Многоканальный коммутатор

 

(72) Автор изобретения

Л. В. Друзь (7! ) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОММУТАТОР

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройствах контроля и управления с переменным количеством параметров или объектов.

Известны многоканальные коммутато5 ры, содержащие регистры, элементы И, генераторы тактовых импульсов, переключатели программ и дешифраторы fl)

Недостаток этого устройства — низкое быстродействие.

Наиболее близок к предлагаемому многоканальный коммутатор, содержащий регистр, элементы И, генератор импульсов, дешифратор и блок переключателей программ 2), 15

Недостаток известного устройства— невозможность обеспечения автоматического выборочного опроса, что увеличивает время опроса объектов, 20

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный коммутатор, содержащий датчик состояния объектов, блок переключателей, первый регистр и первую группу элементов И, введены второй регистр, вторая, третья и четвертая группы элементов И, элементы

ИЛИ, блок приоритета, блок задержки, блок суммирования, шифратор и блок сравнения, при этом выходы первого и второго регистров соединены соответственно с первыми входами первой и второй групп элементов И, выходы которых через соответствующие элементы

ИЛИ подключены ко входам блока приоритета, выходы последнего через блок задержки подключены к первым входам соответствующих третьих и четвертых групп элементов И, причем выходы третьей группы элементов И соединены с нулевыми входами первого регистра и единичными входами второго регистра, а выходы четвертой группы элементов

И соединены с единичными входами первого регистра и нулевыми входами второго регистра, кроме того, выходы дат869033 чиков состояния объектов подключены к другим единичным Ъходам первого регистра, а выходы второго регистра соединены с выходными шинами и с входами блока суммирования, выходы которого подключены к первым входам блока сравнения, при этом выходы блока переключателей через шифратор соединены со. вторыми входами блока сравнения, первый выход которого соединен со вторыми вхоцами первой и третьей групп эле. ментов И, а второй выход — со вторыми входами второй и четвертой групп элементов И.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчики 1 состояния объектов, регистр 2, состоящий из элементов ИЛИ 3 и триггеров 4, регистр 5, выполненный на триггерах

6, группы элементов И 7 и 8, элементы ИЛИ 9, блок 10 приоритета, выполненный на элементах ИЛИ 11 и элементах 12, блок 13 задержки, группы элементов И 14 и 15, блок 16 переключателей, шифратор 17, блок 18 срав нения, блок 19 суммирования и выходные шины 20 — выходы устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

С выходов датчиков 1 состояния объектов, состояние которых соответствует реальному, требуемому состоянию объектов (например, их наличию, необходимости задействования или контроля и т. и.) выдаются импульсные сигналы, которые через соответствующие элементы ИЛИ 3 подаются на единичные входы триггеров 4 регистра

В регистре 2 срабатывают соответствующие триггеры 4, которые фиксируют текущее состояние объектов с требуемым признаком. С помощью блока 16 переключателей устанавливается программное задание — число опрашиваемых объектов.

Сигнал, соответствующий этому числу, подается на вход шифратора 17, на выходах которого формируется код, поступающий на первые входы блока 18 сравнения. Блок 18 сравнения вырабатывает на своем первом выходе сигнал "Боль.ше" или на втором выходе сигнал "Меньше" в зависимости от того, больше или меньше число объектов, заданное блоком 16 переключателей, числа объектов, опрошенных устройством, код которого вырабатывается блоком 19 суммирования.

В случае равенства указанных чисел, блок 18 сравнения не вырабатывает сигналов на своих выходах, В исходном состоянии блок 19 суммирования вырабатывает код числа "0", который подается па вторые входы блока 18.сравнения.

Последний при наличии кода с выходов шифратора 17 формирует сигнал "Больше", поступающий на вторые входы элементов

И 7, 14 и подготавливающий их к открытию. С выходов сработанных триггеров

4 регистра 2 параллельно выдаются сигкалы через элементы И 7 и ИЛИ 9 на входы блока 10 приоритета, Блок 10 приоритета обеспечивает на своих выходах приоритетное распределение входных сигналов таким образом, что, на-. пример, каждый входной сигнал на предыдущем входе блока 10 приоритета через соответствующие элементы ИЛИ 11 и запрета 12 запрещает прохождение на выход сигналов со всех его последующих входов, Таким образом„ 10 приоритета формирует выхоДной сигнал только на одном выходе, соответствующем входному сигналу высшего по входу приоритета. Указанный выходной сигнал блока 10 приоритета через блок

13 задержки и соответствующий элемент

И 14 поступает на нулевой вход соответствующего ему триггера 4 регистра

2, формирующего данный вьгходной сигнал блока 10 приоритета, и на единичный вход соответствующего триггера 6 регистра 5, В регистре 2 соответствующий триггер 4 сбрасывается, а в регистре 5 — взводится, Блок 13 задержки обеспечивает прохождение каждого последующего сигнала с выходов блока

