SU1751798A1 - Адаптивное устройство дл приема информации с рассредоточенных объектов - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит генератор тактовых импульсов, четыре счетчика, распределитель импульсов m информационных каналов, каждый из которых содержит линейный блок, блок приема и контрол , два элемента И, блок элементов И, блок пам ти. Кроме того, в устройство вход т коммутатор, четыре дешифратора, группу элементов И, группу элементов отображени , блок сравнени , два элемента ИЛИ, шесть элементов И, три элемента задержки, два триггера. Устройство позвол ет мен ть режим опроса в зависимости от активности информационных каналов. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к телемеханике и может найти применение в автоматизированных системах управлени  технологическими процессами, аппаратуре передачи данных с различной организацией структуры опроса информационных каналов.

Цель изобретени  -повышение информационной гибкости путем сочетани  опроса каналов св зи с разной информационной активностью.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор т тактовых импульсов, счетчики 2-5, распределитель 6 импульсов, информационные каналы 7i-7t, каждый из которых включает в себ  линейный блок 8, блок 9 приема и контрол , первый 10 и второй 11 элементы И, блок элементов И 12. блок 13 пам ти. Кроме того, в состав устройства вход т коммутатор 14, дешифраторы 15-18, группа элементов И 19i-19n, группа элементов 20i-20n отображени , блок 21 сравнени , элементы ИЛИ 22 и 23, элементы И 24-29, элементы 30-32 задержки, триггеры 33 и 34.

Данное устройство повышает помехоустойчивость за счет замены метода анализа наличи  информации в каналах св зи по количеству фронтов кодовых посылок за фиксированный интервал времени, задаваемый таймерами в информационных каналах , на анализ по информационным признакам кодовых комбинаций. Кроме того , обеспечиваетс  дисциплина приема и обработки сообщений от двух групп объектов с динамическим приоритетом, при котором преимущество, в частности подключени  к устройству, получают объекты (каналы св зи) от первой группы объектов.

Устройство работает следующим образом .

Из каналов св зи на информационные входы коммутатора 14(1-п) и (щ+1)-п спорадически поступает информаци  о состо нии двух групп удаленных рассредоточенных объектов, общее количество которых равно п. Первую группу объектов составл ют щ наиболее важных объектов, во вторую группу объединены менее важные па (п - щ) объектов. При отсутствии информации - из (Л

С

VI

ел

vj Ю

00

меиений состо ни  объектов, в его канале св зи посто нно передаетс  служебна  кодова  комбинаци  поко , При наличии изменений состо ни  объекта передача от него комбинации поко  прекращаетс , и циклически передаютс  информационные кодовые комбинации об измененном состо нии объекта. Коммутатором 14 осуществл етс  подключение каналов св зи к приемным информационным каналам71-7т устройства (т п). Работа информационных каналов 7i-7m обеспечиваетс  m последовательност ми тактовых импульсов, сдвинутыми по фазе одна относительно другой , которые формируютс  распределителем 6 импульсов из опорной тактовой последовательности генератора 1 тактовых импульсов с периодом Г0 .

Процесс приема информации от объектов в устройстве разбиваетс  на три этапа:

поиск канала св зи, не подключенного к приемному оборудованию устройства;

подключение канала св зи к свободному информационному каналу;

собственно прием и обработка информации .

Основными блоками, координирующими работу устройства на первом и частично на втором этапах,  вл ютс  счетчики 3 и 5. Емкости Mi и Ма счетчиков 3 и 5 равны количеству объектов (каналов св зи): щ - дл  первой группы объектов и п - общее количество объектов дл  второй группы объектов соответственно Количество двоичных каскадов счетчиков 3 и 5 Ki и К2 определ ютс  соотношени ми:

Ki 1од2Ш + 1; К2 Iog2n +1; , где выражени  в квадратных скобах - целые части логарифмов.

