Адаптивное устройство для приема информации с рассредоточенных объектов

 

Сущность изобретения: устройство содержит генератор тактовых импульсов, четыре счетчика, распределитель импульсов m информационных каналов, каждый из которых содержит линейный блок, блок приема и контроля, два элемента И, блок элементов И, блок памяти. Кроме того, в устройство входят коммутатор, четыре дешифратора, группу элементов И, группу элементов отображения, блок сравнения, два элемента ИЛИ, шесть элементов И, три элемента задержки, два триггера. Устройство позволяет менять режим опроса в зависимости от активности информационных каналов. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю 6 08 С 19 /28

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4861076/24 (22) 20.08.90 . (46) 30.07.92. Бюл. N. 28 (72) В.А,Хлобыстов (53) 621.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1481831, кл. G 08 С 19/28, 1987, (54) АДАПТИ В НО Е УСТРОЙСТВО ДЛ Я

ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ С РАССРЕДОТОЧЕННЫХ ОБЪЕКТОВ (57) Сущность изобретения: устройство содержит генератор тактовых импульсов, чЕИзобретение относится к телемеханике и может найти применение в автоматизированных системах управления техйологическими процессами, аппаратуре передачи данных с различной организацией структуры опроса информационных каналов.

Цель изобретения — повышение информационной гибкости путем сочетания опроса каналов связи с разной информационной активностью.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчики 2 — 5, распределитель 6 импульсов; информационные каналы

7>-7, каждый из которых включает в себя линейный блок 8, блок 9 п риема и контроля, первый 10 и второй 11 элементы И, блок элементов И 12, блок 13 памяти. Кроме того. в состав устройства входят коммутатор 14, дешифраторы 15-18, группа элементов И

19 -19я, группа элементов 20 — 20 отображения, блок 21 сравнения, элементы ИЛИ

22 и 23, элементы И 24-29, элементы 30-32 задержки, триггеры 33 и 34.

5U 1751798 А1 тыре счетчика, распределитель импульсов m информационных каналов, каждый из которых содержит линейный блок, блок приема и контроля, два элемента И. блок элементов И, блок памяти. Кроме того, в устройство входят коммутатор, четыре дешифратора, группу элементов И, группу элементов отображения, блок сравнения, два элемента ИЛИ, шесть элементов И, три элемента задержки, два триггера. Устройство позволяет менять режим опроса в зависимости от активности информационных каналов, 1 з,п.ф-лы, 1 ил.

Данное устройство повышает помехоустойчивость за счет замены метода анали- З за наличия информации в каналах связи по количеству фронтов кодовых посылок за фиксированный интервал времени, задаваемый таймерами в информационных каналах, на анализ по информационным признакам кодовых комбинаций. Кроме того, обеспечивается дисциплина приема и об- ъ работки сообщений от двух групп объектов с динамическим приоритетом, при котором у преимущество, в частности подключения к устройству, получают объекты (каналы связи) от первой группы объектов.

Устройство работает- следующим абра- О зом. ОО

Из каналов связи на информационные входы коммутатора 14(1-Il) и (в +1)-и спора- » дически поступает информация о состоянии двух групп удаленйых рассредоточенных объектов, общее количество которых равно. п. Первую группу объектов составляют п1 наиболее важных обьектов, во вторую группу объединены менее важные nz = (и - п1) объектов. При отсутствии информации — из1751798

20

25 рого равна m, осуществляет подсчет импульсов генератора 1, Если за время m z< блоком

21 зафиксировано совпадение кодов номеров

45 менений состояния объектов, в его канале связи постоянно передается служебная кодовая комбинация "покоя", При наличии изменений состояния объекта передача от него комбинации "покоя" прекращается, и 5 циклически передаются информационные кодовые комбинации об измененном состоянии объекта. Коммутатором 14 осуществляется подключение каналов связи к приемным информационным каналам 71-7 и устройства (m < и). Работа информационных каналов 7 -7 обеспечивается m последовательностями тактовых импульсов, сдвинутыми по фазе одна относительнодругой, которые формируются распределите- 15 лем 6 импульсов из опорной тактовой последовательности генератора 1 тактовых импульсов с периодом zo

Процесс приема информации от объектов в устройстве разбивается на три этапа: . поиск канала связи, не подключенного к приемному оборудованию устройства; подключение канала связи к свободному информационному каналу; собственно прием и обработка информации, Основными блоками, координирующими работу устройства на первом и частично на втором этапах, являются счетчики 3 и 5.

