Устройство для сопряжения

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскизСоциалистическихРеспублик фф К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 022181 (21) 3354099/18-24с присоединением заявки Но(23) Приоритет Щ М. Ка.з С 06 Р 3/04 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий.11(088.8) Дата опубликования описания 150383(72) Авторизобретения Б.А, Кромпляс Львовский ордена Ленина политехнический и им. Ленинского комсомола 71) Заявител ИТ(Ф:Ш(54) УСТРОЙСТВ СОПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к вычисли-, тельной технике и автоматике, предназначено для сбора и первичной обработки информации от технологических датчиков и ввода ее в ЭВМ и .может применяться в АСУ с террирориально разнесенными объектами и ограниченным числом линий связи.Известно устройство сопряжения, содержащее широтно-импульсные модуляторы (ШИМ) соединенные с усилителями выходы которых объединены общей линией связи, а также генератор счетных импульсов, распределитель импульсов, выходами соединенный с регистром, нагрузкой которого являются ключи и в котором используетсяширотно-импульсная модуляция сигналов датчиков, при этом начала модуляционных интервалов для всех .датчиков совпадают, импульсы суммируются с определенным коэффициентом передачи по каждому каналу и полученный ступенчатый групповой сигнал, в котором длительность ступеньки несет информацию датчика, амплитуда.- номер датчика, расшифровывается в приемной части устройства Ц.Недостатком данного устройства является то, что для дешифрации группового сигнала в приемной части производится его дифференцирование, вследствие чего устройство чувствительно, к различным помехам, особенно к импульсным, что снижает надежность его работы.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для сопряжения, содержащее генератор импульсов, соединенный со счетчиком и делитележ частоты, выход которого соединен с входамй первой группы. блока аналоговых преобразователей, первый регистр, входом подключенный к выходам счетчика и выход которого является пер-, вым выходом устройства, сумматор, входом соединенный с линией связи и с выход м блока аналоговых преобразователей, а другими входами - с выходами ключей, первые входы которых являются йервыми входами устройства, а вторые входы связаны с выходами третьего регистра, входы которого, а также входы второго регистра и элемента ИЛИ связаны с выходами. распределителя импульсов, входом подключенного к выходу сумка. тора, куда подключен также вход первого Формирователя импульсов, выходкоторого связан с вторым входом первого регистра, шифратор, входамисоединенный с выходами второго регистра, а выходы которого являютсявторыми выходами устройства, элементИЛИ выходом связан с входом второгоформирователя импульсов, выход которого связан с вторым входом второгорегистра и является третьим выходомустройства. Блок аналоговых преобразователей устройства содержит ШИМ,первые входы которых являются первой группой входов блока, вторыевходы являются второй группой входовустройства, усилители, выходы которых объединены и являются выходомблока аналоговых преобразователей,инверторы и элементы И, выходы которых соединены с входами усилителей,выходы ШИМ через инверторы соединены с входами элементов И, вторыевходы которых соединены с первымивходами ШИМ 23.Данное устройство имеет ограниченную помехозащищенность из-за помех, амплитуда которых совпадаетс кодированными значениями амплитудотдельных каналов и плоская частькоторых соизмерима по длительностис временем реакции распределителяимпульсов устройства.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства,Указанная цель достигается тем,что в устройство для сопряжения, содержащее генератор импульсов, выходкоторого соединен с входами делителя частоты и счетчика, выходы которого соединены с соответствующимивходами первого регистра, выход которого является первым выходом устройства,ШИМ, первые входы которыхсоединены с выходом делителя частоты, вторые вхоцы ШИМ являются входами первой группы устройства, выходы ШИМ через соответствующие инверторы соединены с первыми входамиэлементов И первой группы, вторыевходы которых соединены с первымивходами соответствующих ШИМ, а выходы через соответствующие усйлителисоединены с первым входом сумматора, другие входы которого подключены к выходам соответствующих ключей,первые входы которых являются входами устройства второй группы, выходсуьюатора соединен через первый формирователь импульсов с другим входом первого регистра и непосредственно - с первым входом распределителя импульсов, выходы первой группыкоторого соединены с входами первойгруппы второго регистра, выходыкоторого подключены к соответствующим входам шифратора, выход которого является вторым выходом устройства, вторые входы ключей соединены ссоответствующими выходами третьего51 регистра, входы первой группы которого соединены с выходами первой группы распределителя импульсов, входы второй группы - с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго формирователя импульсов, введены, .