Многоканальное устройство для передачи сигналов приращений

 

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ ПРИРАЩЕНИЙ, содержащее хронизатор, первый выход которого соединен через генератор с входом счетчика, первые входы которого соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя , второй выход хронизатора соединен с первым входом передатчика, выход которого является выходом устройства , и первый канал обработки информации, включающий блок ПЕШЯТИ, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих первых элементом И, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами первого регистра, первые вькоды которого соединены .с первыми входами соответствующих вторых элементов И и с соответствующими первыми входами блока сравнения, вторые выходы соединены с первыхли входами соответствующих третьих элементов И, выходы вторых и третьих элементов И соединены с соответствующими первыми входами второго регистра, выходы которого соединены с соответствующими вторьши входами блока сравнения, информационные узлы и каналы, в каждый из которых входят блок сравнения, выход которого соединен с первыми входами элементов И, выходы элементов И каждого информационного узла соединены с соответствующими входами блока памяти , вторые выходы счетчика соединены с вторыми входами соответствующих элементов И информационнах узлов первого канала обработки информации, выход цифроансшогового преобразователя соединен с первыми входами блоков сравнения информационных узлов первого канала обработки информации, вторые входы которых являются первыми входами устройства, третий, четвертый и пятый выходы хронизатора соединены соответственно с объединенными вторыми входами первых элементов И, с объединенными вторыми входами первого и второго регистров и с объединенными вторыми входами вторых и третьих элементов И первого канала обработки информации, отличающ е е с я тем, что, с целью повыше (Л ния информативности устройства, в него введены модулятор и вторые каналы обработки информации, каждый из которых включает блок памяти, эле|менты И, ИЛИ, регистры, блок сравне- S ния, триггер, биполярный блок, модулятор и информационные узлы, содержащие блок сравнения и элементы И, в первый канал обработки информации введены триггер, элемент ИЛИ, биполярный блок и модулятор,в каждом втором канале обработки информации в информационном узле выход блока сравнения соединен с первыми входами элементов И, выходы которых соединены с соответствующи: ми входами блока памяти, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих первых элементов И, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами первого регистра , первые выходы которого соединены с первыми входами сс ответствую-. ix вторых элементов И и с соответствующими первыми входами блока сравнения , вторые выходы соединены с первыми входами соответствуквдих третьих элементов И, выходы вторых и третьих

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECllVEiËÈÍ

09) (и) 3(59 0 08 С 19 28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛВСТВУ (21) 3531177/18-24 (22) 09. 12. 82 (46 ) 15. 07. 84. Бюл. Р 26 (72) Т.A.Àëèåâ и Н.С.Алиев (71) Институт кибернетики АН Азербайджанской СССР (53) 621. 398(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 604168, кл. Н 04 д 13/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 849271, кл. 0 08 С 19/28, 1979 (прототип). (54 ) (57 ) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ ПРИРЩЕНИЙ, содержащее хронизатор, первый выход которого соединен через генератор с входом счетчика, первые входы которого соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя, второй выход хронизатора соединен с первым входом передатчика, выход которого является выходом устройства, и первый канал обработки информации, включающий блок памяти, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих первых элементом И, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами первого регистра, первые выходы которого соединены с первыми входами соответствующих вторых элементов И и с соответствующими первыми входами блока сравнения, вторые выходы соединены с первыми входами соответствующих третьих элементов И; выходы вторых и третьих элементов И соединены с соответствующими первыми входами второго регистра, выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами блока сравнения, информационные узлы и каналы, в каждый из которых входят блок сравнения, выход которого соединен с первыми входами элементов И, выходы элементов И каждого информационного узла соединены с соответствующими входами блока памяти, вторые выходы счетчика соедииены с вторыми входами соответствующих элементов И информационных узлов первого канала обработки информации, выход цифроаналогового преобразователя соединен с первыми входами блоков сравнения информационных узлов первого канала обработки информации, вторые входы которых являются первыми входами устройства, третий, четвертый и пятый выходы хронизатора соединены соответственно с объединенными вторыми входами первых элементов И, с объединенными вторыми входами первого и второго регистров и с объединенными вторыми входами вторых и третьих элементов И первого канала обработки информации, о т л и ч а ю- Е

