Коммутатор

ЕП: Слепов ельство ССС 17/04, 1981 мерения,208, рис. Х,: 6.11. осится к изм стности к а Цель изобре и" иГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ по иаащтениям и опе ОПИСАНИ АВТОРСКОМ(57) Изобретение отнтельной технике, в чативным коммутаторамЯО.1 539986 ЗСБРЕТЕН 2ния - повышение быстродействия при создании многоточечной измерительной системы за счет осуществления коммутации с учетом анализа входных сигналов, Указанная цель достигается за счет введения триггеров 9 и 10, эле-, ментов И 11-15, элементов ИЛИ 16 и 17, элементов задержки 18 и 19, одновнбраторов 20 и 21, инвертора 22 путем обееечения подключения соответствующих информационных входов 28-30 к выходам 31-33 сразу после окончания передачи инФормации по предыдущему входу. 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике, в частности к адаптивным коммутаторам.Целью изобретения является повышение быстродействия коммутатора за счет осуществления коммутации с учетом анализа входных сигналов.На фиг.1 приведена функциональная схема коммутатора; на фиг.2 - времен" 10 ная диаграмма сигналов, поступающих на информационные входы коммутатора.Коммутатор на М каналов (см.фиг1) содержит три 1 руппы 1-3 элементов И, каждая из которых содержит Ю элементов И, первый - третий элементы ИЛИ 4-6, дешифратор 7, счетчик 8, два триггера 9 и 10, пять элементов И 11-15, четвертый и пятый элементы ИЛИ 6 и 17, два элемента 18 и 19 задержки два одновибратора 20 и 21 и инвертор 22. При этом первые входы первых элементов И 1. 1, 2. 1 и 3. 1 каждой из групп 1-3 элементов И соединены с первым выходом 23 дешифратора 7, первые входы вторьцс элементов И 1.2, 2.2 и 3.2 соединены с вторым выходом 24 дешифратора 7 и т.д., первые входы И-х элементов И 1.И, 2.И и 3,0 соединены с И-м выходом 25 дешифратора 7. Выходы элементов И первойгруппы элементов И соединены с. входами первого элемента ИЛИ 4. Выходы элементов И второй35 группы 2 элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ 5. Выходы элементов И третьей группы 3 элементов И соединены с входами третьего элемента ИЛИ 6. Счетный40 вход и К-вход,учетчика 8 соединены соответственно с первым 26 и вторым 27 управляющими входами коммутатора. Выходы счетчика 8 соединены с входа- ми дешифратора 7. Вторые входы эле ментов И всех групп 1-3 элементов И являются информационными входами 28-30 коммутатора, Счетный вход счет". чика 8 соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ 16, К-вход счетчика 8 соединен с первым входом элемента ИЛИ 16 и с вторым входом пятого элемента ИЛИ 17. Выход элемента ИЛИ 16 соединен с входом элемента 18 задержки, выход которого соединен с входом одновибратора 20. Выход одновибратора 20 соединен с вторым входом первого элемента И 11, выход которого соединен с 8-входом триггера 9, выход которого соединей с вторыми входами элементов И 12 и 14Выход элемента ИЛИ 4 соединен с первым входом элемента И 12 и входом одновибратора 21. Выход элемента ИЛИ 5 соединен с первым и вторым входами элемента И 13. Выход элемента ИЛИ 6 соединен с первым входом элемента И 14 и вторым входом элемента И 15. Выход элемента И 12 соединен с Б-входом триггера 10 и является первым выходом 3 1 коммутатора. Выход элемента И 13 является вторым выходом 32 коммутатора. Выход элемента И 14 является третьим выходом 33 коммутатора. Выход элемента И 15 соединен с входом элемента 19 задержки, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 17, выход которого соединен с К-входами триггеров 9 и 10. Выход триггера 10 соединен с первым входом элемента И 15. Выход одновибратора 2 1 соединен с входом инвертора 22, выход которого соединен с первым входом элемента И 11.На фиг,2 приняты следуюшие обозначения; 34 - начальный импульс,поступающий на входы 28.1, 29.1 и 30.1, 35 - масштабные импульсы, поступающие на входы 28.2, 29.2 и 302," 36 - конечный импульс, поступающий на входы 28.3, 29.3 и 30.3.Коммутатор предназначен для поочередного подключения сигналов в виде интервалов времени, поступающих от И датчиков, к входу преобразователя интервалов времени в код, Эти сигналы состоят из начального импульса Н, поступающего на входы 28.1, 29.1 и 30.1, масштабных импульсов, поступающих на входы 28.2, 29,2 и 30,2, и конечного импульса К (см.