Коммутатор

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к адаптивным коммутаторам. Цель изобретения - повышение быстродействия при создании многоточечной измерительной системы за счет осуществления коммутации с учетом анализа входных сигналов. Указанная цель достигается за счет введения триггеров 9 и 10, элементов И 11-15, элементов ИЛИ 16 и 17, элементов задержки 18 и 19, одновибраторов 20 и 21, инвертора 22 путем обеспечения подключения соответствующих информационных входов 28-30 к выходам 31-33 сразу после окончания передачи информации по предыдущему входу. 2 ил.

COOS СОВЕТСНИХ

ЩР

РЮМУЬЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Об

4Ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

П0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТИРНТИЯИ

flpH ГННТ СССР (21) 4419961/24-21 (22) 63.05,88 (46) 30.01 90. Бюл. У 4 (72) В.М. Ордынцев и С.С. Слепова (53) 681.32 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 995325, кл. И 03 К 17/04, 1981.

Фремке А.В. Телеизмерения. - N.

Высшая школа, 1975, е. 208, рис. 6. 11. (54) ХОМИУТАТОР (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к адаптивным коммутаторам. Цель изобрете„SU.„!1 539986 А 1 . (51)5 Н 03 К 17/04

2 ния - повышение быстродействия при создании многоточечной измерительной системы за счет осуществления коммутации с учетом анализа входных сигналов, Указанная цель достигается sa счет введения триггеров 9 и 10 эле-, ментов И 11-15, элементов ИЛИ 16 и

i7, элементов задержки 18 и 19, одновнбраторов 20 и 21, инвертора 22 путем обеенечения подключения соответствующих информационных входов

28-30 к выходам 31-33 сразу после окончания передачи информации по предыдущему входу. 2 ил.

1539986

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к адаптивным коммутаторам.

Целью изобретения является повышение быстродействия коммутатора за счет осуществления коммутации с учетом анализа входных сигналов.

На фиг.1 приведена функциональная схема коммутатора, на фиг.2 - времен" 10 ная диаграмма сигналов, поступающих на информационные входы коммутатора.

Коммутатор на N каналов (см.фиг ° 1) содержит три руппы 1-3 элементов И, каждая из которых содержит N элементов И, первый - третий элементы ИЛИ

4-6, дешифратор 7, счетчик 8, два триггера 9 и 10 пять элементов

И 11-15, четвертый и пятый элементы ИЛИ !6 и 17, два элемента 18 и 19 задержки„ два одновибратора 20 и 21 и инвертор 22. При этом первые входы первых элементов И 1.1, 2.1 и 3.1 каждой из групп 1-3 элементов И соединены с первым выходом 23 дешифратора 7, первые входы вторых элементов И 1.2, 2.2 и 3.2 соединены с вторым выходом 24 дешифратора 7 и т.д., первые входы N-x элементов И

1.N, 2.N и З.N соединены с N-м выходом 25 дешифратора 7. Выходы элементов И первой 1 группы элементов И соединены с. входами первого элемента

ИЛИ 4. Выходы элементов И второй

35 группы 2 элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ 5. Выходы элементов И третьей группы 3 элементов И соединены с входами третьего элемента ИЛИ 6. Счетный

40 вход и R-вход, счетчика 8 соединены соответственно с первым 26 и вторым

27 управляющими входами коммутатора.

Выходы счетчика 8 соединены с входа- ми дешифратора 7 ° Вторые входы зле» 45 ментов И всех групп 1-3 элементов

И являются информационными входами

28-30 коммутатора. Счетный вход счет-. чика 8 соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ 16, R-вход счетчика 8 соединен с первым входом элемента ИЛИ 16 и с вторым входом пятого элемента ИЛИ 17. Выход элемента ИЛИ 1б соединен с входом элемента 18 задержки, выход которого соединен с входом одновибратора 20.

Выход одновибратора 20 соединен с вторым входом первого элемента И 11, выход которого соединен с S-входом триггера 9, выход которого соединей с вторыми входами элементов И 12 и

14. Выход элемента ИЛИ 4 соединен с первым входом элемента И 12 и входом одновибратора 21. Выход элемента

ИЛИ 5 соединен с первым и вторым входами элемента И 13. Выход элемента

ИЛИ 6 соединен с первым входом элемента И 14 и вторым входом элемента И 15. Выход элемента И 12 соединен с S-входом триггера 10 и является первым выходом 3 1 коммутатора.

