Адаптивный коммутатор

Оп ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(П 1643944 Сеюз Севвтеинх СОцийинстич 1 киих Рвспубани(22) Заявлено 06 Л 2,76(21) 2426294/18-24 с присоединением заявки-Государственный комитет СССР по делам Изобретений н открытийОпубликовано 2501,79, БюллетеньЗ Дата опубликования описания 2 501.79(72) Авторы изобретения Г,Г.Живилов, М.Б.Цодиков и А.Б.Шад 1) ЗаявительАДАПТИВНЫЙ КОММУТАТОР о адаптивего дликоммути" очность ложность 2. Адаптивный коМмутатор относится к области телемеханики. Он может быть использован вустройствах сбора данных, в многоканальных системах измерения, контроля и управления, в том числе телеизмерительных системах для сокращения избыточности коммутируемых данных.Известны адаптивные коммутаторы, содержащие ключи, анализатор информации, блоки суммирования, деления и сравнения, предназначенные для сокращения избыточности измерительных данных Щ .Недостатком известных коммутаторов является значительная избыточность данных в передаваемых сообщениях.Наиболее. близким по технической сущности является адаптивный коммутатор, содержащий анализатор информации, вход которого и первый вход блока коммутации подключены ко входу адаптивного коммутатора, блок .суммирования, выходы которого соединены соответственно с первым входом блока деления и входом блока определения тактовой частоты, первый выход блока коммутации подключен к первому выходу, адаптивного коммутатораНедостатком известябгного коммутатора является1 ельное время адаптации круемому сигналу, низкая тизмерения и техническая саппаратурной реализации.Целью изобретения является повышение точности и быстродействиеадаптивного коммутатора,Ю Укаэанная цель достигается тем,что в адаптивный коммутатор введеныблок выбора программы, блок хранения программ, многоканальный генератор, блок запоминания адресов и бловариационного преобразования частоти группировки каналов, вход которогосоединен с выходом анализатора инФормации, первый выход соединенс входом блока суммирования и вторымЗ входом блока деления, выход которогоподключен к одному входу блока выбора программы, другой вход которого соединен с выходом блока хранения программ, первый и второй входы25 многокан льного генератора соедине. ны соответственно с выходами блокаопределения тактовой частоты и блоквыбора программы, второй выход блока вариационного преобразования часф тоти и группировки каналов подклю643944 чен к одному входу блока запоминания адресов, другой вход которогосоединен с выходом многоканальногогенератора, первый выход блока запоминания адресов подключен ко второмувходу блока коммутации, а второйвыход соединен со вторым выходомадаптивного коммутатора.На чертеже представлена блок-схема устройства, которое содержит; анализатор 1 информации, блок 2 коммутации, блок 3 вариационного, преобра- .10зования частот и группировки каналов,блок 4 суммирования, блок 5 деления,блок 6 запоминания адресов, блок 7определения тактовой частоты,многоканальный генератор 8, блок 159 выбора программы, блок 10 хранения программ,Адаптивный коммутатор работает"следующим образом.Набор из Ъизмерительных сигналов к;(Я непрерывно поступает пой Каналам от установленных на объекте исследования й 11 й датчиков иа ана"лиэатор информации 1, который любымспособом (аналоговым или дискретным) 25по каждому из каналов определяет необходимую частоту опроса ;,-Г, и,Блок вариационного преобразованиячастот и группировки каналов 3 непрерывно упорядочивает каналы по величинам частот 1; , (например, в порядке убывания величин 1 ) и разбиВнея упорядоченный ннборр;) нниущ й равных групп по .й кканалов в группе. При этом коды адресовканалов (номера каналов) в порядкейх Следования записываются в блокезапоминания адресов 6Блок вариационного преобразования и группировки каналов 3 поочередно для каждой из щ групп каналов . 40наХодит максимальную из необходимыХчастот опроса каналов, входящих вданную группу - это, в соответствиис принципом упорядочивания, частотаопроса первого канала в группе - обоз 4 Ьначим ее Х . В результате этого ии" .дивидуальная частота опроса каждогоканала в- ой группезаменяетсягруйповой частотой 1) , одинаковойдля всех каналов в-ой группе и максимальной их исходных 1; по величине:л1 наафД, ы 1,П,Еб,а+К 1Таким образом, блок вариационногопреобразования, и группировки каналов 3 формирует набор необходимыхгрупповых частот опроса 1 1 . Этообеспечивает уменьшение размерностиисходного набора необходимых частотс величины и (число каналов) до е(число групп каналов), что упрощаетоптимизацию программы опроса иуменьшает связанные с этим аппаратурные затраты. 65 Требуемая погрешность восстановления сигналов всех каналов группы не превосходит заданной, так как опрос каналов производится теперь с максимальной для образующих группу каналов частотой.С выхода блока З,сигналы Д поступают на блок суммирования 4, который определяет суммарную групповую частоту ы.Е 1 и тактовую необходимую частоту опроса коммутатора,где к - количество каналов в группе.