Устройство для контроля мультиплексора

 

Изобретение может использоваться в устройствах автоматики и вычислительной техники для контроля работоспособности и поиска неисправностей в мультиплексоре с большим числом каналов, состоящем из множества элементарных мультиплексоров, соединенных по многоступенчатой схеме. Цель изобретения состоит в расширении области применения за счет определения неисправного элемента в многоступенчатых мультиплексорах. Цель достигается введением регистра сдвига, двух коммутаторов, блока сравнения, блока индикации, триггера , формирователя импульсов, трех элементов И, элементов ИЛИ и НЕ, обеспечивающих работу устройства поочередно в режиме контроля и в режиме поиска неисправности. Если в режиме контроля обнаруживается неисправность, поиск неисправности ведется поочередно по всем каналам, начиная с предпоследней ступени. Неисправный элемент определяется по номеру канала и номеру ступени, 3 ил. сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (s»s G 06 F 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 (() ()с, ()> !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823167/24 (22) 03.05.90 (46) 15.06.92. Бюл. № 22 (71) Таганрогский научно-исследовательский институт связи (72) Л.Н. Мельников, Л.Н. Мельникова, А.Ф.

Гришков и А.В. Маргелов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1120333, кл. 6 06 F 11/00, 1983, Авторское свидетельство СССР

¹ 1275445, кл. G 06 F 11/00,,1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МУЛЬТИПЛЕКСОРА (57) Изобретение может использоваться в устройствах автоматики и вычислительной техники для контроля работоспособности и поиска неисправностей в мультиплексоре с

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться для контроля работоспособности и поиска неисправности в мультиплексорах.

Известно устройство для контроля коммутации информационных каналов, содержащее (I+1) мультиплексоров на и разрядов каждый, и блоков сравнения кодов, распределитель импульсов, два дешифратора, счетчик делитель частоты, и элементов И, триггер, формирователь импульсов и два элемента ИЛИ, которое контролирует I информационных каналов на и разрядов каждый и определяет сбои "Обрыв", "Короткое замыкание", "Ошибка коммутации".

Недостатком известного устройства является большая сложность.

ЫЛ„„1741136А1 большим числом каналов, состоящем из множества элементарных мультиплексоров, соединенных по многоступенчатой схеме.

Цель изобретения состоит в расширении области применения за счет определения неисправного элемента в многоступенчатых мультиплексорах, Цель достигается введением регистра сдвига, двух коммутаторов, блока сравнения, блока индикации, триггера, формирователя импульсов, трех элементов И, элементов ИЛИ и НЕ, обеспечивающих работу устройства поочередно в режиме контроля и в режиме поиска неисправности. Если в режиме контроля обнаруживается неисправность, поиск неисправности ведется поочередно по всем О каналам, начиная с предпоследней ступени.

Неисправный элемент определяется по номеру канала и номеру ступени, 3 ил. ! ! «Ъ

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля мультиплексора, содержащее генератор тактовых импульсов, четыре счетчика, распределитель импульсов, дешифратор, два блока индикации, три элемента И, элемент ИЛИ и элемент Н Е, выходы распределителя импульсов являются информационными выходами устройства для подключения к информационным входам контролируемого мультиплексора, выходы первого счетчика являются адресными выходами устройства для подключения к управляющим входам контролируемого мультиплексора.

Устройство предназначено для контроля мультиплексоров с небольшим числом каналов N, При увеличении числа N увеличивается число выходов распредели1741136

50

55 теля импульсов и соответственно число связей между контролируемым мультиплексором (КМП) и устройством. Поэтому оно наиболее употребимо для контроля мультиплексоров с небольшим числом каналов N, т.е. ИМС типа 155 КП1, 155КП5, 555КП12 и т.д. Эти ИМС используются также для реализации КМП с числом каналов N>32 на основе многоступенчатой (пирамидальной) схемы, состоящей из m элементарных мультиплексоров (ЭМП). Устройство позволяет определить годность токового КМП, хотя для этого необходимо увеличить объем оборудования.

Недостатком является то, что устройство не позволяет определить место отказа— в какой ступени и какой 3MR отказал.