Емкости М< и Мг счетчиков 3 и 5 равны количеству объектов (каналов связи): п1— для первой группы объектов и n — общее количество обьектов для второй группы объектов соответственно. Количестводвоичных каскадов счетчикЬв 3 и 5 К1 и К2 определяются соотношениями;

К1 = flog2n1)+ 1; К2 = (logan) + 1; К2 > К1, где выражения в квадратных скобах — целые части логарифмов.

Каждое состояние счетчиков 3 и 5 соответствует двоичному коду номера канала связи первой и второй групп соответственно, причем нумерация каналов связи(объектов) сквозная (от 1-ro до и-го). При приходе (п1+1)-го импульса на вход счетчика З.он устанавливается в состояние, соответствующее первому каналу, счетчик 5 с приходом (n-n>)-го импульса устанавливается в состояние, соответствующее (п1+1)-му каналу связи и т.д, Пусть счетчик 3 принял состояние, 5 соответствующее номеру i-го канала связи первой группы (1 «< l < n), а состояние счетчика 5 соответствует )-му каналу связи второй группы (n+1 < j < n). Одноименные шины К1 выходов счетчика 3 и К выходов 5 счетчика 5 через элементы И 28 и 29 объединяются и подключаются к одноименным входам группы блока 21 сравнения. Общее количество входов в группе равно К2. В зависимости от состояния триггера 34 открыт либо элемент И 28, либо элемент И 29, Когда уровень "1" сформирован на первом выходе триггера 34. Это соответствует поиску канала связи первой группы объектов, в противном случае имеет место поиск канала связи второй группы объектов. В первом случае на входы группы блока 21 сравнения поступает двоичный код номера канала связи первой группы (l-.é), во втором — код номера канала связи второй группы (-й). С каждым тактом генератора 1 распределитель 6 импульсов поочередно разрешает прохождение кодов номеров каналов связи, подключенных к информационым каналам 7> — 7п из блоков 13 памяти через соответствующие элементы И

12 на входы другой группы блока 21. Полный цикл сравнения происходит за время действия m импульсов генератора 1, в течение которого спрашиваются блоки 13 памяти всех информационных каналов, Одноименные выходы всех элементов И 12 объединены и образуют в совокупности К2-разрядную общую шину. Первый счетчик 2, емкость котоl-го g-ro) каналов связи, то на выходе блока 21 формируется импульс, который, проходя через элемент ИЛИ 22, открытый элемент И 26 (27) и элемент 31 (32) задержки, переводит счетчик 3 (5) в состояние, соответствующее 1+1-. му ()+1-му) каналу связи (номер в скобках здесь и ниже соответствует поиску каналов связи второй группы обьектов). Кроме того, этот импульс через элемент ИЛИ 23 сбрасывает счетчик 2 в нулевое состояние и под- тверждает исходное состояние "0" первого триггера 33, Начинается новый цикл сравненйя кодов номеров каналов в блоке 21 сравнения.

Если за время действия импульсов генератора 1 блоком 21 не зафиксировано ни одного совпадения, т.е, установлен факт, что i-й (I-й) канал связи не подключен ни к одному информационному каналу 7>-7, то счетчик 2 формирует импульс, который переводит триггер 33 в состояние "1". Начинается второй этап поиска свободного информационного канала 7> — 7п . 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 появляются только при посгуппении на его входы из блоков 13 памяти информационных каналов 7>-7п нулевых кодовых комбинаций, При появлении первого же сигнала на выходе дешифратора 16

1751798 элемент И 24 формирует на своем выходе импульс, который: селектируется в соответствующем эле- . менте И 10 информационных каналов путем совпадения с действующим в этот момент 5 импульсом распределителя 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 10 счетчик 2 и трйгогенр 33 в исходное нулевое состояние; поступает на первый вход элемента И

25.

Импульсом с выхода элемента И 10 в 15 информационном канале 7 -7m разрешается запись кода номера 1-ro (j-ro) канала связи первой (второй) группы в соответствующий блок 13 памяти. Код номера канала связи первой (второй) группы по- 20 стоянно поступает с объединенных одноименных шин на выходах эламвнтновн И

28 и 29, Одновременно импульс с выхода элемента 10 поступает на соответствующий

:управляющий вход первой группы коммута- 25

: тора 14. На другом управляющем входе второй (третьей) группы коммутатора 14, соответствующем i-му (j-му) каналу связи, в это время действует сигнал с выхода дешифратора 17 (18), который формируется в 30 результате дешифрирования выхонднынх сигйалов счетчика 3 (5). Работа дешифратора 17 (18) разрешается сигналом с первого(второго) выхода трйггера 34. Одновременное дей- ствие сигналов на двух уп равля ющих входах 35 коммутатора 14 обеспечивает подключение

i-ro (j-ro) канала связи к выбранному свободному информационному каналу,,. При поступлении с задержкой на время тз (тр, которая необходима для надежной 40 .отработки коммутатора 14, импульса на вход счетчика 3 (5) он переходит в состояние, соответствующее каналу связи.

