Устройство передачи сигналов управления и контроля в локальных сетях технологической связи

 

Предлагаемое устройство относится к многоканальным системам с временным разделением каналов и может быть использовано для организации мультиплексного обмена в системах передачи информации, работающих по линиям связи небольшой протяженности с высокой интенсивностью импульсных помех, например в транспортных средствах. Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, выражается в повышении надежности работы устройства за счет использования циклической (безадресной) передачи информации, выбора простого формата сообщений, использования интегрирования и мажоритарной обработки при приеме как информационных, так и синхросигналов, обеспечении возможности блокировки работы устройства. 11 ил.

Предлагаемое устройство относится к многоканальным системам с временным разделением каналов и может быть использовано для организации мультиплексного обмена в системах передачи информации, работающих по линиям связи небольшой протяженности с высокой интенсивностью импульсных помех, например, в транспортных средствах.

Известно устройство по патенту США N 4694453, кл. H 04 J 3/02, 1987 г., которое предназначено для организации мультиплексного обмена информационными сигналами, содержащее центральный блок, к которому подключена мультиплексная линия связи, к которой, как к шине, подключены блоки сопряжения. Каждый из блоков сопряжения содержит селектор каналов и блок преобразования сигналов. Каждый из селекторов каналов содержит блок выделения синхросигналов, формирователь адреса, блок формирования импульсных последовательностей и мульдекс.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает необходимую надежность работы системы, так как используемый формат сигнала достаточно сложен, имеет большую избыточность и требует передачи большого количества служебных сигналов, что влечет за собой либо уменьшение скорости передачи, либо снижение помехоустойчивости, что эквивалентно снижению надежности работы устройства.

Наиболее близким по технологической сущности к предлагаемому устройству является устройство, предназначенное для передачи мультиплексированных сигналов и описанное в патенте EP 0135905 A2, H 04 J 13/00, 1984 , а также в патенте SU 2027308, кл. H 04 J 3/00, 1995.

Структурная схема известного устройства приведена на фиг.1 и содержит: формирователь 1 мультиплексного сигнала, к каждому из M выводов которого подключена соответствующая из M мультиплексных линий связи 2.1....2.M, к каждой из которых линейными выводами подключены K блоков сопряжения 3.1..... 3. K, 3.K+1)....3.P, каждый блок сопряжения содержит соединенные между собой блок согласующих усилителей-формирователей 4.1(4.2...4.P) и селектор каналов 5.1(5.2. . . . 5. P), вторые выводы которого являются абонентскими выводами 6.1(6.2. . . .6.P) блока сопряжения 3. Управляющие входы селектора каналов 5 являются управляющими входами 7.1(7.2....7.P) соответствующего блока сопряжения 3. Каждый из селекторов каналов 5 содержит последовательно соединенные блок 8 выделения синхросигналов, блок 9 формирования импульсных последовательностей, формирователь 10 адреса, адаптер мультиплексного канала 11, вывод которого является вторым выводом селектора каналов 5. Второй выход блока 8 выделения синхросигналов соединен с вторым входом адаптера мультиплексного канала 11. Совокупность вторых входов формирователя 10 адреса и блока 12 управления режимом является входом управления селектора 5. Выход блока 12 управления режимом соединен с третьим входом адаптера мультиплексного канала 11, четвертый вход которого соединен с линейным выводом блока 8 выделения синхросигналов.

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы при наличии помех.

Это объясняется тем, что в известном устройстве отсутствует интегрирование при приеме как информационных сигналов, так и синхросигналов, а также отсутствует возможность блокировки работы, например, в случае увеличения коэффициента ошибок вследствие воздействия помех.

Также принятый формат сообщений, при котором в передаваемом сигнале имеется поле адреса, приводит к неоправданному уменьшению скорости передачи информации по мультиплексной линии связи, что приводит к снижению помехоустойчивости приема и надежности работы.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, выражается в повышении надежности работы устройства за счет использования циклической (безадресной) передачи информации, выбора простого формата сообщений, использованиияинтегрирования и мажоритарной обработки при приеме как информационных, так и синхросигналов, обеспечении возможности блокировки работы устройства.

