SU1714641A2 - Адаптивный коммутатор системы телеизмерени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может приме-н тьс  в телеметрии и других област х техники, где требуетс  устранение избыточности. Цель изобретени  - повышение информативности коммутатора путем регулировани  коэффициента сжати  информации. Адаптивный коммутатор системы телеизмерений содержит преобразователи погрешности аппроксимации, три ключа, аналого-цифровой преобразователь, блок считывани , блок сравнени , генератор импульсов, блок запуска, два счетчика, два дешифратора, регистр пам ти, четыре элемента И, распределитель импульсов, два элемента ИЛИ, триггер, шифратор адреса, коммутатор, сумматор и пороговый блок. 2 ил.(ЛСИэобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может примен тьс  в телеметрии, а также других област х техники, где требуетс  устранение избыточности информации, и  вл етс  усовершенствованием устройства по основному авт.св. № 1145358.Наибол'ее близким к предлагаемому  вл етс  аддптивный коммутатор системы телеизмерений, содержащий преобразова" тели погрешности аппроксимации, первые входы которых объединены с первыми входами первых ключей и  вл ютс  входами устройства, вцходы первых ключей объединены и подключены к первому входу аналого-цифрового преобразовател , выходы которого подключены к первым входам блока считывани , вторые входы которого соединены с выходами шифратора адреса, входы которого подключены к выходам коммутатора и к вторым входам первых и вт6-рых ключей и преобразователей погрешно- 'сти аппроксимации, выходы которых подключены к первым входам вторых и третьих ключей, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока сравнени , вторые входы третьих ключей соединены с первыми выходами первого дешифратора, входы которого подключены к выходам первого счетчика и первым входам регистра пам ти, второй вход которого соединен с выходом блока сравнени , выходы регистра пам ти соединены с входами второго дешифратора, выходы которого подключены к первым входам третьих элементов И и коммутатора, вторые входы которого соединены с выходами распределител  импульсов и вторыми входами третьих элементов И, третьи входы которых объединены и подключены к первому входу первого элемента И, к третьим входам преобразователей погрешности аппроксима-I>&hO

Description

ции, к второму входу аналого-цифрового преобразовател , к первому входу блока запуска и к второму выходу первого дешифратора , второй вход блока запуска соединен с выходом генератора импульсов и с первым входом счечтика, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с третьим входом коммутатора, выходы третьих элементов И подключены к входам, первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу блока запуска и первому выходу блока считывани , второй выход которого  вл етс  выходом устройства, выход второго элемента И соединен с вторым входом второго счетчика и выходом распределител  импульсов, выход блока запуска соединен с входом первого счетчика.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  информативность (малое быстродействие и возможность превышени  погрешности аппроксимации над заданной) при большой активности входных сигналов одновременно во многих каналах из-за необходимости передачи информации вместе с адресами.

Цель изобретени  - повышение информативности коммутатора путем регулировани  коэффициента сжати  информации.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известный адаптивный коммутатор системы телеизмерений введены сумматор, пороговый блок, триггер, второй элемент ИЛИ и четвертый элемент И, выходы преобразователей погрешности аппроксимации подключены к входам сумматора, выход которого через пороговый блок подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого подключен к входу Установка триггера и к первому входу второго элемента ИЛ И, второй входи выход последнего включены между вь|ходом блока сравнени  и вторым входом регистоа пам ти соответственно, выход первого дешифратора подключен к входу Сброс триггера, выход которого подключен к третьему входу блока считывани , выход генератора импульсов подключен к второму входу четвертого элемента И.

. На фиг. 1 представлена функциональна  схема коммутатора, на фиг.2 - функциональна  схема блока считывани .

Адаптивный коммутатор телеизмерений содержит преобразователи 1 погрешности аппроксимации, первые ключи 2, вторые ключи 3, третьи ключи 4, аналогоцифровой преобразователь 5, блок 6 считывани , блок 7 сравнени , генератор 8

импульсов, блок 9 запуска, первый счетчик 10, первый дешифратор 11, регистр 12 пам ти , второй дешифратор 13, второй счетчик 14, первый элемент И 15, распределитель 16

импульсов, первый элемент ИЛИ 17, второй элемент И 18, третий элемент И 19, коммутатор 20, шифратор 21 адреса, сумматор 22, пороговый блок 23, второй элемент ИЛИ 24, триггер 25, четвертый элемент И 26.

