Устройство для управления матрич-НыМ КОММуТАТОРОМ Советский патент 1981 года по МПК H03K17/00 G06F15/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МАТРИЧНЫМ КОММУТАТОРОМ

1

Изобретение относится к автоматике, а именно к измерительной и вычислительной технике, и может быть использовано для управления матричным коммутатором, входящим в состав сложных систем, в частности систем автоматизации научных исследований (САНИ) и автоматических испытательных систем (АИС) для средств электрических измерений.

Известны -устройства управления коммутатором, в состав которых входит счетчик, задающий генератор, триггер блокировки, элементы ИЛИ и И, инвертор, формирователь адреса и дешифратор адреса, в kOTOрых входы счетчика подключены к выходу задающего генератора и выходам формирователя адреса. Эти устройства позволяют повысить помехоустойчивость и исключить неопределенность управления нулевым каналом коммутатора 1.

Недостатком этих устройств является их непригодность для управления матричным коммутатором и отсутствие контроля правильности работы.

Известно устройство управления матричным коммутатором, содержащее триггеры

по числу групп координатных обмоток коммутатора, входы которых подсоединены к адресным щинам и шинам синхронизации и сброса, а первые выходы через логические элементы подключены к внещним выводам соответствующих групп координатных обмоток, операционный триггер, входы которого подсоединены к- щине «включение-выключение и щинам синхронизации и сброса,и груп-, пу логических элементов по числу строк матрицы коммутатора, первые входы которых подключенык вторым выходам соответствующих триггеров, вторые входы - к выходу операционного триггера, а выходы соединены с промежуточными выводами соответствующих групп координатных обмоток коммутатора 2.

Недостатки известного устройства заключаются в отсутствии диагностики отказов и сигнализации о правильном исполнении.

Цель изобретения - повыщение коэффициента использования оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления матричнымкоммутатором, содержащее матрицу триггеров и триггер, вход которого соединен с первым входом устройства, дополнительно введены два дешифратора, блок сравнения, два регистра, два элемента задержки, три узла элементов И, блок датчиков замкнутых контактов, блок индикации, причем выходы триггера соединены соответственно с первыми и вторыми входами узлов элементов И, третьи и четвертые входы которых соединены с соответствующими входами устройства, первый выход первого узла элементов И соединен с первыми йходами блока сравнения и триггеров матрицы, вторые входы триггеров матрицы соединены с первым выходом второго узла элементов И, второй выход которого соединен с управляющим входом первого дешифратора и через первый элемент задержки с управляющим входом второго дешифратора, соединенным через второй элемент задержки с управляющими входами блока сравнения и первого регистра, вход которого соединен с выходом второго регист ра, вход которого соединен с выходом блока датчиков замкнутых контактов, вход которого соединен с выходом второго дешифратора, вход которого соединен с выходом третьего узла элементов И, первым входом блока индикации и входом первого дешифратора, входы которого соединены с управляющими входами триггеров соответствующих строк матрицы, выходы триггеров матрицы соединены с матрицей выходов устройства, выход второго регистра соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с выходом устройства, выход первого регистра и второй выход первого узла элементов И соединены с вторьгм и третьим входами блока индикации. На чертеже изображено предлагаемое устройство. В состав устройства входят матрица (МхК) триггеров 1, выдающих управляющие сигналы в матричный коммутатор, первые 2, вторые 3 и третьи 4 узлы элементов И, триггер- 5, предназначенный для выбора режима работы устройства, блок б сравнения, первый 7 и второй 8 дешифраторы, первый 9 и второй 10 элементы задержки, первый 11 и второй 12 регистры, блок 13 датчиков замкнутых контактов, блок 14 индикации. Д-входы всех триггеров 1, относящиеся к первому, второму и т.д. до К столбцов объединены по столбцам и присоединены к первому выходу 15 первого узла элементов 2 И, причем каждый столбец присоединен к своей линии. Управляющие входы всех триггеров 1, относящиеся к первой, второй и т.д. до М строк объединены по строкам и присоединены к выходам первого дешифратора 7, причем каждая строка к своему выходу. Выход каждого триггера 1 соединен с матрицей выходов устройства. Установочные входы всех триггеров объединены и присоединены к первому выходу 16 второго узла 3 элементов И. Информационные входы 17 и 18 первого 7и второго 8 дешифраторов соединены с выходом 19 третьего узла 4 элементов И, управляющий вход первого дешифратора 7 соединен с вторым выходом 20 второго узла 3 элементов И и через первый /элемент 9 задержки с управляющим входом второго дешифратора 8. Упрарляющий вход второго дещифратора 8 через второй элемент 10 задержки соединен с управляющими входами первого регистра 11 и блока 6 сравнения. Информационные входы 21 первого регистра 11 соединены с выходами 22 второго регистра 12. С выходами 22 второго регистра 12 соединены первые входы 23 блока 6 сравнения. Вторые входы 24 блока 6 соединены с первым выходом 15 первого узла 2 элементов И, а выход 25 блока 6 соединен с выходом устройства. Третьи входы первого 2 к третьего 4 узлов элементов И соединены соответственно с входами 26 информации о содержимом строки и выходами 27 кода номера строки устройства, управляющего матричным коммутатором (например ЭВМ). Четвертые входы первого 2 и третьего 4 узлов элементов И соединены соответственно с входами информации о содержимом строки 28 и выходами 29 кода номера строки блока ручного управления. Третьи входь 30 второго узла 3 элементов И соединены с входами команд устройства, управляющего матричным коммутатором, а четвертые входы 31 второго узла 3 элементов И с выходами блока ручного управления. Первые и вторые входы первого 2, второго 3 и третьего 4 узлов элементов И соединены соответственно с первым 32 и вторым 33 выходом триггера 5 выбора режима. Второй выход 34 первого узла 2 элементов И соединен с третьим входом 35 блока 14 индикации, причем к каждому выходу подключен свой светодиод. Выход первого регистра 11 соединен с вторым входом 36 блока 14, причем к каждому выходу подключен свой светодиод. К выходу 19 третьего узла 4 элементов И присоединен первый вход 37 блока 14, а выходы второго дещифратора 8соединены с входами блока 13 датчиков замкнутых контактов, выходы 38 которого соединены с входом второго регистра 12. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггер 5 выбора режима Находится в положении «Дистанционное управление. При этом ко входу 32 он управляет первым 2, вторым 3 и третьим 4 узлами элементов И так, что блокируется информация ручного управления с входов 28, 29 и 31 и пропускается информация дистанционного управления с входов 26, 27 и 30,соответственно. Управление коммутатором производится построчно. Первоначально с входов 30 поступает однолинейная команда «Начальная установка.