Для достижения этого технического результата в устройство передачи сигналов управления и контроля в локальных сетях технологической связи, содержащее формирователь мультиплексных сигналов, к каждому из M входов-выходов которого подключена соответствующая из M мультиплексных линий связи, к каждой из которых подключены линейные выводы K блоков сопряжения, каждый блок сопряжения содержит последовательно соединенные блок согласующих усилителей-формирователей и селектор каналов, при этом первый вход-выход блока согласующих усилителей-формирователей является линейным выводом блока сопряжения, вход управления селектора каналов является входом управления блока сопряжения, каждый из селекторов каналов содержит последовательно соединенные блок выделения синхросигналов, блок формирования импульсных последовательностей, формирователь адреса и адаптер мультиплексных сигналов, а также блок управления режимов, выход которого подключен к первому входу адаптера мультиплексных сигналов, при этом второй и третий входы формирователя адреса являются соответственно входом управления и дополнительным входом управления селектора каналов, вывод адаптера мультиплексных сигналов является вторым выводом селектора каналов, а также R блоков управления и отображения, каждый из которых посредством соответствующей линии связи соединен с соответствующим вторым входом формирователя мультиплексных сигналов, в каждый блок сопряжения дополнительно введены блок нормализации параметров абонентских сигналов, первый вход - выход которого соединен с вторым входом-выходом селектора каналов, а вторые его входы-выходы являются абонентскими выводами блока сопряжения, каждый селектор каналов дополнительно содержит блок начальной установки, выход которого подключен ко второму входу блока формирования импульсных последовательностей, а его вход, соединенный с вторым входом блока выделения синхросигналов, является первым выводом селектора каналов, второй выход блока выделения синхросигналов соединен с первым входом блока управления режимом, кроме того второй выход блока формирования импульсных последовательностей соединен с первым входом блока выделения синхросигналов, третий и четвертый выходы блока формирования импульсных последовательностей соединены соответственно с вторым входом блока управления режимом и вторым входом адаптера мультиплексных сигналов.

При этом 1. Блок нормализации параметров абонентских сигналов содержит последовательно соединенные блок гальванической развязки, первый выход которого является входом блока нормализации параметров абонентских сигналов, и блок ключей, первый вход которого является выходом блока нормализации параметров абонентских сигналов, а второй его выход соединен с вторым входом блока гальванической развязки.

2. Блок выделения синхросигналов выполнен в виде последовательно соединенных инвертора, регистра сдвига, опознавателя циклового синхросигнала, накопителя и опознавателя сверхциклового синхросигнала, при этом второй вход накопителя является первым входом блока выделения синхросигнала, первый вход регистра сдвига и вход инвертора являются вторым входом блока выделения синхросигналов, второй выход накопителя соединен с вторым входом опознавателя циклового синхросигнала, первый выход которого, являющийся первым выходом блока выделения синхросигналов, соединен с вторым входом опознавателя сверхциклового синхросигнала, второй выход регистра сдвига соединен с третьим входом опознавателя сверхциклового синхросигнала, выход которого является вторым выходом блока выделения синхросигналов.

3. Формирователь адреса выполнен в виде последовательно соединенных счетчика, блока сравнения и блока совпадений, причем первый вход счетчика является первым входом формирователя адреса, а второй вход - третьим входом формирователя адреса, второй вход блока сравнения является вторым входом формирователя адреса, третьим входом которого является второй вход блока совпадений, а выходом формирователя адреса является выход блока совпадений.

На фиг. 2 представлена структурная схема предлагаемого устройства.

На фиг. 2a представлена структурная схема селектора каналов.

На фиг. 3 представлены диаграммы, поясняющие алгоритмы работы предлагаемого устройства.

На фиг. 4 представлена функциональная схема блока выделения синхросигналов.

На фиг. 5 представлена функциональная схема формирователя адреса.

На фиг. 6 представлена блок схема блока управления режимом.

На фиг. 7 представлена функциональная схема блока формирования импульсных последовательностей.

На фиг. 8 представлена функциональная схема адаптера мультиплексных сигналов.

На фиг. 9 представлена структурная схема формирователя мультиплексных сигналов.

На фиг. 10 представлена структурная схема блока нормализации параметров абонентских сигналов.

На фиг. 11 представлена структурная схема блока согласующих усилителей-формирователей.

