Устройство коммутации Советский патент 1978 года по МПК H03K17/00 

(54) УСТРОЙСТВО коммутции

1

Изобретение относится к области автоматики и телемеханики и может выть использовано для построения многоканальных телеизмерительных систем с временным разделением каналов, в частности для построения бортовых систем, коммутирующих выходные сигналы значительного количества различных бортовых приборов с аналого вым и цифровым выходами, которые необходимо передать на Землю по одному кангшу связи.

Известны устройства коммутации, содержащие п аналоговых и дискретных входбв, распределитель импульсов, ц ключей, нуль-орган, н элементов И, измерительное и выходное устройства, причем выходы распределителя импульсов подключены к управляющим входам каждого из п ключей, сигналь ные входы которых подключены к « входам устройства коммутации, а выходы соединенные параллельно, подключены одновременно ко входам нуль-органа и измерительного устройства, выход нуль органа подключен к параллельно соединенным одноименным входам элементов И, к другим входам которых подключены выходы распределителя импульсов, при этом выходы каждого из rt элементов

И подключены ко входам выходного уст™ ройства fll.

Известны устройства коммутации, содержащие две группы аналоговых и п групп дискретных входов, один распределитель импульсов, один формирователь винхронизнрукяцего сигнала, две группы ключей, формирователь импульса сброса, генератор импульсов, первый и выходной элементы ИЛМ, прнчем первый ;выход распределителя импульсов соединен со входом fopi ipoвателя синхронизируюгцих сигналов, выход которого соединен с соответствующим входом выходного элемента ИЛИ, поступающие выходы распределителя :импульсов соединены с соответствуюедн. ми управлякнцими входакш первой и вто рой групп ключей, .сигнальные входы KOTOpaiX соединены с аналоговыми входами устройства кс а утаЦ1Ш, а В1з1хода 5 ключей подключены к соответствующим входам выходного элемента ИЛИ 23.

Известные имеют низкую пропускную способность.

