Многоканальный коммутатор Советский патент 1981 года по МПК H03K17/04 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах контроля и управления с пере менным количеством параметров или объ ектов. Известны многоканальные коммутаторы, содержащие регистры, элементы И, генераторы тактовых импульсов, переключатели программ и дешифраторы ij. Недостаток этого устройства - низкое быстродействие. Наиболее близок к предлагаемому многоканальный коммутатор, содержащий регистр, элементы И, генератор импуль сов, дешифратор и блок переключателей программ Недостаток известного устройства - невозможность .обеспечения автоматического выборочного опроса, что увели чивает время опроса объектов. Цель изобретения - повьшение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный коммутатор, содержащий датчик состояния объектов, блок переключателей, первый регистр и первую группу элементов И, введены второй регистр, вторая, третья и четвертая группы элементов И, элементы ИЛИ, блок приоритета, блок задержки, блок суммирования, шифратор и блок сравнения, при этом выходы первого и второго регистров соединены соответственно с первыми входами первой и второй групп элементов И, выходы которых через соответствующие элементы ИЛИ подключены ко входам блока приориг тета, выходы последнего через блок задержки подключены к первым входам соответствукицих третьих и четвертых групп элементов И, причем выходы третьей группы элементов И соединены с нулевыми входами первого регистра и единичными входами второго регистра, а выходы четвертой группы элементов И соединены с единичными входами первого регистра и нулевыми входами второго регистра, кроме того, выходы дат38 чиков состояния объектов подключены к другим единичным %ходам перйого регистра, а выходы второго регистра соединены с .выходными шинами и с входами блока суммирования, выходы которого подключены к первым входам блока сравнения, при этом выходы блока переключателей через шифратор соединены совторыми входами блока сравнения, первый выход которого соединен со вторыми входами первой и третьей групп элементов И, а второй выход - со вторыми входами второй и четвертой групп элементов И, На чертеже представлена функционал нал схема устройства. Устройство содержит датчики 1 состояния объектов , регистр 2, состоящий из элементов ИЛИ 3 и триггеров 4, регистр 5, выполненный на триггерах 6j группы элементов И 7 и 8, элементы ИЛИ 9, блок 10 приоритета, выполненный на элементах ИЛИ 11 и элементах 12, блок 13 задержки, труппы элементов И 14 и 15, блок 16 переключателей, шифратор 17, блок 18 срав нения, блок 19 суммирования и выходные шины 20 - выходы устройства. Предлагаемое устройство работает следующим образом. С выходов датчиков 1 состояния объектов, состояние которых соответствует реальному, требуемому состоянию объектов (например, их наличиюj необходимости задействования или контроля и т. п,) выдаются импульсные сигналы, которые через соответствующие элементы ИЛИ 3 подаются на единичные входы триггеров 4 регистра 2. В регистре 2 срабатывают соответствующие триггеры 4 5 которые фиксируют текущее состояние объектов с требуемы признаком. С помощью блока 16 переклю чателей устанавливается программное задание - число опрашиваемых объектов Сигнал, соответствующий этому числу, подается на вход шифратора 17, на выходах которого формируется код, посту пающий на первые входы блока 8 сравнения. Блок 18 сравнения вырабатывает на своем первом выходе сигнал Больили на втором выходе сигнал Мень в зависимости от того, больше или меньше число объектов, заданное блоком 16 переключателей, числа объектов опрошенных устройством, код которого вырабатывается блоком 19 суммирования В случае равенства указанных чисел, блок 18 сравнения не вырабатывает сиг 3 налов на своих выходах. В исходном состоянии блок М9 суммирования вырабатывает код числа О, который подается на вторые входы блока 18 сравнения. Последний при наличии кода с выходов шифратора 17 формирует сигнал Большеу поступающий на вторые входы элементов И 7, 14 и подготавливающий их к открытию. С выходов сработанных триггеров 4регистра 2 параллельно выдаются сигналы через элементы И 7 и ШШ 9 на входы блока 10 приоритета. Блок 10 приоритета обеспечивает на своих выходах приоритетное распределение вход сигналов таким образом, что, на-. пример , каждый входной сигнал на предыдущем входе блока 10 приоритета через соответствующие элементы ИЛИ I1 и запрета 12 запрещает прохождение на выход сигналов со всех его последующих входов. Таким образом, блок 10 приоритета формирует выходной сигнал только на одном выходе, соответствующем входному сигналу высшего по входу приоритета. Указанный выходной сигнал блока 10 приоритета через блок 13 задержки и соответствующий элемент И 14 поступает на нулевой вход соответствующего ему триггера 4 регистра 2, формирующего данный выходной сигнал блока 0 приоритета, и на единич- ный вход соответствующего триггера 6 регистра 5. В регистре 2 соответствующий триггер 4 сбрасывается, а в ре-. гистре 5 - взводится. Блок 13 задержки обеспечивает прохождение каждого последующего сигнала с выходов блока 10 приоритета после окончания переходных процессов в регистрах 2, 5 и блоке 18 сравнения, С выхода взведенного разрядного триггера 6 регистра 5 выдается сигнал, поступающий через