Многоканальный коммутатор Советский патент 1982 года по МПК G08C15/06 

(34) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР

Нзобретение относится к системам передачи электрических сигналов и предназначено для телеметрических систем передачи информации, а также для автоматических систем управления (АСУ).

Известен многоканальный коммутатор содержаний блок управления,, выход которого соединен через элемент задержки с входом блока пересчета, блок памяти и дешифратор 1.

Недостатками указанного коммутатора являются низкое быстродействие и сложность.

Нсшболее близким к предлагаемому по технической су|цности является коммутатор, содеркащий блок управления, выход которого соединен с входом элемента задержки и первьам входом блока группового восстановления, другие входы которого подключены к выосодам соответствующих разрядов блока пересчета, причем выход элемента задержки соединен с входом счетчнка импульсов и нулевым входом первого триггера первой группы, а также блок сквозного переноса, состоящий из последовательно соединенных по первому входу элементов И, при этом выход элемента задержки подключен

к первому входу первого элемента блока сквозного переноса, единичные входы триггеров первой группы объс единены в группы, а единичные выходы триггеров соединены с выходами мно гокансшьного коглмутатора 2.

Однако известный коммутатор имеет ограниченные функциональные можности, обусловленные тем, что он не позволяет осуществлять опрос отдельных групп датчиков, что ведет к излишней загрузке информационных каналов, а также недостаточное быстродействие, обусловленное временем IS задержки в блоке сквозного переноса.

Цель изобретения - расширение функционёшьных воэможностей устройства и повышение его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем,