Устройство для мультиплексного обмена информационными сигналами согласно фиг. 2 содержит R блоков управления и отображения 1 (1.1.....1.R), вывод каждого из которых через соответствующую из R линий связи 2(2.1.....2.R) соединен с соответствующим из R вторых выводов формирователя 3 мультиплексных сигналов, каждый из M выводов которого соединен с соответствующей из M мультиплексных линий связи 4 (4.1....4.M), к каждой из которых линейными выводами (т.е. входами и выходами) подключены K блоков сопряжения 5(5.1..... 5.K), (K+1)...5.P (на фиг.2 принято M=2, P=4). Каждый из K блоков сопряжения 5 содержит соединенные последовательно блок согласующих усилителей-формирователей 6 (6.1. . .6.P), первый вывод которого является линейным выводом блока сопряжения, селектор каналов 7(7.1.....7.P), блок нормализации параметров абонентских сигналов 8(8.1.....8.P), вторые выводы которого являются абонентскими выводами 9(9.1...9.P) блока сопряжения 5.

Вход управления и дополнительный вход управления селектора каналов 7 являются выходами управления 10(10.1....10.P) и дополнительными входами управления 11(11.1...1.P) блока сопряжения 5.

Каждый селектор каналов 7 (фиг.2a) содержит последовательно соединенные блок 12 выделения синхросигналов, блок 16 формирования импульсных последовательностей, формирователь 13 адреса и адаптер мультиплексных сигналов 15, а также блок 14 управления режимом и блок 17 начальной установки, вывод адаптера мультиплексных сигналов является первым выводом селектора каналов 7.

Совокупность входов блока 12 выделения синхросигналов и блока 17 начальной установки является вторым выводом селектора каналов 7. Выход блока 17 начальной установки соединен со вторым входом блока 16 формирователя импульсных последовательностей. Второй выход блока 16 формирования импульсных последовательностей соединен с первым входом блока 12 выделения синхросигналов, второй выход которого соединен с первым выходом блока 14 управления режимом, третий, четвертый выходы блока 16 формирования импульсных последовательностей соединены соответственно с вторым входом блока 14 управления режимом, вторым входом адаптера 15 мультиплексных сигналов.

Второй вход формирователя 13 адреса является входом управления 10 блока сопряжения 5. Третий вход формирователя 13 адреса является дополнительным входом управления 11 блока 5 сопряжения, выход блока 14 управления режимом соединен с первым входом адаптера мультиплексных сигналов 15.

Блок 12 выделения синхросигналов (фиг.4) содержит последовательно соединенные инвертор 18, регистр 19 сдвига, опознаватель 20 циклового синхросигнала, накопитель 21, опознаватель 22 сверхциклового синхросигнала. Первый вход регистра сдвига 19 и вход инвертора 18 является вторым входом блока 12 выделения синхросигналов. Второй выход регистра 19 сдвига соединен с третьим входом опознавателя 22 сверхциклового синхросигнала, вторым входом соединенного с первым входом накопителя 21, второй выход которого соединен с вторым входом опознавателя 20 циклового синхросигнала. Выход опознавателя 22 сверхциклового синхросигнала является вторым выходом блока 12 выделения синхросигналов, первым выходом которого является выход опознавателя 20 циклового синхросигнала.

Формирователь 13 адреса (фиг. 5) содержит последовательно соединенные счетчик 23, первый и второй входы которого являются, соответственно, первым и третьим входами формирователя 13 адреса, блок 24 сравнения, второй вход которого является вторым входом формирователя 13 адреса, и блок 25 совпадений, выход которого является выходом формирователя 13 адреса. Второй вход блока 25 совпадений является третьим входом формирователя 13 адреса.

Блок 14 управления режимом (фиг.6) содержит последовательно соединенные блок 26 управления и блок 27 коммутации, выход которого является выходом блока 14 управления режимом, первым входом блока 26 управления является выход блока 12, вторым входом блока 26 является третий выход блока 16 формирования импульсных последовательностей.