G целью повышения пропускной спотсобности устройства когв утгщии в него введены аналого-кодбвый преобразователь, второй распределитель импульсов второй формирователь с нхронизирующего сигнала, « групп трехвходовых эле ментов И, двухвходовый элемент И и второй элемент ИЛИ, причем .каждый из выходов первого распределителя импуль сов, соединенных с первой группой клю чей, соединен с соответствующим входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к одному из входов двухвходового элемента И, второй вход последнего соединён с выходом аналого-кодового преобразователя, а выход - с соответствующим входом выходного элемента ИЛИ, при этом параллельно соединенные вьходы ключей первой группы подключены к сигнальному входу аналого-кодового преобразователя, управляющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, подключенного, кроме того, к счётному входу первого триггера второго распределителя импульсов, первый выход которого подключен к одному из входов первого двухвходового элемента . ИЛИ и к входу второго формирователя синхронизирующего сигнала, выходы которых соответственно соединены с счет ным входом первого триггера первого распределителя импульсов и с одним из входов выходного элемента или, последующие выходы второго распределителя импульсов подключены к соответствующим входам всех трехвходовых элементов И, к остальным входам которых подключены выходаа первого распределителя импульсов и rt групп дискре ных входов устройства коммутации, при этом выходы всех т зехвходовых элемен тов И подключены к входам выходного элемента ИЛИ, а последний выход второго распределителя импульсов соединен со входом второго .формирователя импульса сброса, выход которого подключен одновременно к второму входу первого двухвходового элемента ИЛИ и ко входам сброса всех триггеров второго распределителя импульсов, На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого устройства коммутации; на фиг, 2 - временные зависимости входных, выходных и промежуточ;ных сигналов соответственно, . Устройство содержит первый распре делитель 1 импульсов, первый формирователь 2 синхронизирующего сигнала две группы 3 и 4 соответственно аналоговых, ключей, второй-элемент ИЛИ 5 п-групп трехвходовых элементов И 6,, :аналого-кодовый преобразователь 7, двухвходовый элемент И 8, второй рас пределитель 9 импульсов, втор.ой формирователь 10 синхронизирующего сигнала, формирователь 11 импульса сбро са, выходной элемент ИЛИ 12, первый элемент И ЛИ. 13 и генератор 14 и.мпуль сов. На фиг, 1 приняты следующие обозн чения imj - число входов первой аналоговой группы, т 2 - число входов второй аналоговой группы, « - чисо кодовых групп вхо.цов, я - количество разрядов выходного кода устройства, 2 - количество выходов первого распределителя импульсбв. Устройство коммутации работает следующим образом. Первый распредели тель 1 импульсов срабатывает от передних фронтов синхроимпульсов, поступающих с первого элемента ИЛИ 13, и формирует управляющие сигналы, которые последовательно появляются на каждом из его выходов при этом на первом выходе первого распределителя 1 импульсов длительность сигнала i-i (фиг,2) равна 3 tj + 2t, а на всех остальных выходах длительность сигналов i-iif L i равна i) t - длительность паузы между управляющими сигналами. Сигнал Vj. поступает на вход первого формирователя 2 синхронизирующего сигнала, формирующего синхронизирующий сигнал сообщения Р амплитуды Vj и длительности 3 tj + Этот сигнал. отличающийся по длительности от всех слов сообщения, через выходной элемент ИЛИ 12 поступает в канал связи и служит для распознавания передаваемого сообщения. Под влиянием последующих выходных сигналов первого распределителя 1 им пульсов поочередно замыкаются нормально разомкнутые аналоговые ключи 3, в результате чего входы первой аналоговой группы входов устройства с сигналами V i-i подключаются последовательно на время . t j к сигнальному входу аналогокодового преобразователя 7 (фиг,2,Уз). Аналогично замыкаются нормально разомкнутые аналоговые ключи 4 при появлении сигналов на соответствующих выходах первого распределителя 1 импульсов, но в этом случае входные аналоговые сигналы второй группы входов V-gx,j..i поступают через аналоговые ключи 4 непосредственно на Отдельные входы выходного элемента ИЛИ 12 (фиг,2 V.j, ,, ,, V. mi J Второй распределитель 9 импульсов запускается от генератора 14 кмпульсов и формирует управляющие сигнгшы длительностью t с паузами между ними такой же длительности, причем длительность t зависит от частоты следования импульсов генератора.14 (для наглядности на фиг, 2 показаны сигналы V9.j на единичном выходе первого триггера второго распределителя 9 импульсов), На каждом выходе второго распределителя 9 импульсов поочередно появляются сигналы Vy-jг 9-2 причем сигнал с первого выхода поступает на второй формирователь 10 синхронизирующего сигнала, на выходе которого формируется синхронизирующий сигнал слова Рц ( V|jj на фиг. 2), поступающий через выходной элемент ИЛИ 12 на выход устройства. Синхронизирующи сигнал Pj отличается от остальных сигналов всех слов амплитудой и необ ходим для распознавания отдельных слов сообщения. Работа аналого-кодового преобразо вателя синхронизируется импульсами генератора 14 импульсов/ а при поступлении на вход аналого-кодового преобразователя 7 аналогового сигнала он выдает К -разрядный последовательный код Vjr , первый кодовый импульс которого отстает от начала слова на 2 t 2 P наличии на одном из входов двухвходового элемента И 8 управляющих сигналов длительностью J , поступающих с первого распределителя 1 импульсов через вт рой элемент ИЛИ 5, этот код поступае через двухвходовый элемент И и выходные элементы ИЛИ 8 и 12 на выход уст ройства и совместно с синхронизирующим сигналом Тц слово образует отдельное слово сообщения (фиг.2,У,2). При отсутствии управляющих сигналов на входе двухвходового элемента ИЛИ последний не пропускает сигналы с выхода аналого-кодового преобразователя 7, которые могут повлиять на работу устройства в целом. Преобразование