RU2012045C1

RU2012045C1 - Device for multiplex information exchange

Info

Publication number: RU2012045C1
Authority: RU
Inventors: Л.Г. Израильсон; В.М. Ножников; С.Ю. Теннисон
Original assignee: Израильсон Леонид Григорьевич; Ножников Валентин Матвеевич; Теннисон Сергей Юрьевич
Priority date: 1991-04-16
Filing date: 1991-04-16
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: communications. SUBSTANCE: integration unit, control and test unit, clock oscillation unit, synchronization signal generator, N interface units, S switches and S communication nodes are introduced to accomplish the goal of invention. This results in possibility to organize independent groups of multiplex information exchange and to exclude generation of false control signals when multiplex communication line is open-circuited or short-circuited to common wire. EFFECT: increased reliability. 1 dwg

Description

Устройство относится к области передачи информации по шине и другим областям, связанным с организацией мультиплексного обмена информационными сигналами. The device relates to the field of information transfer via bus and other areas related to the organization of multiplex exchange of information signals.

Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет организации независимых групп мультиплексного обмена и исключения возможности формирования ложных сигналов управления в случае обрыва или короткого замыкания мультиплексной линии связи на общий провод. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by organizing independent multiplex communication groups and eliminating the possibility of generating false control signals in the event of a break or short circuit of the multiplex communication line to a common wire.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для мультиплексного обмена информацией. The drawing shows a structural electrical diagram of a device for multiplex communication.

Устройство содержит блок 1 управления и контроля, вход-выход которого соединен с входами-выходами соответствующих узлов 2 связи, входы 3 и 4 каждого из которых являются управляющими входом и входом режима соответственно. Информационный вход каждого узла 2 связи соединен с выходом соответствующего переключателя 5. Информационный выход каждого узла 3 связи соединен с соответствующим входом блока 6 объединения, каждый из n выходов которого соединен с соответствующим из n входом каждого переключателя 5. Выход блока 7 формирования тактового колебания соединен с объединенными входами всех узлов 2 связи, с управляющим входом блока 6 объединения и с входом блока 8 формирования синхросигналов, выход которого соединен с входом синхронизации блока 6 объединения. Каждый из n входов-выходов блока 6 соединен с соответствующей из n мультиплексной магистралью 9.1 . . . 9. n, к каждой из которых подключены первыми входами-выходами соответствующие из n группы блоков 10.1 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения по Ki блоков сопряжения в каждой группе. Вторые входы-выходы блоков 10.1 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения являются входами-выходами 12.1 . . . 12. К1, 13.1 . . . 13. Ki для подключения абонентов соответствующих групп блоков сопряжения. Входы 14.1 . . . 14. К1 (15.1 . . . 15. Ki) и 16.1 . . . 16. K1 (17.1 . . . 17. Ki) блоков 10.1 . . . 10. К1 (11.1 . . . 11. Ki) сопряжения являются входами режима и управляющими входами соответственно. The device comprises a control and monitoring unit 1, the input-output of which is connected to the inputs / outputs of the respective communication nodes 2, the inputs 3 and 4 of each of which are the control input and mode input, respectively. The information input of each communication node 2 is connected to the output of the corresponding switch 5. The information output of each communication node 3 is connected to the corresponding input of the combining unit 6, each of n outputs of which is connected to the corresponding n input of each switch 5. The output of the clock oscillation unit 7 is connected to the combined inputs of all communication nodes 2, with the control input of the combining unit 6 and with the input of the clock generating unit 8, the output of which is connected to the synchronization input of the combining unit 6. Each of the n inputs and outputs of block 6 is connected to the corresponding of n multiplex highway 9.1. . . 9. n, each of which is connected by the first inputs and outputs corresponding from n group of blocks 10.1. . . 10. K1, 11.1. . . 11. Ki pairings by Ki pairing blocks in each group. The second inputs and outputs of the blocks 10.1. . . 10. K1, 11.1. . . 11. Ki interfaces are inputs and outputs 12.1. . . 12. K1, 13.1. . . 13. Ki for connecting subscribers of the respective groups of interface units. Inputs 14.1. . . 14. K1 (15.1... 15. Ki) and 16.1. . . 16. K1 (17.1... 17. Ki) blocks 10.1. . . 10. K1 (11.1... 11. Ki) interfaces are mode inputs and control inputs, respectively.