Каждое состо ние счетчиков 3 и 5 соответствует двоичному коду номера канала св зи первой и второй групп соответственно , причем нумераци  каналов св зи (объектов ) сквозна  (от 1-го до п-го). При приходе (щ+1)-го импульса на вход счетчика 3 он устанавливаетс  в состо ние, соответствующее первому каналу, счетчик 5 с приходом (п-гп)го импульса устанавливаетс  в состо ние , соответствующее (гц И)-му каналу св зи и т.д, Пусть счетчик 3 прин л состо ние, соответствующее номеру i-ro канала св зи перзой группы (1 1 п), а состо ние счетчика 5 соответствует j-му каналу св зи второй группы (n+1 j п). Одноименные шины Ki выходов счетчика 3 и К2 выходов счетчика 5 через элементы И 28 и 29 объедин ютс  и подключаютс  к одноименным входам группы блока 21 сравнени . Общее количество входов в группе равно К2. В зависимости от состо ни  триггера 34 открыт либо элемент И 28, либо элемент И 29, Когда уровень 1 сформирован на первом выходе триггера 34. Это соответствует поиску канала св зи первой группы объектов, в противном случае имеет место поиск канала св зи второй группы объектов. В первом случае на входы группы блока 21 сравнени  поступает двоичный код номера канала св зи первой

группы (1-й), во втором - код номера канала св зи второй группы Q-й). С каждым тактом генератора 1 распределитель 6 импульсов поочередно разрешает прохождение кодов номеров каналов св зи, подключенных к информационым каналам 7i-7m из блоков 13 пам ти через соответствующие элементы И 12 на входы другой группы блока 21. Полный цикл сравнени  происходит за врем  действи  m импульсов генератора 1, в течение

которого опрашиваютс  блоки 13 пам ти всех информационных каналов. Одноименные выходы всех элементов И 12 объединены и образуют в совокупности Ка-разр дную общую шину. Первый счетчик 2, емкость которого равна т, осуществл ет подсчет импульсов генератора 1. Если за врем  m r0 блоком 21 зафиксировано совпадение кодов номеров 1-го (|-го) каналов св зи, то на выходе блока 21 формируетс  импульс, который, проход  через

элемент ИЛИ 22, открытый элемент И 26 (27) и элемент 31 (32) задержки, переводит счетчик 3 (5) в состо ние, сЪответствующее 1+1- му (j+1-му) каналу св зи (номер в скобках здесь и ниже соответствует поиску каналов

св зи второй группы объектов). Кроме того, этот импульс через элемент ИЛИ 23 сбрасывает счетчик 2 в нулевое состо ние и подтверждает исходное состо ние О первого триггера 33, Начинаетс  новый цикл сравнени  кодов номеров каналов в блоке 21 сравнени .

Если за врем  действи  импульсов генератора 1 блоком 21 не зафиксировано ни одного совпадени , т.е. установлен факт,

что 1-й (j-й) канал св зи не подключен ни к одному информационному каналу 7i-7m, то счетчик 2 формирует импульс, который переводит триггер 33 в состо ние 1. Начинаетс  второй этап поиска свободного

информационного канала 7i-7m. Сигнал с выхода триггера 33 поступает на один из входов элемента И 24, к другому входу которого подключен выход второго дешифратора 16. На этом выходе дешифратора 16

сигналы по вл ютс  только при поступлении на его входы из блоков 13 пам ти информационных каналов 7i-7m нулевых кодовых комбинаций. При по влении первого же сигнала на выходе дешифратора 16

элемент И 24 формирует на своем выходе импульс, который:

селектируетс  в соответствующем элементе И 10 информационных каналов путем совпадени  с действующим в этот момент импульсом распределител  6;

по цепи: через элемент ИЛИ 22, открытый элемент И 26 (27), элемент задержки 31 (32), поступает на вход счетчика 3 (5);

через элемент ИЛИ 23 устанавливает счетчик 2 и триггер 33 в исходное нулевое состо ние;

поступает на первый вход элемента И 25.

Импульсом с выхода элемента И 10 в информационном канале 7i-7m разрешаетс  запись кода номера 1-го Q-ro) канала св зи первой (второй) группы в соответствующий блок 13 пам ти. Код номера канала св зи первой (второй) группы по- сто нно поступает с объединенных одноименных шин на выходах элементов И 28 и 29, Одновременно импульс с выхода элемента 10 поступает на соответствующий управл ющий вход первой группы коммута- тора 14. На другом управл ющем входе второй (третьей) группы коммутатора 14, соответствующем l-му ) каналу св зи, в это врем  действует сигнал с выхода дешифратора 17 (18), который формируетс  в результате дешифрировани  выходных сигналов счетчика 3 (5). Работа дешифратора 17 (18) разрешаетс  сигналом с первого (второго ) выхода триггера 34. Одновременное действие сигналов на двух управл  ющих входах коммутатора 14 обеспечивает подключение 1-го Q-ro) канала св зи к выбранному свободному информационному каналу.

При поступлении с задержкой на врем  з ть, котора  необходима дл  надежной отработки коммутатора 14, импульса на вход счетчика 3 (5) он переходит в состо ние , соответствующее каналу св зи.