фиг.2), поступающего на входы 28,3, 29.3 и 30.3. Импульс Н синхронизирован с одним изимпульсов С.Сигналы на информационных входахкоммутатора присутствуют постоянно,но полезная информация содержитсятолько на интервалах между импульсомН и импульсом С, возникающим послеимпульса К. Сигналы, поступающие наинформационные входы коммутатора,между собой не связаны, и поэтому ониразмещены во времени по отношениюдруг к другу неопределенным образом.Коммутатор подключает очередной ка"нал связи с датчиком, вырезает из10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 15 поступающей информации и выдает на выход интервал, содержащий полезную информацию, ограниченную импульсами Н и С, следующим после К. При этом импульс Н защищен от искажений, возможных при переключении канапов,что важно при измерении малых величин, когда сигналы Н и К сближены. Кроме того, исключена передача смешанного сигнала, который содержит импульс Н от одного датчика, а импульс К от следующего.Работа коммутатора начинается с поступления импульса сброса на вход 27. При этом счетчик 8 обнуляется и дешифратор 7 выдает сигнал на выход 23, который открывает элементы И 11, 2.1 и 3.1. Импульс сброса, пройдя через элемент ИЛИ 17, сбрасывает триггеры 9 и 10. Низкий уровень с выхода триггера 9 запрещает прохождение сигналов Н и К от вновь под" ключенного датчика на выход коммутатора. Низкий уровень с выхода триггера 10 запрещает прохождение импульса К с выхода элемента ИЛИ 6 через элемент И 15, линию задержки 19 и элемент ИЛИ 17 на К-вход триггера 9Кроме того, импульс сброса с входа 27 проходит через элемент ИЛИ 16, задерживается в элементе 18 задержки на время, которое должно быть больше времени, необходимого для переключения коммутатора, а также больше времени задержки, создаваемой элементом 19, которая больше длительности импульса К, и возбуждает одновибратор 20, на выходе которого возникает импульс, длительность которого приблизительно равна утроенной длительности импульса Н.Если сразу после переключения коммутатора на новый канал на выходе элемента ИЛИ 4 возникает начальный импульс Н, то он может оказаться укороченным по сравнению с импульсом Н, выданным датчиком. Такой импульс Н не должен быть пропущен на выход 31 коммутатора. Поэтому импульс Н одно- вибратором 21 удлиняется, инвертируется на инверторе 22 и поступает на первый вход элемента И 11 как сигнал, запрещающий прохождение импульса от одновибратора 20. Этот случай является очень маловероятным, В результате запрета на прохождение импульс от одновибратора 20 устанавливает триггер 9 в состояние, разрешающее про 39986 6 хождение сигналов Н и К через элементы И 12 и,14, когда импульс Н уже исчезнет и благодаря этому не поступит на выход 31 коммутатораЭлемент И 13, входы которого объединены, делает такую же задержку,как и элементы И 12 и 14. Благодаря этому взаимное расположение импульсов Н, С и К во времени после прохождения их через коммутатор сохраняется таким же, каким было на входе коммутатора,Импульс К, возникший после установ" ки триггера 9, не может пройти через элемент И 15, так как от триггера 10 поступает запрещающий сигнал. Следующий импульс Н проходит на выход 31 коммутатора и взводит триггер 10.Благодаря этому следующий импульс К проходит через элемент И 15, задерживается в элементе 19 задержки на время, достаточное для прохождения импульса К через элемент И 14, проходит через элемент ИЛИ 17 и сбрасывает триггеры 9 и 10, Прохождение импульсов Н и К через элементы И 12 и 14 запрещается, как и сброс триггера 9 после его установки. Таким образом, логика коммутатора подготовлена к поступлению сигнала "Конец преобразования" (КП) на вход 26, Этот сигнал должен поступать не ранее, чем через интервал 1времени Т ) - ., где Г - частота слесдования импульсов С, минимальная по множеству из И используемых датчиков. Это необходимо для того, чтобы успел пройти на выход 32 коммутатора хотя бы один импульс С, следующий за импульсом К, который используется для определения положения импульса К на интервале между двумя соседними импульсами С,Рассмотренный случай, когда передний фронт импульса на выходе одновибратора 20 совпадает с импульсом на выходе инвертора 22 очень редкий и поэтому возникающий здесь пропуск одного импульса Н не может заметно сказаться на быстродействии коммутатора.