Устройство для передачи информации Советский патент 1982 года по МПК G08C19/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к телемеханике и может найти применение в различных системах передачи информации. Известно устройство для передачи информации, содержащее элементы И, счетчик импульсов, триггер, регистры, элемент ИЛИ и элемент И - ИЛИ С1 . Однако это устройство обладает невысокой информативностью, так как позволяет передавать информацию только от одного частотного датчика. Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является устрюйство для передачи информации, содеркащее генератор импульсов, выход которого сое динен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с первым вх дом распределителя, нормализатор, программный коммутатор, делитель частоты усилитель 2 . Однако известное устройство имеет ограниченные функциональные возможностй так как позволяет передавать только телеизмерительную информацию. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, в результате чего появляется возможность одновременной передачи в одной кодовой посылке телеизмерительной и телесигнализационной информации. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для передачи инфорнмации. содеркашее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом распределителя, норл1ализатор, входные информационные шины и управляющую входную щину введены лок управления, блок ключевых элементов элементы ИЛИ, элементы И-ИЛИ, счетчик импульсов, дополнительный элемент И, блок контроля, триггер, и входные щины телесигнализации, первый выход блока управления соединен с входами сброса триггера, счетчика импульсов и распределителя, к второму входу которого подключен второй выход блока управления, первый вход которого соединен с последним выходом распреде лителя, первый выход которого подключен к первому входу первой группы входов первого элемента И-ИЛИ, остальные входы которой соединены с остальными выходами распределителя и с первыми входами блока ключевых элементов, вторые входь которого соединены с входными информационными шинами устройства, вхо ды второй группы входов первого элемента И-ИЛИ подключены к входным ши нам телесигнализации, блока ключевых элементов через первый элемент ИЛИ соединены с входом нормализатора, выход которого подключен и одному входу второго элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом элемента И выход второго элемента ИЛИ подключен к счетному входу счетчика импульсов и к первым входам второго элемента И-ИЛ вторые входы которого соединены с выхо дом первого элемента И-ИЛИ, выходысче чика импульсов подключены к входам бло контроля и к входам дополнительного эле мента И, выход которого соединен со сче ным входом триггера и с входами сброса счетчика импульсов и блока контроля, вы ход которого подключен к второму входу блока управления, выходы триггера подключены соответственно к третьему вход блока управления и к третьим входам вто рого элемента И-ИЛИ, четвертый вход бл ка управления соединен с управляющей входной шиной, выход второго элемента И-ИЛИ, подключен к выходной шине устройства. Кроме того, блок управления содержит селектор импульсов, триггеры, формирователь импульсов, элементы И, элементы задержки, элементы ИЛИ, управляющую входную щину, счетчик импульсов, входны шины, выходные шины, к входам первого элемента И подключены единичный выход первого триггера, выход формирователя импульсов и первая входная шина, к которой подключен вход сброса счетчика импульсов, выход первого элемента И через первый элемент задержки и выход формирователя импульсов подключены соответственно к первому и второму вхо дам первого элемента ИЛИ, выход кото- poixj подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с нулевым выходом второго триггера, входы которого непосредственно и через второй элемент задержки подключены к выходу второго элемента ИЛИ, выход второго элемента задержки соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, первый и торой входы второго элемента ИЛИ подключены к первому и второму выходам селектора импульсов, второй выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй вход которого подключен к третьему выходу селектора импульсов, вторая входная шина соединена с третьим входом второго элемента ИЛИ и со счетным входом счетчика импульсов, выходы которого подключены к входам третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего триггера, нулевой выход которого подключен к третьему входу .второго элемента И, Третья, четвертая и пятая входные шины соединены соответственно с входом формирователя импульсов, с входом селектора импульсов и с вторым входом третьего тpиггefJa, выход второго элемен а ИЛИ и выход второго элемента И подключены к выходным шинам блока. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема блока управления. В состав устройства входят блок 1 управления, распределитель 2, блок 3 ключевых элементов, элемент И-ИЛИ 4, элемент 5, нормализатор 6, генератор 7 импульсов, элемент И 8, элемент ИЛИ 9, счетчик 10 импульсов, элемент И 11, блок 12 контроля, триггер 13, элемент И-ИЛИ 14, управляющая входная щина 15, входные информационные щины 16. - 16 , входные шины 17 телесигнализации, выходная шина 18. На фиг. 2 приведена блок-схема блока 1 управления, в состав которой входят селектор 19 импульсов, триггер 20, формирователь 21 импульсов, элемент И 22, элемент 23 задержки, элемент ИЛИ 24, элемент И 25, элемент ИЛИ 26, элемент 27 задержки, триггер 28, счетчик 29 импульсов, элемент И 30, триггер 31, входные шины 32-35, выходные шины 36 и 37. Устройство формирует информационную посылку , состоящую из синхрони- зирующего импульса и п -1 информационного импульса. Каждый импульс информационной посылки состоит из N1 импульсов модулирующей частоты. В качестве модулирующей частоты используется для синхронизирующего импульса частота, выдаваемая генератором 7, а для информационных - частота, выдаваемая соответствующими датчиками телеизме/рений на входные шины . По- ложение серии N модулирующих импульсов в периоде импульса информационной посылки определяется ссотоянием соответствующего датчика телесигнализации выдаваемым на входные щины 17 Если состояние датчика телесигнализации таково, что на соответствующую шину 17- выдается единичный сигнал, то серия из К модулирующих импульсов будет располагаться в первом полупе- риоде, если нулевой сигнал, то во втором полупериоде периода импульса информационной посылки. Для стабилизаци положения синхронизирующего импульса первая щина 1.7 подключается к источнику единичного сигнала и поэтому синхронизирующий импульс всегда будет ра полагаться в первом полупериоде. Устройство для передачи информации работает следующим образом. В исходном положении на выходе бло ка 1 управления отсутствуют сигналы, распределитель 2 находится в нулевом положении и сигнал имеется только на его выходе О (не показан), счетчик 1О импульсов и триггер. 13 также находятся в нулевом положении, датчики телеизмерения выдают на входные щины частоту, соответствующую значениям измеряемых параметров, но так как блок 3 ключевых элементов закрз1т по вторым входам, на его выходах отсутствуют сигналы. Датчики телесигна лизации выдают на входные щины 17.,- 17f, сигналы, соответствующие своим положениям, но так как на вторых входах элемента И-ИЛИ 4 отсутствуют сиг лы, то и на выходе этого элемента отсутствует сигнал. В устройстве предусмотрено три режи ма работы: ждущий, вызывной и цикличес кий. В ждущем режиме устройство находит ся в исходном положении. Для перевода устройства в вызывной режим подается соответствующий сигнал на входную шину 15. По этому сигналу блок 1 управления вьщает на своем первом выходе си1-нал, поступающий на входы сброса распределителя 2, счетчика 10 и триггера 13, устанавливая их в ну левое положение или подтверждая : это положение. Через время, необходимое дл установки распределителя 2, счетчика 10 и триггера 13, на вторюм выходе блока 1 управления появляется сигнал, поступающий на вход распределителя 2, на первом выходе которого появляется сигнал, открывающий первый элемент и 8. Импульсы с выходам генератора 7 начинают проходить через элемент И 8 и элемент ИЛИ 9 на суммирующий вход счетчика 10, фиксирующего их в момент окончания, т. е. по заднему фронту и на первые входы элементов И элемента И-ИЛИ 14. При перебросе в противоположное положение триггера младшего разряда счетчика 1О начинает работать блок 12 контроля. Сигналы с выходов распределителя 2 (за исключением сигнала с выхода О) одновременно открывают по первому входу соответствующие элементы И элемента И-ИЛИ 4. Сигнал с первого выхода распределителя 2 открывает первый элемент И элемента И-ИЛИ 4 и, так как по второму входу этот элемент открыт постоянно, то на выходе элемента И-ИЛИ 4 появляется сигнал, открывающий второй элемент И элемента ИИЛИ 14 по второму входу и закрывающий по второму входу первый элемент И элемента И-ИЛИ 14. Второй элемент И элемента И-ИЛИ 14 открыт и по третьему входу сигналом с кулевого выхода триггера 13, поэтому импульсы с выхода элемента ИЛИ 9 проходят на выходную шину 18. В момент, когда в счетчике 1О будет зафиксировано установленное количество импульсов N , срабатывает элемент И 11, который сигналом со своего выхода устанавливает счетчик 1О в нулевое положение, триггер 13 в единичное положение, а блок контроля 12 в исходное положение. На выходную щину 18 вьщано N импульсов генератора 7 (синхроимпульс). Далее, так как положение распределителя 