Устройство для контроля и управления источниками информации

(51) 1) 1828369 з) А 1 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СС ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕБИ к авторскому тельс Мо 13водственное объединение поавтотракторному оборудован Г; Ножников В.М.детельство СССР й 1755 Я КОНТРОЛЯ И УПРАВ(21) 4928144/09 (22) 16.04.91 (46) 10.05.95 Бюл (71) Научно-произ автоэлектронике и "Автоэлектроника" (72) Израильсон Л (56) Авторское сви 6 06 Е 13/38, 1988 (54) УСТРОЙСТВ ЛЕНИЯ ИСТОЧНИКАМИ ИНФОРМАЦИИ (57) Использование: электросвязь. Сущность изобретения: устройство содержит г блоков (1. 1.г) управления и сигнализации, 1 анализатор (2) немультиплексированных сигналов, с формирователей (3.13.ц) мультиплексированного сигнала, п селекторов (4.14.п) каналов и и блоков (5.15 л) преобразования сигналов. 1.1-2-3, 1-4.1-5.1, 1.2-2, , 1.г, 2-32, 2-3.ц, 3.1-42-5.2, 3.1-4.р.р, З.ц - 4 л - 5 п 2 ип.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для контроля и управления датчиками информации и другими объектами управления.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.На фиг,1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - диаграммы, поясняющие его работу.Устройство для контроля и управления источниками информации содержит блоки 1.11.г управления и сигнализации, анализатор 2 немультиплексированных сигналов,формирователи 3.13,ц мультиплексированного сигнала, селекторы 4.14 и каналов, блоки 5.1.5,п преобразования сигналов.Устройство работает следующим образом.Источники информации (на фиг.1 не показаны) могут объединяться в группы по территориальному или функциональному признаку. В случае, если йредлагаемое устройство используется для организации контроля,и управления, например, в автомобиле, в одну группу могут входить такие источники информации, как лампы светотехнического блока автомобиля. Возможны и другие признаки включения источников информации, Каждая группа источников информации подключается к абонентским выводам соответствующего блока 5 преобразования сигналов. По сигналам от блоков 1,1,1.г управления и сигнализации осуществляется мультиплексный обмен сигналами контроля и управления. При этом мультиплексный обмен включает передачу управляющих сигналов от одного из блоков 1 через анализатор 2 немультиплексированных сигналов, соответствующие формирователь 3 мультиплексированного сигнала, селектор 4 каналов и блок 5 преобразования сигналов к источникам информации, подключенным к абонентоким выводам блока 5. Сигналы контроля поступают от источников информации, в качестве которых могут быть либо датчики (например, температуры, уровня топлива и т.п.), подключенные к соответствующим абонентским выводам блоков 5, через соответствующие селекторы 4 каналов, формирователи 3 мул ьтиплексиройан ного сигнала, анализатор 2 немультиплексированных сигналов к соответствующему блоку 1 управления и сигнализации. Блоки 1 управления и сигнализации могут быть территориально разнесены например, приборный щиток, органы управления, расположенные на рулевой колонке транспортного средства и т,п.).К каждому формирователю 3 мультиплексированного сигнала подключены независимые друг от друга группы селекторов4 каналов: 4.1.4.в, 4./гп + 1/.4.р,4,/р+1/4,К 4./1+1/4,п. Отметим, что вкаждой из упомянутых групп соединениемежду селекторами 4 каналов может бытьвыполнено в виде кольца. что повышает надежность мультиплексного обмена в уст-.ройстве, например, в соответствии салгоритмом, поясняемым фиг.2.Временной интервал, в течение которого осуществляется однократный обмен информационными сигналами с каждымисточником информации, называется сверхцикловым интервалом (СЦИ), Каждый СЦИразделен на м равных между собой по длительности цикловых интервалов (ЦИ), причем м может быть равно суммарномуколичеству селекторов 4 каналов (т,е. м = п),На фиг.2 а в качестве примера принято м =8.Все селекторы 4 каналов, подключенные к одному формирователю 3, могут бытьпоследовательно пронумерованы, а номерЦИ в общем случае соответствует порядковому номеру селектора 4 каналов, Из этогоследует, что в течение одного ЦИ осуществляется обмен информационными сигналамимежду источниками информации, подключенными к абонентским выводам соответствующего блока 5 преобразования сигналов,и блоком 1 управления и сигнализации.Каждый ЦИ разделен на и равных междусобой по длительности канальных интервалов (КИ), Количество КИ в ЦИ определяетсямаксимальным количеством источников информации, подключенных к абонентскимвыводам любого из блоков 5 преобразования сигналов, Наа фиг, 26 для примера показан ЦИ, разделенный на 32 КИ, т.