С выхода блока 4 сигнал, пропорциональный величине 10 , подаетсяна блок деления 5, в котором из этихсигналов и из сигналов, пропорциональных 1,с выхода блока вариационного преобразования и группировкиканалов 3, вырабатываются сигналы,пропорциональные относительным необходимым частотам опроса групп каналов О) Дуы Гвй.С выходаблока 4 сигнал, нропорциональныйтактовой частоте опроса 1,у , подает"ся на блок определения тактовой частоты 7, где выбирается ближайшее кзначение допустимой тактовойчастоты 1т . С выхода блока 7сигнал, представляющий собой после"довательность, импульсов, следующихс частотой 1 , подается на многоканальный генератор 8.В блоке хранения программ 10 находятся наборы допустимых частотопросаЪД, т.е. программы опроса.Величины Ъй удовлетворяют условиям:5 2 (1 РО -целое число),.Й Ь = 1Это позволяет опрашивать Яупйы каналов равномерно при различных частотах обращения к различным группамканалов и получить на выходе коммутатора 2 равномерно заполненную последовательность отсчетов,Блок выбора программы 9 сравниваетпоступающие на его входы с выходовблока 5 и блока 10 сигналы, пропорциональные соответственно наборамаД 1 ИЬД й, и выбирает по любому заданному алгоритму наборнаиболее близкий ( по заданному крй"терию) к исходному наборуа 3Сравнение наборова 1 и Ь;,в блоке 9 может в простейшем случае производиться, например, покоординатно, т.е. некоторым компаратором сравниваются одноименные членыэтих наборов, начиная с первых, исумма разностей одноименных членовнаборов,Й,д =.Е а в - Ь ) накапли"ваетсяв некотором регистре,затем сравнивается следующий наборЬ . Ближайшим к данному наборуаД 1 будет такой наборЬД 1,длякоторого эта сумма разностей будетнаименьшей.5 ,:6439Сигналы, пропорциональные выбранному набору частот опросаЬД 1постуйают с выхода блока выбора программы 9 на многоканальный генератор 8, где открывают его выходы, соответствующие этим величинам Ь На многоканальный генератор подается также последовательность импульсов5 опроса тактовой частотой, 1 о от блока определения тактовой частоты 7.Набор из Ф последовательностей импульсов опроса групп каналов )ф с выхода многоканального генератора О3 8 поступает на блок запоминания адресов б, где этими .импульсами поочередно опрашлваются адреса каналов по группам, Соответственно, частота опроса адреса любого канала-ой ц группы М составит 4 ф/ к (к-количество: каналов в группе) .Таким образом, на выходе блока запоминания адресов б появляются адреса (коды новаров) каналов Чследующие с частотами 4 ф( к и эти.частоты наилучшим образом согласованы с необходимыми частотами опроса ( данных каналов. Кодированные адреса каналов М; поступают на блок коммутации 2, где управляют замыканием соответствующих канальныхключей, Яа выходе 1 блока коммутации 2 появляются поочередно аналоговые измеряемые сигналы х;Л 1 0) а на выходе Ц -кодировайные адреса З 0 каналов в группах для регистрации приизменении программы опроса.Бримененое адаптизного коммутатора позвэлит при незначительных аппаратурных затратах повысить точность ЗБ измерений и сократить время адапта ции к коммутируемомусигналу,Формула изобретенияАдаптивный коммутатор, содержащий анализатор информации, вход 44 6которого и первый вход блока коммутации подключены ко входу адаптивного коммутатора, блок суммирования,выходы которого соединены соответственно с первым входом блока деленияи входом блока определения тактовойчастоты, первый выход блока коммутации подключен к первому выходуадаптивного коммутатора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности и быстродействия адаптивного коммутатора, в неговведены блок выбора программы, блокхранения программ, многоканальныйгенератор, блок запоминания адресови блок вариационного преобразованиячастот и группйровки "кайалов, вход которого соединен с выходом анализатора информации, первый выход соединенс.входом блока суммирования и вторымвходом блока деления, выход которогоподключен.к одному входу блока выбора программы, другой вход которого соецинен с выходом блока хранения программ, первый и второй входы многоканального генератора соединены соответственно с выходами блокаопределения тактовой частоты и блока выбора программы, Второй выХодблока вариационного преобразованиячастот и группировки каналов подключен к одному входу блока запоминания адресов, другой вход которогосоединен с выходом многоканальногогенератора, первый выход блока запоминания адресов подключен ко второму входу блока коммутации, второйвыход соединен со вторым выходомадаптивного коммутатора,Источники инфорйации, принятыево внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 447838, кл. Н 03 К 17/04, 1973.2. Авторское свидетельство СССР Р 335711, кл. О 08 С 19/16, 1969,43944 Составитель Ю.Костинтор Д.Мепуришвили Техред З,фанта Корректор С.Шекм лиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 Закаэ 8030/48ЦНИИПИ Го113035, Ио Подписноемитета СССРний и открытийская наб д,4 тираж Т 09арственного кделам иэобретва, Ж, Рауш