Электронный искатель-разъединитель Советский патент 1982 года по МПК H03K17/04 

1 .

Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике.

Известны электронные искателиразъединители, содержащие общий эле мент ИЛИ и коммутационные узлы, каждый из которых содержит элемент И, элемент задержки, ключ и два триггера СП.

К недостаткам известного устрой ства относится низкое быстродействие.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является электронный искатель-разъединитель, содержащий общий элемент ИЛИ и ком- ; мутационные узлы, каждый из которых содержит основной элемент И, элемент задержкиj ключ и два триггера, единичный выход первого из которых соединен с управляющим входом ключа, информационный вход которого подключен к соответствующей первой информационной входной шине, а выход - к выходам ключей других коммутационных узлов и первой общей информационной выходной шине, а вторая общая информационная выходная шина подключена к выходу общего элемента ИЛИ, входы которого соединены с входами элементов задержки коммутационных узлов, выход каждого из которых подключен к нулевому входу второго триггера своего ком утационнЬго.узла, причем вторая информа1ционная входная шина коммутационного узла соединена с первым входом одноименного основного элемента И, второй вход которого соединен с первой общей упfj равляющей шиной 2.

К недостаткам известного устройства относится низкое быстродействие.

Целью изобретения является повы20 шениё быстродействия электронного искателя-.разъединителя.

Указанная цель достигается тем, что в электронный искатель-разъеди.нитель, содержащий общий элемент

396

ИЛИ и коммутационные узлы, каждый из которых содержит основной элемент И, элемент задержки, ключ и два триггера, единичный выход первого из которых соединен с управляющим входом ключа, информационный вход которого подключен к соответствующей первой информационной входной шине, а выход - к выходам ключей других коммутационных узлов и первой общей информационной выходной шине, а вторая общая информационная выходная шина подключена к выходу общего элемента ИЛИ, входы которого соединены с входами элементов задержки коммутационных узлов, выход каждого из которых подключен к нулевому входу второго триггера своего коммутационного узла, причем вторая информационная входная шина коммутационного ;УЗла соедине:на с первым входом одноименного основного элемента.И, второй вход которого соединен с первой общей управляющей шиной, введены общие ключ и элемент И, три общих элемента ИЛИ-НЕ, а также в каждый коммутационный узел элемент ИЛИ, пять дополнительных элементов И и третий триггер, единичный вход которого соединен с выходом основного сэлемент И, нулевой вход - с выходом элемента ИЛИ, а единичный выход подключен к одному, из входов элементов ИЛИ предыдущих коммутационных узлов и в сво ем коммутационном узле к первому входу первого дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом общего элемента И, а выход с единичным входом первого триггера, нулевой вход которого подключен к выходу второго дополнительного элемента И, первый вход которого соединен с шиной разборки соединительного пути, второй вход - с соответствующей второй информационной входной шиной, одним из входов первого общего элемента ИЛИ-НЕ и первым входом третьего дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с второй общей управляющей шиной, дополнительными входами элементов ИЛИ коммутационных узлов и первым входом четвертого дополнительного элемента И, третий вход - с единичным выходом первого триггера и одним из входов второго общего элемента ИЛИ-НЕ, а выход подключен к единичному входу второго триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом чет41.4

вертого дополнительного элемента И, а нулевой выход - с первым входом пятого дополнительного., элемента И, второй вход которого подключен к пер5 вой общей управляющей шине, третий вход - к третьему входу четвертого дополнительного элемента И и в первом коммутационном узле к шине считывания информации, а в остальных

0 коммутационных узлах - к выходу считывания информации предыдущего коммутационного узла, который соединен с выходом пятого дополнительного элемента И, при этом дополнительный

5 вход первого общего элемента ИЛИ-НЕ подключен к шине сборки соединительного пути и первому входу общего элемента И, второй вход которого соединен с первой общей информационной выходной шиной и выходом общего ключа, информационный вход которого подключен к нулевой входной шине, а управляющий вход - к третьим входам основных элементов И коммутационных узлов , дополнительному входу общего элемента ИЛИ и выходу третьеТо общего элемента ИЛИ-НЕ, инверсный вход которого соединен с выходом второго общего элемента ИЛИ-НЕ, а

0 прямой вход - с выходом первого общего элемента ИЛИ-НЕ и дополнительной общей выходной шиной, при этом в каждом коммутационном узле выход четвертого дополнительного элемента

J И соединен с входом элемента задержки.