третий и четвертый формирователи импульсов, элемент И, триггер, элемент ИЛИ-НЕ, причем вход третьегоформирователя импульсов соединен с выходом второго формирователя импульсов, выход третьего формирователя импульсов - с вторым входом распределителя импульсов и с входомчетвертого формирователя импульсов,выход которого соединен с первымивходами элемента И и триггера, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с входами первой группы второго регистра, выход триггера соединен с вторым входом элемента И, выход которого подключен квходу второго регистра и являетсятретьим выходом устройства, выходывторой группы распределителя импульсов подключены к входам вторых группвторого и третьего регистров, выходы второго регистра соединены с входами группы распределителя импульсов, входы распределителя второйи третьей групп являются входамиустройства второй и третьей группсоответственно,Кроме того, распределитель импуль 35 сов содержит нуль-органы группы,элементы И второй группй и сумматоры первой и второй групп, выходыкоторых соединены с входами нульорганов группы, первые входы элеменщ 0 тов И второй группы соединены свыходами нуль-органов группы, вторые входы .элементов И второй группы являются входами первой группыраспределителя импульсов, а третьивходы являются вторым входом распределителя, выходы элементов И являются выходами первой группы распределителя, выходы нуль-органовгруппы являются выходами второйгруппы Распределителя, первые входы сумматоров первой и второй группявляются первым входом распределителя, вторые входы сумматоров пер.вой й второй. групп подключены квходам распределителя второй и третьей групп соответственно,На фиг, 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 - временные диаграммыего работы,60 Устройство содержит генератор 1импульсов, делитель 2 частоты, счетчик 3, первый регистр 4, линию 5связи, ШИМ б-б , инверторы 7-7,элементы И 8-8 первой группы,65 усилители 9 -9 п, линию 10 связи,1005021 10 65 сумматор 11, ключи 12; - 12 п, входы13 -13 п устройства первой группы,входы 14-14 устройства второй группы, первый формирователь 15 импульсов, выход 16 регистра 4, сумматоры первой 11 -17 и второй 18;-18групп, распределитель 19 импульсов,входы 20-20 устройства третьейгруппы, нуль-органы 21-21 п и 221-22первой и второй групп, второй 23и третий 24 регистры, первый элементИЛИ 25, элемент ИЛИ-ЙЕ 26, элементы И. 27 -27 п второй группы, шифратор 28, выход 29 шифратора 28, второй, третий и четвертый.формирователй 30, 31 и 32 импульсов, элементИ 33, триггер 34, выход 35 элемента 33.На временных диаграммах работыустройства (фиг, 2) обозначены сигна,лы йа выходах делителя частоты 2 а,ШИМ 6 б, в, г, усилителей д, е,ж, суммарного сигнала в линии 10 3,сумматора 11 и, формирователей 30,31. и 32 импульсов к, амплитуда ступени группового сигнала Ч 5, амплитуда импульсной помехи Чк, длительность заднего и переднего фронтовимпульса формирователя 31 , Т 2,длительность импульса формирователя 32,Устройство работает следующимобразом.Импульсы счетной частоты генератора 1 поступают на входы счетчика3 и делителя 2, который формируетимпульс возбуждения (Фиг. 2 а), длительность которого несколько большевозможного измерительного интервала ШИМ 6.1-6 п и который по линии 5связи поступает на первые входы ШИМ64 -бп, формирующих импульсы, передние фронты которых совпадают с передним фронтом импульса возбуждения,а длительности зависят от величинысигналов датчиков, поступающих навторые входы 14-14 П ШИМ 6-6 п(фиг. 2 б, в, г). По окончании этихимпульсов на выходах элементовИ 8-8 п формируются импульсы, переднимй фронтами совпадающие с заднимифронтами импульсов ШИМ 61-6, Каждому иэ них соответствующим усилителем 9 1-9 п придается определеннаяамплитуда Ч- Ч, являющаяся признаком номера данного датчика, (фиг. 2 д,е, ж) . В общей информационной шине10 формируется суммарный ступенчатый групповой сигнал (фиг, 2 з), вкотором величина каждой ступенькихарактеризует номер датчика, а длительность является. дополнением дли. -тельности импульса ШИМ данного дат -чика к. длительности импульса возбуждения. Групповой сигнал поступаетна вход сумматора 11, на других входах которого.имеются нулевые потен.циалы в данный момент. Этот сигнал расшифровывается следующим образом:по фронту поЛожительного перепадапервой ступеньки на выходе сумматора 11, являющегося признаком окончания превращения информации К-годатчика с наименьшим по величине сигналом во временной интервал, срабатывает формирователь 15, по переднему фронту импульса которого пронзводится запись кода иэ счетчика 3в регистр 4, причем данный код является превращенной в цифровую форму информацией данного К-го датчика. Расшифрование номера датчикапроизводится следующим образом: сигнал с выхода сумматора 11.поступаетна первые входы сумматоров 171-17и 18-18 п распределителя 19 импульсов. На вторые входы 13.1-13 п сумматоров 17-17 р поступают напряжения (- Ч)- (- Ч,), соответственно равные установлейным амплитудам ступенек для соответствующих датчиков,но обратной полярности. На вторыевходы 20-20 п сумматоров 18 -18 ипоступают найряжения (+Ч 1)- (Чп) одинаковой полярности с амплитудами сту"пенек. На выходе всех сумматоровобразуются суммы входных потенциалов, и только на выходе того сумматора 17, на втором входе которо-.