SU1075288A2 - Устройство дл передачи асинхронных сигналов - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДА АСИНХРОННЫХ СИГНАЛОВ по авт. СВ. № 590800, отличающее с  тем, что, с целью повышени  формативности, в него введены ге нератор тактовой частоты, делител частоты, масштабно-временные - преФиг1 образователи, блок управлени , выход генератора тактовой частоты соединен с первым входом блока управлени  и входом делител  частоты, выход которого соединен с вторым входом блока управлени , первые входы масштабно-временных преобразователей  вл ютс  входами устройства , объединенными в группу, первый, второй и третий выходь: блока управлени  соединены соответственно с вторыми, третьими и четвертыми входами масштабно.-временных преобразователей, выходы которых подключены к соответствующим входам шифратора адреса, стартовый вход устройства подключен к третьему входу блока управлени .

Description

2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что масштабао-временной преобразователь содержит распределитель сигналов, реверсивный счетчик, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, первый выход распределител  сигналов подключен к первому входу реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом формировател  импульсов, выход которого соединен с входом элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом масштабно-временного преобразовател , второй выход распределител  сигналов подключен к второму входу элемента ИЛИ, второй вход распределител  сигналов объедин с вторым входом реверсивного счетчика и  вл етс  вторым входом масштабно-временного преобразовател , третий и четвертый входы которого  вл ютс  соответственно третьим и четвертым входами реверсивного счетчика, первый вход распределител  сигналов  вл етс  первым входом масштабно-временного преобразовател .

3. Устройство по П.1, отличают еес   тем, что блок управлени  содержит триггер, элемент И, счетчик, коммутатор, выход триггера соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с входсЯ счетчика, выход которого подключен к первому входу коммутатора и к первому входу триггеру, второй вход элемента И, вторые входы коммутатора и триггера  вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим входами блока управлени , первый, второй и третий выходы которого  вл ютс  соответственно выходами триггера, элемента И и коммутатора.

1

Изобретение относитс  к система передачи данных кодоимпульсным методом, и может быть использовано в области измерительной техники в измерительно-информационных комплексах с повышенной надежностью.

По основному авт.св. № 590800 известно устройство передачи асинхронных сигналов, содержащее шифратор адреса, входы которого соединены со входами устройства, линии св зи, выходы которых подклкРчены к соответствующим входам регистратора , переключающий элемент блоки разделени  кодов, каждый из которых выполнен на распределителе , параллельном регистре, элементе ИЛИ, одновибраторе и формирователе сигналов, причем выход шифратора ещреса соединен с первыми входами распределителей блоков разделени  кодов и со входом переключающего элемента,выходы которог подключены к вторым-входам соответствующих распределителей блоков разделени  кодов, в каждом из которых первый выход pacпepeдeJi  тел  подключен к первому входу элемента ИЛИ, его второй выход - к первому входу параллельного регистра , выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен ко входу одновибратора, выход которого соедиСнен с третьим входом распределител  и через .формирователь1,сигналов - со вторым входом параллельного регистра, выход элемента ИЛИ каждого блока разделени  кодов соединен с линией св зи ij.

Известное устройство при высокой

плотности поступлени  асинхронных сигналов обеспечивает за короткий интервал времени At (Л1 i , где разр врем  разрешени  линии св зи и регистратора) передачу только

Q первых четырех поступивших на вход устройства сигналов, причем два из них с искажением временного положени , максимальное значение которого равно t р зр остальные сигналы тер ютс .

Первый и второй по счету сигналы , пришедшие в течение &t, передаютс  в регистратор в темпе их поступлени  на вход устройства соответственно по первой и второй ли0 ни м св зи. Третий и четвертый сигналы поступают в параллельные регистры и передаютс  по соответствующим лини м св зи по мере их освобождени  от первых двух сиг5 налов Вследствие этого возникает искажение их временного положейи , т.е. передача третьего (четвертого ) сигнала в регистратор относительно его по влени  на входе устрой0 ства имеет задержку, причем величина задержки неопределена и колеблетс  в пределах от О до tpo3pТак как линии св зи и параллельные регистры зан ты предыдущими сиг5 налами, п тый, шестой и т.д. сигкалы , пришедшие в интервале dt, тер ютс  в устройстве.