Устройство для мультиплексного обмена информацией работает следующим образом. A device for multiplex communication is as follows.

Мультиплексный обмен информацией определяется узлами 2 связи, количество которых в общем случае равно суммарному количеству блоков 10.1 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения. При этом управляющие сигналы поступают от блока 1 управления и контроля через узлы 2 связи к соответствующим абонентам, подключенным к входам-выходам 12.1 . . . 12. К1, 13.1 . . . 13. Ki. Сигналы контроля поступают от абонентов, подключенных к входам-выходам 12.1 . . . 12. К1, 13.1 . . . 13. Ki, через соответствующие блоки 10.1 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения и узлы 2 связи к блоку 1 управления и контроля. К блоку 6 объединения можно подключать абонентов через блоки 10.1 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения, сгруппированных, например, по территориальному признаку (абоненты включены в мультиплексную магистраль, проложенную вдоль одного из бортов транспортного средства). Все абоненты объединены в группы, каждая из которых подключена к входам-выходам 12.1 . . . 12. К1 (13.1 . . . 13. Ki) соответствующего блока 10.1 . . . 10. К1 (11.1 . . . 11. Ki) сопряжения. Абоненты могут объединяться в группы по территориально-функциональному признаку. Например, в одну группу могут входить такие абоненты, как светотехнические (передние или задние) блоки и т. д. Блок 6 соединен с независимыми друг от друга соответствующими мультиплексными магистралями 9.1 . . . 9. n. Multiplex information exchange is determined by communication nodes 2, the number of which in the general case is equal to the total number of blocks 10.1. . . 10. K1, 11.1. . . 11. Ki pairing. In this case, the control signals are received from the control and monitoring unit 1 through communication nodes 2 to the respective subscribers connected to the input-output 12.1. . . 12. K1, 13.1. . . 13. Ki. Control signals are received from subscribers connected to inputs / outputs 12.1. . . 12. K1, 13.1. . . 13. Ki, through the corresponding blocks 10.1. . . 10. K1, 11.1. . . 11. Ki interface and nodes 2 communication to the unit 1 control and monitoring. To block 6 of the Association can connect subscribers through blocks 10.1. . . 10. K1, 11.1. . . 11. Ki pairings, grouped, for example, on a territorial basis (subscribers included in the multiplex highway laid along one of the sides of the vehicle). All subscribers are united in groups, each of which is connected to inputs and outputs 12.1. . . 12. K1 (13.1... 13. Ki) of the corresponding block 10.1. . . 10. K1 (11.1... 11. Ki) pairing. Subscribers can join in groups according to the territorial-functional basis. For example, one group may include subscribers such as lighting (front or rear) units, etc. Unit 6 is connected to independent multiplexes 9.1. . . 9. n.

По сигналам от блока 1 управления и контроля осуществляется описанный выше мультиплексный обмен информацией, например, по следующему алгоритму. The signals from the control and monitoring unit 1 carry out the multiplexed information exchange described above, for example, according to the following algorithm.