После выполнени  всех операций импульсом с выхода элемента И 24 начинаетс  новый цикл определени  того, подключен +1-й (j+1-й) канал св зи к устройству или нет.

Счетчик 4 выполн ет роль таймера путем подсчета числа импульсов, поступаю- щих с выхода распределител  б импульсов. Емкость счетчика 4 выбираетс  исход  из установленного порога критического бремени Ткр, по истечении которого устройство необходимо перевести в режим поиска и подключени  к информационному каналу 7i-7m канала св зи от второй группы объектов . Это обеспечиваетс  тем, что по запо - нении счетчика 4 он вырабатывает сигнал,

который через элемент ИЛИ 23 устанавливает счетчик 2 и триггер 33 в нулевое состо ние и переводит триггер 34 в состо ние, при котором на его втором выходе формируетс  потенциал, разрешающий прохождение сигналов через элементы И 25, 27 и 29 и дешифратор 18. Как только происходит подключение канала св зи второй группы к информационному каналу 7i-7m, импульс с выхода элемента И 24 через открытый элемент И 25 и элемент 30 задержки устанавливает счетчик 4 в нулевое состо ние и переводит триггер 34 снова в состо ние, при котором в течение времени Ткр он осуществл ет поиск и подключение к устройству канала св зи только от первой трупы объектов. Одновременно устанавливаютс  в нулевое состо ние счетчик 2 и триггер 33

В случае зан тости всех информационных каналов 7i-7m под прием и обработку информации от объектов состо ние счетчиков 3 и 5 не мен етс . Иначе говор , запоминаютс  номера каналов св зи, которые необходимо подключать к устройству. При овобождении какого-либо информационного канала 7-|-7т этот канал св зи подключаетс  к устройству. Если при ожидании подключени  канала от первой группы объектов - формируетс  сигнал счетчиком 4, то устройство переходит в режим поиска и подключени  канала св зи от второй группы объектов.

Третий этап, собственно прием и обработка информации от объекта, начинаетс  сразу же после подключени  канала св зи к информационному каналу 7i-7m. Каждый линейный блок 8 сопр гает информационный канал с дуплексным каналом св зи и выполн ет преобразование сигналов1 демодул цию (прием) и модул цию (передача). Демодулированные кодовые посылки поступают с блока 8 на блок 9 приема и контрол , а также на внутренний модул тор своего же линейного блока 8, с которого они посылаютс  по обратному каналу св зи на объект (передача с информационной обратно, св зью). В блоке 9 осуществл етс  тактовое и цикловое фазирование и провер етс  соответствие кодовых комбинаций помехоустойчивому коду (структура кодовых сообщений от всех объектов одинакова). При каждом правильном приеме кодовые комбинации первичного кода считываютс  в параллельном коде с рабочими тактами информационного канала на входы дешифратора 15. Поскольку рабочие такты всех информационных каналов разнесены по фазе , то группы выходов блоков 9 всех информационных каналов 71-7™ объединены в общую шину.

Если из канала св зи принимаетс  кодова  комбинаци  поко , то результат его де- шифрироваии  (импульс) немедленно поступает на вход второго элемента И 11 информационного канала, где он селектируетс  своим тактом от распределител  6 и произ- оодит стирание кода номера канала св зи в блоке 13 пам ти. Это означает, что данный информационный канал свободен и готов дл  подключени  другого канала св зи,

При приеме кодовых комбинаций, содержащих информацию о состо нии объекта , дешифратор 15 выдает результаты дешифрировани  через соответствующий элемент И 19i-19n группы на элемент 20i- 20П отображени  за счет подачи сигнал разрешени  на вход элемента И 19t-19n с одного из выходов второго дешифратора 16, Это обеспечиваетс  тем что входы дешифратора 16 в данный момент времени подключены через элемент И 12 к выходам соответствующего блока 13 пам ти, в котором хранитс  код номера канала св зи (объекта ), и результат дешифрировани  с дешифратора 16 поступает на требуемый элемент ,9n.