10 приоритета после окончания переходных процессов в регистрах 2, 5 и блоке 18 сравнения. С выхода взведенного разрядного триггера 6 регистра 5 выдается сигнал, поступающий через соответствующий выход 20 устройства на объект и на вход блока 19 суммирования, который формирует код числа задействованных объектов. Если код числа объектов, заданных блоком !6 переключателей, превышает код числа, вы- работанного блоком 19 суммирования,,то блок 18 сравнения продолжает формировать сигнал Больше. При этом и после обнуления соответствующего триггера 4 в регистре 2 снимается сигнал с соответствующего входа блока 10 приоритета. В блоке 10 приоритета приоритет на выход получает следующий входной сигнал, поступающий с выхода следующего сработанного триггера 4 регистра 2. Этот сигнал, аналогично оп

5 869 санному, подается через блок 13 задержки н соответствующий элемент И 14 на пулевой вход соответствующего ему триггера 4 регистра 2 и на единичный вход соответствующего триггера 6 ре5 гистра 5. При этом задействуется следующий объект, а содержимое блока. 19 суммирования увеличивается на единицу. При равенстве чисел на обоих входах блока 18 сравнения последний снимает сигнал "Больше" и отключает элементы И 7 и 14, тем самым отключаются блок 10 приоритета и блок 13 задержки, что обеспечивает задействование заданного числа объектов.

В случае опроса дополнительного. числа объектов к уже действующим оператор устанавливает на блоке 16 переключателей число объектов, превышающее число опрошенных объектов на заданную величину. При этом блок 18 сравнения снова формирует сигнал

"Больше", с помощью которого вновь открываются элементы И 7 и 14 и описанный процесс повторяется до момента равенства чисел на входах блока 18 сравнения. В случае необходимости исключить часть объектов из числа onрошенных, оператор устанавливает на блоке 16 переключателей число объектов, меньше числа действующих объек.тов на заданную величину. На выходе .шифратора 17 формируется соответствующий код, при этом блок !8 сравнения вырабатывает сигнал "Меньше", кото35 рый поступает на входы элементов И 8 и 15 и подготавливает их к открыванию

В регистре 5 сработанные разрядные триггеры 6 фиксируют задействованные объекты. С выходов этих триггеров 6

40 выдаются сигналы через соответствующие элементы И 8, ИЛИ 9 на входы блока 10 приоритета, который формирует выходной сигнал только на одном из выходов, соответствующем входу с наибольшим приоритетом. Указанный вы45 ходной сигнал блока 10 приоритета через блок !3 задержки и соответствующий элемент И 15 поступает на нулевой вход соответствующего триггера 6 регистра 5 и через элемент ИЛИ 3 на единичный вход соответствующего триггера

4 регистра 2. В регистре 5 триггер 6 указанного разряда обнуляется, а в регистре 2 взводится. При обнулении триггера в регистре 5 снимается сигнал 5 с соответствующего выхода 20 устройства и отключается соответствующий объект, а содержимое блока 19 суммирова033 6 ния уменьшается на единицу, Срабатывание триггера 4 в регистре 2 позволяет в дальнейшем вновь задействовать отключенный объект. Срабатывание триггера 6 в регистре 5 обеспечивает приоритет прохождения сигнала с выхода следующего регистра 5. Описанный процесс повторяется до момента равенства чисел на обоих входах блока 18 сравнения, который снимает сигнал "Меньше и отключает элементы И 8 и !5, блок 10 приоритета и блок 13 задержки, что обеспечивает задействование заданного числа объектов.

В многоканальном коммутаторе обеспечивается автоматическое изменение числа задействуемых объектов без выполнения повторного цикла опроса объектов, что сокращает время задействования объектов и повышает быстродействие устройства.

Формула изобретения

Многоканальный коммутатор, содержащий датчики состояния объектов, блок переключателей, первый регистр и первую группу элементов И, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй регИстр, вторая, третья и четвертая группы элементов И, элементы ИЛИ, блок приоритета, блок задержки, блок суммирования, шифратор и блок сравнения, при этом выходы первого и второго регистров соединены соответственно с первыми входами первой и второй групп элементов И, выходы которых через соответствующие элементы ИЛИ подключены ко входам блока приоритета, выходы последнего через блок задержки подключены к первым входам соответствующих третьих и четвертых групп элементов И, причем выходы третьей группы элементов И соединены с нулевыми входами первого регистра и единичными входами второго регистра, а выходы четвертой группы элементов И соединены с единичными входами первого регистра и нулевыми входами второго регистра, кроме того, выходы датчиков состояния объектов подключены к другим единичным входам первого регистра, а выходы второго регистра соединены с выходными шинами и с входами блока суммирования, выходы которого подключены к первым входам блока сравнения, при этом выходы блока переключателей через шифратор соединены со вто869033

8. свидетельство СССР

Н 03 К 17/02, 1. Авторское

И- 644037, кл.

1979.

ВНИИПИ Заказ 8356/85 Тираж 991

Поиписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рыми входами блока сравнения, первый выход которого соединен со вторыми входами первой и третьей групп элементов

И, а второй выход — со вторыми входами второй и .четвертой групп элементов И. s

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 512578, кл, Н 03 К 17/04, 1976 (прототип).