Временной интервал, в течение которого осуществляется однократный обмен информацией с каждым абонентом, назовем сверхцикловым интервалом (СЦИ). Каждый СЦТ разделен на m равных между собой цикловых интервалов (ЦИ), причем m равно суммарному количеству блоков 10.1 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения. Все блоки сопряжения последовательно пронумерованы, а номер ЦИ в общем случае соответствует порядковому номеру блока сопряжения. Из этого следует, что в течение одного ЦИ осуществляется обмен информацией между абонентами, подключенными к входам-выходам 12.1 . . . 12. К1 (13.1 . . . 13. Ki), и блоком 1 управления и контроля. Таким образом, общее количество S блоков сопряжения равно S= Ki, где Ki - количество блоков 10.1 . . . 10. К1 (11.1 . . . 11. Ki) сопряжения, подключенных к i-й мультиплексной магистрали 9.1 (9.2 . . . 9. n). The time interval during which a one-time exchange of information is carried out with each subscriber will be called super-cycle interval (SDH). Each SCT is divided into m equal to each other cycle intervals (CR), and m is equal to the total number of blocks 10.1. . . 10. K1, 11.1. . . 11. Ki pairing. All the interface units are sequentially numbered, and the number of the DI in the general case corresponds to the serial number of the interface unit. From this it follows that during one DI, information is exchanged between subscribers connected to inputs and outputs 12.1. . . 12. K1 (13.1... 13. Ki), and unit 1 of control and monitoring. Thus, the total number S of conjugation blocks is S = Ki, where Ki is the number of blocks 10.1. . . 10. K1 (11.1... 11. Ki) interfaces connected to the i-th multiplex line 9.1 (9.2... 9. n).

Каждый ЦИ разделен на g равных между собой канальных интервалов (КИ). Количество КИ и ЦИ определяется максимальным количеством абонентов, подключенных к входам-выходам 12.1 . . . 12. К1, 13.1 . . . 13. Ki каждого из блоков 10.1 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения. В течение одного ЦИ осуществляется передача сигналов, относящихся к одному блоку сопряжения. При этом номер КИ определяет адрес конкретного абонента. Совокупность номера КИ и номера ЦИ определяет адрес абонента в СЦИ. Each QI is divided into g equal to each other channel intervals (CI). The number of KI and DI is determined by the maximum number of subscribers connected to the inputs and outputs 12.1. . . 12. K1, 13.1. . . 13. Ki of each of the blocks 10.1. . . 10. K1, 11.1. . . 11. Ki pairing. During one DI, the transmission of signals related to one block pair. In this case, the KI number determines the address of a specific subscriber. The combination of KI number and QI number determines the subscriber's address in SDH.

В начале каждого СЦИ и ЦИ передаются сверхцикловые синхросигналы (СЦС) и цикловые синхросигналы (ЦС) соответственно, посредством которых обеспечивается синхронизация по циклам и сверхциклам. At the beginning of each SDH and DI, super-cycle clocks (SCS) and loop clocks (CS) are transmitted, respectively, through which synchronization is provided in cycles and super-cycles.

Каждый из КИ имеет вид, при котором в начале КИ всегда передается сигнал, соответствующий, например, логической "1" (защитный интервал), а затем сигнал, соответствующий либо логическому "0", либо логической "1" (информационный интервал) в зависимости от вида передаваемой иформации. Длительности защитного и информационного интервалов равны между собой и, например, равны периоду тактового колебания, частота которого определяет скорость обмена информацией в пределах СЦИ. Each KI has the form in which at the beginning of KI a signal is always transmitted corresponding, for example, to a logical "1" (guard interval), and then a signal corresponding to either a logical "0" or a logical "1" (information interval), depending on the type of information transmitted. The durations of the protective and information intervals are equal to each other and, for example, equal to the period of the clock oscillation, the frequency of which determines the speed of information exchange within the SDH.

Из приведенного алгоритма следует, что в течение времени, равного одному СЦИ, последовательно осуществлены однократный информационный обмен между всеми абонентами и блоком 1 управления и контроля. From the above algorithm it follows that over a period of time equal to one SDH, a one-time information exchange between all subscribers and the control and monitoring unit 1 is successively carried out.

Формирование СЦС и ЦС осуществляется в блоке 8 формирования синхросигналов по тактовым сигналам, поступающим от блока 7 формирования тактового колебания. Каждому блоку 10.1 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения соответствует конкретный узел 2 связи. При этом соответствующие пары блоков 10.1(10.2 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki) и 2 осуществляют информационный обмен в одном конкретном ЦИ. Определение соответствия номера КИ и конкретного абонента, подключенного к входу-выходу 12.1(12.2 . . . 12. К1, 13.1 . . . 13. Ki), осуществляется посредством узла 2 связи и соответствующего блока 10.1(10.2 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения. The formation of the SCC and the CA is carried out in block 8 of the formation of clock signals from clock signals received from block 7 of the formation of clock oscillation. To each block 10.1. . . 10. K1, 11.1. . . 11. Ki pairing corresponds to a specific node 2 connection. In this case, the corresponding pairs of blocks 10.1 (10.2... 10. K1, 11.1... 11. Ki) and 2 carry out information exchange in one specific digital information center. The correspondence of the KI number and the specific subscriber connected to the input-output 12.1 (12.2... 12. K1, 13.1... 13. Ki) is determined by means of the communication unit 2 and the corresponding block 10.1 (10.2... 10. K1, 11.1 ... 11. Ki pairing.