Блок 16 формирования импульсных последовательностей (фиг.7) содержит последовательно соединенные регистр 28 сдвига и формирователь 29 импульсных последовательностей, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого являются, соответственно, первый, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами блока 16, второй вход регистра 28 сдвига является первым входом блока 16, а объединенные первый вход регистра 28 сдвига и второй вход формирователя 29 импульсных последовательностей являются вторым входом блока 16.

Адаптер мультиплексных сигналов (фиг. 8) 15 содержит блок объединения сигналов 30, блок 31 преобразования импульсной последовательности и формирователь сигналов считывания 32.

Адаптер мультиплексных сигналов осуществляет формирование группового сигнала путем объединения синхросигнала, поступающего с выхода блока выделения синхросигналов через блок 14 управления режимом, адресного сигнала, поступающего с выхода формирователя 13 адреса и информационного сигнала, поступающего с выхода блока 16 формирования импульсной последовательности.

Формирователь 3 мультиплексных сигналов содержит (фиг.9) последовательно соединенные блок 39 цифровой обработки, первые выводы которого являются R вторыми выводами формирователя 3 мультиплексных сигналов, блок 40 коммутации, блок 41 согласования, вторые выводы которого являются вторыми выводами формирователя 3 мультиплексных сигналов.

Блок 8 нормализации параметров абонентских сигналов (фиг.10) содержит последовательно соединенные блок 42 гальванической развязки и блок 43 ключей, первый выход которого является выходом блока 8, а второй выход соединен с вторым входом блока 42 гальванической развязки. Вход блока 42 гальванической развязки является входом блока 8.

Блоки согласующих усилителей-формирователей 6 (фиг.11) содержат первый 55 и второй 57 согласующие блоки приема и согласующий блок 56 передачи. Совокупность входов первого 55 и второго 57 согласующих блоков приема и выхода согласующего блока 56 передачи является первым выводом блока 6 согласующих усилителей-формирователей, вторым выводом которого является совокупность выхода первого 55 и второго 57 согласующих блоков приема и согласующего блока 56 передачи.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Мультиплексный обмен информационными сигналами осуществляется по сигналам управления, объединяемым посредством временного разделения каналов, т.е. мультиплексирования, и определяется формирователем 3 мультиплексных сигналов. При этом сигналы управления от любого из блоков управления и отображения 1 через соответствующую линию связи 2, формирователь 3 мультиплексных сигналов, соответствующую мультиплексную линию связи 4, блок сопряжения 5 поступают к соответствующим абонентам, подключенным к цепям 9. Сигналы контроля от абонентов (например, от датчиков), подключенных к цепям связи 9 через соответствующий блок сопряжения 5, мультиплексную линию связи 4, формирователь 3 мультиплексных сигналов поступают на соответствующий блок управления и отображения 1. К абонентским выводам 9 каждого из блоков сопряжения 5 можно подключать P абонентов, объединенных, например, по территориальному признаку - группа светотехнических устройств (например, ламп, сконцентрированных на небольшом участке и т. п. ) или датчики. Возможны и другие признаки объединения абонентов в группы, подключаемые к соответствующим абонентским выводам 9.

Блоки 1 управления и отображения могут быть территориально разнесены (например, приборный щиток, панель переключателей, органы управления, расположенные на рулевой колонке транспортного средства, и т.п.).

Отметим, что любая мультиплексная линия связи 4 может быть соединена в виде кольца. Такое построение обеспечивает высокую надежность и живучесть мультиплексного обмена информационными сигналами, алгоритмы которого поясняется фиг.3.

Временной интервал, в течение которого осуществляется однократный обмен информационными сигналами с каждым абонентом, назовем сверхцикловым интервалом (СЦИ). Каждый СЦИ разделен на m равных между собой по длительности цикловых интервалов (ЦИ), причем m может быть равно суммарному количеству блоков сопряжения 5. На фиг. 3a в качестве приема принято m=8.

Все блоки 5 последовательно пронумерованы, а номер ЦИ в общем случае может соответствовать порядковому номеру блока сопряжения. Из этого следует, что в течение одного ЦИ осуществляется обмен информационными сигналами между абонентами, подключенными к абонентским выводам 9 соответствующего блока сопряжения 5.