Цель изобретени  - повьпиение информативности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены генератор тактовой частоты, делитель частоты, масштабно-временные преобразователи , блок управлени , выход генератора тактовой частоты соединен с первым входом блока управлени  и входом делител  .частоты , выход которого соединен с вторым входом блока, управлени , первые входы масштабно-временных преобразователей  вл ютс  входами устройства, объединенными в группу, первый, второй и третий выходы блока управлени  соединены со ответственно с вторыми, третьими и четвертыми входами масштабновременных преобразователей, выходы которых подключены к соответствующим входам шифратора адреса, стартовый вход устройства подключен к третьему входу блока управлени .

Кроме того, масштабно-временной преобразователь содержит распределитель сигналов, реверсивный счетчик, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, первый выход распределител  сигналов подключен к первому входу реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом формировател  импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого  вл ес  выходом масштабно-временного пробразовател , второй выход распределител  сигналов подключен ко второму входу элемента ИЛИ, второй вход распределител  сигналов- объединен с вторым входом реверсивного счетчика и  вл етс  вторым входом масштабно-временного преобразовател , третий и четвертый входы которого  вл ютс  соответственно.третьим и четвертым входами реверсивного счетчика, первый вход распределител  сигналов  вл етс  первым входом масштабно-временного преобразовател .

При этом, блок управлени  содержит триггер, элемент И, счетчик, коммутатор, выход триггера соединен с первым входом элемента И, .выход которого соединен с входом . счетчика, выход которого подключен к первому входу коммутатора и к певому входу триггера, второй вход элемента И, вторые входы коммутатора и триггера  вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим входами блока управлени , первый, второй и третий выходы которого  вл ютс  соответственно выходами триггера , элемента И и коммутатора.

Благодар  введению генератора и делител  тактовой частоты, схемы управлени  и масштабно-временных побразователей устройство стало способным передавать и регистрировать с высокой точностью асинхронные сигналы, характеризующиес  высокой плотностью их поступлени  на вход устройства. Масштабно-временными преобразовател ми производитс  запоминание момента прихода сигнала на вход устройства относительно общего синхросигнала. Полученный 0 временной интервал оцифровываетс  в масштабно-временных преобразовател х с помощью меток генератора . частоты. По окончанию плотного потока входных сигналов схема управ5 лени  переводит указанные преобразователи в режим воспроизведени  записанной информации. Воспроизведение информации осуществл етс  с помощью меток делител  частоты. При совпадении количества меток,

0 записанных в масштабно-временной преобразователь, с количеством меток , выданных делителем тактовой частоты, первый формирует сигнал, следующий в регистратор. Записанные

5 в масштабно-временные преобразователи интервалы времени увеличиваютс  в М раз, где М - коэффициент делени  тактовой частоты. Таким образом, прежде чем пере0 дать входные сигналы по линии св зи в регистратор, производитс  их временна  трансформаци , разуплотнение во времени, т.е. уменьшение плотности потока в М раз входных сигна5 лов.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 крива  распределени  плотности ЛП/ДТ входных сигналов во времени. 0 Устройство содержит шифратор 1 адреса (дл  действующего макета N 128 входов), линии 2 св зи (кабель,, прот женностью до 3000 м) , выходы которых подключены к соотс ветствующим входам регистратора 3. Регистратор 3 предназначен дл  преобразовани  времен поступлени  кодов с линии св зи в двоичный код и занесени  полученной информации в блок оперативной пам ти (БОП), вход щий в состав регистратора. Используетс  серийно выпускаемый БОП - ИУЗ.069.010.1.