го напряжение равно по величинеамплитуде первой ступеньки, появляется нулевой потенциал. При этом срабатывает .соответствующий нуль-орган21 к, передний Фронт импульса кото рого устанавливает соответствующиеК-е разряды регистров 23 и 24 в единицы.Нагрузкой регистра 24 являютсяуправляющие входы ключей 12.-12 п, 40 на первых входах которых 13,-13 пнапряжения (- Ч )- (- Чп) . Установление второго разряда регистра 24 вединицу ведет к .замыканию соответствующего ключа 12, коммутирующего.45 на соответствующий вход сумматора11 напряжение (- Чк), которое, суммируясь с амплитудой Чк ступеньки,устанавливает на выходе сумматоранулевой потенциал (фиг. 2 з), чтопозволяет данным способом расшифровывать следующую ступеньку. Импульснуль-органа через элемент ИЛИ 25запускает цепочку формирователей30, 31 и 32 импульсов, каждый изпоследующих запускается задним фронтом импульса предыдущего, и еслисрабатывание распределителя 19 импульсов произошло не в результате воздействия на групповой сигнал импульсной помехи с амплитудой, рав ной по величине значению Ч, тогдаимпульс фоуэирователя 32 проходитчерез открытый элемент И ЗЗ (триггер 34 находится в нуле), с выхода35 последнего дается сигнал ЭВМ на выборку с выхода 16 регистра 4 инфортакую же величину снижается время непродуктивных простоев ЭВИ, если выполнение заданной программы невоз-. можно без аатребованной от устройства информации.Формула изобретения1. Устройство для сопряжения, содержащее генератор импульсов, выходкоторого соединен с входами делителя частоты и счетчика, выходы которого соединены с соответствующимивходами первого регистра, выход которого является первым выходом устройства, широтно-импульсные модуляторы, первые входы которых соединены с выходом делителя частоты, вторые входы широтно-импульсных модуляторов являются входами первой груп- Опы устройства, выходы широтно-импульсных модуляторов через соответствующие инверторы соединены с первыми входами элементов И первой группы, вторые входы которых соединены 5с первыми входами, соответствующихширотно-импульснвх модуляторов,а выходы через соответствующие усилители соединены с первым входом сумматора, другие. входы которого подключены к выходам соответствующихключей, первые входы которых являются входами устройства второй группы, выход сумматора соединен черезпервый формирователь импульсов с35другим входом первого регистра инепосредственно - с первым входомраспределителя импульсов, выходыпервой группы которого соединены свходами первой группы второго регистра, выходы которого подключенык соответствующим входам шифратора,выход которого является вторым выходом устройства, вторые входы ключей соединены с соответствующимивыходами третьего регистра, входы первой группы которого соединены свыходами первой группы распределителя импульсов, входы второй группыс соответствующими входами элементаИЛИ, выход которого соединен с вхо Одом,второго формирователя импульсов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения помехозащищенности устройства, в него введены третийи четвертый формирователи импульсов, 55 элемент И, триггер, элемент ИЛИ-НЕ,причем вход третьего формирователяимпульсов соединен с выходом второго формирователя импульсов, выходтретьего формирователя импульсов,с вторым входом распределителя импульсов и с входом четвертого формирователя импульсов, выход .которого соединен с первыми входами элемента Ии триггера, второй вход которогоподключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ,входы которого соединены с входамипервой группы второго регистра, выход триггера соединен с вторым входом элемента И, выход которого подключен к входу второго регистраи является третьим выходом устройства, выходы второй группы распределителя импульсов подключены к входам вторых. групп второго и третьегорегистров, выходы второго регистрасоединены с входами группы распределителя импульсов, входы распределителя второй и третьей групп соответственно являются входами устройствавторой и -третьей групп.2. Устройство по и1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что распределитель импульсов содержит нуль-органы группы, элементы И второй группы и сумматоры первой и второй групп,выходы которых соединены с входаминуль-органов группы, первые входыэлементов И второй группы соединеныс выходами нуль-органов группы,вторые входы элементов И второйгруппы являются входами первой группы распределителя импульсов, а третьи входы являются вторым входомраспределителя, выходы элементов Иявляются выходами первой группыраспределителя, выходы нуль-органовгруппы являются выходами второй группы распределителя, первые входысумматоров первой и второй группявляются первыМ входом распределителя, вторые входы сумматоров первой и второй групп подключены к входам распределителя второй итретьейгрупп соответственноИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 294117, кл. 6 06 Р 3/04, 1965.2Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2998832,кл. С 06 Р 3/02, 1980 (прототип).