Целью изОбретения является расширение области применения за счет возможности определения неисправного элемента в многоступенчатых мультиплексорах, Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля мультиплексора, содержащее генератор тактовых импульсов, четыре счетчика, распределитель импульсов, два блока индикации, три элемента

И, первые элемент ИЛИ и элемент НЕ, причем информационный. вход первого счетчика является выходом устройства для подключения к адресному входу контролируемого мультиплексора, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом второго элемента И, входом пуска распределителя импульсов и счетным входом второго счетчика, выход переполнения которого соединен с входом сброса второго и третьего счетчиков, счетным входом первого счетчика и первым входом третьего элемента, выход переполнения первого счетчика соединен с входом сброса первого счетчика, выход третьего элемента И соединен со счетным входом четвертого счетчика, выход переполнения которого соединен со своим входом сброса и входом первого блока индикации, выход первого элемента ИЛИ через первый элемент НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, выход второго элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика, введены два коммутатора, регистр сдвига, блок сравнения, третий блок индикации, триггер, формирователь импульсов, с четвертого по шестой элементы И, вторые элемент ИЛИ и элемент

НЕ, причем выход первого коммутатора является выходом устройства для подключения к информационному входу контролируемого мультиплексора, информационный и управляющий входы первого коммутатора соединены соответственно с выходом распределителя импульсов и ин5

40 формационным выходом второго счетчика, выход переполнения которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход "Больше" блока сравнения соединен с вторым входом четвертого элемента И и первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И и первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого и первый вход шестого элемента И соединены с выходом переполнения первого счетчика, выход второго элемента ИЛИ соединен с синхровходом регистра сдвига, группа выходов которого соединена с группой входов второго блока индикации и управляющими входами соответствующих каналов второго коммутатора, информационные входы каналов которого являются группой входов устройства для подключения к выходам соответствующих ступеней контролируемого мультиплексора, выход второго коммутатора соединен с вторым входом второго элемента И, информационный выход третьего счетчика соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к кодовому входу устройства, выход "Равенства" блока сравнения соединен с вторым входом третьего элемента И, информационный выход первого счетчика соединен с входом третьего блока индикации, выход последнего разряда группы выходов регистра сдвига соединен с вторым выходом шестого элемента И и через второй элемент НŠ— с вторым входом пятого элемента

И, выход переполнения четвертого счетчика соединен с третьим входом шестого элемента И, выход которого соединен с синхровходом триггера, вход установки в "1" которого через формирователь импульсов соединен с выходом первого разряда группы выходов регистра сдвига, выход триггера соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ.

На фиг, 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема коммутатора 12; на фиг. 3 — функциональная схема коммутатора 13, Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, элементы И 2 и 3, распределитель 4 импульсов, счетчик 5, элементы И

6 и 7, счетчики 8 и 9, контролируемый мультиплексор 10, блок 11 индикации, коммутаторы 12 и 13, блок 14 сравнения, элемент И

15, элемент ИЛИ 16, регистр 17 сдвига, блок

18 индикации, счетчик 19, блок 20 индикации, элемент И 21, триггер 22, элемент ИЛИ

1741136

23, элементы НЕ 24 и 25, кодовый вход 26, формирователь 27 импульсов.

Изобретение может быть реализовано на основе ИМС серии 155. Все счетчики устройства переключаются по передним 5 фронтам импульсов на счетных входах.

Сброс счетчика 8 происходит по заднему фронту импульса на входе сброса. Сдвиг в регистре 17 производится по заднему фронту входного импульса. Исходным состояни- 10 ем регистра 17 является "0" во всех разрядах кроме последнего, в который записывается "1". Исходным состоянием всех счетчиков и триггеров является нулевое. Установка в исходное состояние производит- 15 ся перед началом контроля установленного

КМП, цепи установки условно не показаны, Устройство работает в двух режимах: в режиме контроля, и в режиме поиска неис- 20 правности.

