Адаптивный коммутатор телеизмерительной системы

(56)877 тельство СССР 19/28, 1980 ю АДАЛТИВНЫЙ КОММУЬНОЙ СИСТЕМ.Изобретение отниям и может бнтптивных системаЦель - повыше АТОР ТЕЛЕИЗМЕИТЕЛ57) осится к телеи ь использовано мере в и управ ен ыстродеис и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР 4369637/24-2426.01.8815.09,89. Бюл.34Ленинградский электротехническийтут им, В,И, Ульянова Ленина)Е.М. Антонюк, С,Н. Долинов,Колосова, В.В. Окулова11 Урнгин621,398(088.8)Авторское свнде597, кл, С 08 С ЯЦ 1508260 вия и точности эа счет перехода наравномерную передачу беэ адресов приобщей высокой активности входных сигналов, Адаптивный коммутатор телеизмерительной системы содержит нформационные каналы 1, объеди 1 енине по двав группы 2 и выполненные на преобра -зователе 3 погрешности аппроксимации,элементах И 22,26,27, к.ючах 5,6,блоке 7 сравнения, триггерах 8 и 23,регистрах 9,15, дискриминаторе 10,дешифраторах 11, 19, генераторах 12и 28 импульсов, блоках 3 запуска,счетчиках 14, 25, блоке 16 считывания, аналого-цифровом преобразователе 17, формирователе 18 кода адреса,сумматоре 20, пороговом блоке 21,переключателе 24. 1 ил.60 импульсов,3 15082Изобретение относится к телеизмерениям и может быть. использовано вадаптивных системах связи и управления,Цель изобретения - повышение быстродействия и точности коммутатора засчет перехода на равномерную передачубез адресов.На чертеже изображена структурная Облок-схема адаптивного коммутаторателеизмерительной системы.Адаптивный коммутатор содержитинформационные каналы 1, попарно объединенные в группы 2, каждый инфармационный канал 1 состоит из преобразователя 3 погрешности аппроксимации,предназначенного для Формирования вканале сигнала, пропорционального текущей погрешности аппроксимации измеряемого параметра, элемента И 4,управляющего ключом 5, и ключа 6,Каждая группа 2 содержит также блок7 сравнения, служащий для выявленияканала с максимальной (из двух сравниваемых) погрешностью, П-триггер 8,предназначенный для Фиксации состояний выходов блока 7 сравнения.Адаптивный коммутатор содержиттакже регистр 9 адреса, предназначенный для хранения кода адреса выбранного канала, амплитудный дискриминатор 10, осуществляющий последовательный анализ погрешностей группканалов, дешифратор 11 адреса,пРедназначенный для управления ключами 6и сброса преобразователей 3, первыйгенератор 12 импульсов и блок 13 запуска, управляющие работой двоичногосчетчика 14, выходной регистр 15, 40осуществляющий хранение кода адресавыбранного канала 1 в течение циклаработы коммутатора, блок 16 считывания, предназначенный для преобразования параллельного кода адреса и инФормации выбранного канала в последовательный код и для синхронизации работы всего адаптивного коммутатора,АЦП 17, образующий цифровой кад информации выбранного канала 1, Формирователь 18 кода адреса, которыипредставляет собой адресно управляемый коммутатор логических сигналови предназначен для Формирования кодамладшега разряда адреса выбранногоканала, дешифратор 19 группы, служащий для управления 0-триггерами 8и элементами И 4, сумматор 20, предназначенный для создания сигнала,пропорционального сумме погрешностей аппроксимации от всех каналовкоммутатора. Пороговый блок 21, элемент И 22 и триггер 23, служащие для формирования логического сигнала при, достижении суммарной погрешностью аппроксимации определенного значения, переключатель 24, служащий для подключения к дешифратору 1 адреса выходного регистра 15, либо счетчика 25 в зависимости ат режима работы, элементы И 26 и 27 и второй генератор 28 импульсов, служащие для задания режима работы. Частота генератора 28 определяется в соответствии с частотой пропускания канала связи при равно-. мерном опросе без передачи адресов,Амплитудный дискриминатор О может быть выполнен на запоминающем устройстве (емкостная "память"), импульсном усилителе и пороговом блоке,Блок 16 считывания может быть выполнен, например, с использованиемэлементов И по числу разрядов кодаадреса и информации, элемента ИЛИ, регистра (распределителя импульсов),генератора и формирователя маркерных Переключатель 24 мажет быть выполнен на элементах И, ИЛИ, НЕ.