«С щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены модулятор и вторые каналы обработки информации, каилыи иа С которых включает блок памяти, элеl менты И, ИЛИ, регистры, блок сравне,ния, триггер, биполярный блок, модулятор и информационные узлы, содержащие блок сравнения и элементы И, в первый канал обработки информации введены триггер, элемент ИЛИ., биполярный блок и модулятор, в каждом втором канале обработки информации в информационном узле выход блока сравнения соединен с первыми входами элементов И, выходы которых соединены с соответствующи. ми входами блока памяти, выходы кото рого соединены с первыми входами со- ответствующих первых элементов И, выходы которых соединены с соответст- Ь вующими первыми входами первого регистра, первые выходы которого соединены с первыми входами соответствую х вторых элементов И и с соответствующими первыми входами блока сравнения, вторые выходы соединены с первыми входами соответствующих третьих элементов И, выходы втЬрых и третьих

1103276 элементов И соединены с соответствующими первыми входами второго регистра, выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами блока сравнения, в первом и во вторых каналах обработки информации, первый, второй и третий выходы блока сравнения соединены соответственно с первым входом триггера, с первыми входами элемента ИЛИ и биполярного блока и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход триггера соединен с вторым входом биполярного блока, выход которого соединен с входом модулятора, третий выход первого регистра соединен с его третьим входом, выходы модуляторов первого и вторых каналов обработки информации соединены с соответствующими вторыми входа" ми передатчика, вторые выходы счетИзобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться в телеметрических системах.

Известно многоканальное устройство для передачи информации с дельта5 модуляцией, содержащее элементы И, элемент: ИЛИ, сумматор, вычитатель, модуляторы, хронизатор, блок памяти, блок адресов, регистр сдвига, счетчик, формирователь кода числа, элемент задержки, элементы НЕ, формирователь маркера кадра, интеграторы )1j.

Недостатком известного устройства является низкая информативность, пос- кольку после каждого шага преобразования требуется определенное время для уплотнения и передачи информации, что уменьшает частоту преобразования.

Наиболее близким к предлагаемому 7р по технической сущности является устройство для передачи информации с дельта-модуляцией, содержащее в каждом канале блок сравнения, выход которого соединен с первыми входами 75 элементов И, первые выходы первого счетчика соединены с вторыми входами соответствующих элементов И каждого . канала, выходы которых соединены с соответствующими входами блока памяти, вторые выходы первого счетчика соединены с соответствующими входами цифроаналогового преобразователя,выход которого соединен с первыми входами блоков сравнения каждого канала, вторый входы которых являются входами устройства, выходы блока памяти соединены с первыми входами соответчика соединены с вторыми входами соответствующих элементов И каждого информационного у зла в торых каналов обработки информации, выход цифроаналогового преобразователя соединен с первыми входами блоков сравнения каждого информационного узла вторых каналов обработки информации, вторые входы которых являются -вторыми входами устройства, второй, третий и четвертый выходы хронизатора соединены соответственно с объединенными вторыми входами первых элементов И, с объединенными вторыми входами первого и второго регистров и с объединенными вторыми входами вторых и третьих элементов И вторых каналов обработки информации, четвертый выход хронизатора соедичен через модулятор с третьим входом передатчика. ствующих первых элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого регистра, первые выходы которого соединены соответственно с первыми входами вторых элементов И и с первыми входами блока сравнения, вторые выходы первого регистра соединены с первыми входами соответствующих третьих элементов И, выходы вторых и третьих элементов И соединены с соответствующими первыми входами второго регистра, выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами блока сравнения, первый, второй и третий выходы блока сравнения соединены соответственно с первыми входами формирователя адресов и четвертого элемента И, с вторым входом формирователя адресов и с первым входом пятого элемента И, с третьим входом формирова" теля адресов, первый и второй выходы последнего соединены с вторыми входами соответственно четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами логического блока, третий и четвертый выходы формирователя адресов соединены соответственно с первыми входами шестых элементов И, через блок задержки — с первым входом второго счетчика и с первыми входами седьмых элементов И, выход логического блока соединен с вторым входом второго счетчика, выходы которого соединены- с соответствующими вторыми входами шестых элементов И, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ, пер1103276,вые выходы третьего счетчика соединены с вторыми входами соответствую щих седьмых элементов И, выходы которых соединены с вторыми. входами соответствующих элементов ИЛИ, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами передатчика, выход передатчика является выходом устройства, второй выход третьего счетчика соединен с четвертым входом формирователя адресов, пятый выход которого соединен с вторым входом передатчика, первый выход.хронизатора соединен через генератор с входом первого счетчика, второй выход - с гретьим входом блока сравнения, тре- 15 тий выход - с пятым входом формирователя адресов, четвертый выход — с. вторыми входами первых элементов И, пятый выход — с вторыми входами вторых и третьих элементов И, шестой 7щ выход — с первым входом третьего счетчика и с третьим входом второго счетчика, седьмой выход — с вторыми входами первого, второго регистров и третьего счетчика, восьмой выход - д5 с третьим входом передатчика. Известное устройство позволяет в каждом цикле преобразования параллельно определять знаки приращений входных сигналов, производить подсчет и пере-Зо дачу на выход устройства числа каналов, имеющих в данном цикле преобразования приращения с одинаковым знаком (2) .