0 Блок 6 считывани  (фиг.2) содержит дешифратор 27, элементы И 28, элемент ИЛИ 29, формирователь 30 импульсов, элемент И 31, инвертор 32, элементы И 33, генератор 34, счетчик 35.

5 Устройство работает следующим образом .

В зависимости от выходного сигнала порогового элемента 23 возможны два режима работы.

0 В первом режиме на вь1ходе элемента 23 логический сигнал О. В этом случае устройство работает в режиме адаптивной коммутации. По окончании передачи предыдущего отсчета блок 6 считывани  выдает

5 импульс на блок 9 запуска, состо щий из триггера и элемента И, после чего импульсы с генератора 8 начинают проходить на счетчик 10, который через дешифратор 11 переключает ключи 4. Ключи 4 подключают по

0 очереди напр жени  с выходов преобразователей 1 погрешности аппроксимации к второму входу блока 7 сравнени . К первому входу блока 7 в начале такта адаптивной коммутации подключен тот преобразователь 1 погрешности аппроксимации, который принадлежит каналу, опрошенному на предыдущем такте и в котором поэтому преобразователь 1 был обнулен.

При подключении к второму входу блока

0 7 сравнени  напр жени , превышающего напр жение на первом входе, блок 7 сравнени  формирует на своем выходе сигнал, что приводит к перезаписи в регистр 12 пам ти кода счетчика 10, изменению состо ни  дешифратора 13 и подключению к первому входу блока 7 сравнени  того же напр жени , что имеетс  на втором входе. После этого блок 7 сравнени  примет состо ние с нулевьГм выходным сигналом, В процессе дальнейшей работы блок 7 сравнени  будет срабатывать, когда вновь Нодключенного к его второму входу преобразовател  1 погрешности аппроксимации выходное налр жение больше, чем имеющиес  на пер5 вом входе.v

После опроса всех преобразователей 1 погрешности аппроксимации будет вы влен преобразователь с наибольшим напр жением , адрес его содержитс  в регистре 12 пам ти, а измер емый сигнал этого канала

оказываетс  подключенным к входу аналого-цифрового преобразовател  5, так как дешифратор 13 через коммутатор 20 управл ет одновременно ключами 2 и 3. На последнем шаге опроса преобразователей

Iпогрешности аппроксимации дешифратор

I1своим последним выходным сигналом запрещает прохождение импульсов через блок 9, запускает аналого-цифровой преобразователь 5 и обнул ет преобразователь 1, в котором погрешность аппроксимации оказалась наибольшей. Код адреса с шифратора 21 и код отсчета выбранного канала с аналого-цифрового преобразовател  5 считываютс  блоком 6 считывани  и передаютс  на выход устройства.

В блоке б считывани  предусматриваетс  отключение разр дов адреса при перехо де в режим равномерной коммутации, который осуществл етс  следующим образом . По сигналу от триггера 25 счетчик 35 устанавливаетс  в положение, соответствующее первому разр ду кода параметра, в то врем  как при отсутствии этого сигнала счетчик 35 установлен в положение, соответствующее первому разр ду кода адреса. Таким образом, в адаптивном режиме ведетс  опрос элементов И 28 и 33. а в режиме равномерной коммутации опрашиваютс  только элементы И 33. св занные с преобразователем 5. т.е. относ щиес  к коду параметра . В режиме равнрмерной коммутации блок 6 считывани  вырабатыва ет перед началом опроса всех каналов общий маркерный импульс, создаваемый формирователем 30 импульсов (например, ждущий мультивибратор), причем во врем  передачи маркерного импульса преобразование кода параметра не производитс , так как генератор 34 отключен от счетчика с помощью элемента И 31 и инвертора 32.

По окончании считывани  выбранного канала начинаетс  новый такт адаптивной коммутации. Одновременно с этим счетчик 14 заполн етс  импульсами генератора 8 импульсов.

При общей высокой активности входных сигналов в адаптивном коммутаторе может возникнуть ситуаци , когда сигналы не будет передаватьс  из-за низкого приоритета соответствующих каналов.

Дл  устранени  этого  влени  в устройство введена схема контрол . Контроль осуществл етс  последовательно, начина  с любого канала в зависимости от начального состо хи  распределител  16, Единичный 1ФД с выхода распределител  16 сравниваетс  элементами И 19 с единичным кодом на выходе дешифратора 13.