На . 1 приведена функциональная, схема электронного искателя-разъ- единителя; на фиг. 2 - коммутационная система, построенная на электронных искателях-разъединителях.

Электронный искатель-разъединитель содержит элемент ИЛИ 1, коммутационные узлы 2, каждый из которых содержит элемент И 3, элемент 4 задержки, ключ 5 И триггеры 6 и 7, единичный выход первого из которых соединен с управляющим входом ключа 5, информационный вход которого подключен к соответствующей информационной входной шине 8, а выход - к выходам ключей 5 других коммутационных узлов 2 и информационной выходной шине 9, а информационная выходная шина 10 подключена к выходу элемента ИЛИ 1, входы которого соединены с входами элементов k задержки коммутационных уз-лов 2, выход каждого из которых под-.

ключей к нулевому входу триггера 7 своего коммутационного узла 2, информационная входная шина 11 коммутационного узла 2 соединена с первым входом одноименного элемента И 3, вт рои вход которого соединен с управляющей шиной 12, триггер 13, единичный вход которого соединен с выходом элемента И 3, нулевой вход - с выходом элемента ИЛИ 1, а единичный выход подключен к одному из входов эле ментов ИЛИ 1 предыдущих коммутационных узлов 2 и в своем коммутационном узле 2 к первому входу элемента И 15, второй вход которого соединен с выходом элемента И 16, а выход с единичным входом триггера 6, нулевой вход которого подключен к выходу элемента И 17, первый вход которого соединен с шиной 18 разборки соединительного пути, второй вход с соответствукицей информационной входной шиной 11, одним из входов элемен та ИЛИ-НЕ 19 и первым входом элемент И 20, второй вход которого соединен с управляющей шиной 21, дополнительными входами элементов ИЛИ 14 и первым входом элемента И 22, третий вход - с единичным выходом триггера 6 и одним из входов элемента ИЛИНЕ 23, а выход подключен к единичному входу триггера 7, единичный выход которого соединен с вторым входом элемента И 22, а нулевой выход с первым входом элемента И 24 второ

вход котор;эго подключен к управляющей шине 12, третий вход - к третье/лу входу элемента И 22 и в первом коммутационном узле 2 к ши-не 25 считывания информации, а в остальных ком тационных узлах 2 - к выходу 2б считывания информации предыдущего коммутационного узла 2, -который соединен с выходом элемента И 24, дополнительный вход элемента ИЛИНЕ 19 подключен к шине 27 сборки соединительного пути и первому входу элемента И 1б, второй вход которого соединен с информационной выходной шиной 9 и выходом ключа 28, информационный вход которого подключен к нулевой входной шине 29, а управляющий вход - к третьим входам элементов И 3, дополнительномувходу элемента ИЛИ .1 и .выходу элемента ИЛИ-НЕ 30, инверсный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИНЕ 23, а прямой вход - с выходом элемента ИЛИ-НЕ 19 и выходной шиной

961Й1

31, в каждом коммутационном узле 2 выход элемента И 22 соединен с входом элемента k задержки. Коммутационная система (фиг. 2) содержит