По окончании прохождени  и обработки всех информационных кодовых комбинаций от объекта вновь поступает служебна  комбинаци  поко . С выхода дешифратора 15 результат ее дешифрировани  после селекции в соответствующем элементе И 11 стирает номер подключенного канала в блоке 13 пам ти, что означает готовность соответствующего информационного канала 7i-7m к приему информации от других объектов ,

В данном устройстве по сравнению с известным згменен метод анализа наличи  информации в канале св зи по количеству фронтов кодовых посылок (первичные признаки ) за фиксированный интервал времени Т0 на анализ по информационным (вторичным ) признакам кодовых комбинаций сооб- щений. При первом же обнаружении комбинации поко  в канале св зи информационный канал освобождаетс  дл  подключени  другого канала св зи. В известном устройстве возможны случаи ложной фиксации наличи  информации в подключенном канале св зи в периоды действи  в нем интенсивных помех. Это приводит к ложному и непроизводительному использованию информационного канала. Кроме того, при исправных каналах св зи в l-N-й раз, где N То, может быть сокращено врем  до определени  факта отсутстви  информации в канале. Наибольший выигрыш в N раз достигаетс  в том случае, когда по первой же правильно прин той кодовой

комбинации поко  осуществл етс  надежное тактовое и цикловое фазирование и дешифрирование этой комбинации дешифратором 15.

Второе преимущественно предлагаемого устройства заключаетс  в организации приема и обработки информации от двух групп объектов в различной информационной активностью . Это позвол ет (ТКр - 2 г0)/ТКр - (Ткр

- 2т TO - 1ожид)/ТКр процентов времени использовать дл  приема и обработки информации от группы объектов с более высоким рангом приоритета (г0жид - врем  ожидани  освобождени  информационного канала в

случае зан тости всех информационных каналов ).

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Адаптивное устройство дл  приема информации с рассредоточенных объектов,

   содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входами первого счетчика к распределител , соответствующие выходы которого подключены к тактовым входам одноименных информационных каналов,

   первые входы и выходы которых соединены с одноименными входами и выходами соответственно первых групп выходов и входов коммутатора , информационные выходы соединены с входами первого дешифратора,

   адресные выходы - с входами первой группы блока сравнени  и вход§ми второго дешифратора , соответствующие выходы группы которого соединены с управл ющими входами одноименных элементов И группы, выходы

   которых подключены к соответствующим входам элементов отображени , выходы первого дешифратора соединены с входами элементов И группы, выход второго дешифратора подключен к первому входу первого элемента

   И, выход которого соединен с первым входом первого элемента И ЛИ и вторыми входами информационных каналов, входы группы которых объединены с соответствующими входами второй группы блока сравнени , выход

   которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, первый элемент задержки , второй элемент И, второй счетчик, выходы которого через третий дешифратор подключены к адресным входам первой

   группы коммутатора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  информационной гибкости путем сочетани  опроса каналов св зи с разной информационной активностью, в устройство введены элементы задержки, счетчики, триггеры, элемент ИЛИ, элементы И и четвертый дешифратор, выходы которого соединены с адресными входами второй группы коммутатора, входы подключены к выходам третьего счетчика,

   соединенного с входами третьего элемента И, входы четвертого элемента И соединены с выходами второго счетчика, выходы третьего и четвертого элементов И подключены к входам второй группы блока сравнени , вы- ход первого элемента ИЛИ соединен соответственно через последовательно соединенные второй элемент И, первый элемент задержки и п тый элемент И, второй элемент задержки со счетными входами второго и третьего счетчиков, выход первого дешифратора соединен с третьими входами информационных каналов, последний выход распределител  соединен с входом четвертого счетчика, выход которого соединен с первым входами первого триггера и второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу блока сравнени , выход соединен с входами сброса второго триггера и первого счетчика, выход которого через второй триггер подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ и с первым входом шестого элемента И, выход которого через третий элемент за- держки соединен с входом сброса четвертого счетчика и вторым входом первого триггера, первый выход которого подключен к второму входу шестого элемента И к управл ющим входам третьего и п того элементов И и четвертого дешифратора, второй выход первого триггера подключен к управл ющим входам второго и четвертого элементов И и третьего дешифратора
2. 2. Устройство поп. 1,отличающее- с   тем, что каждый информационный канал содержит линейный блок, выход которого соединен с первым входом блока приема и контрол , первый и второй элементы И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым управл ющими входами блока пам ти, выходы которых соединены с входами блока элементов И, входы которого , выходы блока приема и контрол , выход первого элемента И  вл ютс  соответственно адресными выходами группы, информационными выходами группы и выходами каждого информационного канала, вход линейного блока, первые входы первого и второго элементов И и объединенные вторые входы блока приема и контрол  первого и второго элементов И и вход блока элементов И  вл ютс  соответственно первым - третьим и тактовым входами каждого информационного канала.