Если за максимально возможное врем , определ емое счетчиком 14, по окончании поиска активного канала на выходе дешифратора 13 по витс  код, одинаковый с кодом распределител  16, то на выходе элемента ИЛИ 17 по витс  сигнал, переключающий через элемент И 18 распределитель 16 и сбрасывающий счетчик 14, Переключение распределител  16 и счетчика 14 происходит одновременно с по влением сигнала окончани  считывани  от блока 6 считывани .

Если времени, определ емого счетчиком 14, недостаточно дл  по влени  кода на выходе дешифратора 13 такого же, что и на выходе распределител  16, то устройство переходит в режим принудительной передачи сигнала контролируемого канала.

Счетчик 14 заполн етс  и выдает через элемент И 15 сигнал на подключение через коммутатор 20 единичного кода от распределител  16 вместо единичного кода с выхода дешифратора 13. К входам ключей 2 и 3 и входу сброса преобразовател  1 погрешности аппроксимации в этом случае подключаетс  единичный код от распределител  16, а на адресные входы-блока 6 считывани  подаетс  адрес принудительно выбранного канала.

После окончани  передачи распределитель 16 переключаетс  в следующее положение , счетчик 14 сбрасываетс  и к коммутатору 20 вновь подключаетс  дешифратор 13.

Устройство продолжает работу в режиме адаптивной коммутации.

Claims (1)

1. Во втором режиме при повышенной активности входных сигналов одновременно в нескольких каналах напр жение на выходе сумматора 22 достигает порога срабатывани  блока 23 и триггер 25 переводитс  во второе состо ние так, что на его выходе по вл етс  сигнал 1, Этим сигналом отключаютс  разр ды кода. адреса в блоке 6 считывани . Перед началом безадресной передачи блок считывани  вырабатывает общий маркерный импульс. Блок 9 запуска разрешает прохождение импульсов на счетчик 10, который через дешифратор 11 переключает ключи 4. При по влении сигнала 1 на выходе порогового блока 23 через элементы 1/1 26 и ИЛИ 24 происходит перезапись в регистр 12 пам ти кода счетчика 10. На последнем шаге опроса преобразователей 1 погрешности аппроксимации дешифратор 11 задним фронтом своего последнего выходного сигнала переводит триггер 25 в первое состо ние, и устройство может перейти на адресный режим либо продолжить передачу информации в безадресном режиме в зависимости от выходного сигнала порогового блока 23. Граничное значение коэффициента сжати , при котором следует переходить к безадресной передаче, можно найти на равенстве объемов сигнала при адресной и безадресной передачах, а именно: Oog2N + log2M)N/Kc « NIogaM, где N - число информационных каналов; М - число уровней квантовани ; Кс - коэффициент сжати  по отсчетам. Из этого выражени  граничное значение коэффициента сжати  КС.ГР. 1 -IПри Кс Кс.гр эффективна адресна  передача , а при Кс Кс.гр - безадресна  передача . . Таким образом, переход на безадресный режим передачи при общей высокой активности входных сигналов повышает быстродействие и точность устройства, т.е. повышает его информативность. При этом выигрыш зависит от соотношени  числа разр дов кодов адреса и параметра. При равенстве числа разр дов кодов адреса и параметра быстродействие увеличиваетс  в два раза, а погрешность аппроксимации уменьшаетс  в два раза. Формула изобретени  Адаптивный коммутатор системы телеизмерений по авт.св. Nfc 1145358, о т л i ч а-. ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  информативности путем регулировани  коэффициента сжати  информации, в него введены сумматор, пороговый блок, триггер , второй элемент ИЛИ и четвертый элемент И, выходы преобразователей погрешности аппроксимации подключены к входам сумматора, выход которого через пороговый блок подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого подключен к входу Установка триггера и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход и выход последнего включены между выходом блока сравнени  и вторым входом регистра пам ти соответственно, выход первого дешифратора подключен к входу Сброс триггера, выход ijoTOporo подключен к третьему входу блока считывани , выход генератора импульсов подключен к второму входу четвертого элемента И.

   Код адреса

   28

   h / k

   -Чт  4±

   Код параметра.

   Упраблтщий входк9

   %г2