Каждый ЦИ разделен на n равных между собой по длительности канальных интервалов (КИ). Количество КИ и ЦИ определяется максимальным количеством абонентов, подключенных к абонентским выводам 9 любого из блоков 5. На фиг. 3б для примера показан ЦИ, разделенный на 32 КИ, т.е. n=32. Совокупность номера ЦИ и КИ определяет адрес конкретного абонента в СЦИ.

В каждом СЦИ и ЦИ передаются синхросигналы, посредством которых обеспечивается синхронизация по циклам и сверхциклам. На фиг.3в и 3г приведены примеры возможного вида циклового (фиг.3в) и сверхциклового (фиг.3г) синхросигналов. Следует отметить, что синхросигналы передаются в течение 01 и 02 КИ циклового интервала с номером 00, а сигнал, соответствующий цикловому синхросигналу (фиг. 3в), передается в течение 01 и 02 КИ каждого из ЦИ с номерами, отличными от 00.

Информационные сигналы передаются в течение канальных интервалов с номерами 03-32 (фиг. 3б). При этом каждый из этих КИ имеет в каждой мультиплексной линии связи 4 вид, показанный, например, на фиг. 3д, т.е. в начале каждого КИ всегда передается сигнал, соответствующий логический единице (защитный интервал), а затем - сигнал, соответствующий либо логическому нулю, либо логической единице (информационный интервал) в зависимости от вида передаваемой информации. Длительности защитного и информационного интервалов между собой и равны периоду тактового колебания, частота которого определяет скорость обмена информационными сигналами в пределах СЦИ.

Следует отметить следующее: - вид бита передаваемого информационного сигнала (фиг.3д) обеспечивает его надежную регистрацию и селекцию от синхросигналов (фиг.3в и 3г); - длительности защитного и информационного интервалов равны между собой и имеют минимально возможную длительность, равную одному периоду тактового колебания; - вид синхросигналов (фиг.3в, г) обеспечивает простоту обнаружения обрыва или короткого замыкания в линии связи; - ЦС и СЦС могут передаваться либо в начале каждого ЦИ (в КИ с номерами 01 и 02), либо в конце каждого ЦИ (в КИ с номерами 31 и 32).

Из описания приведенного алгоритма следует, что в течение времени, равного одному СЦИ, последовательно будет осуществлен информационный обмен между всеми абонентами.

В каждом СЦИ описанная процедура повторяется. Из этого следует, что в процессе работы осуществляется непрерывный циклический мультиплексный обмен с каждым из абонентов.

Предлагаемое устройство обеспечивает организацию мультиплексного обмена информацией в полудуплексном режиме. Последовательность передачи и приема поясняется фиг. 3, на которой показаны варианты такой организации в случае, если ЦС и СЦС передаются в начале каждого ЦИ; - передача осуществляется в КИ с номерами 03-16, а прием - в КИ с номерами 17-32; - прием осуществляется в КИ с номерами 03-16, а передача - в КИ с номерами 17-32.

В случае, если ЦС и СЦС передаются в конце каждого ЦИ (фиг.3ж), передача может осуществляться в КИ с номерами либо 01-16, либо 17-30, а прием - соответственно в КИ с номерами либо 17-30, либо 01-16.

Описанный алгоритм реализуется следующим образом.

Сигналы управления от блоков управления и отображения 1 через соответствующую линию связи 2 поступают на формирователь 3 мультиплексных сигналов, в котором осуществляется формирование синхросигналов (фиг.3в, г) и группового мультиплексированного сигнала (фиг.3д).

На фиг. 9 представлена структурная схема реализации формирователя 3 мультиплексных сигналов.

Сигналы управления от блоков 1 поступают на блок 33 цифровой обработки, необходимый для формирования синхросигналов и групповых мультиплексированных сигналов, предназначенных для передачи по соответствующим мультиплексным линиям связи 4.

Посредством блока 34 коммутации можно оперативно, например, путем перепайки, переключать линейные сигналы на ту или иную мультиплексную линию связи 4. В случае отсутствия необходимости такого переключения блок 34 коммутации преобразуется в транслятор сигналов, поступающих от блока 33 цифровой обработки на блок 35 согласования. Блок 35 согласования необходим для формирования независимых сигналов на вторых выводах формирователя 3 мультиплексных сигналов, а также для согласования параметров линейных сигналов (в линиях 4) и сигналов на выходе блока коммутации 34. Каждый из M вторых выводов блока 35 согласования подключен к соответствующей из M мультиплексной линии связи 4.