В устройство также вход т переключающий элемент 4, рапсредел ю5 .щий выходные коды шифратора J адреса по блокам 5 и 6 разделени  кодов (БРК), каждый из которых состоит из распределител  7 сигналов на два выхода, параллельного буферного ре0 гистра 8, элемента ИЛИ 9, одновибратора 10 и формировател  11 сигналов. Буферный регистр В выполнен на микросхеме К155 ИР13, одновибратор 10 и формирователь 11 сигналов - на 5 микросхеме К155 АГ1 каждый, переключавощий элемент 4, распределител 7, элемент ИЛИ 9 - на логических элементах микросхем серии К155. Выход шифратора 1 адреса соединен с первыми входами распределителей 7 БРК 5 и б и со входом пере ключак сего элемента 4, выходы кото рого подключены к вторым входам соответствующих распределителей 7 БРК, в каждом из которых первый выход распределител  7 подключен к первому входу элемента ИЛИ 9, второй выход распределител  7 - к пер вому входу параллельного регистра выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ 9. Выход элемента ИЛИ 9 подключен ковходу одновибратора 10, выход которого сое динен с третьим входом распределит л  7 и через формирователь 11 сигналов - со вторым входом регистра Выход элемента ИЛИ 9 каждого БРЕ соединен с линией 2, Устройство содержит последовате но соединенные генератор 12 и дели тель 13 тактовой частоты, между входами устройства, объединенными в группу КЗ К. входов 14 (дл  макета устройства ), и шифратора 1 масштабно-временные преобразовател 15, (К+1) вход 16 устройства (дл  макета - 65-й вход)  вл етс  стартовым и подключен дополнительно к блоку 17 управлени , тактовые вход котогэго соединены с выходами генератора 12 и делител  13 тактов частоты, ,й его первый, второй, тре тий выходы - со вторым, третьим, четвертым входами каждого масштабно-временного преобразовател  15, соответственно. Генератор выполнен на одном транзисторе КТ 3102Б по .схеме индуктивной тректочки с емкостной обратной св зью и кварцевой стабилизацией частоты, частота генератора 25 МГц.- Делитель 13 частоты выполнен на триггерах К531ТВ9П, коэффициент делени  100. Блок 17 управлени  состоит из последовательно соединенных триггера 18, элемента И 19, счетчика 2 и коммутатора 21, выполненного на гическом элементе микросхемы К531ЛАЗП. Первый вход триггера 18 подключен к выходу счетчика 20, его второй вхой служит входом блона 17 управлени , вторые входы эле мента И 19 коммутатора 21  вл ютс  тактовыми входами блока 17 упра лени , выходы триггера 18, элемента И 19 и коммутатора 21 - первыу, вторым, третьим выходами схемы 17 управлени  соответственно. Масштабно-временной преобразова тель 15 состоит из распределител  сигналов, выполненного на трех логических элементах микросхемы К531ЛАЗП, первый и второй входы которого  вл ютс  одноименными входами преобразовател  15, его первый выход подключен к последовательно соединенным реверсивному счетчику 23, подключенному вторым входом к второму входу распределител  22 сигналов , формирователю 24 импульсов, выполненному на микросхеме К155АГ1, и элементу ИЛИ 25, второй вход которого соединен со вторым выходом распределител  22 сигналой, а выход  вл етс  выходом преобразовател  15, третий и четвертый входы которого,  вл ютс  одноименными входами счетчика. Устройство работает следующим образом. Сигналы, приход которых на вход устройства ожидаетс  в интервале времени Т, (фиг. 2), заведены на первые к входы, остальные - на оставшиес  (K+l)-N входы 26. Сигнал по входу 16 устройства, помимо своего основного назначени  как информационного сигнала, дополнительно  вл етс  стартовым. Асинхронные сигналы, пришедшие на входы 26 устройства, а также на входы 14, но не попавшие во временной интервал Трр, регистрируютс  по известному принципу последовательной регистрации. Передача асинхронных сигналов ведетс  в темпе поступлени  их на вход устройства. Входные сигналы преобразуютс  в двоичный код шифратором 1 адресаИ через распределитель 7, элемент ИЛИ 9 первого БРК 5 посредством линии 2 св зи поступают на соответствующий вход регистратора 3. В случае прихода в короткий интервал времени Atitp jp ,где врем  разрешени  линии св зи и регистратора , на вход устройства нескольких сигналов первый код поступает в регистратор 3 по тракту, указанному выше, второй код переключающим элементом 4 направл етс  через распределитель 7, элемент ИЛИ 9 второго БРК 6, линию 2 на соответствующий вход регистратора 3, третий код запоминаетс  в параллельном регистре 8 БРК 5 и по освобождению соответствующей линии св зи от предыдущего кода одновибратором 10 и формирователем 11 сигнала код выводитс  из регистра 8 в линию 2 св зи, четвертый код запоминаетс  в параллельном регистре 8 БРК 6 и аналогично третьему передаетс  в регистратор 3 по своему тракту. Сигналы, поступившие на входы 14 во временном интервале Tf,p , регистрируютс  по принципу параллельной регистрации - запоминаютс  . в преобразовател х 15 и по окончании