20 что в многоканальный коммутатор, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу блока выбора групп датчиков . и к входу элемента задержки, выход 25 которого соединен с входом счетчика импульсов, выходы которого подключены соответственно к вторым входам блока выбора групп датчиков и группы триг геров, выходы которых соединены с 30 выходами многоканального коммутатора. ,в.него введены блок команд, элементы ИЛИ и группы элементов И, выходы блока выбора групп датчиков подключены к первым входам элементов ИЛИ, к вторым входам которых подключены соответственно выходы блока команд, выходы элементов ИЛИ соединены с первыми входами соответствующих груп триггеров, вторые выходы которых под 1р1ючены к первым входам соответствую щих элементов И каждой группы, выход элемента задержки подключен к вторым входам первого триггера и первого элемента И первой группы,выходы блока выбора групп датчиков соединены соответственно с вторыми входами первого триггера и первого элемента каждой группы,начиная с второй, выходы элементов И каждой группы соеди нены с ВТО1ЖЛМИ входами последующих элементов И и триггеров, выходы последних элементов И каждой группы подключены к вторым входам триггеров каждой группы. На чертеже приведена структурная схема многоканального коммутатора. Многоканальный коммутатор содержи генератор 1 импульсов, элемент 2 задержки, блок 3 выбора группы датчиков, счетчик 4 импульсов,, триггеры 5 объединенные в группы, элементы И б, объединенные в группы , блок 7 комайд и по числу групп элементы ИЛИ 8. Многоканальный коммутатор работает следующим образом. В исходном состоянии с соответствующих выходов блока 7 команд на вто рые входы элементов ИЛИ 8 поступает сигнал Лог, О , что соответствует команде включения групп. Первый импульс генератора поступает на первый вход блока 3, с соответствующих выходов которого через элементы ИЛИ 8 воздействует на группу входов тригге ров 5 и устанавливает их в единичное состояние. Тот же тактовый импульс через элемент 2 задержки опрокидыва ет первый триггер 5 в нулевое состо яние, что обеспечивает опрос соотве ствующего этому триггеру 5 датчика. Одновременно начинает работать счет чик 4. Следующие тактовые импульсы вызывают последовательное переключе ние триггеров 5 первой группы, которая является самой высокочастотно с помощью соответствующей., группы элементов И 6, что обеспечивает последовательный опрос датчиков, подкл ченных к выходу этой группы, до тех пор, пока счетчик 4 не насчитает число импульсов, равное периоду опроса датчиков этой же группы. Далее от очередного тактового импульса срабатывает блок 3, что вызывает появление не его первом выходе импульса ., который опрокидывает первый триггер 5 второй частотной группы в нулевое состояние и через элемент ИЛИ 8 переключает триггеры 5 первой частотной группы в единичное состояние,с, Работа коммутатора продолжается до тех пор, пока счетчик 4 не насчитает число импульсов, равное периоду опроса датчиков второй частотной груп.пы. При этом произойдет восстановление триггеров 5 первой и второй частотных групп в- единичное состояние и опрокидывание первого триггера 5 следующей частотной группы в нулевое состояние и так далее, пока через период опроса самой низкочастотной группы не произойдет восстановление триггеров 5 всех частотных групп в единичное состояние и т.д. После каждого срабатывания блока 3 опрос датчиков начинается с самой высокочастотной группы. При отключении какой-либо частотной группы триггеры 5, единичные входы которых объединены в эти группы, удерживаются в единичном состоянии по этим входам сигналом Лог 1, что сортветствует команде отключения, поступгиощим соответствующего выхода блока 7 команд через элемент ИЛИ 8. Отключение каких либо групп не ведет к изменению работы остальных групЪ коммутатора. Предлагаемый коммутатор обладает широкими функциональными возможностями/ так как позволяет вести сбор информации с любых групп датчиков, а также обеспечивает упрощение блока сквозного переноса вриду исключения из его состава элементов И по числу, групп датчиков.Повыаение быстродействия предлагаегЖэго коммутатора наглядно иллюстрируется следующим примером. Пусть первая группа состоит из пяти триггеров 5, а соответствующая группа элементов И б - из четырех элементов И, вторая группа состоит . из восьми триггеров 5, соответствующая ей группа элементов И 6 - из семи элементов И, третья группа состоит из одиннадцати триггеров, соответствующая ей группа элементов И 6 - из десяти элементов. Определим время коммутации при опросе шестого датчика третьей группы в известном и предлагаемом коммутаторах. В известном коммутаторе время коммутацииТ, Г1 trL«(1) Ч йосст опр (2) .где время переключения триггера; fp - время срабатывания одного элемента И блока 3. onp-V где usfl- время срабатывания участка с первого по восемнадцатый элемент И, который определен из соотношения (5+ +6)-1 и с выхода которого поступает опрокидывающий импульс на нулевой вх шестого триггера третьей группы. Известно, что время переключения триггера равно сумме времен переключения двух логических элементов, на которых выполнен триггер, т.е. 2Г„(4 K2TH % i4,, В предлагаемом коммутаторе время коммутации V ecxarr+ onp. , босст тр и Сили - время переключения элемен « ИА« та ИЛИ, которое в общем случае равно Tj, С)пр- тр сп- и+ п (6) - время срабатывания участ .ка третьей группы, количество элементов И в котором определяется из со отношения (6-1) ; tj, - время срабатывания счетчика, которое равно Тогда с учетом (4) M CMAV( Ти - 2Ги StM+VИз приведенного примера следует, что предлагаемый коммутатор имеет меньшее время коммутации чем известный . Применение предлагаемого многоканального коммутатора позволяет вести сбор информации с необходимых групп датчиков, что приводит к меньшей заг рузке информационного канала и дает возможность передать информацию с меньшими искажениями при одновремен Н9М повышении его быстродействия. Формула изобретения Многоканальный коммутатор, содержащий генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу блока выбора групп датчиков и к входу элемента задержки, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, выходы которого подключены соответственно к вторым входам блока выбора групп датчиков и группы триггеров, выходы которых соединены с выходами многоканального коммутатора, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей многоканального коммутатора к повышения его быстродействия, в него введены блок команд, элементы ИЛИ и группы элементов И, выходы блока выбора групп датчиков подключены к первым входам злеь ентов ИЛИ, к вторым входам которы ; подключены соответственно выходы блока команд, выходы элементов ИЛИ соединены с пepвы ш вхолами соответствуювшх групп триггеров, вторые выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И каждой группы, выход элемента задержки подключен к вторим входам первого триггера и первого элеме«та И первой группы, выходы блока выбора групп датчиков соединены соответственно с вторыми входами первого триггера и первого элемента И каждой группы, начиная с второй, выходы элементов И каждой Г1УППЫ соединены с вторыми входами последующих элементов И и триггеров, выходы последних элементов И каждой группы подключены к втрЕ«лм входам триггеров каждой группы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельC1SBO СССР 299864, кл. G 08 С 19/16, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР 543972, кл. G 08 С 15/06, 1975 (прототип).