CN87101771A - 信号分配***混合式继电器控制器/激励器 - Google Patents

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Abstract

采用一种混合式控制器在一个开关矩阵中控制多个继电器，以便将受测试的设备接到多个测试仪器中的至少其中一个测试仪器。为此目的，混合式控制器采用了能同时激励24个继电器的闩锁激励器。为核实受激励的继电器是否为应该受激励的那一个，采用若干激励器来检测各继电器所处的状态，并将得出的信息传输到中央处理机以作比较。各激励器在可控制的情况下由解码装置激励。解码装置本身则又由中央处理机控制。

Description

本发明总的说来是关于一种信号分配***，更详细地说，是关于一种控制信号分配***中各继电器用的混合式集成电路控制器。
现代信号分配***的前身是多路矩阵式转接***，这种***在专利权授与本发明诸发明人且转让给本专利申请单位格鲁曼航天公司的4，300，207号美国专利中有详细介绍。本发明和多路矩阵式转接***（MMS）一样是用于自动测试设备体系中用以测试各种航空电子设备和飞机的辅助***。过去使用的其它一些***包括雷达通信测试中心（RADCOM）和计算机自动化模拟式测试设备（CATA）。
测试时，通常是将待测试的设备从飞机上卸下，接到上述任何一个***的接口设备，然后用各不同***中的转接辅助***将待测试的设备与任何一个或无数测试仪器连接起来。例如，若待测试的设备是一个信号***，则最好接到频率发生器和信号发生器上。上述***只要具有极大的空间足以容纳一定数目可安置在一定面积的集成电路片，则能很好地工作。但随着受测试设备和测试仪器在数目上的不断增加，就需要将自动测试***小型化，如上文所谈到的那样。
本发明是采用一种具有若干小型化开关矩阵和控制装置的自动设备测试***（以下称“信号分配***”（SDS））将受测试的设备与任何一个或多个测试仪器连接起来。本发明特别局限于一种混合式集成电路控制器，该控制器具有与中央计算机联系、控制相应开关矩阵中的各继电器和将各继电器的状态通知中央计算机的能力。为达到这些目的，在混合式集成电路中相互连接有若干继电器激励器、同数目的总线激励器和一个选择解码器。至于开关矩阵，在本发明诸发明人和本发明申请人待批的836，929号美国专利申请书中有详细介绍。
应用本发明可达到下列目的：
一、大大减少测试航空电子设备需用的集成电路数目。
二、可以用更多的测试仪器测试更多的设备，因而经济性提高了。
三、重量轻，体积小，可以制成轻便式的信号分配装置。
参看附图阅读下面有关本发明一个实施方案的介绍即可了解本发明以及本发明的上述目的和优点。
图1    是本发明的信号分配***总图。
图2    是本发明一个实施方案的方框图。
图3    是本发明各种输入/输出线路的时间分配图。
参看图1，从图中可以看到编号为2的信号分配***。受测试的设备，例如4a，接到接口盘6上。不言而喻，接口盘6上有很多连接点，因而可接上多个设备。信号分配***2中设有多个开关矩阵，在本实例中为开关矩阵8至14。在本发明的简单介绍中已经谈过，这些开关矩阵在题为“信号分配***转接模件”的待批美国专利申请书中有详细介绍。目前，只要这样说明就足够了：这些开关矩阵，个个都是相同的，各矩阵中都装有多个继电器，各继电器可有选择地由至少一个控制器加以激励，由此选择某一特定的测试仪器。