Недостатком из вес тного у стройства является низкая информативность, вызванная необходимостью передачи адресов информационных каналов.

В

Цель изобретения - повышение информативности устройства устранением 40 передачи по каналу связи служебной информации.

Указанная цель достигается тем, что в многоканальное устройство для передачи сигналов приращений,содер- 45 жащее хронизатор, первый выход которого соединен через генератор с входом счетчика, первые выходы которо" го соединены с соответс;вующими входами цифроаналогового преобразователя, второй выход хронизатора соединен с первым входом передатчика, выход которого является выходом устройства, и первый канал обработки инфороды55 которого соединены с первыми входами соответствующих первых элементов И, выходы которых соединены .с соответствующими первыми входами первого регистра, первые .выходы которого соединены с первыми входами соответствую- 6О щих вторых элементов И и с соответствующими первыми входами блока сравнения, вторые выходы соединены. с первыми входами соответствующих третьих элементов И, выходы вторых и третьих 65 элементов И соединены с соответствующими первыми входами второго регистра, выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами блока сравнения, информационные узлы и каналы, в каждый из которых входят блок сравнения, выход которого соединен с первыми входами элементов И, выходы элементов И каждого информационного узла соединены с соответствующими входами блока памяти, вторые выходы счетчика соединены с вторыми входами соответствующих элементов И информационных узлов первого канала обработки информации, выход цифро-. аналогового преобразователя соединен с первыми входами блоков сравнения информационных узлов первого канала обработки информации, вторые входы которых являются первыми входами устройства, третий, четвертый и пятый выходы хронизатора соединены соответственно с объединенными вторыми входами первых элементов И, с объединенными вторыми входами первого и второго регистров и с объединенными вторыми входами вторых и третьих элементов И первого канала обработки информации, введены модулятор и вторые каналы обработки информации, каждый из которых включает блок памяти, элементы И, ИЛИ, регистры, блок сравнения, триггер, биполярный блок, модулятор и информационные узлы, содержащие блок сравнения и элементы И, в первый канал обработки информации введены триггер, элемент ИЛИ, биполярный блок и модулятор, в каждом втором канале обработки информации в информационном узле выход блока сравнения соединен с первыми входами элементов

И, выходы которых соединены с соответствующими входами блока памяти, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих первых элементов И, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами первого регистра, первые выходы которого соединены с первыми входами соответствующих вторых элементов И и с соответствующими первыми входами блока сравнения, вторые выходы соединены с первыми входами соответствующих третьих элементов И, выходы вторых и третьих элементов И соединены с соответствующими первыми входами второго регистра, выходы которого соединены с соответствующими вторыми входами блока сравнения, в первом и во вторых каналах обработки информации, первый, второй и третий выходы блока сравнения соединены соответстГ венно с первым входом триггера, с первыми входами элемента ИЛИ и биполярного блока и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход триг1103276 гера соединен с вторым входом биполярного блока, выход которого соединен с входом модулятора, третий выход первого регистра соединен сего третьим входом, выходы модуляторов первого и вторых каналов обработки информации соединены с соответствующими вторыми входами передатчика, вторые выходы счетчика соединены с вторыми входами соответствующих элементов И каждого информационного узла вторых 10 каналов обработки информации, выход цифроаналогового преобразователя соединен с первыми входами блоков сравнения каждого информационного узла вторых каналов обработки информации, !5 вторые входы которых являются вто рыми входами устройства, второй, третий и четвертый выходы хронизатора соединены соответственно с обьединенными вторыми входами первых 20 элементов И, с объединенными вторыми входами первого и второго реги" стров и с объединенными вторыми входами вторых и третьих элементов И вторых каналов обработки информации, 25 четвертый выход хронизатора соединен через модулятор с третьим входом передатчика.

