Коммутатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик рц! 001470 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(И)М Кл з (22) Заявлено 191081 (21) 3347318/18-21

Н 03 К 17/04 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 280283. Бюллетень ¹ 8 (53) УДЫ 81. 32 (088.8) Дата опубликования описания 280283 (72) Авторы изобретения

Е.Г. Спивак и И.В. Чеб

{71) Заявитель (54) КОММУТАТОР

Изобретение относится к коммутационной технике.

Известны коммутаторы, содержащие счетчики, дешифратор, генераторы, триггер, блок сравнения и элемент задержки 1 1.

К недостаткам известных устройств относится низкое быстродействие.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является коммутатор, содержащий счетчик каналов, счетный вход которого соединен с выходом тактового генератора, информационные входы подключены к входным шинам, а выходы соединены через дешифратор с группой выходных шин и непосредственно с первыми входами блока сравнения, вторые входы которого подключены к выходам счетчика импульсов, а также элемент задержки и триггер, единичный выход которого соединен с входом запуска высокочастотного генератора (2 ).

К недостаткам известного устройства относится низкое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия коммутатора.

Указанная цель достигается тем, что в коммутатор, содержащий счетчик каналов, счетный вход которого соединен с выходом тактового генератора, информационные входы подключены к входным шинам, а выходы соединены через дешифратор с группой выходных шин и непосредственно с первыми входами блока сравнения, вторые входы которого подключены к выходам счетчика импульсов, а также элемент задержки и триггер, единичный выход которого соединен с входом запуска высокочастотного генератора, введены два формирователя, два элемента ИЛИ, четыре элемента И и инвертор, вход которого соединен с выходом нулевого канала дешифратора и первым входом первого элемента И, а выход подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом тактового генератора, вторым входом первого элемента И и первым входом первого элемента ИЛИ, третий вход — с третьим входом первого элемента И, первым выходом блока сравнения и нулевым входом триггера, а выход подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого через первый формирова. тель соединен с выходом первого элемента И, первой выходной шиной и входом сброса счетчика импульсов, 1001470

Коммутатор работает следующим об разом.

При централизованной и выносной коммутации обеспечиваются адресный и циклический режимы работы. Перед началом работы производится начальная установка счетчика 1 каналов в положение, соответствующее первому номеру канала в цикле или выбранному номеру канала в адресном режиме.

Дешифратор 4 преобразует код счетчика 1 каналов в управляющие сигналы на включение определенного канала при централизованной коммутации.

Переключение каналов осуществляется по импульсам тактового генератора 2, поступающим на счетный вход счетчика 1 каналов. При выносной коммутации выходной код счетчика 1 каналов преобразуется в число-импульсный и с выхода высокочастотного генератора 10 определенное число импульсов поступает в выносной коммутатор, где устанавливает его счетчик каналов в положение, соответствующее номеру выбранного канала, коммутатор вырабатывает сигнал "Сброс", производящий сброс счетчика 7 импульсов и одновременно поступающий в выносной коммутатор для сброса его счетчика каналов, что обеспечивает синхронную работу этих устройств. При работе выносного коммутатора сигнал "Сброс" возникает при включении питания для обеспечения синхронизации в начале работы, а затем в процессе работы при выборе каждого нулевого кана- ла. Общее число каналов коммутации, как правило, разбито на группы по

10 каналов в каждой. В таком случае сброс происходит на одном нулевом канале в каждом десятке. При работе в циклическом режиме последующий номер включенного канала отличается от предыдущего всегда на единицу, и при отсутствии сброса счетчика 7 импульсов в начале преобразования число импульсов, вырабатываемых вы-. сокочастотным генератором 10, всегда равно 1.

Таким образом, в циклическом режиме работы время преобразования кода является постоянным, независимым от номера включенного канала и минимальным по величине временем выдачи одного импульса высокочастотного генератора 10. Счетчик 7 импульсов реверсивный, позволяющий производить как сложение, так и вычитание. При разбиении каналов на группы по 10 целесообразно использовать двоичнодесятичный счетчик. Блок б сравнения производит сравнение кодов счетчика

1 каналов-и счетчика 7 импульсов с выдачей выходного сигнала "Равенство" при равенстве этих кодов, что определяет момент конца преобразова. ния. Кроме того, блок б сравнения

20 а выход подключен к единичному входу триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого через второй формирователь подключен к входу элемента задержки, выход которого сое- 5 динен с второй выходной шиной, при этом второй и третий выходы блока сравнения подключены к первым входам соответственно третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых 10 объединены и соединены с Выходом высокочастотного генератора, выход третьего элемента И подключен к третьей выходной шине и вычитающему входу счетчика импульсов, а выход 15 четвертого элемента И вЂ” к четвертой выходной шине и суммирующему входу счетчика импульсов.