Необходимо отметить, что ниже рассматривается вариант организации мультиплексного обмена, при котором информационные (линейные) сигналы и тактовые колебания передаются по разным цепям, совокупность которых образует каждую из мультиплексных линий связи 4.

В каждой мультиплексной линии связи 4 подключены блоки сопряжения 5, необходимые для обеспечения гальванической развязки, выделения требуемых сигналов из общего мультиплексированного сигнала, а также формирования мультиплексированного сигнала от датчиков, подключаемых к соответствующим абонентским выводам 9.

Тактовое колебание с выхода блока 6 согласующих усилителей-формирователей поступает на блок 12 выделения синхросигналов и блок 16 формирования импульсных последовательностей.

Линейный сигнал с выхода блока согласующих усилителей-формирователей 6 поступает на блок 12 выделения синхросигналов и через блок 14 управления режимом на адаптер 15 мультиплексного канала. Под действием сигналов, поступающих с выходов блоков 12 и 16, в формирователе 13 адреса осуществляется сравнение адресного сигнала, поступающего по входу 10 на вход формирователя 13, с сигналом, используемым для отображения номера ЦИ (с выхода блока 12).

При совпадении адресного сигнала с номером соответствующего ЦИ на выходе формирователя 13 адреса формируется сигнал, по которому под управлением блока 14 управления режимом осуществляется требуемая последовательность обработки линейного сигнала посредством адаптера 15 мультиплексного канала.

Линейный сигнал с выхода блока согласующих усилителей-формирователей 6 поступает на первый вход регистра 19 сдвига (фиг.4) блока 12 выделения синхросигнала. Для продвижения сигнала по регистру 19 сдвига используется тактовое колебание, поступающее через инвертор 18 на второй выход регистра 19 сдвига с выхода блока согласующих усилителей-формирователей 6. Количество ячеек регистра 19 сдвига должно быть не меньше количества периодов тактового колебания, содержащихся в синхросигнале. Для алгоритма работы предлагаемого устройства (фиг.3в, г) количество ячеек регистра 19 сдвига равно 4. Сигналы с выходов ячеек регистра 19 сдвига поступают на опознаватель 20 циклового синхросигнала и опознаватель 22 сверциклового синхросигнала. Сигнал, соответствующий моменту появления ЦС, поступает на блок 16 формирования импульсных последовательностей, на накопитель 21 и опознаватель 22. Сигнал, соответствующий моменту прихода СЦС, поступает с выхода опознавателя 22 на блок 14 управления режимом. Сигнал, соответствующий моменту поступления СЦС, появляется на выходе блока 22 только в том случае, если в устройстве установлена синхронная и синфазная связь (синфазность определяется раздельно по тактам, каналам и ЦС). В противном случае сигнал СЦС на выход блока 22 не поступает до выполнения указанных выше условий. Такая организация формирования синхросигналов обеспечивает защиту от помех, имеющих место в мультиплексной линии связи 4, и, тем самым, повышение помехоустойчивости приема и надежности работы устройства. Управление поиском синхросигналов и защита от ложных синхросигналов осуществляется накопителем 21.

С выхода блока 12 выделения синхросигналов через блок 16 формирования импульсных последовательностей на вход установки счетчика 23 формирователя адреса 13 поступают управляющие сигналы, временное положение которых соответствует моментам появления СЦС в линейном сигнале, передаваемом по мультиплексной линии связи 4. На счетный вход счетчика 23 с выхода блока 16 поступает импульсный сигнал, момент появления которого соответствует моментам появления ЦС. При этом комбинация сигналов на выходах счетчика 23 в двоичном коде соответствует количеству ЦС в пределах СЦС, поступивших на вход счетчика 23, т.е. номеру текущего ЦИ. Посредством блока 24 сравнения осуществляется сравнение кодовых чисел, отображающих текущий номер ЦИ и порядковый номер конкретного блока сопряжения 5, подаваемый на входы 10. При совпадении указанных сигналов, на выходе блока 24 сравнения формируется сигнал "разрешения работы", поступающий на блок 25 совпадений. На выходы блока 25 проходят сигналы с выхода блока 24, разрешающие мультиплексный обмен в данном ЦИ.