Выход элемента И 13 является вторым выходом 32 коммутатора. Выход элемента И 14 является третьим выходом

33 коммутатора. Выход элемента И 15 соединен с входом элемента 19 задержки, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ !7, выход которого соединен с К-входами триггеров 9 и 10. Выход триггера 10 соединен с первым входом элемента И 15.

Выход одновибратора 2 1 соединен с входом инвертора 22, выход которого соединен с первым входом элемента И 11.

На фиг.2 приняты следуюшие обозначения: 34 — начальный импульс,поступающий на входы 28.1, 29.1 и 30.1, 35 - масштабные импульсы, поступающие на входы 28.2, 29.2 и 30 ° 2," 36конечный импульс, поступающий на входы 28.3, 29.3 и 30.3.

Коммутатор предназначен для поочередного подключения сигналов в виде интервалов времени, поступающих от

N датчиков, к входу преобразователя интервалов времени в код. Эти сигналы состоят из начального импульса Н, поступающего на входы 28.1, 29.1 и

30.1, масштабных импульсов, поступающих на входы 28.2, 29.2 и 30.2, и конечного импульса К (см.фиг.2), поступающего на входы 28.3, 29.3 и 30.3.

Импульс Н синхронизирован с одним из импульсов С, Сигналы на информационных входах коммутатора присутствуют постоянно, но полезная информация содержится только на интервалах между импульсом

Н и импульсом С, возникающим после импульса К. Сигналы, поступающие на информационные входы коммутатора, между собой не связаны, и поэтому они размещены во времени по отношению друг к другу неопределенным образом.

Коммутатор подключает очередной ка" нал связи с датчиком, вырезает из

55

5 15 поступающей информации и выдает на выход интервал, содержащий полезную информацию, ограниченную импульсами

Н и С, следующим после К. При этом импульс Н защищен от искажений, возможных при переключении канапов,что важно при измерении малых величин, когда сигналы Н и К сближены. Кроме того, исключена передача смешанного сигнала, который содержит импульс Н от одного датчика, а импульс К от следующего.

Работа коммутатора начинается с поступления импульса сброса на вход

27. При этом счетчик 8 обнуляется и дешифратор 7 выдает сигнал на выход 23, который открывает элементы И 1 ° 1, 2.1 и 3.1. Импульс сброса, пройдя через элемент ИЛИ 17, сбрасывает триггеры 9 и 10. Низкий уровень с выхода триггера 9 запрещает прохождение сигналов Н и К от вновь под" ключенного датчика на выход коммутатора. Низкий уровень с выхода триггера 10 запрещает прохождение импульса К с выхода элемента ИЛИ 6 через элемент И 15, линию задержки 19 и элемент ИЛИ 17 на R-вход триггера 9 °

Кроме того, импульс сброса с входа

27 проходит через элемент ИЛИ 16, задерживается в элементе 18 задержки на время, которое должно быть больше времени, необходимого для переключения коммутатора, а также больше времени задержки, создаваемой элементом 19, которая больше длительности импульса К, и возбуждает одновибратор 20, на выходе которого возникает импульс, длительность которого приблизительно равна утроенной длительности импульса Н.

Если сразу после переключения коммутатора на новый канал на выходе элемента ИЛИ 4 возникает начальный импульс Н, то он может оказаться укороченным по сравнению с импульсом Н, выданным датчиком. Такой импульс Н не должен быть пропущен на выход 31 коммутатора. Поэтому импульс Н одновибратором 21 удлиняется, инвертируется на инверторе 22 и поступает на первый вход элемента И 11 как сигнал, запрещающий прохождение импульса от одновибратора 20. Этот случай является очень маловероятным. В результате запрета на прохождение импульс от одновибратора 20 устанавливает триггер 9 в состояние, разрешающее про39986 6 хождение сигналов Н и K через элементы И 12 и 14, когда импульс Н уже исчезнет и благодаря этому не поступит на выход 31 коммутатора °

Элемент И 13, входы которого объединены, делает такую же задержку,как и элементы И 12 и 14. Благодаря этому взаимное расположение импульсов Н, С и К во времени после прохождения их через коммутатор сохраняется таким же, каким было на входе коммутатора.

Импульс К, возникший после установки триггера 9, не может пройти через элемент И 15, так как от триггера 10 поступает запрещающий сигнал. Следующий импульс Н проходит на выход 31 коммутатора и взводит триггер 10.Благодаря этому следующий импульс К проходит через элемент И 15, задерживается в элементе 19 задержки на время, достаточное для прохождения импульса

К через элемент И 14, проходит через элемент ИЛИ 17 и сбрасывает триггеры

9 и 10. Прохождение импульсов Н и К через элементы И 12 и 14 запрещается, как и сброс триггера 9 после его установки. Таким образом, логика коммутатора подготовлена к поступлению сигнала "Конец преобразования" (КП) на вход 26. Этот сигнал должен поступать не ранее, чем через интервал

1 времени Т > —., где f — частота слес дования импульсов С, минимальная по множеству из N используемых датчиков.