параллельного входного кода отдельных групп входов устройства в последовательный осуществляется с помощью трехвходовых элементов И 6, на их выходах появляются кодовые импульсы длительностью tj пр совпадении трех входных сигналов: входного кодового сигнала, управляющего сигнала первого распределителя и управляющего сигнала второго распре делителя 9, Если на последней « -ь2-й группе входов устройства присутствует кодированный сигнал V (гт +2)-1, Vg (и +2)-2, ...,V {« +2)-К , то он поступает на входы соответствующей группы трехвходовых элементов И б. Управляющий сигнал Vj.j с последнего выхода 2 первого распределителя 1 импульров поступает на все вторые входы трехЬходовых элементов И 6. На третьи же входы каждого из элементов И все время поочередно поступают управляющие сигналы V,.j V..j,... ,V.j с отдельных выходов второго распределителя 9. Если входной сигнал соответствует ( УЗ, (н +2)-1, Vjx (я +2)-К на фиг.2), на выходе соответствующего трехвходового элемента И 6 появляется сигнал V,j , V,.K длительностью 2 .Если же входной сигигш У(н +2)-2 соответствует о , то на выходе соотаетствукхцей схемл И сигнал V( отсутствует. Выходные сигналы отдельных групп схем И последовательно поступгиот на выходной элемент ИЛИ 12, на выходе которого они совместно с синхронизирующими сигналами Р слова образуют отдельные слова сообщения. Полное сообщение V.2 f поступающей с выхода устройства в канал связи, начинается,с синхронизирующего сигнала Р, сообщения длительностью 3 t ( -f 2 12 и содержит аналоговые й кодированные слова глительностью t | каждое .и паузи между ними длительностью z причем все слова, включая и аналоговые, начинаются с синхронизирующего сигнала Pj слова длительностью 1 j Импульсы синхронизации, управляющие работой первого распределителя i, формируются с помощью второго распределителя 9, формирователя И импульса сброса и первого элемента ИЛИ 13,,Управляющие импульсы с последнего K -z-ro выхода, второго распределителя 9 импульсов поступают на вход формирователя 11 импульса сброса, выходные икетульсы Ujj которого совпадают во времени с задними фронтами импульсов Vi) , Импульсы У и устанавливают внулевое состояние триггерную линейку второго распределителя 9 импульсов в конце каждого слова сообщения и поступают на один из входов первого элемента ИЛИ 13, на другой его вход чпоступают управляюоу«е сигналы Ty.j с первого выхода второго распределителя 9 импульсов, в результате чего на выходе первого элемента ИЛИ 13 появляются синхроим пульсы y,j , поступающие на счетный вход триггерной линейки первого распределителя 1, причем длительности t I и t 2 между передними фронтами синхроимпульсов у 15 определяют соответств.енно длительность управляющих сигналов и пауз между ними. В устройстве кo вIyтaции паузы меж- ду отдельными словами сообщения уменьшены до величины паузы между кодовыми импульсами, что существенно улучшает пропускную способность устройства. Преобразование параллельного входного кода в последовательный с помощью второго распределителя импульсов позволяет использовать для передачи от-дельного кодированного сигнала только одно слово сообщения, что также улучшает пропускную способность устройства. Формула изобретения Устройство коммутаций, сбдержащеб две группы аналоговых и rt групп ди-скретньис взсодов, первый распределитель импульсов, первый формирователь синхронизирующего сигнала, две группы ключей, формирователь импульса / сброса, генератор импульсов, первый и Выходной элементы ИЛИ, причем пер вый выход первого распределителя импульсов сгоединен со входом, первого формирователя синхронизирующих сигналов, выход которого соединен с соответствующим входом выходного элемента ИЛИ, последующие выходы первого распределителя импульсов соединены с соответствую1цикш управляющими входами первой и второй групп ключей, сигыальные входы которых соединены с ана логовыми входами устройства коммутации, а выходы подключены к соответствую1ф1М входам выходного элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с Целью повышения пропускной cnO собности, в него дополнительно введе ны аиалргр кодовый преобразователь, второй распределитель импульсов, второй форми|йователь синхронизирующего сигнала групп трехвходовых элементов И, двухвходовый элемент И и второй элемент ИЛИ, причем каждый из выходов первого распределителя импульсов, сое диненных с первой группой ключей, сое динен с соответствунядим входом второ:гр элемента ИЛИ, выход которого подKnib4eH к одному из входов двухнходового Эглемента И, второй вход которого соединен с выходом аналого кодового преобразователя, а выход - с соответствующям входом выходного элемента ИЛ при этом выходы ключей первой группы подключены к сигнальному входу аналого-кодового преобразователя, управляющий .вход которого соединен с выходом генератора импульсов, подключенного, кроме того, к счетному ьходу первого триггера второго распределителя импульсов, первый выход которого подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ и к вхоДу второго формирователя синхронизирующего сигнгша, выходы которых соответственно соединены с счетным входом первого триггера первого распределителя импульсов и с одним из входов выходного элемента ИЛИ, последующие выходы второго распределителя импульсов подключены к соответствующим входам всех трехвходовых элементов И, к остальным входам которых подключены выходы первого распределителя импульсов и и групп диркретных входов устройства коммутации, при этом выходы всех трехьходоаых элементов И подключены к входам выходного элемента ИЛИ, а последний выход второго распределителя импульсов соединен со входом формирователя импуяьса сброса, выход которого подключен одновременно ко второму входу первого двухвходового элемента ИЛИ и ко входам сброса всех триггеров второго распределителя импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:, 1.Беленький ;fГ.E. Кац Б.М. Многоточечные бескон:гактные сигнализаторы Teitmep Typiu ;.; М.,, Энергия, 1974, стр.14, рйс.А-4 2.Авторское рэИдетельсвто №506942, кл. Н 03 К 17/0, 28..08.74.

щтюд