Устройство для управления матрич-ным коммутатором

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетскикСоциалисгическикРеслублик щ 832719по делам нэобретеннй и открытий Дата опубликования описания 28,05.81 ч(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МАТРИЧНЫМ КОММУТАТОРОМИзобретение относится к автоматике, а именно к измерительной и вычислительной технике, и может быть использовано для управления матричным коммутатором, входящим в состав сложных систем, в частности систем автоматизации научных исследований (САНИ) и автоматических испытательных систем (АИС) для средств электрических измерений.Известны устройства управления коммутатором, в состав которых входит счетчик, задающий генератор, триггер блокировки, элементы ИЛИ и И, инвертор, формирователь адреса и дешифратор адреса, в которых входы счетчика подключены к выходу задающего генератора и выходам формирователя адреса, Эти устройства позволяют повысить помехоустойчивость и исключить неопределенность управления нулевым каналом коммутатора 111.Недостатком этих устройств является их непригодность для управления матричным коммутатором и отсутствие контроля правильности работы.Известно устройство управления матричным коммутатором, содержащее триггеры по числу групп координатных обмоток коммутатора, входы которых подсоединены к адресным шинам и шинам синхронизации и сброса, а первые выходы через логические элементы подключены к внешним выводам 5 соответствующих групп координатных обмоток, операционный триггер, входы которого подсоединены к шине включение-выключение и шинам синхронизации и сброса,и груп-.пу лотических элементов по числу строк матрицы коммутатора, первые входы которых подключены-к вторым выходам соответствующих триггеров, вторые входы - к выходу операционного триггера, а выходы соединены с промежуточными выводами соответствующих групп координатных обмоток коммутатора 12 .Недостатки известного устройства заключаются в отсутствии диагностики отказов и сигнализации о правильном исполнении.Цель изобретения - повышение коэффициента использования оборудования.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство для управления матричным.коммутатором, содержащее матрицу триггеров и триггер, вход которого соединен с пергера соединены соответственно с первыми 5 и вторыми входами узлов элементов И, третьи и четвертые входы которых соединены с соответствующими входами устройства, первый выход первого узла элементов И соединен с первыми входами блока сравнения и триггеров матрицы, вторые входы триг 1 О геров матрицы соединены с первым выходом второго узла элементов И, второй выход которого. соединен с управляющим входом первого дешифратора и через первый элемент задержки с управляющим входом второго 15 дешифратора, соединенным через второй элемент задержки с управляющими входами 20 блока индикации и входом первого дешифратора, входы которого соединены с управляющими входами триггеров соответствую 30 35 40 вым входом устройства, дополнительно введены два дешифратора, блок сравнения, два регистра, два элемента задержки, три узла элементов И, блок датчиков замкнутых контактов, блок индикации, причем выходы тригблока сравнения и первого регистра, вход которого соединен с выходом второго регист ра, вход которого соединен с выходом блока датчиков замкнутых контактов, вход которого соединен с выходом второго дешифратора, вход которого соединен с выходом третьего узла элементов И, первым входом щих строк матрицы, выходы триггеров матрицы соединены с матрицей выходов устройства, выход второго регистра соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с выходом устройства, выход первого регистра и второй выход первого узла элементов И соединены с вторым и третьим входами блока индикации,На чертеже изображено предлагаемое устройство.В состав устройства входят матрица(МхК) триггеров 1, выдающих управляющие сигналы в матричный коммутатор, первые 2, вторые 3 и третьи 4 узлы элементов И, триггер 5, предназначенный для выбора режима работы устройства, блок б сравнения, первый 7 и второй 8 дешифраторы, первый 9и второй 1 О элементы задержки, первый 11и второй 12 регистры, блок 13 датчиков замкнутых контактов, блок 14 индикации. Д-входы всех триггеров 1, относящиеся к первому, второму и т.