На чертеже представлена функциональная схема коммутатора.

Коммутатор содержит счетчик 1 каналов, счетный вход которого соединен с выходом тактового генератора

2, информационные входы подключены к ВхОдным шинам 3, а ВыхОды СОедине- 25 ны через дешифратор 4 с группой выходных шин 5 и непосредственно с первыми входами блока б сравнения, вторые входы которого подключены к выходам счетчика 7 импульсов, элемент 8 задержки, триггер 9, единичный выход которого соединен с входом запуска высокочастотного генератора 10,инвертор 11, вход которого соединен с выходом нулевого канала дешифратора 4 и первым входом элемен- >5 та И 12, а выход подключен к первому входу элемента И 13, второй вход которого соединен с выходом тактового генератора 2, вторым входом элемента И 12 и первым входом элемента 40

ИЛИ 14, третий вход - с третьим входом элемента И 12, первым выходом блока 6 сравнения и нулевым входом триггера.9, а выход подключен к первому входу элемента ИЛИ 15, второй вход которого через формирователь 16 соединен с выходом элемента И 12, выходной шиной 17 и входом сброса счетчика 7 импульсов, а выход подключен к единичному входу триггера

9, нулевой выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 14, Выход которого через формирователь 18 подключен к входу элемента 8 задержки, выход которого соединен с выходной шиной 19, второй и третий выходы блока б сравнения подключены к перВым входам соответственно элементов

И 20 и 21,вторые входы которых объединены и соединены с выходом высокочастотного генератора 10, выход эле-. мента И 20 подключен к выходной шине 22 и Вычитающему входу счетчика

7 импульсов, а выход элемента И 21 к выходной шине 23 и суммирующему входу счетчика 7 импульсов. 65

1001470 производит поразрядное сравнение старших двух разрядов кодов, что позволяет определить разницу между ними. При работе счетчика 7 импульсов в двоично-десятичном коде это позволяет определить, превышает или 5 нет разница четыре. Если разница между кодами больше четырех, а новый исходный код счетчика 1 каналов больше предыдущего или разница меньше четырех, а новый исходный код мень- 10 ше-предыдущего, блок б сравнения вырабатывает выходной сигнал, определяющий работу счетчика 7 импульсов в режиме "вычитание" если разница кодов меньше четырех, а новый исход- 15 ный код больше предыдущего или разница больше четырех, а новый исходный код меньше предыдущего, блок б сравнения вырабатывает выходной сигнал, определяющий работу счетчика 7 импульсов в режиме. "сложение". В зависимости от выходных сигналов блока б сравнения импульсы высокочастотного генератора 10 проходят либо через элемент H 20, либо через элемент И 21 на вычитающий или суммирующий входы счетчика 7 импульсов и по соответствующей шине 22 или

23 поступают в выносной коммутатор.

В адресном режиме при любой комбинации предыдущего и последующего исходных кодов число импульсов преобразованного кода не превышает пяти.

При поступлении очередного импульса тактового генератора 2 происходит изменение состояния счетчика 1 каналов и возникает сигнал на одном из элементов И 12 или 13 в зависимости от того, требуется ли сброс в начале преобразования. Если преобразование идет с начальным сбросом, то вы- 40 дается импульс сброса в выносной коммутатор с выхода элемента И 12. В этом случае включение высокочастотного .генератора 10 осуществляется после прохождения импульса сброса в 45 выносной коммутатор, т.е. по его заднему фронту. Выходной сигнал элемента И 12 поступает на формирователь

16, выходной импульс которого проходит через элемент ИЛИ 15 на единичный вход триггера 9. Триггер 9 уста-. навливается в единичное. состояние и его единичный выходной сигнал включает высокочастотный генератор 10, начинается работа счетчика 7 импульсов и выдача необходимого числа импульсов в выносной коммутатор, которые устанавливают его счетчик в положение, соответствующее номеру включенного канала. Работа высокочастотного генератора 10 продолжается до момента, когда блок б сравнения вырабатывает сигнал, соответствующий признаку "равенство". Этот выходной сигнал сбрасывает триггер 9 и высокочастотный генератор 10 выключа- 65 ется до прихода следующего тактового импульса генератора 2 ° -При отсутствии импульса сброса в начале преобразования тактоцЫе импульсы генератора 2 проходят через элементы

И 13 и ИЛИ 15, и установка триггера

9 в единичное состояние, включение высокочастотного генератора 10 и выдача импульсов в выносной коммутатор происходят по переднему фронту тактовых импульсов генератора 2.