искателей-разъединителей единичный потенциал, который подготавливает к открытию элементы И 3. Далее, при наличии единичного сигнала на одном из входов элемента ИЛИ-НЕ 19 на его выходе образуется нулевой потенциал, который поступит на вход элемента ИЛИ-НЕ 30 и подготовит его к.формированию на выходе единичного сигнала, который образуется только в электронном искателе-разъединителе 36. Это объясняется тем , что в электронных искателях-разъединителях 35 и 37 уже-имеются ранее построенные соединительные пути, и поэтому их триггеры 6 находятся в единмчном состоянии. Сигнал с единичного выхода этих триггеров 6 поступает на вход соответствующего элемента ИЛИНЕ 23 и формирует на его выходе нулевой сигнал. Данный сигнал поступает на инверсный вход элемента ИЛИНЕ 30 и тем самым поддерживает на его выходе нулевой сигнал. двадцать семь электронных искателейразъединителей 32-58. Крестиками отмечены включенные коммутационные узлы 2 электронных искателей-разъединителей 33, 35, 37, tl, 5, 6, 49, 50, 55, 56 и 57, которые образуют соединительные пути между информационными входными шинами 8 и 11 и информационными выходными шинами 9 и 10. Работу .электронного искателя-разъединителя поясним на примере поиска фиксации и разборки соединительного пути .между информационными входными шинами 8 и 11 электронных искателей-разъединителей 35-37 и информационными выходными шинами 9 и 10 электронных искателей-разъединителей 51 и 52 трехкаскадной коммутационной системы (фиг. 2). Для этого выполняется режим поиска прадерева в коммутационной системе. С этой целью на информационной входной шине 11 электронных искателей-разъединителей формируется единичный сигнал, который поступает в каждом электронном искателера ъединителе на входы элементов И 3 и ИЛИ-НЕ 19 (фиг. 1). В этот же момент времени формируется на управлякхцих шинах 12 всех электронных 7 Таким образом, этот нулевой потенциал закрывает в электронных искателях-разъединителях 35 и 37 элементы И 3. 8 данной ситуации только в электронном искателе-разъединител 36 с выхода элемента ИЛИ-НЕ 30 пост пит на элементы И 3 единичный сигнал, который пройдет далее через элемент ИЛИ 1 и по информационной выходной шине 10 поступит на еледующие электронные искатели-разъеди нители ЦЦ-Ц6, Аналогичным образом этот сигнал пройдет только через электронный искатель-разъединитель kk, вновьi сформируется на его ийформационной выходной шине 10 и поступит на электронные искатели-разъ единители 50-52, из которых свободными окажутся электронные искателиразъединители 51 и,52 и на их инфор мационных выходных шинах 10 также п явится единичный сигнал. Таким образом, только в коммутационных узлах электронных искателей-разъединителей Зб, , 51 и 52, обозначенных на фиг 2 кружками, сформируются с выходов элементов И 3 единичные сигналы5 которые перебросят в е ничное состояние триггеры 13, На этом построение прадерева будет закончено, В следующем режиме осуществляет фиксацию соединительного пути, С этой целью возбуждают информационны выходные шины 9 электронных искател разъединителей 51 и 52. Данные единичные сигналы в электронных искате лях-разъединителях 51 и 52 перебросят в единичное состояние триггеры 6 коммутационных узлов 2, обозначен ных на фиг. 2 кружком и крестиком. Причем единичный сигнал с. информаци онной выходной шины 9 поступит на второй вход элемента И 16, на первы вход которого подается единичный сИ нал с шины 27 сборки соединительного пути. Появившийся сигнал с выхода элемента И 16 откроет элементы И 15 коммутационных узлов 2 электро ных искателей-разъединителей 51 Однако только во вторых коммутацион ных узлах 2 с выхода элемента И 15 появится единичный сигнал, так как здесь включены триггеры 13 и с их единичных выходов на первые входь( элементов И 15-поступают единичные потенциалы. Таким образом, данные сигналы пе ребросят через единичные входы соответствующие триггера 6 вторых коммутационных узлов 2 электронных искателей-разъединителей 51 и 52. ЕДИ ничные сигналы с триггеров 6 откроют соответствующие ключи 5, которые отмечены на фиг. 2 кружками с крег стиками. Так как ключи 5 обладают двухсторонней проводимостью, единичный сигнал с информационной выходной шины 9 пройдет через включенные ключи 5 электронных искателей-разъединителей 51 и 52 на соответствующую информационную входную шину 8 и поступит далее на связанную с ней первую информационную выходную шину 9 электронного искателя-разъединителя А. Здесь аналогичным образом произойдет переключение триггера 6 во вторых коммутационных узлах 2 {отмечены на фиг, 2 также крестиком и кружком) и через Е ключенный ключ 5 сигнал пройдет иг информационную выходную