д. до К столбцов объединены по столбцам и присоединены к первому выходу 15 первого узла элементов 2 И, причем каждый столбец присоединен к своей линии. Управляющие входы всех триггеров 1, относящиеся к первой, второй и т,д. до М строк объединены по строкам и присоединены к выходам первого дешифратора 7, причем каждая строка к своему выходу, Выход каждого триггера 1 соединен с матрицей выходов устройства. Установочные входы всех триггеров объединены и присоединены к первому выходу 16 второго узла 3 элементов И. 45 50 55 4Информационные входы 17 и 18 первого 7 и второго 8 дешифраторов соединены с выходом 19 третьего узла 4 элементов И, управляющий вход первого дешифратора 7 соединен с вторым выходом 20 второго узла 3 элементов И и через первый элемент 9 задержки с управляющим входом второго дешифратора 8. Управляющий вход второго дешифратора 8 через второй элемент 10 задержки соединен с управляющими входами первого регистра 11 и блока б сравнения. Информационные входы 21 первого регистра 11 соединены с выходами 22 второго регистра 12. С выходами 22 второго регистра 12 соединены первые входы 23 блока б сравнения; Вторые входы 24 блока 6 соединены с первым выходом 15 первого узла 2 элементов И, а выход 25 блока 6 соединен с выходом устройства. Третьи входы первого 2 и третьего 4 узлов элементов И соединены соответственно с входами 26 информации о содержимом строки и выходами 27 кода номера строки устройства, управляющего матричным коммутатором (например ЭВМ). Четвертые входы первого 2 и третьего 4 узлов элементов И соединены соответственно с входами информации о содержимом строки 28 и выходами 29 кода номера строки блока ручного управления. Третьи входы 30 второго узла 3 элементов И соединены с входами команд устройства, управляющего матричным коммутатором, а четвертые входы 31 второго узла 3 элементов И с выходами блока ручного управления.Первые и вторые входы первого 2, второго 3 и третьего 4 узлов элементов И соединены соответственно с первым 32 и вторым ЗЗ выходом триггера 5 выбора режима. Второй выход 34 первого узла 2 элементов И соединен с третьим входом 35 блока 14 индикации, причем к каждому выходу подключен свой светодиод. Выход первого регистра 11 соединен с вторым входом 36 блока 14, причем к каждому выходу подключен свой светодиод. К выходу 19 третьего узла 4 элементов И присоединен первый вход 37 блока 14, а выходы второго дешифратора 8 соединены с входами блока 13 датчиков замкнутых контактов, выходы 38 которого соединены с входом второго регистра 12.Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии триггер 5 выбора режима находится в положении Дистанционное управление. При этом ко входу 32 он управляет первым 2, вторым 3 и третьим 4 узлами элементов И так, что блокируется информация ручного управления с входов 28, 29 и 31 и пропускается информация дистанционного управления с входов 26, 27 и 30,соответственно, Управление коммутатором производится построчно.Первоначально с входов 30 поступает однолинейная команда Начальная установка.5При этом она проходит на первый выход 16 второго узла 3 элементов И и далее по шинам сброса на установочные входы триггеров 1. Триггеры 1 устанавливаются в исходное состояние, и на матрице выходов устройства устанавливаются нулевые сигналы. При этом все контакты матричного коммутатора разомкнуты. Затем на входах 26 устанавливается информация о необходимых коммутациях в строке матричного коммутатора, Слово коммутации имеет К позиций по числу столбцов. В тех столбцах, где необходимо 10 замыкание; присутствуют логические единицы.Эта информация с выходов 15 первого узла 2 элементов И проходит на входы 24 блока 6 сравнения и Д-входы триггеров 1, причем в тех столбцах, в которых необходимы замыкания на д-входах триггеров всех строк устанавливаются единицы, а в остальных - нули. По входам 27 в третий узел 4 элементов И поступает информация о номере строки, содержимое которой передано по входам 20 26. Эта информация через выход 19 третьего узла 4 элементов И проходит на вход 37 блока 14 индикации, информационные входы 17 и 18 первого 7 и второго 8 дешифраторов. Затем по входам 30 поступает команда Исполнить, которая с выхода 20 второ 25 го узла 3 элементов И поступае на управляющий вход первого дешифратора 7. На выходе дешифратора , соответствующем заданной строке, появляется импульс напряжения, который воздействует на управ ляющие входы триггеров 1, расположенных в данной строке. При этом те триггеры 1 данной строки, на Д-входах которых уста-новлены единицы с выходов 15 первого узла 2 элементов И, опрокидываются, а все остальные не меняют своего состояния. Опро- З 5 кинувшиеся триггеры 1 через матрицы выходов устройства посылают сигнал в матричный коммутатор, и соответствующие им кон, такты матричного коммутатора срабатываю Через первый элемент 9 задержки команда Исполнить, задержанная на время т, срабатывания .контактов матричногр коммутатора, поступает на управляющий вход второго дешифратора 8, при этом с соответствующего заданной строке выхода дешиф ратора 8 выдается стимулирующее воздействие на блок 13. В этом блоке датчики замыкания контактов образуют такую же матрицу, как и контакты матричного коммутатора, причем входы опроса датчиков одной и той же строки объединены, а выходы датчиков, относящихся к одним и тем же столбцам всех строк объединены и присоединены к входам 38 соответствующих разрядов второго регистра 12, Датчики, отн)сящиеся к выбранной строке, вырабатывают сигналы срабатывания магнитоуправляемых контактов строки. В течение времени г на выходах 22 второго регистра 12 устанавливается информация о реально замкнувшихся в данной строке контактах коммутатора. Форма представления информации в слове исполнения такая же как и в слове коммутации.