Тактовое колебание с выхода блока 6 согласующих усилителей-формирователей через блок 17 начальной установки поступает на регистр 28 сдвига блока 16 формирования импульсных последовательностей (фиг.7), на выходах которого формируются разнесенные по времени друг относительно друга последовательности импульсов, причем длительность каждой из указанных последовательностей равна периоду тактового колебания. Сигналы с выходов регистра 28 сдвига поступают на формирователь 29 импульсных последовательностей. Сигналы с выходов формирователя 29 используются для управления работой блока объединения сигналов 30, входящего в состав адаптера мультиплексного канала 15(фиг.8) и для работы блоков 12-14. По сигналу ЦО в блоке 12 выделения синхросигналов формируется сигнал, устанавливающий регистр 28 сдвига и счетчик формирователя 29 в исходное (нулевое) состояние.

На блок 26 управления (фиг.6) блока 14 управления режимом с выхода блока 16 формирования импульсных последовательностей поступают импульсные сигналы, служащие для управления режимом работы адаптера мультиплексного канала 15.

Сигнал с выхода формирователя 13 адреса "разрешает" прохождение указанных импульсных сигналов, относящихся к управлению режимом передачи адаптера мультиплексного канала 154. В блоке 26 управления и блоке 27 коммутации (фиг. 6) осуществляется распределение во времени указанных сигналов в зависимости от вида сигналов, поступающих по входу 10 управления. В случае, если сигнал на входе 10 управления имеет вид, например, логического нуля, то на выходе блока 14 управления режимом в первой половине каждого ЦИ формируются сигналы, обеспечивающие в адаптере мультиплексного канала 15 обработку принимаемой информации, а во время второй половины ЦИ - передаваемой информации. В случае, если сигнал на входе 10 управления имеет вид логической единицы, то в первой половине ЦИ в адаптере мультиплексного канала 15 обрабатывается передаваемая, а во второй половине ЦИ - принимаемая информация. Таким образом реализуется алгоритм, иллюстрированный фиг.3.

Сигналы управления на вход 10 подаются от источника логической единицы и логического нуля (не показан на фиг.2). В простейшем случае в качестве такого источника могут быть использованы соответствующие цепи питания.

Адаптер 15 мультиплексных сигналов осуществляет формирование группового сигнала путем объединения синхросигнала, поступающего с выхода блока 12 выделения синхросигналов через блок 14 управления режимом, адресного сигнала, поступающего с выхода формирователя 13 адреса, и информационного сигнала, поступающего с выхода блока 16 формирования импульсной последовательности. Таким образом, посредством адаптера 15 мультиплексных сигналов, осуществляется преобразование информационных сигналов из последовательного кода в параллельный.

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять мультиплексный обмен не только двоичной, но и аналоговой информацией. Это зависит от реализации блока нормализации параметра абонентских сигналов 8.

На фиг. 10 представлена структурная схема одного из возможных вариантов реализации блока 8 нормализации параметров абонентских сигналов. Этот блок необходим для непосредственного подключения к нагрузкам с целью обеспечения гальванической развязки между цепями непосредственного подключения нагрузок и цепями управления. Кроме того, посредством блока 8 может осуществляться диагностика нагрузки и передача сигналов двоичных датчиков. Наличие гальванической развязки повышает надежность работы устройства, поскольку в бортсети автомобиля могут иметь место помехи, обусловленные работой штатного электрооборудования транспортного средства.

Таким образом, посредством вышеуказанного варианта реализации блока 8 осуществляется преобразование маломощных сигналов на выходе селектора каналов 7 в сильноточные сигналы непосредственного управления мощными нагрузками.

На фиг. 11 представлена схема возможного варианта реализации блока 6 согласующих усилителей-формирователей.

Линейный сигнал из линии 4 через согласующий блок 55 приема поступает в селектор каналов 7. Линейный сигнал с выхода селектора каналов 7 через согласующий блок 56 передачи поступает в мультиплексорную линию связи 4, тактовое колебание из которой через согласующий блок 57 приема поступает на блоки селектора каналов 7.

