Коммутатор

(51)М. Кл. Н 03 К 17/02 Государственный комитет ла делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Р, В. Галанский и Ю, С. Альберт Специальное конструкторское бюро "АСУ-проект Таттрансуправлении Министерства автомобильноготранспорта РСФСР(54) КОММУТАТОР Изобретение относится к области автоматики и телемеханики и может быть использовано в системах дистанционного сбо. ра и передачи данных, автоматического измерения и контроля, где требуется соблюдение приоритета коммутации линий связи.Известны коммутирующие устройства,содержащие блок выборки, каждый элемент которого состоит из соединенных последо 1 О вательно элементов И, памяти и каналь ных ключей, соединенных с исполнитель. ными блоками, а также блоки взаимнойблокировки Щ .Недостатками этих устройств являются15 невозможность обеспечения коммутации каналов по запросу от датчиков и низкая надежность.Кроме того, известны коммутаторы, состоящие из генератора тактовых импульсов, распределителя импульсов, преобразовате ля питания с регулятором напряжения, канальных клточей формирователя кадра и выходной пепи Я. Недостатком их 2является принудительная коммутация каналов от генератора тактовых импульсов с постоянной частотой, что снижает функциональные возможности устройства,С целью повышения надежности и рас- ширения функциональных возможностей, в коммутатор, содерхищий тт.-канальных ключеи, соединенных с исполнительными блоками, введены и ячеек переключателя, каждая из которых состоит из соединенных последовательно элемента И, элемента задержки и двух инверторов, а также устройство блокировки, выполненное на соединенных последовательно элементах Ии ИЛИ, причем первый вход элемента Й каждой ячейкипереключения соединен с выходами соответствующих исполнительных блоков, при этом выход первого инвертора каждой ячейки переключения соединен с соответствующим входом и. другими входами элемента И остальных ячеек, кроме того, выходы второго инвертора каждой ячейки переключения соединены с входом соответствующего канального ключа не 3 7449 посредственно, кроме первой ячейки, выход которой подключен к укаэанному вь- ше аходучерез элемент ИЛИ устройства блокировки.На чертеже представлена функциональная схема коммутатора дия трех каналов.Коммутатор состоит из канальных ключей 1, 2, 3, выполненных, например, в виде двух параллельно соединенных транзисторов, управляемых по базе и обеспе чивающнх прохождение сигнала в обоих направлениях, ячеек переключения 4, 5, 6, каждая из которых состоитиэ последом- тельно соединенных элемента И 7, эиеме- та задержки 8 "я двух ииверторов 9, 10, устройства блокировки 11, состоящихиз последовательно соединеииьгх элементов И 12 и ИЛИ 13. Первый выход элемента И 7 каждой ячейки перекгдочецця 4, 5, 6 соединен с выходом соответствующих ис пог 1 интельиых блоков 14, 15, 16, которые через соответствующие канальные ключи 1, 2, 3 объединены и через трансформатор 17 подключены к входным шинам 18 от центрального устройства, 25 Коммутатор работает следующим образом.В исходном состоянии, когда отсутству= ет запрос от исполнительных блоков 1 4, 50 15, 16 элементы И 7 ячеек переключения 4, 5, 6 заперты запрещающим потенциалом от исполнительных блоков 3.4, 15,16, На выходах ииверторов 9, 10 устанавгиваются соответственно разрешающий З 5и запрещающий потенциалы, Следовательно элементы И 7 подготовиены по:остальным входам, а элемент ИЛИ 13 открыт, и на его выходе устанавливается разрешаюигий потенциал зв счет которого на 40выходе элемента И 12 также устанавливается разрешающий потенциал, хотя на втором его входе присутствует запрещающий потенциал с выхода второго иивертора 10. При этом канальный ключ 3. открыт, а квиолыгые ключи 2, 3 закрь.ты,Это состояние обеспечивает обмен информации через капальиьгй ключ 1 по запросуот центрального устройства и режим коьтропя канала связи, 50Режим контроля канала реализуется засчет периодической посылки контрольногокода нз центрального устройства но входным шипом 18 через канальный ключ 1иа исполнительный блок 14, когорый, при 55няв код и проверив его, посылает в централыюе устройство резупьтатъ проверки о состоянии капала. 80При наличии запроса от центральногоустройства сигнал запроса с адресом исполнительного блока поступает через каналыгый кгиоч 1 на исполнительный блок14, согласно которому через один из иполнительных блоков 14, 3.5, 16 на одном из управляющих входов соответствующей ячейки переключения установится разрешающий потенциал,При нвли гни запроса с адресом исполнительного блока 14 разрешающий потенциал поступает на вход элемента И 7 ячейкп 4. На выходе элемента И 7 установится разрешающий потенциал, а на входахпнвертороь 9, 3. 