После выполнения всех операций импульсом с выхода элемента И 24 начинается 45 новый цикл определения того, подключен !

+1-й ()+1-й) канал связи к устройству или нет.

Счетчик 4 выполняет роЛь таймера путем подсчета числа импульсов, йоступаю-. 50 щих с выхода распределителя 6 импульсов.

Емкость счетчика 4 выбирается исходя из . установленного порога критического времени Т р, по истечении которого устройство необходимо перевести в режим поиска и 55 подключения к информационному каналу

71-7л1 канала связи от второй груйпы объек. тов, Это обеспечивается тем, что по заполнении.счетчика 4 он вырабатывает сигнал, который через элемент ИЛИ 23 устанавли- . вает счетчик 2 и триггер 33 в нулевое состояние и переводит триггер 34 в состояние, при котором на его втором выходе формируется потенциал, разрешающий прохождение сигналов через элементы И 25, 27 и.29 и дешифратор 18. Как только происходит подключение канала связи второй группы к информационному каналу 71-7m, импульс с выхода элемента И 24 через открытый элемент И 25 и элемент 30 задержки устанавливает счетчик 4 в нулевое состояние и переводит триггер 34 снова в состояние, при котором в течение времени Т,р он ocy ес е ре поиск и подключение к устройству канала связи только от первой групы объектов. Одновременно устанавливаются в нулевое состояние счетчик 2 и триггер 33.

В случае занятости всех информационных каналов 7> — 7п под прием и обработку информации от объектов состояние счетчиков 3 и 5 не меняется,.Иначе говоря, запоминаются номера каналов связи, которые необходимо подключать к устройству. При овобождении какого-либо информационного канала 71-7m этот канал связи подключается к устройству. Если при ожидании подключения канала от первой группы обьектов — формируется сигнал счетчиком 4, то устройство переходит в режим поиска и подключения канала связи от второй группы обьектов.

Третий этап, собственно прием и обработка информации от объекта, начинается сразу же после подключения канала связи к информационному каналу 71 — 7m. Каждый линейный блок 8 сопрягает информационный канал с дуплексным каналом связи и выполняет преобразование сигналов: демодуляцию (прием) и модуляцию (передэчэ).

Демодулированные кодовые посылки поступают с блока 8 на блок 9 приема и контроля, а также на внутренний модулятор своего же линейного блока 8, с которого они посылаются по обратному каналу связи нэ обьект. (передача с информационной обратной связью), В блоке 9 осуществляется тактовое и цикловое фазирование и проверяется соответствие кодовых комбинаций помехоустойчивому коду (структура кодовых сообщений от всех объектов одинакова).

При каждом правйлъном приеме кодовые ,комбинации первичного кода считываются 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 7>-7у объединены в общую шину.

1751798

Если из канала связи принимается кодо- комбинации "покоя" осуществляется навая комбинация "покоя", то результат его де- дежное тактовое и цикловое фазирование и шифрирования (импульс) немедленно дешифрирование этой комбинации дешифпоступает HB BxOp второго элемента И 11 ин- р8ТороМ 15. формационногоканала,гдеонселектируется 5 Второепреимущественнопредлагаемого

"своим" тактом от распределителя 6 и произ- устройства заключается в организации приводит стирание кода номера канала связи в ема и обработки информации от двух групп блоке 13 памяти. Зто означает, что данный обьектов в различной информационной акинформационный канал свободен и готов для TMBHocTblo. Это позволяет(Ткр-2 т,)/Ткр-(Т,р йодключения другого канала связи. 10 — 2m то - скад)/Ткp процентов времени исПри приеме кодовых комбинаций, со- пользоватьдля приемаиобработкиинформадержащих информацию о состоянии обьек- ции от группы обьектов с более высоким та, дешифратор 15 выдает результаты рангом приоритета (tpжид — время ожидания дешифрирования через соответствующий освобождения информационного канала в элемент И 19> — 19п группы на элемент 201- 15 случае занятости всех информационных ка20 отображения за счет подачи сигнала налов).