СЦС, ЦС и сигналы с выходов узлов 2 связи объединяются посредством блока 6 объединения, n выводов которого подключены к соответствующим мультиплексным магистралям 9.1 . . . 9. n. К каждой из n мультиплексных магистралей 9.1 . . . 9. n подключены Ki блоков 10.1 . . . 10. К1 (11.1 . . . 11. Ki) сопряжения. STsS, TsS and signals from the outputs of communication nodes 2 are combined by means of block 6 of the Association, n conclusions of which are connected to the corresponding multiplex lines 9.1. . . 9. n. To each of n multiplex lines 9.1. . . 9. n connected Ki blocks 10.1. . . 10. K1 (11.1... 11. Ki) pairing.

Мультиплексный обмен информацией осуществляется так, что часть времени соответствующего ЦИ блоки 10.1 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения и узлы 2 связи передают информационные сигналы, а часть времени принимают. Последовательность передачи и приема определяется путем подачи сигналов в виде либо логической "1", либо логического "0" на управляющие входы 3, 16.1 . . . 16. К1, 17.1 . . . 17. Ki соответствующего узла 2 связи и блока 10.1 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения. Узлы 2 связи и блоки 10.1 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения могут быть реализованы одинаковым образом, но, используя соответствующие управляющие входы 3, 16.1 . . . 16. К1, 17.1 . . . 17. Ki, можно организовать требуемую последовательность мультиплексного обмена информационными сигналами. Multiplex information exchange is carried out so that part of the time of the corresponding DI blocks 10.1. . . 10. K1, 11.1. . . 11. Ki interfaces and communication nodes 2 transmit information signals, and receive part of the time. The transmission and reception sequence is determined by applying signals in the form of either a logical "1" or a logical "0" to the control inputs 3, 16.1. . . 16. K1, 17.1. . . 17. Ki of the corresponding communication node 2 and block 10.1. . . 10. K1, 11.1. . . 11. Ki pairing. Communication nodes 2 and blocks 10.1. . . 10. K1, 11.1. . . 11. Ki pairing can be implemented in the same way, but using the appropriate control inputs 3, 16.1. . . 16. K1, 17.1. . . 17. Ki, you can organize the desired sequence of multiplex exchange of information signals.

Номер ЦИ, соответствующий мультиплексному обмену с конкретным узлом 2 связи и блоком 10.1 . . . 10. К1, 11.1 . . . 11. Ki сопряжения, отображается многоразрядным кодовым числом, подаваемым на входы 4, 14.1 . . . 14. К1, 15.1 . . . 15. Ki режима. Количество разрядов адресного кодового числа определяется количеством ЦИ в СЦИ. Переключатели 5 необходимы для оперативного подключения узлов 2 связи к любой из мультиплексных магистралей 9.1 . . . 9. n. The number of the DI corresponding to the multiplex exchange with a specific communication node 2 and block 10.1. . . 10. K1, 11.1. . . 11. Ki pairing is displayed by a multi-digit code number supplied to inputs 4, 14.1. . . 14. K1, 15.1. . . 15. Ki mode. The number of bits of the address code number is determined by the number of DIs in the SDH. Switches 5 are necessary for the operational connection of communication nodes 2 to any of the multiplex highways 9.1. . . 9. n.