Адаптивный коммутатор работает следующим образом,Если суммарная погрешность на выходе сумматора 20 не превышает заданного значения, то пороговый блок21 не срабатывает, элемент И 22 закрыт, на первом входе триггера 23"0", на втором входе "1", соответственно элемент И 27 закрыт, а элемент И 26 открыт и коммутатор работает в режиме адаптивной коммутациис передачей адреса, При этом на выходах преобразователей 3 непрерывно Формируются сигналы, пропорциональные текущий пагрешнбсти аппроксимации измеряемого параметра. Выходные сигналы каждой пары преобразователей 3 группы 2, сравниваются между собой при помощи блока 7 сравнения, на выходе которого появляется "1", если сигнал от верхнегопо схеме преобразователя 3 превышает сигнал от нижнего . При обратной ситуации на выходе блока 7 сравнения появляется 0 цСинхронизирующий импульс с второго (синхронизирующего) выхода блока 16 считывания открывает блок 1360 6дискриминатора 10 появляется сигнал,который разрешает запись двоичногокода счетчика 14 в параллельный регистр 9 адреса. Если амплитуда входного импульса меньше амплитуды импульса от предыдущей группы, то перезапись кода в регистр 9 адреса неосуществляется, Таким образом, послеобегания дешифраторам 19 всех группв старших разрядах регистра 9 адресаоказывается записаювм двоичный кодадреса группы 2 с максимальной погрешностью аппроксимации. Б младший разрядрегистра 9 адреса при каждой перезаписи записывается адрес канала 1 вгруппе 2 "1" или "О" в зависимостиат состояния соответствующего Р-триггера 8. Адрес канала в группе образуется при помощи Формирователя 18,который представляет собой логический коммутатор, имеющий и-коммутируемых входов и ш=1 оо п адресных входов(где и - количество групп 2, равноеполовине количества каналов 1), Схема формирователя 18 строится такимобразом, что выход принимает логическое состояние того коммутируемоговхода, адрес которого в виде двоичного кода имеется на адресных входахформирователя 18. После обеганиядешифратором 19 всех групп 2, припоявлении логической "1" на послед -нем выходе дешифратора 19 группы блок13 запуска закрывается и работа адаптивного коммутатора останавливается,К этому моменту в .регистре 9 адресаоказывается записанным код адресаканала 1 с максимальной погрешностью,С приходам синхронизирующего импульсас блока 16 считывания кад адреса переписывается из регистра 9 адреса ввыходной регистр 15, на соответствующем выходе дешифратара 11 адреса появляется сигнал, открывающий ключ 6выбранного канала 1 и сбрасывающийпреобразователь 3 в выбранном канале 1. Одновременно синхронизирующийимпульс запускает АЦП 17, сбрасывает"память" амплитудного дискриминатора 10 и открывает блок 13 запуска.Начинается следующий цикл работы адаптивного коммутатора, в которомодновременно с поиском канала 1 дляпередачи происходит сначала передачаадреса канала 1, выбранного в предыдущем цикле, и одновременно кодирование сигнала в этом канале 1,а затем передача в канал связи кода ин 5 15082 запуска, который состоит из элемента И и управляющего триггера с раздель - ными входами (на чертеже не показаны).Импульсы ат генератора 2 импуль 5 сов через открытый блок 13 запуска поступают на вход счетчикь 14. Двоичный код с выходов счетчика 14 поступает на входы дешифратора 19 группы, на выходах которого поочередно при каждой смене двоичнога кода появляется 1 , воздействующая на второй (синхронизирующий) вход Р-триггера 8 и на первые входы элементов И 4 соответ ствующей группы 2. При этом Р-триггер 8 принимает состояние подключенного к его первому (информационному) входу (Р-входу) выхода блока 7 сравнения. Р-триггер 8 своими выходами уп равляет вторыми входами элементов И 4. Таким образом, в зависимости от того, какая из двух пагрешиастей аппроксимации в группе наибольшая, с появлением сигнала на соответст вующем выходе дешифратора 19 группы открывается либо верхний, либо нижний элемент И 4, при этом открывается соответствующий ключ 5,.и сигнал с выхода преобразователя 3, соответ ствующий наибольшей из двух погрешностей, появляется на общем выходе ключей 5, При этом Р-триггер 8, управляемый передним фронтом импульса от дешифратора 19 группы, после окон 35 чания фронта не изменяет своего состояния и таким образом исключается возможность ситуации, когда при равных погрешностях аппроксимации оба ключа 5 группы имеют одинаковые состояния. Таким образом, на выходах ключей 5 формируется последовательность импульсов, длительность которых равна времени существования "1" на выходе дешифратора 19, а амплитуда каждого импульса равна наибольшей из двух погрешностей в группе 2, Эти импульсы поступают на вход амплитудного дискриминатора 10, который построен по принципу сравнения амплитуды оче редного импульса с заполненным значением амплитуды предыдущего импульса и содержит запоминающий блок, импульсный усилитель и пороговый блок (на чертеже не показаны). Если амплитуда входного импульса превышает амплитуду импульса, поступившего в предыдущий момент времени от предыдущей группы, то на,выходе амплитудногоформации выбранного в предыдущем цикле канала 1,Если же суммарная погрешность аппрОксимации превышает заданное значе 5 ние, что имеет место при высокой активности входных сигналов, то пороговый блок 21 срабатывает