Устройство для мультиплексного обмена информацией

 

Устройство для мультиплексного обмена информацией относится к области передачи информации по шине и другим областям, связанным с организацией мультиплексного обмена информационными сигналами. Целью изобретения является повышение надежности работы 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. Цель достигается тем, что устройство содержит блок объединения, блок управления и контроля, блок формирования тактового колебания, блок формирования синхросигналов, N блоков сопряжения, S переключателей и S узлов связи. 1 ил.

Устройство относится к области передачи информации по шине и другим областям, связанным с организацией мультиплексного обмена информационными сигналами.

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.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для мультиплексного обмена информацией.

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.

Устройство для мультиплексного обмена информацией работает следующим образом.

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.

По сигналам от блока 1 управления и контроля осуществляется описанный выше мультиплексный обмен информацией, например, по следующему алгоритму.

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).

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.

В начале каждого СЦИ и ЦИ передаются сверхцикловые синхросигналы (СЦС) и цикловые синхросигналы (ЦС) соответственно, посредством которых обеспечивается синхронизация по циклам и сверхциклам.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Питание устройства может осуществляться от общего блока питания (не показана на чертеже), устанавливаемого, например, на транспортном средстве.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МУЛЬТИПЛЕКСНОГО ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ, содержащее первую группу из K₁ блоков сопряжения (где K₁ - число абонентов первой группы устройства), блок объединения, блок управления и контроля, блок формирования тактового колебания и блок формирования синхросигналов, при этом выход блока формирования тактового колебания соединен с входом режима блока формирования синхросигналов, выход которого соединен с входом синхронизации блока объединения, первый информационный вход-выход которого соединен через первую мультиплексную магистраль с информационными входами-выходами блоков сопряжений первой группы, информационные и управляющие входы-выходы групп i-го блока сопряжения первой группы (где i= 1, . . . , K₁) соединены соответственно с одноименными входами-выходами i-х групп устройства, используемыми для подключения абонентов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы 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, в устройство введены с второй по n-ю группы блоков сопряжения (где n - число групп абонентов устройства), s переключателей (где s= K₁+. . . +K_i, K_i - число абонентов в i-й группе абонентов устройства, i= 1, . . . , n) и s узлов связи, причем j-й информационный вход-выход блока объединения (где j= 2, . . . , n) соединен через j-ю мультиплексную магистраль с информационными входами-выходами блоков сопряжения j-й группы, информационные и управляющие входы-выходы групп блоков сопряжения с первого по K_l-й (где l= 2, . . . , n) l-й группы соединены соответственно с одноименными входами-выходами групп с (K₁+. . . +K_l-1)-й по (K+. . . +K_l)-ю устройства, используемыми для подключения абонентов, выход блока формирования тактового колебания соединен с управляющими входами блока объединения и узлов связи с первого по s-й, первый выход блока объединения соединен с первыми входами переключателей с первого по s-й, второй выход блока объединения соединен с вторыми входами переключателей с первого по s-й, выход p-го переключателя (где p= 1, . . . , s) соединен с информационным входом p-го узла связи, информационный выход которого соединен с p-м информационным входом блока объединения, информационные входы-выходы групп узлов связи соединены соответственно с информационными входами-выходами групп блока управления и контроля, входы режима с первого по s-й устройства соединены соответственно с вторыми управляющими входами узлов связи с первого по s-й, управляющие входы групп с первой по s-ю устройства соединены соответственно с управляющими входами групп узлов связи с первого по s-й.

РИСУНКИ

Рисунок 1