На чертеже представлена блок-схема устройства. 30

Многоканальное устройство для передачи сигналов приращений содержит генератор 1 тактовых импульсов, счет-. чик 2 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 3, аналоговые входы 4 устройства, блоки 5 сравнения, элементы И 6, блок 7 памяти, элементы

И 8, регистр 9 сдвига, элементы И 10, регистр 11 сдвига, блоки 12 сравнения, элементы ИЛИ 13, триггеры 14, биполярные блоки 15, часто*ные модуляторы 16, передатчик 17, хронизатор 18.

После этого аналогично описанном начинается очередной. цикл преобразования входных аналоговых сигналов, и параллельно с этим в блоках 12 сравнения происходит определение знаков приращений предыдущего цикла. При этом на входы блоков 12 поступают два младших разряда цифровых кодов первого канала ка>кцой группы. После определения в блоках 12 знаков разностей соседних ординат для первых каналов каждой группы хронизатор 18вырабатывает импульсы сдвига, по которым содержимое каждой группы в регистрах 9 и 11 сдвигается на два разряда. При этом на входы блоков 12 поступают по два младших разряда цифровых: кодов вторых каналов каждой группы текущего и предыдуустройство работает следующим образом. 45

Перед работой устройства аналоговые источники разбивают на группы таким образом, чтобы в каждой группе сигналы источников были между собой коррелированы. 50

В начале каждого цикла работы устройства на выходе хронизатора 18 формируется разрешающий уровень напряжения, который запускает генератор 1 импульсов. Импульсы от генератора 1 поступают на вход счетчика 2.

С поступлением -каждого импульса содержимое счетчика 2 увеличивается на единицу.

В результате на выходе преобразо- 60 вателя 3 кода в напряжение образуется ступенчато-возрастающее напряжение, высота каждой ступени которого равна весу младшего разряда счетчика 2. 65

В блоках 5 производится сравнение ступенчатого напряжения с входными аналоговыми сигналами. В момент равенства аналогового сигнала некоторого входного канала со ступенчатым напряжением на выходе этого блока 5 сравнения вырабатывается сигнал. В этот момент времени содержимое счетчика 2 соответствует двоичному коду цифрового значения аналогового сигнала этого канала. Через элементы И 6 передается содержимое двух младших разрядов счетчика 2 в те ячейки блока 7 памяти, входы которых подключены к выходу этого элемента 5 сравнения. До переполнения разрядной сетки счетчика 2 на выходах всех блоков 5 сравнения в моменты равенства входных сигналов соответствующих каналов со ступенчато-возрастающим напряжением вырабатываются сигналы, которые через соответствующие группы элементов И б осуществляют передачу содержимого двух младших разрядов счетчика 2 отсчетов в соответствующие ячейки блока 7 памяти.

В момент переполнения разрядной сетки счетчика 2 отсчетов завершает-, ся очередной цикл преобразования входных сигналов в цифровой код, и счетчик 2 сбрасывается в нулевое состояние. После этого на выходе хронизатора 18 вырабатывается сигнал, который через элементы И 10 осуществляет передачу содержимого регистра 9 сдвига в регистр 11 сдвига. Затем очередной сигнал с другого выхода хронизатора 18 через элементы И 8 осуществляет параллельную передачу содержимого блока 7 памяти на регистр 9 сдвига. Таким образом, в соответствующих разрядах регистров 9 и 11 сдвига запоминаются два младших разряда цифровых кодов данного и предыдущего циклов преобразования входных сигналов, причем коды первого канала располагаются в старших разрядах, а коды последнего канала находятся в младших разрядах регистров 9 и 11.