е. и = 32,Совокупность номера ЦИ и номера КИ определяет адрес конкретного источника информации в СЦИ. Возможен, естественно, имультиплексный обмен, при котором перенумеровываются последовательно все селекторы 4 каналов, подключенные к одномуконкретному формирователю 3 мультиплексированного сигнала,В начале каждого СЦИ и ЦИ передаютсясинхросигналы, посредством которых обеспечивается синхронизация по циклам исверхциклам. На фиг.2 в и 2 г приведены примеры возможного вида циклового (фиг.2 в) исверхциклового (фиг, 2 г) синхросигналов,Следует отметить, что синхросигналы передаются в течение КИ с номерами 01 и 02, атакже, что сигнал, соответствующий сверх 1828369цикловому синхросигналу (фиг. 2 г), передается в течение 01 и 02 КИ циклового интервала с номером 00, а сигнал, соответствующий цикловому синхросигналу (фиг. 2 в), передается в течение 01 и 02 КИ каждого из ЦИ с номерами 01-07.Информационные сигналы передаются в течение канальных интервалов с номерами 03 - 32 (фиг. 2 б), при этом каждый из этих КИ имеет вид, например, такой, как это показано на фиг.2 д, т,е. в начале каждого КИ всегда передается, сигнал, соответствующий логической единице (защитный интервал), а затем - сигнал, соответствующий либо логическому нулю, либо логической .единице (информационный интервал) в зависимости от вида передаваемой информации. Длительность защитного и информационного интервалов могут быть равны между собой и, например, равны периоду тактового колебания, частота которого определяет скорость обмена информационными сигналами в пределах СЦИ. Из приведенного описания алгоритма следует, что в течение времени, равного одному СЦИ, последовательно будет осуществлен информационный обмен между источниками информации, подключенными к абонентским выводам блоков 5, и блоками 1 управления и сигнализации,Анализатор 2 немультиплексированных сигналов необходим для преобразования (логической обработки) сигналов, формируемых на выходах блоков 1 управления и сигнализации в зависимости от адреса конкретного сигнала и от сигналов, отображающих работоспособность конкретных источников информации. Поясним сказанное, Во-первых, посредством анализатора 2 немультиплексированных сигналов осуществляется распараллеливание некоторых сигналов управления (например, при включении габаритных огней в автомобиле должны одновременно загораться несколько ламп, подключенных в качестве источников информации к абонентским выводам разных блоков 5 преобразования сигналов), Вовторых, в зависимости от состояния (исправности) отдельных источников информации (ламп или показаний датчиков) и вида сигнала управления, поступающего на анализатор 2 немультиплексированных сигналов от соответствующего блока 1 управления и сигнализации, анализаторе 2 немультиплексированных сигналов формируются новые сигналы управления, Например, при отказе одной из ламп (допустим, одной лампы дальнего света в автомобиле) и поступлении сигнала на ее включение, в анализаторе 2 формируется новый сигнал 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 управления (например, включение лампы ближнего света в том же светотехническом блоке), т.е. обеспечивается реконфигурация (изменение) сети, Возможны и другие функции, реализуемые анализатором 2 немультиплексированных сигналов, Это повышает надежность работы устройства. Естественно, что при отсутствии необходимости логической обработки сигналов управления, сигналы, поступающие на линейные входы анализатора 2 немультиплексированных сигналов, могут транслироваться на выход анализаторе 2 без изменений,Формирование синхросигналов (фиг, 2 в, г) и распределение сигналов, соответствующих каждому из источников информации, осуществляется посредством формирователей 3 мультиплексированного сигнала, в каждом из которых осуществляется также согласование параметров логических сигналов и сигналов, передаваемых на соответствующие селекторы 4 каналов. Необходимость такого согласования вызвана возможной передачей сигналов на селекторы 4 каналов по линиям связи большой протяженности, При этом линия связи может быть выполнена, например, в виде как симметричной, так и несимметричной цепи,Формирование линейного (мультиплексированного) сигнала из сигналов, имеющих место на абонентских выводах анализатора 2 немультиплексированных сигналов, и обратное преобразование осуществляется в каждом из формирователей 3 мультиплексированного сигнала посредством мультиплексоров и демультиплексоров соответственно (не показаны на фиг.1).