соответствующий выход 20 устройства на объект и на вход блока 19 суммирования, который формирует код числа задействованных объектов. Если код числа объектов, заданных блоком 16 переключателей, превышает код числа, выработанного блоком 19 суммирования, то блок 18 сравнения продолжает формировать сигнал Больше . При этом после обнуления соответствующего триггера 4 в регистре 2 снимается сигнал с соответствующего входа блока 10 приоритета. В блоке 10 приоритета приоритет на выход получае т следующий входной сигнал, поступающий с выхода следующего сработанного триггера 4 регистра 2. Этот сигнал, аналогично описанному, подается через блок 13 заде жки и соответствующий элемент И 4 н нулевой вход соответствующего ему триггера 4 регистра 2 и на единичный вход соответствующего триггера 6 регистра 5. При этом задействуется сле дующий объект, а содержимое блока-- 19 суммирования увеличивается на единицу. При равенстве чисел на обоих входах блока I8 сравнения последний снимает сигнал Больше и отключает элементы И 7 и 14, тем самым отключаются блок 10 приоритета и блок 13 задержки, что обеспечивает задействовани заданного числа объектов. В случае опроса дополнительного числа объектов к уже действующим опе ратор устанавливает на блоке 16 пере ключателей число объектов, превьппающее число опрошенных объектов на заданную величину. При этом блок 8 сравнения снова формирует сигнал Больше, с помощью которого вновь открываются элементы И 7 и 14 и описанный процесс повторяется до момент равенства чисел на входах блока 18 сравнения. В случае необходимости исключить часть объектов из числа оп рошенных, оператор устанавливает на блоке 16 переключателей число объектов , меньше числа действующих объек:тов на заданную величину. На выходе . шифратора 17 формируется соответству щий код, при этом блок 18 сравнения вырабатывает сигнал Меньше, который поступает на входы элементов И 8 и 15 и подготавливает их к открыванию В регистре 5 сработанные разрядные триггеры 6 фиксируют задействованные объекты. С выходов этих триггеров 6 выдаются сигналы через соответствующие элементы. И 8, ИЛИ 9 на входы бло ка 10 приоритета, который формирует выходной сигнал только на одном из выходов, соответствующем входу с наибольшим приоритетом. Указанный выходной сигнал блока 10 приоритета че рез блок 13 задержки и соответствуюи№5Й элемент И 15 поступает на нулевой вход соответствующего триггера 6 регистра 5 и через элемент ИЛИ 3 на еди ничный вход соответствующего триггера 4 регистра2. В регистре 5 триггер 6 указанного разряда обнуляется, а в ре гистре 2 взводится. При обнулении триггера в регистре 5 снимается сигна с соответствующего выхода 20 устройст ва и отключается соответствующий объект, а содержимое блока 19 суммирования уменьшается на единицу. Срабатывание триггера 4 в регистре 2 позиолпет в дальнейшем вновь задействовать отключенный объект. Срабатывание триггера 6 в регистре 5 обеспечивает приоритет прохождения сигнала с выхода следующего регистра 5, Описанный процесс повторяется до момента равенства чисел на обоих входах блока 18 сравнения, который снимает сигнал Меньше и отключает элементы И 8 и 15, блок 10 приоритета и блок 13 задержки, что обеспечивает задействование заданного числа объектов. В многоканальном коммутаторе обеспечивается автоматическое изменение , числа задействуемых объектов без выполнения повторного цикла опроса объектов, что сокращает время задействования объектов и повышает быстродействие устройства. Формула изобретения Многоканальный коммутатор, содержащий датчики состояния объектов, .блок переключателей, первый регистр и первую группу элементов И, отличающийся тем, что, с целью повьшения быстродействия, в него введены второй регистр, вторая, третья и четвертая группы элементов И, элементы ИЛИ, блок приоритета, блок задержки, блок суммирования, шифратор и блок сравнения, при этом выходы первого и второго регистров соединены соответственно с первыми входами первой и второй групп элементов И, выходы которых через соответствующие элементы ИЛИ подключены ко входам блока приоритета, выходы последнего через блок задержки подключены к первым входам соответствующих третьих и четвертых групп элементов И, причем выходы третьей группы элементов И соединены с нулевыми входами первого регистра и единичными входами второго регистра, а выходы четвертой группы элементов И соединены с единичными входами первого регистра и нулевыми входами второго регистра, кроме того, выходы датчиков состояния объектов подключены к ругим единичным входам первого регистра, а выходы второго регистра соединены с выходными шинами и с входами блоа суммирования, выходы которого подключены к первым входам блока сравнеия, при этом выходы блока переключаелей через шифратор соединены со вто7 8690338

рыми входами блока сравнения, первый 1. Авторское свидетельство СССР

выход которого соединен со вторыми вхо-№ 644037, кл. Н 03 К 17/02,

дами первой и третьей групп элементов1979.

И, а второй выход - со вторыми входами. .

второй и четвертой групп элементов И. 5 2. Авторское свидетельство СССР

- Источники информации, 512578, кл. Н 03 К 17/04, 1976

принятые во внимание при экспертизе(прототип).

D--U

Q

ХП р ГТ/ Я Т/ ГТГд |

Г/

Ш Ш m-LZJ

о ,.1,. о, ,7 О, , /

и V.1

Ш И--Ш Q

Ш Ш--Ш

/J

JLii-jULrJ

Ш Ш Ш Ш сю EJ