1103276 щего шагов преобразования. далЕе аналогичным образом по импульсам от хрониэатора 18 содержимое каждой группы в регистрах 9 и 11 сдвигается на два разряда, и в блоках 12 последовательно определяются знаки разностей остальных каналов каждой группы.

Таким образом, до окончания следующего цикла преобразования на выходах блоков 12 последовательно получаются знаки разностей соседних ординат для 10 всех каналов 4. При появлении на выходе блока 12 положительного знака разности триггер 14,устанавливается в единичное положение. Если в следующий момент времени на выходе блока 15

12 вновь получается положительный знак разности, то этим подтверждается единичное положение триггера 14.

Таким образом, триггер 14 остается в единичном состоянии в течение про" 20 межутка времени, пропорционального количеству положительных приращений всех каналов этой группы, полученных в предыдущем шаге преобразования.

В момент появления на выходе блока 5

12 отрицательного знака разности или нуля сигналом с выхода элемента ИЛИ

13 триггер 14 устанавливается в нулевое положение. Если в следующий момент времени на выходе блока 12 вновь получается отрицательный знак разности или нуль, то сигнал с выхо,да элемента ИЛИ 13 подтверждает нулевое положение триггера 14. Таким образом, триггер 14 остается в нулевом положении в течение промежутка времени, пропорционального количеству отрицательных или нулевых приращений всех каналов этой группы, полученных a предыдущем шаге преобразования. Таким образом, на тригге- 4О рах 14 осуществляется преобразование количества подряд идущих одинаковых разностей входных каналов каждой группы в широтно-импульсные сигналы, причем длительность сигналов высоко- 45

ro уровня на выходе каждого триггера соответствует количеству подряд иду- . щих положительных приращений всех каналов каждой группы, а длительность сигнала низкого уровня на выходе каж-5Q дого триггера 14 соответствует количеству подряд идущих отрицательных или -нулевых приращений всех каналов каждой группы. Эти импульсные сигналы с выходов триггеров 14 поступают на .55 биполярные блоки 15. На входы каждого биполярного блока 15 поступают также сигналы с выходов нулевого при- ращения соответствующйх блоков 12.

В биполярных блоках 15 осуществляеi R формирование широтно-импульсных сигналов трех уровней. Из сигналов, соотзетствующих единичным состояниям триггеров 14, на выходах биполярных блоков 15 формируются сигналы высокого уровня, иэ сигналов, соответствующих нулевым состояниям триггеров 14, формируются сигналы нулевого уровня.

При появлении на втором входе биполярных блоков 15 сигналов нулевых приращений с выходов блоков 12 на выходах биполярных блоков 15 формируются сигналы низкого уровня. длительность сигналов каждого уровня пропорциональна количеству подряд идущих одинаковых приращений. С выходов .биполярных блоков 15 сигналы поступают на входы частотных модуляторов 16. В частотных модулятЬрах 16 производится модуляция импульсных сигналов, причем сигналы, соответствующие разным группам, модулируются с разной частотой. С выходов модуля" торов 16 сигналы поступают на вход передатчика 17.

Сигналы с выхода хрониэатора 17, осуществляющие сдвиг содержимого ячеек каждой группы в регистрах 9 и 11, поступают на вход передатчика

17 через отдельный модулятор 16. Сигналы с выхода этого частотного модулятора 16 необходимы для расшифровки широтно-импульсно-модулированных сигналов в приемнике.

Таким образом, в предлагаемом устройстве в каждом текущем цикле работы параллельно с преобразованием и определением приращений отсчетов всех входных каналов производится формирование широтно-импульсных сигналов, оответствующих количеству подряд идущих одинаковых приращений каждой группы входных сигналов, затем производится частотная модуляция сигналов и передача их в линию связи.

Благодаря группировке входных сигна! лов сокращается объем информации, передаваемой по линии связи. Кроме того, передаваемые сигналы являются более информативными по сравнению с выходными сигналами прототипа, так как каждый широтно-импульсно-модулированный выходной сигнал содержит в себе информацию о количестве подряд идущих одинаковых приращений в каждой группе входных сигналов. Благодаря такой организации работы значительно сокращаются требования к пропускной способности канала связи.

1103276

Составитель М. Никуленков

Редактор Л. Алексеенко Техред А. Бабинец Корректор Л. Пилипенко

Заказ 5033/39 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

ФиЛиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4