Сброс триггера 9 и выключение высокочастотного генератора 10 также производится по выходному сигналу блока б сравнения, соответствующего признаку ."равенство".

Таким образом, триггер 9 устанавливается в единичное состояние по переднему или заднему фронту тактовых импульсов в зависимости от нали чия импульса сброса в начале преобразования, что соответствует моменту начала преобразования, и сбрасывается сигналом признака "равенство", что соответствует моменту конца преобразования. Время, в течение которого триггер 9 находится в единичном состоянии, соответствует интервалу преобразования кода. Нулевой выходной сигнал триггера 9 поступает на вход элемента ИЛИ 14. На первый вхОд элемента ИЛИ 14 поступают тактовые импульсы генератора 2; Если коды равны и время на преобразование кода не требуется, например, при многократных измерениях по одному адресу, триггер 9 находится в сброшенном состоянии, его нулевой выходной сигнал пропускает тактовые импульсы генератора 2 через элемент ИЛИ 14 на формирователь 18, который по заднему фронту тактовых импульсов формирует импульс "Конец операции". Если коды неравны, то триггер 9 устанавливается в единичное состояние и тактовые импульсы через элемент ИЛИ

14 не проходят, формирование импульсов "Конец операции" происходит по фронту, возникающему в момент окончания преобразования, когда сбрасывается триггер 9 и возникает фронт на выходе элемента ИЛИ 14.

Сигнал "Конец операции" при выносной коммутации вознйкает с задержкой, равной времени преобразования кода и изменяющейся вместе с ним. Это по- вышает быстродействие по сравнению с выбором постоянной задержки, соответствующей максимальному времени преобразования кода. С выхода формирователя 18 импульсы поступают на элемент 8.

Таким образом, предлагаемое изобретение по сравнению с известным позволяет повысить быстродействие коммутатора при выносной коммутации формированием сигнала "Конец операции" с переменной задержкой, соот1001470 ветствующей времени преобразования кода и сокращения самого времени преобразования кода в циклическом режиме до ькнимального благодаря от сутствию сброса в начале преобразования, а в адресном режиме сокращением максимального времени преобразования в два раза путем введения двух формирователей, двух элементов

ИЛИ, четырех элементов И, инвертора и соответствующих связей.

Формула из обретения

Коммутатор, содержащий счетчик каналов, счетный вход которого соединен с выходом тактового генератора, информационные входы подключены к входным шинам, а выходы соединены че- 20 рез дешифратор с группой выходных шин и непосредственно с первыми входами блока сравнения, вторые входы которого подключены к выходам счетчика импульсов, а также элемент задержки и триггер, единичный выход которого соединен с входом запуска высокочастотного генератора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействиярв него введены два формирователя, два элемента ИЛИ, четыре элемента И и инвертер, вход которого соединен с выходом нулевого канала дешифратора и первым входом первого элемента И, а выход подключен к первому входу. второго элемента И, второй вход кото рого соединен с выходом тактового генератора, вторым входом первого

Ф элемента И и первым входом первого элемента .ИЛИ, третий вход — с третьим входом первого элемента И, первым выходом блока сравнения и нулевым входом триггера, а выход подключен к первому входу второго элемента

ИЛИ, второй вход которого через первый формирователь соединен с выходом первого элемента И, первой выходной шиной и входом сброса счетчика импульсов, а выход подключен к единичному входу триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого через второй формирователь подключен к входу элемента задержки, выход которого соединен с второй выходной шиной, при этом второй и третий выходы блока сравнения подключены к первым входам соответственно третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых объединены и соединены с выходом высокочастотного генератора, выход третьего элемента И подключен к третьей выходной шине и вычитающему входу счетчика импульсов, а выход четвертого элемента И вЂ” к четвертой выходной шине и суммирующему входу счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Долгов В.А, и др. Коммутирующие устройства автоматических систем контроля. "Энергия", М., 1969, с. 70, рис. 47.

2 ° Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. "Энергия", M °, 1970, с. 234, рис. 5-10 б (прототип).

1001470

Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1444/74

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Чачанидзе

Редактор Е. Кинив Техред Т.Фанта Корректор М. Демчик