шину 9 электронного искателя-разъединителя Зб. В нем данным единичным сигналом вновь перебросится в единичное состояние триггер 6 третьего коммутационного узла 2 и его ключ 5 будет включен. Через включенный ключ 5 единичный сигнал пррйдет на искомую информационную входную шину 8; Этим самым проконтролирует правильность фиксации соединительного пути и зафиксируем момент окончания данного режима. Из анализа режима фиксации соединительного пути следует то, что единичный сигнал на все время фиксации необходимо держать на шине 27 сборки соединительного пути каждого электронного искателя-разъединителя. Передачу информации теперь возможно вести по образованному соединительному пути. Причем соединительные пути представляют дуплексные каналы, в .каждом из которых информацию возможно передавать по первому непрерывному каналу трехкаскадной коммутационной системы - от информационной входной шины 8 электронных искателей-разъединителей 35-37 к информационным выходным шинам 9 электронных искателей-разъединителей 51 и 52 и по второму дискретному каналу от информационной входной шины 11 электронных искателей-разъединителей 35-37 к информационным выходным шинам 10 электронных искателей-разъединителей 51 и 52. 9 При передаче по непрерывному ка.налу электронный искатель-разъединитель функционирует следующим обра зом. Сигналы с информационной.входн шины 8 проходят через открытый ключ 5 и поступают на информационную вых ную шину 9. При передаче по дискрет ному каналу цифровой сигнал с инфор мационной входной шины 11 поступит на вход элемента И 20,;на который в этот же момент времени поступают сигналы со второй управляющей шины 21 и единичного выхода триггера 6, На выходе элемента И 20 образуется единичный сигнал, который перебросит в единичное состояние триггер 7 т.е. происходит промежуточное запоминание передаваемого цифрового сигнала. Считывание информации с выходов триггеров 7 осуществляется сигналом считывания, который подается на шину 25 считывания информации. Сигнал считывания поступает на входы элементов И 22 и И 2А первого коммутационного узла 2. На вторые входы этих элементов с управляющих шин 12 и 21 постоянно поступает единичный сигнал, крторый подготавливает их к открытию. Если в триггере 7 первого коммутационного узла 2 записан нул1, сигнал считывания сразу проходит через открытый элемент И 2Ц на выход 2б считывания информации, с которого аналогично поступает на входы элементов И 22 и И 24 следующего коммутационного узла 2. Когда в триггере 7 записана единица она через открытый элемент И 22 поступает через элемент HjM 1 на информационную выходную шину 10. Одновременно с этим указанная единица через элемент 4 задержки перебрасывает триггеры 7 в нулевое состояние. Далее сигнал считывания через от крывшийся элемент И 2k проходит на выход 2б считывания информации. Если же потребуется в этом режиме вывести на информационную выходную ши ну 10 двоичный код, записанный в т{эиггерах 7 всех коммутационных узлов 2, на управляющую шину 21 подают первую тактирующую серию импульсов, а на управляющую шину 12 - вто рую тактирующую серию импульсов, ко торая сдвинута по отношению к перво на один такт. Тогда по сигналу считывания через элемент И 22 будет 10 ниматься в первый такт нулевой или диничный сигнал с триггера 7, коорый через элемент ИЛИ 1 поступит а информационную выходную шину 10. атем во второй такт по импульсу торой тактирующей серии с выхода лемента И 2k сформируется на выход 6 считывания информации сигнал, коорый аналогичным образом снимет инормаци.ю во втором коммутационном зле 2, Таким образом с помощью этих двух тактирующих серий на управляющих шинах 12 и 21 используем электронный искатель-разъединитель в качестве параллельно последовательного регистра, у которого число разрядов возможно.программно изменять. Когда необходимо сбросить триггеры 13 в нулевое состояние, это осуществляется при.-, возбуждении управляющей входной шины 21, единичный сигнал с которой в каждом электронном искателе-разъеденителе через элемент ИЛИ И перебросит триггер 13 в нулевое состояние. В том случае, когда необходимо разобрать соединительный путь, например, между информационными входными шинами 8 и 11 электронных искателей-разъединителей 35-37 и информационными выходными шинами 9 и 10 электронного искателя-разъединителя 5б, возбуждаются одновременно шины 18 разборки соединительного пути всех электронных искателей разъединителей и. соответствующая информационная Входная шина 11. Си1- нал информационной входной шины 11 поступит на вход элемента И 17 и перебросит через него в .