Рассмотрим работу устройства в режиме контроля. На выходе элемента ИЛИ 23 устанавливается уровень "0", на выходе инвертора 24 — "1". При этом элемент И 2 25 пропускает тактовые импульсы длительно1 стью сто с частотой fo= — с выхода генерато тора 1 на вход счетчика 5, Длительность t>< выбрана большей, чем суммарное время за- 30 держки импульсов, вносимое элементами

4, 9, 12, 10 и 13, что необходимо для обеспечения формирования на выходе элемента И

3 импульса с длительностью тз<то, достаточной для надежного срабатывания счетчика 35

8. Счетчик 5 делит частоту fo на коэффициент N, гце N — число каналов в КМП, Распределитель 4 импульсов запускается тактовыми импульсами с частотой f. и формирует на своих выходах К последователь- 40 ностей импульсов с частотой fo/K, / сдвинутых друг относительно друга на интервал to. Эти К последовательностей за !ч тактов коммутатор 12 поочередно подключает к К-входам каждого из т! элементар- 45 ных мультиплексоров первой ступени КМП в соответствии с кодами адреса, формируемыми счетчиком 5, !1ри этом за время N to на каждый из N-входов поступит только один импульс, не совпадающий с импульса- 50 ми на других входах.

Счетчик 9 запускается тактовыми .импульсами с частотой fo/N и формирует код адреса с числом разрядов п. Модуль счетчика Ng равен 2" и выбран из условия Ng>N. 55

На выходах счетчика 9 на время N to устанавливается постоянный код адреса, по которому выбирается один из N каналов КМП.

Код адреса разделяется на групп разрядов в соответствии с числом ступеней в КМП.

Первая группа и> младших разрядов подключена к адресным входам m> ЭМП первой ступени (а!<2 ), вторая группа разрядов п1 (nz, начиная с (n+1)) подключена к адресным входам mz ЭМП второй ступени и т.д. Последняя группа разрядов и! подключена к адресным входам единственного ЭМП последней ступени.

Первая группа разрядов кода адреса и< определяет соответствующей ЭМП из m> и тот его канал, который должен пропустить входной импульс, Соответственно группы разрядов.nz,...,m определяют ЭМП в последующих ступенях, в результате чего канал образуется последовательным соединением ЭМП, через которые входной импульс поступает на выход последней ступени, Проверка одного выбранного канала занимает Nтактов,,во время которых проверяется этот канал на пропуск входного импульса, а остальные каналы на запрет импульса, В итоге за N тактов на выход КМП должен поступить один импульс, который проходит через коммутатор 13 и элемент И

3 на вход счетчика 8. При исправном КМП состояние счетчика 00...01. Такой же код задается с кодового входа устройства 27 на вход блока 14 сравнения, который формирует уровень "1" на выходе "Равенство", что свидетельствует о равенстве кодов. При этом импульс переполнения счетчика 5 проходит через элемент И 6 на вход счетчика

19, За N тактов проверяются все N каналов

КМП и счетчик 19 переполняется одновременно с переполнением счетчиков 5 и 9, что обеспечивает прохождение импульса через элемент И 21 и переключение триггера 22 в

"1". Пои этом элемент И 2 закрывается и поступление тактовых импульсов прекращается. Блок 20 индикации сигнализирует оператору об исправности КМП, Если КМП неисправен, число импульсов а, сосчитанное счетчиком 8 за N тактов, больше 1, При числе импульсов 1

1741136

55 счетчика выход КМП (выход последней I-й ступени КМП). В режиме поиска коммутатор подключает к входу счетчика 8 выходы ml-1

ЭМП (i — 1)-й ступени. Это подключение обеспечивается подачей "1" с выхода (I — 1)-го разряда регистра 17 на вход управления (! — 1)-й группы входов коммутатора 13. В этом режиме счетчики 5 и 9 формируют коды адресов, а распределитель 4 импульсов и шинный коммутатор 12 — N последовательностей входных импульсов также как в режиме контроля. При обнаружении неисправности уровень "1" с выхода "Больше" блока 14 сравнения проходит через элемент И 15; элемент ИЛИ 23 на вход элемента НЕ 24 и элемент И 2 прекращает пропуск тактовых импульсов. При этом блок