Это необходимо для того, чтобы успел пройти на выход 32 коммутатора хотя бы один импульс С, следующий за импульсом К, который используется для определения положения импульса К на интервале между двумя соседними импульсами С.

Рассмотренный случай, когда передний фронт импульса на выходе одновибратора 20 совпадает с импульсом на выходе инвертора 22 очень редкий и поэтому возникающий здесь пропуск одного импульса Н не может заметно сказаться на быстродействии коммутатора.

При поступлении импульса КП на вход 26 счетчик 8 переходит в следующее состояние. Дешифратор 7 в соответствии с состоянием счетчика 8 выдает разрешающий уровень на следую" щий выход (например, 24) и снимает

его с предыдущего выхода (например, 23). В результате происходит подключе153998б ние следующей группы информационных взводов (например, 29.1-29.3) к выходам 31-33.

В отличие от импульса сброса импульс КП не сбрасывает триггеры 9 и

10, так как они уже сброшены импульсом К.

Импульс КП проходит через элементы

16 и 18, возбуждает одновибратор 20.

ЕСли передний фронт импульса на выхо- 10 де одновибратора 20 совпадает с переднйм фронтом импульса Н, то дальнейшая работа коммутатора происходит, к к описано вьппе.

Если же импульс Н поступает позже, 15 тд после того, как сигнал одновибратора 20 пройдет через элемент И 11, на первом входе которого присуТствует разрешающий сигнал от инвертора 22, триггер 9 срабатывает и разрешает прохождение импульсов Н и К через логические элементы И 12 и 14. Импульс

Н устанавливает триггер 10, который выдает разрешающий уровень на первый в од элемента И 15. Запрет на первом входе элемента И 11, вызванный импульсом Н, не влияет на работу коммутатора, так как в это время триг" .гер 9 уже установлен. Импульс К, задержанный в элементе 19, проходит че- >0 рез элемент 17 и сбрасывает триггеры

9 и 10. Коммутатор подготовлен к поступлению следующего импульса КП на вход 26.

Дальнейшая работа коммутатора является случайной последовательностью, состоящей из двух описанных случаев °

Формулаизобретения

Коммутатор на N каналов, состоящнй из трех групп элементов И, каждая из которых содержит Я элементов И,. первый — третий элементы ИЛИ, дешиф45 ратор и счетчик, первые входы одноименных элементов И каждой группы элементов И объединены между собой и соединены с соответствующим выходом дешифратора, вторые входы элементов И каждой группы элемейтов И являются информационными входами, выходы элементов И каждой группы соединены с входами соответствующего элемента ИЛИ, счетный вход и R-вход счетчика соеди-нены соответственно с первым и вторым ,управляющими входами коммутатора,вьиоды счетчика соединены с входами дешифратора, отличающийся тем,,что, с целью повышения быстродействия, в него введены два триггера, Ъять элементов И, четвертый и пятый элементы

ИЛИ, два элемента задержки, два одновибратора и инвертор, счетный вход счетчика соединен с вторым входом четвертого логического элемента ИЛИ, R-вход счетчика соединен с первым входом четвертого и с вторым входом пятого элементов ИЛИ, выход четвертого элемента HJIH соединен через последовательно соединенные первый элемент задержки и первый одновибратор с вторым входом первого элемента

И, выход которого соединен с S-входом первого триггера, выход которого соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента-И и через последовательно соединенные второй одновибратор и инвертор с первым входом первого элемента И, выход второго элемен" та ИЛИ соединен с первым и вторым вхо" дами третьего элемента И, выход третьего элемента ИЛИ соединен с первым входом четвертого и с вторым входом пятого элементов И, выход второго элемента И соединен с S-входом второго триггера и первым выходом коммута тора, выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с вторым и третьим выходами коммутатора, выход пятого элемента И соединен через второй элемент задержки с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входами первого и второго триггеров, выход второго триггера соединен с первьк входом пятого элемента И.

1539986

Яи) 35(с) л(к) Составитель A. Чаховский

Техред Л.Олийнык . Корректор Э. Лончакова

Редактор Л. Веселовская

Заказ 230 Тираж 651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 10

II II

Г г ина 101