2 не изменилось, то импульсы генераторза 7 продолжают поступать на суммирующий вход счетчика 10, который снова начинает заполняться, одновременно начинает работать блок 12 контроля. При этом, так как триггер 13 переведен в единичное положение, то второй элемент И элемента И-ИЛИ 14 закрывается, а первый элемент И элемента И-ИЛИ 14 закрыт единичным сигналом с выхода элемента И-ИЛИ 4 и, следовательно, импульсы с выхода элемента ИЛИ 9 не прюходят нл выходную 1шну 18, идет формирование паузы носле импульса. В момент, когда в счетчике 10 зафиксировано N импульсов, снова срабатывает элемент И 11 и сиг1 алом со своего выхода устанавливает в нулевое положение счетчик 1О и триргер 13, а блок 12 контроля - в исходное положение. По заднему фронту сигнала с единичного выхода триггера 13 (т. е. при исчезновении сигнала на единичном выходе триггера 13) блок 1 управления выдает импульс, переводящий распределитель 2 в следующее положение. На следующем выходе распределителя 2 (выходе 2) появляется сигнал, огкрь(Бающий первый ключевой элемент блока 3 и второй элемент И элемента И-ИЛИ 4. Выходная частота первого датчика телеизмерения с первой шины 16 MBj-jea первый ключевой элемент блока 3 п элемент ИЛИ 5 поступает на нормализатор 6 и с его выхода на вход элемента ИЛИ 9. В зависимости от положения первого датчика телесигнализации (по сигналу со второй шины 17) на второй вход второго элемента И элемента И-ИЛИ 4 поступает единичный или нулевой сигнал, который проходит на его выход. Допустим, на второй шине 17 имеется нулевой сигнал, тогда и на выходе элемента 4 имеется нулевой сигнал, и, так как триггер 13 находится в нулевом полохсении, то закрыты и первый и второй элементы И элемента И-ИЛИ 14 Импульсы частоты первого датчика телеизмерений с выхода элемента ИЛИ 9, поступая на первые входы элементов И элемента И-ИЛИ 14, на выходную шину 18 не пропускаются, они только фиксируются счетчиком Ю. В момент, когда в счетчике Ю зафиксировано N импульсов, срабатывает элемент И 11 и сигналом со своего выхода устанавливает счетчик 10 в нулевое положение, триггер 13 в единичное положение, а блок конт1эоля 12 в исходное положение. Таким образом, сформирована пауза, длительность которой in - МТ(где Т - период импульсов, выдаваемых на первую шину 16). Далее, так как распределитель 2 не изме нил своего положения, то импульсы с пер вой шины 16, продолжают поступать на элемент ИЛИ 9, а так как триггер 13 пе ре веден в единичное положение, то откры вается первый элемент И элемента ИИЛИ 14, и теперь импульсы с выхода элемента ИЛИ 9 не только фиксируются счетчиком 10, но и проходят на выходную шину 18. В момент, когда в счетчике Ю будет зафиксировано N импульсов, срабатывает элемент И 11 и сигналом со своего выхода устанавливает счетчик 10 и триггер 13 в нулевое положение. 468 а блок 12 контроля - в исходное положение. На выходную шину 18 выдан импульс, модулированный частотой первого датчика телеизмерений и состояший из N импульсов модулирующей частоты. По заднему фронту сигнала с единичного выхода триггера 13 блок 1 управления выдает импульс, переводящий распределитель 2 в следующее положение. Далее работа устройства протекает аналогично вышеописанному. В момент окончания выдачи п -ого импульса по заднему фронту сигнала с единичного выхода триггера 13 блок 1 упрашюния выдает импульс, устанавливающий распределитель 2 в нулевое положение. Устройство переходит в ждущий режим. Таким образом, устройство формирует и выдает информацию о значениях П -1 параметра, измеряемых частотн1.1- ми датчиками, и О положении п -1 датчика телесигнализации. Информационная посылка состоит из синхроимпульса, модулированного частотой генератора 7 и п- 1 импульса, каждый из который модулирован частотой соответствующего датчика телеизмерения. Каждый импульс информационной посылки состоит из N импульсов модулирующей частоты и паузы, длительность которой равна i -- NT.(где Т - период модулирующих импульсов 1 -ого импульса информационной посылки). Если датчик телесигнализации выдает на соответствующую входную щину 17 единичный сигнал, то серия из N импульсов модулирующей частоты находится в первом полупериоде соответствующего импульса информационной посылки, если нулевой сигнал, то в первом полупериоде информационного импульса выдается пауза, а вто втором - серия модулирующих импульсов, т. е. в зависимости от состояния каждого датчика телесигнализации изменяется положение серии модулирующих импульса внутри периода импульсов информационной посылки. Частота импульсов генератора 7 выирается вне диапазона частоты датчиков елеизмерений. Для перевода устройства циклический режим на входную шину 5 подается другой сигнал, этот сигнал иксируется блоком 1 управления, далее . работа протекает аналогично вышеописаному, только после установки распредеителя 2 в нулевое положение блок 1 управления выдает им 1ульс, переводящий 9 распределитель 2 в единичное положение появляется сигнал на первом выходе рас пределителя 2 и снова выдается информационная посылка. Для. прекращения циклического режима необходимо подать соответствующий сигнал на входную щину 15, по которому прекращается работа устройства, оно воз вращается в исходное положение. Импульсы с выходной щины 18 выда- ются в устройства согласования с каналом связи и далее через канал связи на центральное приемное устройство. Первые входные шины 17 для подклю чения датчиков телесигнализации могут быть использованы для кодирования номе ра устройства. В этом случае на первые щины 17, начиная со второй, подаются В1)1ходы источников единичного или нулевого сигнала в соответствии с кодом номера устройства. Блок 12 контроля ос ществляет контроль работы счетчика Ю Он начинает работу после переключения триггера младщего разряда счетчика 10 и прекращает по сигналу с выхода элемента И 11. Если время между переклю чениями триггеров счетчика 1О превыси установленные значения, что означает ли бо выход из строя самого счетчика 1О, либо выход из строя генератора 7 или какого-либо из датчиков телеизмерений, то блок 12 контроля выдает сигнал в блок 1 управления. Блок 1 управления по этому сигналу прекращает выдачу информации, производит сброс устройства в исходное положение и запускает устрой ство на повторную выдачу информации, не зависимо от того,в каком режиме устрой ство). Если происходит подряд установленное количество срабатываний блока 12 контроля, то блок 1 управления блокирует работу устройства и выдача информации до устранения неисправности прекращается. I В блоке 1 управления может быть использован принцип различения команд по длительности импульсов. Предусмотрены три команды: включение вызывного, режима, которое подается импульсом с дли- тельностью t , включение циклического режима, которое подается импульсом с длительностью i к выключение циклического режима, которое подается импульсом с длительностью t j.. В исходном положении триггеры 2О, 2 и 31 и счетчик 29 находятся в нулевом положении. 4в10 При поступлении на входную щину 15 импульса длительностью t.селектор 19 выдает импульс на своем первом вь;ходе, который через элемент ИЛИ 26 проходит на выходную щину 36, которая подключена ко входам сброса распределителя 2, счетчика 1О и триггера 13, на первый вход триггера 28, который устанавливается в единичное положение и закрывает элемент И 25 на время сброса устройства в исходное положение, и на вход элемента задержки 27, время задеркки которого выбирается больщим временем установки устройства в исходное положение. С выходам элемента 27 по истечении врэмени задержки импульс устанавлие ает триггер 28 в нулевое положение, открывая элемент И 25, и через элемент ИЛИ 24 и открытый элемент И 25 проходит на входную щину 37, подключенную ко входу распределителя 2 (этот импульс переводит распределитель 2 в первое положение в момент окончания, т. е. задним фронтом, и начинается выдача информационной посылки). Входная щина 34 подключена к единичному выходу триг гера 13. В момент окончания сигнала на единичном выходе триггера 13, т. е. по заднему фронту, формирователь 21 выдает импульс, поступающий через элемент ИЛИ 24 и элемент И 25 на выходную шину 37. Через элемент И 22 импульс с выхода формирователя 21 не проходит, так как элемент И 22 закрыт из-за отсутствия сигнала на единичном выходе триггера 2О и из-за отсутствия сигнала при всех положениях распределителя 2, кроме последнего, на входной шине 32, которая соединена с последним п -ым выходом распределителя 2. После выдачи последнего импульса информационной посылки импульс с выхода формирователя 21, поступая на вход распределителя 2, устанавливает его в нулевое положение и устройство переходит в ждущий режим. При поступлении на входную шину 15 импульса длительностью -t селектор выдает импульс на своем втором выходе, который устанавливает в единичное положение триггер 2О и поступает на вход элемента ИЛИ 26. Далее работа блока протекает аналогично описанному в вызывном режиме до момента выдачи последнего импульса инфopмaциoн ioй посылки. В момент окончания последнего импульса информационной посылки формирователь 21 выдает импульс, который про- ходит через элементы ИЛИ 24 и и 25 на вход распределителя 2 и через элемент И 22, который открыт сигналами с единичного выхода триггера 20 и вых да п распределителя 2, на вход элемента 23задержки, время задер ки которого выбирается равным двум длительностям импульса с выхода формирователя 21. Распределитель 2 переводится задним фронтом импульса с