При поступлении импульса КП на вход 26 счетчик 8 переходит в следующее состояние. Дешифратор 7 в соответствии с состоянием счетчика 8 выдает разрешающий уровень на следую" щий выход (например, 24) и снимает его с предыдущего выхода (например, 23). В результате происходит подключе 153998 бние следующей группы информационныхвходов (например, 29.1-29.3) к выхо"дам 31-33,В отличие от импульса сброса импульс КП не сбрасывает триггеры 9 и510,так как они уже сброшены импульсом К,Импульс КП проходит через элементы16 и 18, возбуждает одновибратор 20.ЕСли передний фронт импульса на выходе одновибратора 20 совпадает с переднйм фронтом импульса Н, то дальнейшая работа коммутатора происходит,к 4 к описано выше.1Если же импульс Н поступает позже, 15то после того, как сигнал одновибратора 20 пройдет через элемент И 11,на первом входе которого присуТствуетразрешающий сигнал от инвертора 22,триггер 9 срабатывает и разрешаетпрохождение импульсов Н и К через логические элементы И 12 и 14. ИмпульсН устанавливает триггер 10, которыйвыдает разрешающий уровень на первыйвод элемента И 15. Запрет на первомвходе элемента И 11, вызванный импульсом Н, не влияет на работу коммутатора, так как в это время триг".гер 9 уже установлен. Импульс К, задержанный в элементе 19, проходит через элемент 17 и сбрасывает триггеры9 и 10. Коммутатор подготовлен кпоступлению следующего импульса КПна вход 26.35Дальнейшая работа коммутатора является случайной последовательностью, састоящей из двух описанных случаевФормула изобретенияКоммутатор на М каналов, состоящйй из трех групп элементов И, каждая из которых содержит Я элементов И, первый - третий элементы ИЛИ, дешиф 45 ратор и счетчик, первые входы одноименных элементов И каждой группы элементов И объединены между собой и соединены с соответствующим выходом дешифратора, вторые входы элементов И каждой группы элемейтов И являютсяинформационными входами, выходы элементов И каждой группы соединены свходами соответствующего элемента ИЛИ,счетный вход и К-вход счетчика соединены соответственно с первым и вторым,что, с целью повышения быстродействия,в него введены два триггера, Ъять элементов И, четвертый и пятый элементыИЛИ, два элемента задержки, два одновибратора и инвертор, счетный входсчетчика соединен с вторым входом четвертого логического элемента ИЛИ,К-вход счетчика соединен с первымвходом четвертого и с вторым входомпятого элементов ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен черезпоследовательно соединенные первыйэлемент задержки и первый одновибра"тор с вторым входом первого элементаИ, выход которого соединен с Я-входомпервого триггера, выход которого соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И, выход первогоэлемента ИЛИ соединен с первым входомвторого элемента И и через последовательно соединенные второй одновибратор и инвертор с первым входом первого элемента И, выход второго элемен"та ИЛИ соединен с первым и вторым вхо"дами третьего элемента И, выход третьего элемента ИЛИ соединен с первымвходом четвертого и с вторым входомпятого элементов И, выход второгоэлемента И соединен с Я-входом второго триггера и первым выходом коммутатора, выходы третьего и четвертогоэлементов И соединены соответственнос вторым и третьим выходами коммутатора, выход пятого элемента И соединен через второй элемент задержки спервым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с К-входами первогои второго триггеров, выход второготриггера соединен с первьк входомпятого элемента И.1539986Составитель А. Чаховскийактор Л. Веселовская Техред Л.Олийнык . Корректор Э. Лончакова Заказ 230 Тираж 651 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент , г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 1