и коммутатор переходит в режим безадресной работы с общим маркерным импульсом Этот переход осуществляется в момент окончания цикла адаптивной коммутации. При этом срабатывает элемент И 22 и устанавливает триггер 23 в такое положение, что на его первомч 11 выходе появляется сигнал 1 , при котором в блоке 16 считывания отключаются разряды кода адреса и вырабатывается маркерный импульс, открывается элемент И 27, переключатель 24 подключает ко входу дешифратора 11 адреса счетчик 25;, на втором выходе триггера 23 появляется "О", который закрывает элемент И 26, Начинается последовательный опрос каналов 1 с 25 новой частотой. По окончании передачи параметра одного канала 1 счетчик 25 управляющим сигналом от генератора 28 импульсов через элемент И 27 переключается в следующее поло жение и соответственно будет преобразован и передан код параметра сле - дующего канала 1, Безадресная передача длится один цикл, по окончании его сбрасывается триггер 23, и коммутатор может перейти на адресный режим работы либо продолжает безадресную передачу в зависимости от входного сигнала порогового элемента 21.40Формула из о брет ения Адаптивный коммутатор телеизмерительной системы, содержащий первый генератор импульсов, блок запуска, выход которого соединен с входом первого счетчика, выходы которого соединены с входами дешифратора, первыми входами формирователя кода адреса и первыми входами регистра адре 50 са, выходы которого соединены с первыми входами выходного регистра, выходы которого соединены с первыми входами блока считывания, вторые входы которого соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, первый выход блока считывания является выходом коммутатора, второй выход соединен с вторым входом выходного регистра и первыми входами аналогоцифрового преобразователя, блоказапуска и амплитудного дискриминатора, выход которого соединен с вторым входом регистра адреса, дешифратор адреса, в каждой группе из двухинформационных каналов - триггер иблок сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера, и вкаждом информационном канале группы -ключ, элементы И и преобразовательпогрешности аппроксимации, выход которого соединен с певрым входом первого ключа и одноименным входом блока сравнения, выход элемента И соединен с вторым входом первого ключа,.выходы первых ключей всех информационных каналов объединены и подключены к второму входу амплитудногодискриминатора, выходы дешифраторасоединены с объединенными первымивходами элементов И и вторым входомтриггера соответствующих групп информационных каналов, первый и второйвыходы триггера группы соединены соответственно с вторым входом элемента И первого информационного каналагруппы и вторым входом элемента Ивторого информационного канала группыи соответствующим вторым входом формирователи кода адреса, выход которого соединен с третьим входом регистра адреса, выходы дешифратора адреса соединены с объединенными первыми входамивторых ключей и преобразователей погрешности аппроксимации соответствующих информационных каналов, вторые объединенные входы которых являются соответствующими входами коммутатора, выходы вторых ключей всех инФормационных каналов объединены иподключены к второму входу аналогоцифрового преобразователя, второйвход блока запуска подключен к последнему выходу дешифратора, о т л ич а ю щ и й с я тем что, с цельюповышения быстродействия и точностикоммутатора, в него введены второйгенератор импульсов, второй счетчик,сумматор, пороговый блок, переключатель, триггер и элементы И, выходыпервого и второго генераторов импульсов соединены с первыми входами одноименных элементов И, выходы которыхсоединены соответственно с третьимвходом блока запуска и входом второгосчетчика, выходы второго счетчикасоединены с первыми входами переклю 9 1508260 О чателя, вторые входы и выходы которо- мента И и третьими входами переклюго подключены соответственно к вы- чателя и бпока считывания, второй ходам выходного регистра и входам де- выход триггера соединен с вторыми шифратора адреса, выход сумматора че- входами первого элемента И и третье 5рез пороговый блок соединен с первым го элемента И, третий вход которого входом третьего элемента И, выход ,подключен к второму выходу блока которого соединен с первым входом считывания, входы сумматора подклютриггера второй вход которого под- чены к выходам преобразователей поключен к последнему выходу дешифра грешности аппроксимации соответствую- тора адреса, первый выход триггера щих информационных каналов. соединен с вторым входом второго элеСоставитель Н, Бочарова Редактор О, Спесивых Техред М.Ходанич Корректор М. Васильева Заказ 5545/53 Тираж 518 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1