ТПР разуплотн ютс  во нремени и передаютс  в регистратор 3. Генератор 12 тактовой частоты формирует последовательпость импульсов F. , которые используютс  дл  измерени  врменного интервала прихода информационного сигнала относительно стартового сигнала, поступившего на (К+1) вход устройства. Делитель 13 тактовой частоты формирует последовательность импульсов F , котора  используетс  дл  преобразовани  коротких временных интервалов в длинные , осуществл   согласование скорости поступлени  информации с пропускной способностью последовательной регистрации.

В исходном состо нии нулевым потенциалом с триггера 18 блока 17 управлени  запрещено прохождение через распределитель 22 входного сигнала в реверсивный счетчик 23 и через элемент И 19 импульсов F с генератора 12 тактовой частоты, а также потенциалом со счетчика 20через коммутатор 21 импульсов F с делител  13 тактовой частоты.

В случае по влени  информационных сигналов на входе преобразователей 15 они через распределитель 22 сигнала и элемент ИЛИ 25 подаютс  на выход.

По приходу сигнала на стартовый вход 16 устройства триггер 18 блока 17 управлени  переключаетс  в единичное состо ние, при этом вход преобразовател  15 отключаетс  от входа элемента ИЛИ 25 и подключаетс  ко входу реверсивного счетчика 23, который переводитс  в режим сложени . Через элемент И 19 с генератора 12 тактовой частоты поступают импульсы F, количество которых подсчитываетс  реверсивным счетчиком преобразовател  15и сччиком 20 блока 17.

По -приходу информационного сигнла на вход преобразовател  15 его реверсивный счетчик 23 прекращает подсчет импульсов F.

Счетчик 20 блока 17 управлени  через врем  (врем  переполнени  счетчика 20) после начала счет формирует потенциал, который дает .разрешение на прохождение через коммутатор 21 импульсов Fo с делител  13 тактовой частоты,а также переключает триггер 18 в исходное состо ние, вследствие чего запрещаетс  прохождение импульсов Р через элемент И 19, распределитель 22 коммутирует вход преобразовател  15 ко входу элемента ИЛИ 25, реверсивный счетчик 23 переводитс  в режим вычитани  и начинает обну литьс  импульсами F.

. По окончании процесса обнулени  формирователь 24 выдает импульс и через элемент ИЛИ 25 он поступает на выход преобразовател  15.

Временна  прив зка сигналов, зарегистрированных по параллельному и последовательному методам, осуществл етс  с помощью стартого сигнала .

Полное разрещающее врем  устройства и погрешность регистрации высокоинтенсивного потока асинхрон0 ных сигналов не превышает величины 1/F , т.е. увеличива  значение F,|, можно снизить эти величины до малых значений.

Разр дность счетчика 23 опреде5 л етс  исход  из длительности Т,

интервала времени поступлени  плотного потока сигналов и точности ЛС измерени  временных интервалов. Так, при TO 100 МКС и ДГ 10 не,

Q т.е. F 100 МГц, необходим 14-разр дный двоичный счетчик с временем переполнени  Tp|p 163840 не. Дл  оптимального использовани  элементов преобразователей 15 разр дность

5 счетчиков должна находитс  в пределах 10-14.

При регистрации двух или нескольких разнесенных во времени потокоц,, информации дл  каждого потока дополнительно ввод тс  блок управлени  и масштабно-временные преобразователи . В случае, если , то дополнительно ввод тс  блок управлени  и блок преобразователей 15, прием сигналов которыми производитс  сразу же по окончании записи основными масштабно-временными преобразовател ми .