11 индикации индицирует код номера неисправного канала, а блок 20 индикации— номер ступени КМП, в котором обнаружена неисправность, По этим данным устанавливается неисправный КМП. Если за N тактов неисправность в (I — 1)-й ступени не будет обнаружена, импульс переполнения счетчика 9 пройдет через элемент ИЛИ 16 и произведет сдвиг "1" из (I — 1)-ro разряда в (i — 2)-й разряд, Начнется поиск неисправности в (I — 2)-й ступени КМП, Таким образом, последовательно, начиная с предпоследней (I — 1)-й ступени и до первой ведется поиск неисправности. Если в 1 — (I — 1) ступенях неисправности не обнаружено, но в режиме контроля была зафиксирована неисправность, значит неисправность в последней ступени, После поиска неисправности в I ступени импульс переполнения счетчика 9 сдвигает "1" из первого разряда регистра 17 s последней. блок 18 индицирует неисправность в последней ступени КМП. По перепаду из "1" в

"0" первого разряда регистра 17 формирователь 27 импульсов выдает импульс, устанавливающий триггер 22 в "1", Счетчики 5 и

9 перестают считать импульсы и блок 11 индицирует нулевое состояние счетчика 9.

Устройство для контроля мультиплексора по сравнению с устройством прототипом имеет более широкую область применения за счет возможности определять неисправные элементы в многоступенчатых мультиплексорах с большим числом каналов.

Формула изобретения

Устройство для контроля мультиплексора, содержащее генератор тактовых импульсов, четыре счетчика, распределитель импульсов, два блока индикации, три элемента И, первый элемент ИЛИ и первый элемент НЕ, причем информационный выход первого счетчика является выходом ус5

2G

50 тройства для подключения к адресному входу контролируемого мультиплексора, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, входом пуска распределителя импульсов и счетным входом второго счетчика, выход переполнения которого соединен с входами сброса второго и третьего счетчиков, счетным входом первого счетчика и первым входом третьего элемента И, выход переполнения первого счетчика соединен со своим входом сброса, выход третьего элемента И соединен со счетным входом четвертого счетчика, выход переполнения которого соединен со своим входом сброса и входом первого блока индикации, выход первого элемента ИЛИ через первый элемент НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, выход второго элемента И соединен со счетным входом третьего счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности определения неисправного элемента в многоступенчатых мультиплексорах, оно содержит два коммутатора, регистр сдвига, блок сравнения, третий блок индикации, триггер, формирователь импульсов, три элемента И, второй элемент

ИЛИ и элемент НЕ, причем выход первого коммутатора является выходом устройства для подключения к информационному входу контролируемого мул ьтиплексора, информационный и управляющий входы первого коммутатора соединены соответственно с выходом распределителя импульсов и информационным выходом второго счетчика, выход переполнения которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход "Больше" блока сравнения соединен с вторым входом четвертого элемента И и с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого и первый вход шестого элемента И соединены с выходом переполнения пЕрвого счетчика, выход второго элемента ИЛИ соединен с синхровходом регистра сдвига, группа выходов которого соединена с группой входов второго блока индикации и управляющими входами соответствующих каналов второго коммутатора, информационные входы каналов которого являются группой входов устройства для подключения к выходам соответствующих ступеней контролируемого мультиплексора, выход второго коммутатора соединен с вторым, входом второго элемента И, информационный выход треть10

1741136

Фиг. 7

45

55 его счетчика соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к кодовому входу устройства, выход "Равенство" блока сравнения соединен с вторым входом третьего элемента И, информационный выход первого счетчика соединен с входом третьего блока индикации, выход последнего разряда регистра сдвига соединен с вторым входом шестого элемента И и через второй элемент НŠ— с вторым входом пятого элемента И, выход переполнения четвертого счетчика соединен с третьим входом шестого элемента И, выход которого соеди5 нен с синхровходом триггера, вход установки в "1" которого через формирователь импульсов соединен с выходом первого разряда регистра сдвига, выход триггера соединен с вторым входом первого элемента

10 ИЛИ.

1741136

1 ?

1В {

Редактор Ю.Середа

Заказ 2086 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 г 1

1 ч

%(1 и г. 5

Составитель И.Боженко

Техред М.Моргентал Корректор 8.Гирняк