Посредством селекторов 4 каналов осуществляется согласование параметров сигналов в линиях, соединяющих линейные выводы соответствующих селекторов 4 каналов с абонентскими выводами соответствующих формирователей 3 мультиплексированного сигнала, с параметрами сигналов, обрабатываемых в селекторах 4 каналов. Кроме того, посредством каждого из селекторов 4 каналов осуществляется мультиплексирование-демультиплексиров ание сигналов,Мультиплексный обмен информацией осуществляется таким образом, что часть времени данного ЦИ селекторы 4 каналов, например, передают информационные сигналы. а часть времени принимают. При этом соответствующий формирователь 3 мультиплексированного сигнала в то же ЦИ сначала принимает информационные сигналы, а затем передает, Последовательность передачи и приема в устройстве определяется путом подачи постоянного сигнала на соот1828369 ветствующий вход установки режима работы селектора 4 либо в виде логической единицы, либо в виде логического нуля. При необходимости изменение последовательности передачи и приема в соответствующем селекторе 4 каналов можно сделать и оперативно, например, по команде от соответствующего блока 1 управления и сигнализации, подключив один иэ абонентских выводов блока 5 к соответствующему входу установки режима работы селектора 4.Адрес ЦИ, соответствующий мультиплексному обмену с конкретным селектором 4 каналов, отображается постоянным многоразрядным кодовым числом, подаваемым на вход установки адреса селектора 4 каналов. Количество разрядов адресного кодового числа определяется количеством ЦИ в СЦИ. При необходимости сигналы, поступающие на вход установки адреса селектора 4, можно изменить и оперативно (изменяя тем самым номер ЦИ), например, аналогично изменению сигналов, подаваемых на его вход установки режима работы,В случае короткого замйкания или обрыва цепи между любым абонентским выводом соответствующего формирователя 3 мультиплексированного сигнала и соответствующим селектором 4 каналов предаварийная комбинация сигналов на абонентских, выводах последних не изменяется, что исключает формирование ложных сигналов управления и тем самым также повышает надежность работы устройства.При необходимости расширения функциональных возможностей устройства вывод любого (или всех) блоков 1 управления Формула изобретения УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКАМИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый блок управления и сигнализации, первый формирователь мультиплексированного сигнала и в селекторов каналов, линейные выводы которых соединены с первым абонентским выводом первого формирователя мультиплексированного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, введены анализатор немультиплексированных сигналов, блоки управления и сигнализации с второго по г-й, формирователи мультиплексированного сигнала с второго по о-й, селекторы каналов с (в + 1)-го по и-й и п блоков преобразования сигналов, при этом выводы блоков управления и сиги сигнализации может быть подключен не к соответствующим линейным выводам анализатора 2 немультиплексированных сигналов, а к абонентским выводам блоков 5,5 Предлагаемое устройство предназначено для передачи как двоичных, так и аналоговых сигналов. В зависимости от вида передаваемых сигналов реализация блоков 5 преобразования сигналов может быть раз 10 ной, В общем случае блок 5 преобразования сигналов необходим для непосредственного подключения к источникам информации. 8 случае передачи двоичных сигналов посредством блока 5 преобразования сигна 15 лов может осуществляться гальваническая развязка между цепями непосредственного подключения источников информации (например, ламп) и цепями управления, а также между цепями контроля (диагностики исп 20 равности источников информации), В случае передачи аналоговых сигналов посредством блока 5 преобразования сигналов осуществляется преобразование аналоговых сигналов, поступающих от источников25 информации (например, датчиков температуры, уровня топлива и т.п,), в сигналы, пригодные для мультиплексного обмена, и для обеспечения гальванической развязки, аналогичной рассмотренной выше,30 Иэ рассмотрения принципа работы устройства следует, что совокупность анализатора 2 немультиплексированных сигналов и формирователей 3 мультиплексированного сигнала может быть реализована как аппа 35 ратным, так и программным образом, например, на основе микропроцессоров или микроЭВМ,нализации соединены с соответствующи ми линейными выводами анализаторанемультиплексированных сигналов, каждый из абонентских выводов которого ,соединен с линейным выводом соответствующего формирователя мультиплекси рованного сигнала, каждый из абонентских выводов которого соединен с линейными выводами соответствующих селекторов каналов, абонентские выводы каждого из которых соединены с линейными выводами соответствующего блока преобразования сигналов, абонентские выводы которого являются входами и выходами сигналов соответствую щих источников информации, а первыйи второй управляющие входы каждого селектора каналов являются входами установки соответственно режима работы и адреса,1828369 Составитель В.СмирноваТехред М.Моргентал Корректор Н.Бобкова Редактор Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ 272 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101