Величина частоты F выбираетс 

из учета времени разрешени  t канала цередачи и регистратора ,jp . Дл  удобства обработки полученных результатов соотношение беретс  кратным ю, где

,2,3,...

По сравнению с известным предлагаемое устройство имеет существен .но технико-экономический эффект, заключающийс  в повышенной надежности передачи и точности регистрации при высокой плотности поступлени  сигналов. Пропускна  способность известного устройства существенно ограничена временем разрешени  линии св зи с регистратора, -вследствие чего часть сигналов высокоинтенсивного потока тер етс , а часть регистрируетс  с искажением временного положени . Введение генератора тактовой частоты,делихел  частоты,блока управлени  и масштабно-временных преобразователей позвол ет с большей точностью запоминать временное положение {временной интервал) сигналов, производить его временную трансформацию , т.е. преобразование .коротких временных интервалов, зарегистрированных в  чейках МВП, в длинные, т.е. осуществл ть согласование скорости поступлени  сигналов на вход устройства с пропускной способностью линии св зи.

При поступлении на входы, известного устройства и течение 100 мкс 100 асинхронных сигналов с нормальным распределением плотности веро тность при разрешающем времени линии св зи 2 МКС веро тность потери инфбрмации получена 0,25, причем 20% сигналов зарегистрировано с погрешностью 2 мкс. Предлагаемое устройство позвол ет зарегистрировать те же сигналы, при частоте тактового генератора F 25 мГц, с точностью не хуже 40 не при веро тности потери информации, не превышающей 0,01.

Таким образом, кроме достоинств известного устройства, таких как большое количество входных сигналов , передача и регистраци  их в

а/7

&т

темпе поступлени  в течение длительного интервала времени, введение указанных выше блоков существенно расшир ет возможности предлагаемого устройства, так как это

позвол ет с высокой степенью надежности и точности передавать кратковременные потоки асинхронных сигналов, характеризующиес  высокой плотностью поступлени  на вход устройства .

Предлагаемое устройство можно эффективно и широко использовать в ответственных измерительных комплексах с повышенной степенью на5 дежности, в частности в области измерительной техники при проведении динамических испытаний узлов и приборов дл  передачи на большие рассто ни  и регистрации асинхрон0 ных сигналов в течение продолжительного интервала времени, содержащего участки, характеризующиес  высокой плотностью входных сигналов .

Фиг.г

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ АСИНХРОННЫХ СИГНАЛОВ по авт.

св. № 590800, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности, в него введены генератор тактовой частоты, делитель частоты, масштабно-временные·преобразователи , блок управления, выход генератора тактовой частоты соединен с первым входом блока управления и входом делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом блока управления, первые входы масштабно-временных преобразователей являются входами устройства, объединенными в группу, первый, второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с вторыми, третьими и четвертыми входами масштабно-временных преобразователей, выходы которых подключены к соответствующим входам шифратора адреса, стартовый вход устройства подключен к третьему входу блока управления.

Фиг.1

SU ,.„1075288

2. Устройство по π.1, отличающееся тем, что масштабао-временной преобразователь содержит распределитель сигналов, реверсивный счетчик, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, первый выход распределителя сигналов подключен к первому входу реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом масштабно-временного преобразователя, второй выход распределителя сигналов подключен к второму входу элемента ИЛИ, второй , вход распределителя сигналов объединен с вторым входом реверсивного счетчика и является вторым входом масштабно-временного преобразователя, третий и четвертый входы которого являются соответственно тре тьим и четвертым входами реверсивного счетчика, первый вход распределителя сигналов является первым входом масштабно-временного преобразователя.

3. Устройство по п.1,о тли чающеес я тем, что блок управления содержит триггер, элемент И, счетчик, коммутатор, выход триггера соединен с первым вхо дом элемента И, выход которого сое динен с входЛч счетчика, выход которого подключен к первому входу коммутатора и к первому входу триггеру, второй вход элемента И, вторые входы коммутатора и триггера являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока управления, первый, второй и третий выходы которого являются соответственно выходами триггера, элемента И и коммутатора.