在本信号分配***中，激励各个开关矩阵中的各继电器用的控制器是混合式集成电路控制器16至22。不言而喻，虽然这里只显示了四套开关矩阵混合式控制器，该信号分配***决不只局限于四个开关矩阵或四个混合式控制器。还必须指出的是，虽然这里是只用一个混合式控制器控制各开关矩阵，当每个混合式控制器的输入和输出在数目上有变动时，也可用多个混合式控制器控制单个开关矩阵。混合式控制器无论其数目多少都是通过公共线24接到中央处理机26的。双向数据总线28至34是不能省掉的，在本实例中，它们个个都有八条数据传输线路。如图中所画出的那样，公共总线36在这些开关矩阵右侧。双向数据传输线路38至44将各开关矩阵接到公共总线上。多个测试仪器46a至46n在信号分配***2外部接到公共总线36上。适当激励各开关矩阵中的各继电器即可以把多个受测试的设备接到不同的或多个测试仪器上，各开关矩阵中的继电器则由混合式控制器16至22激励。
图2是构成本发明的混合式控制器的方框图。为简明起见，加上由于所有混合式控制器都一样，这里只画出混合式控制器16。在深入介绍混合式控制器之前，这里必须指出的是，（制造混合式控制器用的）混合工艺包括大规模集成电路，特别是包括往组装集成元件基底加许多代表多路大规模集成电路的芯片。
虚线矩形即为混合式控制器16，其中装有选择解码器48、三个继电器激励器50a至50c、三个相应的总线激励器52a至52c、三个隔离二极管54a至54c和三个变换器56a至56c。选择解码器48的输出端60a至60c分别接到变换器56a至56c。各变换器输出作为相应继电器激励器50a至50c的输入接到继电器激励器50a至50c上。选择解码器48还有输出端62a至62c，分别作为总线激励器52a至52c的输入接到总线激励器52a至52c上。混合式控制器通过线路24与中央处理机26接合，如虚线环所示。在线路24中有数据传输线58a、地址传输线58b和解码兼起动线58c。在数据传输线58a中有八个双向数据传输线，全都接到继电器激励器50a至50c和总线激励器52a至52c上。中央处理机26用地址传输线58b为选择解码器寻址，解码兼起动线路58c则用以将数据传输到选择解码器48以确定应激励开关矩阵中的哪一个继电器。继电器激励器50a至50c分别通过单向总线64a至64c接到开关矩阵8上。在本实施方案中，各继电器激励器能激励八个继电器线圈。例如继电器激励器50a能激励继电器K1至K8;继电器激励器50b能激励继电器K9至K16;继电器激励器50c能激励继电器K17至K24。虽然图1中没有表示出来，所有继电器激励器可用复位器66通过线路68调定到初始状态。
不言而喻，各继电器激励器可用UNC5801芯片进行制造，名总线激励器可用74LS540芯片进行制造，选择解码器则可用74LS138半导体芯片进行制造。所有上述芯片由许多公司制造，包括例如斯布拉格公司（Sprague    Corporation）和西格内蒂斯公司（Signetics，Inc.）等。
操作时，混合式控制器是这样工作的：-中央处理机26从数据传输线58a将指令数据馈到继电器激励器50a至50c。同时，视中央处理机26以继电器K1至K24中的哪一个继电器作为激励对象而定，这时中央处理机26接软件下到其中的指令（附带说一下，熟悉本专业的人士是不难配制该软件的，类似的软件在上述4，300，207号专利中有介绍）通过线路58b将寻址数据和通过线路58c将解码与起动数据传送到选择解码器48中。应用这些数据，选择解码器48即能将起动信号传送到任何一个继电器激励器50a至50c。由于半导体所固有的本性，选择解码器48的输出在馈到各继电器激励器之前需要由变换器56a至56c变换成相反的指向。还应该指出的是，在这方面，解码兼起动线路58c实际上可由三个线路组成，即电路片选择线路、起动线路和读出兼书写线路。这样，选择解码器48就能选择应接收线路58a馈来的指令数据的继电器激励器，然后，将指令数据写入该特定的八脚继电器激励器中，从而使位于开关矩阵8中某一特定位置的继电器通电。继电器激励器有三个，各继电器激励器能控制八个继电器，因此一个单混合式控制器总共能控制24个继电器。