При этом она проходит на первый выход 16 второго узла 3 элементов И и далее по шинам сброса на установочные входы триггеров 1. Триггеры 1 устанавливаются в исходное состояние, и на матрице выходов устройства устанавливаются нулевые сигналы. При этом все контакты матричного коммутатора разомкнуты. Затем на входах 26 устанавливается информация о необходимых коммутациях в строке матричного коммутатора. Слово коммутации имеет К позиций по числу столбцов. В тех столбцах, где необходимо замыкание, присутствуют логические единицы.

Эта информация с выходов 15 первого узла 2 элементов И проходит на входы 24 блока б сравнения и Д-входы триггеров 1, причем в тех столбцах, в которых необходимы замыкания на д-входах триггеров всех строк устанавливаются единицы, а в остальных - нули. По входам 27 в третий узел 4 элементов И поступает информация о номере строки, содержимое которой передано по йходам 26. Эта информация через выход 19 третьего узла 4 элементов И проходит на вход 37 блока 14 индикации, информационные входы 17 и 18 первого 7 и второго 8 дешифраторов. Затем по входам 30 поступает команда «Исполнить, которая с выхода 20 второго узла 3 элементов И поступает/ на управляюший вход первого дешифратора 7. На выходе дешифратора 7, соответствующем заданной строке, появляется импульс напряжения, который воздействует на управляющие входы триггеров 1, расположенных в данной строке. При этом те триггеры 1 данной строки, на Д-входах которых установлены единицы с выходов 15 первого узла 2 элементов И, опрокидываются, а все остальные не меняют своего состояния. Опрокинувшиеся триггеры 1 через матрицы выхо: дов устройства посылают сигнал в матричный коммутатор, и соответствующие им контакты матричного коммутатора срабатывают

Через первый элемент 9 задержки команда «Исполнить, задержанная на время TI срабатывания -контактов матричногр коммутатора, поступает на управляющий вход второго дещйфратора 8, при этом с соответствующего заданной строке выхода дешифратора 8 выдается стимулирующее воздействие на блок 13. В этом блоке датчики замыкания контактов образуют такую же матрицу, как и контакты матричного коммутатора, причем входы опроса датчиков одной и той же строки объединены, а выходы датчиков, относящихся к одним и тем же столбцам всех строк объединены и присоединены к входам 38 соответствующих разрядов второго регистра 12. Датчики, относящиеся к выбранной строке, вырабатывают сигналы срабатывания магнитоуправляемых контактов строки. В течение времени Т| на выходах 22 второго регистра 12 устанавливается информация о реально замкнувщихся в данной строке контактах коммутатора. Форма представления информации в слове исполнения такая же как и в слове коммутации.

