогда cxekia коммутатора приходит в исходное состояние.

Быстродействие коммутатора, длительность периода переключения его в пересчете на одну клемму, можно определить по формуле;

У.ТГ 0,0ft ,o,oz(T

,),

где Tj. - длительность периода переключения токового генератора; Т - среднее время срабатывания удерживакщего электромагнита;

Т - среднее время срабатывания вы-

АВ ,j

бирающего электромагнита. Пример выражения в скобках

« vB-5T)OnpH .Т,,

f-.

Из чего следует заключить, что при длительности периода переключения тактового

генератора,

Т т т г - VAV NA3

частота переключения коммутатора в пересчете на одну клемму равна частоте переключения тактового генератора. В этом же случае достигается наибольший выигрыш по быстродействию в сравнении с известным коммутатором l, где при любой частоте тактового генератора осуш.ествляется его

запирание на время переключения электромагнитов, входящих в счетчики.

Формула изобретения

KoNiviyTaTOp, содержащий многократный

координатный соединитель (МКС), сосюящий из первого счетчика, выполненного на выбирающих электромагнитах, счетный вход которого соединен с выходом элемента И,

второго счетчика, выполненного на удерживающих электромагнитах, и третьего счет чика, выходы разрядов которого соединены с контактными шинами МКС, а счетный вход третьего счетчика - с гонератором тактовых

импульсов, отличающийся тем.