将数据输进合适的闩锁/继电器激励器以激励特定的继电器之后，本发明的另一个方面是关于使混合式控制器能确定该等继电器是否确实受激励。这方面是靠装设总线激励器52a至52c加以实现的。如图中所示，总线激励器52a至52c是分别通过相应的线路70a至70c接到继电器K1至K8、K9至K16和K17至K24的。鉴于各总线激励器输入电压的能力相当低，为了防止高于容许电压值的电压进入各总线激励器中，将隔离二极管54a至54c置于总线激励器52a至52c的输入端前面。
各继电器受激励之后，其中一个总线激励器52a至52c读出各继电器的状况。当然，使用哪一个总线激励器取决于受激励的是哪一套继电器。虽然这里显示的是通过线路70a至70c读出继电器的状况，不言而喻，这些线路是可以分别合并到线路64a至64c中的。各继电器的状况通过线路58a传输到中央处理机26，在那里应予激励的继电器和实际已激励的继电器加以比较。
图3是混合式控制器中各信号的时间分配示意图。如图所示，数据信号72和地址信号74由中央处理机26产生。（通过计算机技术中周知的诸如奇偶校验等一些比较器装置）一旦发现各数据及地址信号是有效的，中央处理机26就发出书写脉冲76，馈到选择解码器48。这时，由线路58a馈来的数据中所包含的信息被写进随便哪一个由中央处理机26发出的寻址信号74所选择的闩锁/继电器激励器中。接着，数据传输线路58a被切断一这在数据传输线中以78表示。当中央处理机不再发出新地址时，地址传输线上的信号保持不变。接着，中央处理机会发出一个读出脉冲80，该脉冲会促使适当的总线激励器52a至52c读出各继电器的状况，并将此信息（编号为82）通过数据传输线58a馈回中央处理机。至于其它继电器的状况（只有两个状态，用继电器输出线路86表示），应该指出的是，当产生脉冲76时，各继电器会处在状况84下（这里再次不要忘记，此状况只有两个，即不是“通”就是“断”），直到复位器66通过线路68使其复位为止。
简言之，尽管上面只详细地介绍信号分配***的一个混合式控制器，应该指出，上述讨论可适用于图2中所示的所有相同的混合式控制器。因此不言而喻，本发明并不局限于本说明书所显示和介绍的在结构上的确切细节，熟悉本专业的人士都可以对上述方案进行修改。

Claims (10)

1、在一个用以将受测试的设备有选择地接到某一测试仪器的信号分配***中有一个这样的一种控制装置，其特征在于，该控制装置适合与中央处理装置联络，用以在可控制的情况下激励某一个开关矩阵装置，该开关矩阵装置有多个继电器，中央处理装置则通过多个双向和单向数据传输线与所述控制装置联络，所述控制装置包括：
多个激励装置，与双向数据传输线和开关矩阵装置相连接；
一个解码器装置，与激励装置和中央处理装置相连接，解码装置接收中央处理装置的指令数据用以有选择地激励多个激励装置中一个特定的激励装置，该特定的激励装置一经有选择地激励之后就激励开关矩阵装置中所选定的各继电器，从而将受测试的设备在可控制的情况下接到测试仪器上；
连接到开关矩阵装置用以检测其中各继电器所处的状态的装置，该检测装置还与双向数据传输线相连用以将各继电器的状况通知中央处理装置。
2、根据权利要求1的控制装置，其特征在于，该控制装置还包括：
隔离装置，连接在检测装置与诸继电器之间，用以保护检测装置免受高压的侵袭。
3、根据权利要求1的控制装置，其特征在于，所述解码装置还通过单向数据传输线接收来自中央处理装置的寻址、解码和起动数据。
4、根据权利要求1的控制装置，其特征在于，该控制装置还包括插接于解码装置与激励装置之间的变换装置，该变换装置将解码装置的输出变换成输入到激励装置去的适当输入。
5、在一个用以将受测试的设备有选择地接到某一测试仪器的信号分配***中有一个这样的一种控制装置，其特征在于，该控制装置适合与中央处理装置联络，用以在可控制的情况下激励某一个开关矩阵装置，该中央处理装置通过多个双向和单向数据传输线与控制装置联络，该控制装置包括：