Эта информация наступает на вход 21 первого регистра 11 и второй вход 23 блока 6 сравнения. Через второй элемент 10 задержки команда «Исполнить, задержанная на время TI iiпоступает на управляющие входы первого регистра 11 и блока 6. Если установленные по входам 23 и 24 коды задао ния и исполнения совпа|аают, на выходе блока 6 формируется команда «Выполнено, которая передается на выход устройства. При получении команды «Выполнено внешнее устройство (не показано) снимает информа5 цию и может передавать информацию и команду «Исполнить для управления следующей строкой и т.д. до включения всех требуемых контактов матричного коммутатора. ЕслИ установленные по входам 23 и 24 коды задания исполнения не совпадают, на 0 выходе 25 блока 6 сравнения не формируется команда «Выполнено и внешние устройства ее не получают. Поэтому информация о номере строки и необходимых коммутация в строке с входов устро|йства не снимается, работа САНИ или АИС,В состав которой вхо

5 дит матричный коммут|атор, прекращается. Информацияо номере строки, в которой происходит сбой, высвечивается оператору блоком 14 инликации (поступает на вход 35 блока), информация о требуемом содержи0 мом строки поступает на вход 37 блока индикации, а информация о реально включенных контактах этой строки поступает на вход 36 блока 14 индикации и соответственно индицируется на его выходах. Если светодиоды соответствующих столбцов для ияди5 кации задания и исполнения коммутации расположены друг под другом, оператору сразу указывается несоотЬетствие срабатывания контактов заданию и тем самым выявляются конкретные неправильно сработавЩие контакты. 0

В системах без контроллера и при отладках программ и диагностике устройство для управления матричным коммутатором может работать в ручном режиме. При этом триггер 5 выбора режима переводится оператором в режим «Ручное управление, в результате чего по второму выходу 33 он управляет первым 2, вторым 3 и третьим 4 узлами элементов И так, что блокируется информация с входов 26, 27 и 30 и пропускается с

0 входов 28, 29 и 31. Информация о номере и содержании строки задается оператором по связям 29 и 28 с пу|тьта, например с помощью соответствующих переключателей, команда «Исполнить и«Начальная установка также подаются вручную с пульта по свя зям 31, например, с помощью кнопок. Правильность включения контактов в каждой строке контролируется визуально по блоку индикации. В остальном работа устройства в ручном режиме аналогична опнСарному. Изобретение позволяет повысить эффективность работы устройства, а также повысить надежность САНИ и АИС,, в состав которых входят блоки матричных коммутаторов за счет того, что исключается возможность неправильного задания схемы испытаний и проведения по ней эксперимента. Это позволяет защитить дорогостоящее оборудование, подключаемое к входам и вых0дам матричного коммутатора, от непредусмотренных воздействий и перегрузок. Кроме того, введение регистра 11 и блока 14 индикации совместно с их цепями управления позволяет свести к минимум время на поиск неисправности. Форму/ла изобретения Устройство для управления матричным коммутатором, содержащее матрицу триггеров и триггер, вход которого соединен с первым входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования, в него введены два дешифратора, блок сравнения, два регистра, два элемента задержки, три узла элементов И, блок датчиков замкнутых контактов, блок индикации, причем выходы триггера соединены соответственно с первыми и вторыми входами узлов элементов И, третьи и четвертые входы которых соединены с соответствующими входами устройства. первый выход первого узла эшеменгЬв И соединен с первыми входами блоКа сравнения и триггеров матрицы, вторые входы триггеров матрицы соединены с первым выходом второго узла элементов И, второй выход которого соединен с управляющим входом первого дешифратора и через первый элемент задержки с шравляющим входом второго дешифратор(а, соединенным через второй элемент задержки с управляющими входами блока сравнения и первого регистра, вход которого соединен с выходом второго регистра, вход которого соединен с выходом блока датчиков замкнутых контактов, вход которого соединен с выходом второго дешифратора , вход которого соединен с выходом третьего узла элементов И, первым входом блока индикации и входомпервого дешифратора, входы которого соединены с управляющими входами триггеров соответствующих строк матрицы, выходы триггеров матрицы соединены с матрицей выходов устройства, выход второго регистра соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с выходом устройства, выход первого регистра и второй выход первого узла элементов И соединены с вто.рым и третьим входами блока индикации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.- Авторское свидетельство СССР № 512577, кл. Н 03 К 17/02, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР № 589614, кл. G 06 F9/02, 1975 (прототип).