РазРешениЯ на вход элемента и 191-19л с Формула изобретения одногоизвыходоввторогодешифр,:тора16 1. Адаптивное устройство для приема

3то обеспечивается тем, что входы дешиф- информации с рассредоточенных объектов, ратора 16 в данный момент времени под- 20 содержащее генератортактовых импульсов, ключены через элемент И 12 к выходам выходкоторогосоединенсвходамипервого соответствующего блока 13 памяти, в кото- счетчика и распределителя, соответствующие ром хранится код номера канала связи (объ- выходы которого подключены к тактовым вхоекта), и результат дешифрирования с дам одноименных информационных каналов, дешифратора !6 поступает на требуемый 25 первые входы и выходы которых соединены с элемент 19 1 — 19п, однбименными входами и выходами соответ-.

По окончании прохождения и обработ- ственно первых групп выходов и входов комки всех информационных кодовых комбина- мутатора, информационные выходы ций от объекта вновь поступает служебная соединены с входами первого дешифратора, комбинация "покоя". С выхода дешифрато- 30 адресные выходы — с входами первой группы ра 15 результат ее дешифрирования после блока сравнения и входами второго дешифраселекции в соответствующем элементе И 11 тора, соответствующие выходы группы кото-. стирает номер подключенного канала в бло- рого соедйнены с управляющими входами ке 13 памяти, что Означает готовность соот- одноименных элементов И группы, выходы ветствующего информационного канала 35 которых подключены к соответствующим вхо7> — 7, к приему информации от других обь- дам элементовотображения, выходы первого ектов, дешифратора соединены с входами элеменВ данном устройстве по сравнению с тов И группы, выход второго дешифратора известн ым заменен метод анализа наличия подключен к первому входу первого элемента информации в канале связи по количеству 40 И, выход которого соединен с первым входом, фронтов кодовых иосылок (первичные при- первого элемента ИЛИ и вторыми входами знаки) за фиксированный интервал времени информационных каналов, входы группы коТо на анализ по информационным (вторич- торыхобьединеныссоответствующимивхоным) признакам кодовых комбинаций сооб- дами второй группы блока сравнения, выход щений. При первом же обнаружении 45 Ko îpoãî подключен к второму входу первокомбинации "покоя" в канале связи инфор- го элемента ИЛИ, первый элемент задержмационный канал освобождается для под- ки, второй элемент И, второй счетчик, ключения другого канала связи. В выходы которого через третий дешифратор известном устройстве возможны случаи подключены к адресным входам первой ложной фиксации наличия информации в 50 группы коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я подключенном канале связи в периоды дей- тем, что, с целью повышения информационствия в нем интенсивных помех, Это приво- ной гибкости путем сочетания опроса канадит к ложному и непроизводительному лов связи с разной информационной использованию информационного канала. активностью, в устройство введены элеменКроме того, при исправных каналах связи в 55 ты задержки, счетчики, триггеры, элемент

1-й-й раз, где N = То, может быть сокращено ИЛИ, элементы И и четвертый дешифратор, время до определения факта отсутствия ин- выходы которого соединены с адресными формации в канале. Наибольший выигрыш входами второй группы коммутатора, входы в N раз достигается в том случае, когда по подключены к выходам третьего счетчика, первой же правильно принятой кодовой

1751798

10 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 сравнения, выход первого элемента ИЛИ соединен соответственно через последовательно соединенные второй элемент И, первый элемент задержки и пятый элемент И, второй элемент задержки со счетными входами второго и третьего. счетчиков, выход первого дешифратора соединен с третьими входами информационных каналов; последний выход распределителя соединен с входом четвертого счетчика, выход которого соединен с первым входами первого триггера и второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, 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 задержки соединен с входом сброса четвертого счетчика и вторым входом первого триггера, первый выход которого подклечен к второму входу шестого элемента И, к управляющим входам третьего и пятого элементов И и четвертого дешифратора, второй выход первого триггера подключен к управ5 ляющим входам второго и четвертого элементов И и третьего дешифратора.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждый информационный канал

10 содержит линейный блок, выход которого соединен C первым-вхбдом блока приема и контроля, первый и второй элементы И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами

15 блока памяти, выходы которых соединены с входами блока элементов И, входы которого, выходы блока приема и контроля, выход первого элемента И являются соответственно адресными выходами группы, информа20 ционными выходами группы и выходами каждого информационного канала, вход линейного блока, первые входы первого и второго элементов И и объединенные вторые входы блока приема и контроля первого и

25 второго элементов И и вход блока элементов И являются соответственно первым— третьим и тактовым входамй "каждого информационного канала, 1751798

Составитель Н.Лысенко

Редактор M.Ïåòðîâà Техред M,Ìîðã êòàë Корректор Т.Палий

Заказ 2694 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101