соответствующем первом коммутационном узле 2 электронного искателя-разъединителя 37 триггер 6 в нулевое состояние. Этот же сигнал пройдет на информационную выходную шину 10 и далее поступит на информационную входную шину 11 электронного искателя-разъединителя 9, в котором также сбросит триггер 6 в нулевое состояние, а затем сформирует единичный сигнал на его информационной выходной шине 10. Далее аналогичный процесс повторяется в электронном искателе-разъединителе 56, благодаря чему будет сброшен в нулевое состояние соответствующий триггер 6 и единичный сигнал, сформируется на информационной выходной шине 10 электронного искателя-разъ11единителя 5б. Это позволит также проконтролировать правильность разборки соединительного пути и зафиксировать момент окончания данного режима Таким образом, за счет введения общих ключа и элемента И, при общих элементах ИЛИ-НЕ, а также в каиодом коммутационном узле элемента ИЛИ, элементов И и триггера в изобретении по сравнению с известным устройством,достигается повышение быстродейст вия электронного искателя-разъедините Формула изобретения Электронный искатель-разъединитель, содержащий общий элемент ИЛИ и коммутационные узлы, каждый из которых .содержит основной элемент И, / элемент задержки, ключ и два триггера, единичный выход первого из которых соединен с управляющи входом ключа, информационный вход которого подключен к соответствующей первой информационной входной шине, а выход - к выходам ключей других коммутационных узлов и первой общей информационной выходной шине, а вторая общая информационная выходная шина подключена к выходу общего элемента ИЛИ, входы которого соединены с входами элементов задержки коммутационных узлов, выход каждого из ко торых подключен к нулевому входу вто рого триггера своего коммутационного узла, причем вторая информацион,ная входная шина коммутационного узла соединена с первым входом одноименного основного элементна М, второй вход которого соединен с первой общей управляющей шино, о т л и .чающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены об щие ключ и элемент И, три общих элемента ИЛИ-НЕ, а также в каждый комму тационный узел элемент ИЛИ, пять дополнительных элементов И и третий триггер, единичный вход которого сое динен с выходом основного элемента И, нулевой вход - с выходом элемента ИЛИ, а единичный выход подключен кодному из входов элементов ИЛИ предыдущих коммутационных узлов и в своем коммутационном узле к первому входу первого дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом общего элемента И, а выход - с единичным входом первого триггера, нулевой вход которого подключен к выходу второго дополнительного элемента И, первый вход которо 112го соединен с шиной разборки соединительного пути, второй вход - с соответствующей второй информационной входной шиной, одним из входов первого общего элемента ИЛИ-НЕ и первым входом третьего дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с второй общей управляющей шиной, дополнительными входами элементов ИЛИ коммутационных узлов и первым входом четвертого дополнительного элемента И, третий вход - с единичным выходом первого триггера и одним из входов второго общего элемента ИЛИ-НЕ, а выход подключен к единич- ному входу второго триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом четверт-ого дополнительного элемента И, а нулевой выход - с первым входом пятого дополнительного элемента И, второй вход которого подключен к первой общей управляющей шине, третий вход - к третьему входу четвертого дополнительного элемента И и в яервом коммутационном узле к шине считывания информации, а в остальных коммутационных узлах к выходу считывания информации предыдущего коммутационного узла, который соединен с выходом пятого дополнительного элемента И, при этом дополнительный вход первого общего элемента ИЛИ-НЕ подключен к шине сборки соединительного пути и первому входу общего элемента И, второй вход которого соединен с первой общей информационной выходной шиной и выходом общего ключа, информационный вход которого подключен к нулевой входной шине, а управляющий вход - к третьим входам основных элементов И коммутационных узлов , дополнительному входу общего элемента ИЛИ и выходу третьего общего элемента ИЛИ-НЕ, инверсный вход которого соединен с выходом второго общего элемента ИЛИНЕ, а прямой вход - с выходом первого общего элемента ИЛИ-НЕ и дополнительной общей выходной шиной, при этом в каждом коммутационном узле выход четвертого дополнительного элемента И соединен с входом элемента задержки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 35590, кл. Н 03 К 17/04, 27.10.72. 2.Авторское свидетельство СССР N 99665, кл. Н 03 К 17/0, 23.05.7 (прототип). 2f