Вид формата информационного сигнала выбирается таким образом, что в случае обрыва любой мультиплексной магистрали 9.1(9.2. . 9. n) или ее замыкания на общий провод на вход анализирующей части соответствующего блока 10.1 . . . 10. К1. 11.1 . . . 11. Ki сопряжения (не показана на чертеже) поступает сигнал в виде последовательности логических "0", что воспринимается как СЦС. При этом изменений сигналов, поступающих к абонентам по входам-выходам 12.1 . . . 12. К1 (13.1 . . . 13. Ki), не происходит, т. е. на входах-выходах 12.1 . . . 12. К1 (13.1 . . . 13. Ki) зафиксирована комбинация сигналов, которая имела место непосредственно перед обрывом мультиплексной магистрали 9.1(9.2 . . . 9. n). Это объясняется тем, что вид информационных сигналов определяется только в КИ, в которых не передаются СЦС и ЦС. The format of the information signal is selected in such a way that in the event of the breakdown of any multiplex line 9.1 (9.2.. 9. n) or its short circuit to a common wire at the input of the analyzing part of the corresponding block 10.1. . . 10. K1. 11.1. . . 11. Ki pairing (not shown in the drawing) receives a signal in the form of a sequence of logical "0", which is perceived as SCC. At the same time, changes in the signals received by the subscribers at the inputs and outputs 12.1. . . 12. K1 (13.1... 13. Ki), does not occur, that is, at the inputs and outputs 12.1. . . 12. K1 (13.1... 13. Ki) a combination of signals was recorded that occurred immediately before the breakdown of the multiplex line 9.1 (9.2... 9. n). This is due to the fact that the type of information signals is determined only in the CI, in which the SCC and the CA are not transmitted.

Питание устройства может осуществляться от общего блока питания (не показана на чертеже), устанавливаемого, например, на транспортном средстве. The device can be powered from a common power supply (not shown in the drawing), installed, for example, on a vehicle.

Claims

DEVICE FOR MULTIPLEX INFORMATION EXCHANGE, containing the first group of K ₁ pairing units (where K ₁ is the number of subscribers of the first group of the device), a combining unit, a control and monitoring unit, a clock oscillation generation unit and a clock generation unit, wherein the output of the oscillation generation unit connected to the mode input of the clock generation unit, the output of which is connected to the synchronization input of the combining unit, the first information input-output of which is connected through the first multiplex master al to data inputs-outputs unit interfaces the first group data and control inputs and outputs of groups i-th interface unit of the first group (where i = 1,..., K ₁₎ are connected respectively with similar inputs-outputs i-x device groups used to connect subscribers, characterized in that, in order to increase the reliability of the device by organizing independent multiplex communication groups and eliminating the possibility of generating false control signals in the event of a break or short circuit xn communication line to the common wire, the device is entered from the second to the n-th group of pairing units (where n is the number of groups of subscribers of the device), s switches (where s = K ₁ +. . . + K _i , K _i - the number of subscribers in the i-th group of device subscribers, i = 1,. . . , n) and s communication nodes, the j-th information input-output of the combining unit (where j = 2, ..., n) is connected through the j-th multiplex line to the information inputs-outputs of the j-group interface units, information and the control inputs and outputs of the groups of conjugation blocks from the first to K _l- th (where l = 2, ..., n) of the l-th group are connected respectively to the inputs and outputs of the groups of the same name with (K ₁ +.. + K _{l -1} ) -th on the (K +.. + K _l ) -th device used to connect subscribers, the output of the clock oscillation generation unit is connected to the control inputs of the unit ni and communication nodes from the first to the s-th, the first output of the combining unit is connected to the first inputs of the switches from the first to the s-th, the second output of the combining unit is connected to the second inputs of the switches from the first to s-th, the output of the p-th switch (where p = 1, ..., s) is connected to the information input of the pth communication node, the information output of which is connected to the pth information input of the combining unit, the information inputs and outputs of the groups of communication nodes are connected respectively to the information inputs and outputs of the groups of the control unit and control mode inputs from the first to the s-th device are connected respectively to the second control inputs of the communication nodes from the first to the s-th, the control inputs of the groups from the first to the s-th device are connected respectively to the control inputs of the groups of communication nodes from the first to the s-th.