0 - соответственно запрещающий и разрешающий иотешгпалы. Навходах элемента ИЛИ 13 и элемецта И 7ячеек 5, 6 установится заирелающий потенциал, С выхода элемента И 3.2 поступит запрещающий потенциал, иа другойвход которого поступит разрешающийпотенциал и установит разреиающий потенциал иа его выходе. Тем самым подтвердится открытое состошгие канального кгиоча 1. По окончании разрешающего потенциала на управляющем выходе исполнительногоблока 14 коммутатор вернстся в исходноесостояние и установится режим контроляканала.При поступлешиг из центрального устройства запроса с адресом исполнительногоблоке 15 или 16 этот запрос пройдетчерез квивпьггьгц ключ 3 и поступит иа иополиительиый блок 14, которьй включитсоответствующий исполнительный блок 15или 3.6, При атом иа одном из входов элемента И 7 соответствующей ячейки перекгпочения 5 или 6 установится разрешаюший потенциал и подготовит его к работе,Нв опии из входов элемента ИЛИ 13 пс- ступит разрешающий потенциал, и на первом входе элемента ИЛИ 12 также установится запрещающий потенциал, Одновременно ив иконе элемента ИЛИ 12 с выхода ячейки переключения 4 поступит такжезапрещающий потенциал, и канальный кгпоч1 будет заперт заблокирован), Разрешающий потенциал, поступивший иа вход ячейки переключения 5 или 6, откроетсоответствующий каиапыый ключ 2 или 3. Поокоичоиии разрешающего потенциала отисиолиитегииого блока коммутатор вернется в исхогшое состояние.Необхопимую длительность вкгючения,квиальиого ключа, в течение которого ире.исходит передача информации, устанавливает испогпгительный блок и один из канальных кгючей находится в открытом состояИсточники шформации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 549890, кл, Н 03 К 17/02,25 12.75.2, Справочник по телеметрии, Под ред.Э. Грюнберга. Машиностроедие", М1971, с. 52, рис, 1-18,5 744иии до тех пор, пока на входе блока переключения присутствует разрешающий потенциал. При установке связи по инициативе исполнительного блока, коммутатор работает аналогично описанному, тол ко вэтом случае команду запроса формируетсам исполнительный блок. Пусть запроспоступил от исполнительного блока 1 4и открыл приэтом канальный ключ 1.Если в этот момент от одного из исполни- Отельных блоков 15 или 16 или одновременно от обоих поступит на вход соответствующих блоков переключения разрешающий потенциал, то коммутатор не переключится до тех пор, пока на входе ячейки переключения 4 присутствует разрешающий потенциал, Исполнительные блоки 15и 16, от которых поступил запрос, находятся в режиме ожидания,Как только с выхода исполнительногоблока 1 4 установится запрещающий потенциал, коммутатор переключится и откроется канальный ключ 2 или 3, Если поступил одновременно запрос от обоих исполнительных блоков 15 и 16, открывается 25канальный ключ 2 при условии, что времязадержки в ячейке переключения 5 меньше, чем в ячейке переключения 6, азатем после окончания разрешающего вэтенциала от исполнительного блока 1 5 откро- зОется канальный ключ 3.Это происходит за счет того, что поокончании. разрешающего потенциала с выхода исполнительного блока 1 4 переднийфронт единичного сигнала с выхода инвер- З 5тора 9 ячейки перекпючения 4 поступаетодновременно на входы ячеек переключения5 и 6. Элементы задержки 8 обеспечивают различную длительность задержки этого фронта. За счет этого запрещающий по-Отенциал на выходе инвертора 9 ячейкипереключения 5 появится раньше и запретячейку переключения 6, а разрешающий потенциал с инвертора 10 откроет ключ 2.Введение устройства блокировки в кбм мутатор расширяет область его применения,980 6так как обеспечивает обмен информацией вдвухстороннем направлении но инициативецентрального устройства и исполнительныхблоков. Это позволяет повысить коэффици-ент использования каналов. Кроме того,благодаря устройству блокировки можнообеспечить режим контроля каналов. ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Коммутатор, содержащий п канальных ключей, соединенных с исполнительными блоками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в него введеныячеек переключения, каждая из которых состоит из соединенных последовательно элемента И, элемента задержки и двух инверторов, а также устройство блокировки, выполненное на соединенных последовательно элементах И и ИЛИ, причем первый вход элемента И каж дой ячейки переключения соединен с выходами соответствующих исполнительных блоков, при этом выход первого инвертора каждой ячейки переключения соединен с соответствующим входом элемента И устройства блокировки и другими входами элемента И остальных ячеек, кроме того, выходы второго инвертора каждой ячейки переключения соединены с входом соответствующего канального ключа непосредсчь венно, кроме первой ячейки, вход которой подключен к указанному выше входу через элемент ИЛИ устройства блокировки.