выхода элемента И в нулевое положение. По истечении врем ни задеркки импульс с выхода элемента 23 таюке через элементы ИЛИ 24 и И 25 проходит на вход распределителя 2 и переводит его в единичное, положение. Начинается выдача следующей информационной посылки. Для остановки циклического регкима выдается импульс длительностью t на входную шину 15, селектор 19 при этом выдает на третьем выходе импульс, поступающий на второй вход триггера 20 и устанавливающий его в нулевое положение, снимается разрешающий сигнал с элемента И 22 и после окончания выдачи информационной посылки устройство переходит в ждущий режим. Импульсы с выхода блока 12 контроля поступают на входную шину 33, с ко торой они поступают на суммирующий вход счетчика 29, который их фи-ксирует и на вход элемента ИЛИ 26, импульс с вь1хода которого производит сброс и пов торный запуск устройства аналогично вышеописанному. Сброс счетчика 29 про изводится сигналом со входной щины 32 ( (сигналом с выхода расп1зеделителя 2), Если подряд поступит на вход счетчика 29 установленное количество импульсов, то срабатывает элемент И 3 и устанавливает в единичное положение триггер 31. Вследствие отсутствия сиг нала на нулевом выходе триггера 31 эл мент И 25 закрывается и устройство прекращает работу. Установка тригтера 31 в нулевое положение производится подачей сигнала на щину 35 после устранения неисправности, вызвавшей остановку устройства. Введение блока управления, выполненного как описано выше, блока ключей, двух элементов ИЛИ, двух элементов И ИЛИ, счетчика импульсов, дополнительного элемента И, блока контроля и триггера и новых связей выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как позволяет передавать в одной И11формационной посылке два вида информации: аналоговую и кодовую. Формула изобретний 1. Устройство для передачи информации, -содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом распределителя, нормализатор, входные информационные шины и управляющую входную шину, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в уст юйство введены блок управления, блок ключевых элементов, элементы ИЛИ, элементы И-ИЛИ, счетчик импульсов, дополнительный элемент И, блок контроля, триггер и входные шины телесигнализации, первый выход блока управления соединен с входами сброса триггера, счетчика импульсов и распределителя, к второму входу которого подключен второй выход блока упрашЕе- ния, первый вход которого соединен с последним выходом распределителя, первый выход которого подключен к первому входу первой группы входов первого элемента И-ИЛИ, остальные входы которой соединены с остальными выходами распределителя и с первыми входами блока ключевых элементов, вторые входы которого соединены с входными информационными шинами устройства, входы второй группы входов первого элемента ИИЛИ подключены к входным шинам телесигнализации, выходы блока ключевых элементов через первый элемент ИЛИ соединены с входом нормализатора, выход которого подключен к одному входу второго элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом элемента И, выход второго элемента ИЛИ подключен к счетному входу счетчика импульсов и к первым входам второго элемента ИИЛИ, вторые входы которого соединены с выходом первого элемента И-ИЛИ, выходы счетчика импульсов подключены к входам блока контроля и к входам дополнительного элемента И, выход кото{юго соединен со счетным входом триггера и с входами сброса счетчика импульсов и блока контроля, выход которого подключен к второму входу блока упрев- . ления, выходы триггера подключены соответственно к третьему входу блока уп- |:«вления и к третьим входам второго элемента И-ИЛИ, четвертый вход блока управления соединен с управляющей входной шиной, выход второго элемента И- ИЛИ подключен к выходной шине устройства.

входы второго элемента ИЛИ подключены к первому и второму выходам селектора импульсов, второй выход которого соединен с первым входом первого триггера, . второй вход которого подключен к третьему выходу селектора импульсов, вторая входная шина соединена с третьим входом второго элемента ИЛИ и со счетным входом счетчика импульсов, выходы которого подключены к входам третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего триггера, нулевой выход которого подключен к третьему входу второго элемента И, третья, четвертая и пятая входные шины соединены соответственно с входом формирователя лмпульсов, с входом селектора импульсов и с вторым входом третьего триггера, выход второго элемента ИЛИ и выход второго элемента И подключены к выходным шинам блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2892О65/24, кл, Ci 08 С 19/28, 06.03..8О. 2. Авторское свидетельство СССР № 783823, кл. Q 08 С 19/12, 1980. (прототип).