Следует отметить, что посредством блока 6 может осуществляться не только согласование параметров сигналов, но и разделение информационного и тактового сигналов из объединенного группового сигнала, сформированного, например, посредством блока 35 согласования формирователя импульсных сигналов 3. В этом случае реализация блоков 36 и 6 может быть иной.

Питание предлагаемого устройства может осуществляться от источников вторичного электропитания, расположенных в каждом блоке сопряжения 5 и формирователе 3 мультиплексорных сигналов. Напряжение питания на эти источники может поступать от источников питания бортсети автомобиля, реализованной как совокупность аккумулятора и генератора, работающих на общую нагрузку, например, как это показано в кн.: Автомобили "Кама3".-М: Машиностроение, 1984, с. 206-214, рис.132.

Формула изобретения

1. Устройство передачи сигналов управления и контроля в локальных сетях технологической связи, содержащее формирователь мультиплексных сигналов, к каждому из M входов-выходов которого подключена соответствующая из M мультиплексных линий связи, к каждой из которых подключены линейные выводы K блоков сопряжения, каждый блок сопряжения содержит последовательно соединенные блок согласующих усилителей-формирователей и селектор каналов, при этом первый вход-выход блока согласующих усилителей-формирователей является линейным выводом блока сопряжения, вход управления селектора каналов является входом управления блока сопряжения, каждый из селекторов каналов содержит последовательно соединенные блок выделения синхросигналов, блок формирования импульсных последовательностей, формирователь адреса и адаптер мультиплексных сигналов, а также блок управления режимом, выход которого подключен к первому входу адаптера мультиплексных сигналов, при этом второй и третий входы формирователя адреса являются соответственно входом управления и дополнительным входом управления селектора каналов, вывод адаптера мультиплексных сигналов является вторым выводом селектора каналов, а также R блоков управления и отображения, каждый из которых посредством соответствующей линии связи соединен с соответствующим вторым входом формирователя мультиплексных сигналов, отличающееся тем, что каждый блок сопряжения дополнительно содержит блок нормализации параметров абонентских сигналов, первый вход-выход которого соединен с вторым входом-выходом селектора каналов, вторые его входы-выходы являются абонентскими выводами блока сопряжения, а каждый селектор каналов дополнительно содержит блок начальной установки, выход которого подключен к второму входу блока формирования импульсных последовательностей, а его вход, соединенный с вторым входом блока выделения синхросигналов, является первым выводом селектора каналов, второй выход блока выделения синхросигналов соединен с первым входом блока управления режимом, кроме того, второй выход блока формирования импульсных последовательностей соединен с первым входом блока выделения синхросигналов, третий и четвертый выходы блока формирования импульсных последовательностей соединены соответственно с вторым входом блока управления режимом и вторым входом адаптера мультиплексных сигналов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок нормализации параметров абонентских сигналов содержит последовательно соединенные блок гальванической развязки, первый вход которого является входом блока нормализации параметров абонентских сигналов, и блок ключей, первый выход которого является входом блока нормализации параметров абонентских сигналов, а второй его выход соединен с вторым входом блока гальванической развязки.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок выделения синхросигналов выполнен в виде последовательно соединенных инвертора, регистра сдвига, опознавателя циклового синхросигнала, накопителя и опознавателя сверхциклового синхросигнала, при этом второй вход накопителя является первым входом блока выделения синхросигнала, первый вход регистра сдвига и вход инвертора являются вторым входом блока выделения синхросигналов, второй выход накопителя соединен с вторым входом опознавателя циклового синхросигнала, первый выход которого, являющийся первым выходом блока выделения синхросигналов, соединен с вторым входом опознавателя сверхциклового синхросигнала, второй выход регистра сдвига соединен с третьим входом опознавателя сверхциклового синхросигнала, выход которого является вторым выходом блока выделения синхросигналов.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что формирователь адреса выполнен в виде последовательно соединенных счетчика, блока сравнения и блока совпадений, причем первый вход счетчика является первым входом формирователя адреса, а второй вход - третьим входом формирователя адреса, второй вход блока сравнения является вторым входом формирователя адреса, третьим входом которого является второй вход блока совпадений, а выходом формирователя адреса является выход блока совпадений.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12