多个激励装置，连接到双向数据传输线和开关矩阵装置，该激励装置通过双向数据传输线接收来自中央处理装置的指令数据;
一个解码装置，连接到激励装置和中央处理装置，解码装置通过单向传输线接收和利用来自中央处理装置的寻址、解码和起动数据用以有选择地激励多个激励装置中特定的一个激励装置，该特定的激励装置一旦有选择地受激励就按指令数据激励开关矩阵装置中所选定的各继电器，从而将受测试的设备在可控制的情况下接到测试仪器上。
连接到开关矩阵装置用以检测其中各继电器的状态的装置，该检测装置还与双向数据传输线相连用以将各继电器的这些状态通知中央处理装置;
隔离装置，连接在检测装置与诸继电器之间，用以保护检测装置免受高压的侵袭。
6、一种信号分配***，其特征在于，该信号分配***具有多路开关矩阵装置、一个接口装置、总线装置和至少一个控制装置，多路开关矩阵装置用以将受测试的设备与多个测试仪器中的至少其中一个连接起来，接口装置用以将矩阵开关装置接到受测试的设备，总线装置用以将开关矩阵装置接到各测试仪器，控制装置则接到各开关矩阵装置，并接到中央处理装置，该控制装置包括：
一个选择装置，通过单向地址、解码和起动传输线与中央处理装置联络;
多个激励装置，个个都通过多路双向数据传输线连接到选择装置和中央处理装置，在中央处理装置与激励装置之间插接有变换装置，用以使中央处理机的输出与激励装置的输入彼此匹配，激励装置接收来自中央处理装置的指令数据，并由选择装置有选择地进行激励，激励装置经有选择的激励之后适应指令数据激励着开关矩阵装置中所选定的各继电器，从而将受测试的设备与至少其中一个测试仪器连接起来;
与激励装置配合工作并接到有关开关矩阵装置和中央处理装置的装置，用以分别从开关矩阵装置检测开关矩阵装置中各继电器的状况，并将该状况通知中央处理装置，在该检测装置的输出端有一个隔离装置，用以防止不需要的高电压。
7、一种信号分配***，其特征在于，该信号分配***具有多路开关矩阵装置、接口装置、总线装置、至少一个控制装置和一个中央处理装置，多路开关矩阵装置起联络受测试的设备与多个测试仪器的作用，各多路开关矩阵装置包括多个继电器，接口装置接到开关矩阵装置，用以将受测试的设备与开关矩阵装置进行接口，总线装置接到多路开关矩阵装置和多个测试仪器，用以在两者之间建立一个联络网路，控制装置接到各开关矩阵装置，中央处理装置接到各控制装置上，各控制装置包括：
多个双向数据传输线，用以将数据传输给中央处理装置，并从中央处理装置将数据传输出去;
多路控制和激励装置，与数据传输线相连接，控制和激励装置接收来自中央处理装置的指令数据;
连接到控制和激励装置和中央处理装置的装置，用以按从中央处理装置接收的地址数据有选择地激励至少其中一个控制和激励装置;从而使有选择地受激励的控制和激励装置利用指令数据有选择地激励相应的开关矩阵装置中所选定的各继电器，以使受测试的设备与至少其中一个测试仪器连接起来;
连接到各数据传输线和多路开关矩阵装置的各继电器的装置，用以检测各继电器的状态，该检测装置还将各继电器的状态通知中央处理装置，从而使中央处理装置得以确定哪一个继电器确实在动作。
8、根据权利要求7的控制***，其特征在于，该控制***还包括：
隔离装置，连接在检测装置与诸继电器之间，用以保护检测装置免受高压的侵袭。
9、根据权利要求7的控制***，其特征在于，所述经有选择激励过的装置包括接收来自中央处理装置的解码数据和起动数据用的输入端。
10、根据权利要求7的控制***，其特征在于，该控制***还包括插接在选择性激励装置与控制和激励装置之间的变换装置。
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