Эта информация наступает на вход 21 первого регистра 11 и второй вход 23 блока 6 сравнения. Через второй элемент 10 задержки команда Исполнить, задержанная на время с,+споступает на управляющие входы первого регистра 11 и блока 6. Если установленные по входм 23 и 24 коды задания и исполнения совпадают, на выходе блока 6 формируется команда Выполнено, которая передается на выход устройства. При получении команды Выполнено внешнее устройство (не показано) снимает информацию и может передавать информацию и команду Исполнить для управления следующей строкой и т.д. до включения всех требуемых контактов матричного коммутатора.Если установленные по входам 23 и 24 коды задания исполнения не совпадают, на выходе 25 блока 6 сравнения не формируется команда Выполнено и внешние устройства ее не получают. Поэтому информация о номере строки и необходимых коммутация в строке с входов устройства не снимается, работа САНИ или АИСв состав которой вхо дит матричный коммутатор, прекращается. Информация о номере строки, в которой происходит сбой, высвечивается оператору блоком 14 инликации (поступает на вход 35 блока), информация о требуемом содержимом строки поступает на вход 37 блока индикации, а информация о реально включенных контактах этой строки поступает на вход 36 блока 14 индикации и соответственно индицируется на его выходах. Если светодиоды соответствующих столбцов для индикации задания и исполнения коммутации расположены друг под другом, оператору сразу указывается несоот 1 ветствие срабатывания контактов заданию и тем самым выявляются конкретные неправильно сработавшие контакты. В системах без контроллера и при отладках программ и диагностике устройство для управления матричным коммутатором может работать в ручном режиме. При этом триггер 5 выбора режима переводится оператором в режим Ручное управление, в результате чего по второму выходу 33 он управляет первым 2, вторым 3 и третьим 4 узлами элементов И так, что блокируется информация с входов 26, 27 и 30 и пропускается с входов 28, 29 и 31. Информация о номере и содержании строки задается оператором по связям 29 и 28 с пульта, например с помощью соответствующих переключателей, команда Исполнить иаНачальная установка также подаются вручную с пульта по связям 31, например, с помощью кнопок. Правильность включения контактов в каждой строке контролируется визуально по блоку индикации. В остальном работа устройства в ручном режиме аналогична описан ному.Изобретение позволяет повысить эффективность работы устройства, а также повысить надежность САНИ и АИС в состав которых входят блоки матричных коммутаторов за счет того, что исключается возможность неправильного задания схемы испытаний и проведения по ней эксперимента, Это позволяет заш 1 итить дорогостоящее оборудование, подключаемое к входам и выходам матричного коммутатора, от непредусмотренных воздействий и перегрузок.Кроме того, введение регистра 11 и блока 14 индикации совместно с их цепями управления позволяет свести к минимуму время на поиск неисправности.Формула изобретенияУстройство для управления матричным коммутатором, содержащее матрицу триггеров и триггер, вход которого соединен с первым входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования, в него введены два дешифратора, блок сравнения, два регистра, два элемента задержки, три узла элементов И, блок датчиков замкнутых контактов, блок индикации, причем выходы триг гера соединены соответственно с первыми и вторыми входами узлов элементов И, третьи и четвертые входы которых соединены с соответствующими входами устройства,первый выход первого узла элементов И соединен с первыми входами блока сравнения и триггеров матрицы, вторые входы триггеров матрицы соединены с первым выходом второго узла элементов И, второй выход которого 5 соединен с управляющим входом первогодешифратор и через первый элемент задержки с равляющим входом второго дешифрато а, соединенным через второй элемент задержки с управляющими входами блока сравнения и первого регистра, вход которого соединен с выходом второго регистра, вход которого соединен с выходом блока датчиков замкнутых контактов, вход которого соединен с выходом второго дешифратора, вход которого соединен с выходом третьего узла элементов И, первым входом блока индикации и входом первого дешифратора, входы которого соединены с управляющими входами триггеров соответствующих строк матрицы, выходы триггеров матрицы соединены с матрицей выходов устройства, выход второго регистра соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с выходом устройства, выход первого регистра и второй выход первого узла элементов И соединены с вто.рым и третьим входами блока индикации. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1: Авторское свидетельство СССРзо Юо 512577, кл, Н 03 К 17/02, 1974,2. Авторское свидетельство СССРМо 589614, кл. б 06 Р 9/02, 1975 (прототип).