RU2087036C1 - Device for transmission and processing of data about state of objects - Google Patents
Device for transmission and processing of data about state of objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2087036C1 RU2087036C1 RU94019576A RU94019576A RU2087036C1 RU 2087036 C1 RU2087036 C1 RU 2087036C1 RU 94019576 A RU94019576 A RU 94019576A RU 94019576 A RU94019576 A RU 94019576A RU 2087036 C1 RU2087036 C1 RU 2087036C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- station
- output
- input
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Alarm Systems (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам для передачи и обработки сигналов, служащих для контроля состояния объектов, распределенных в пространстве, и может быть использовано в качестве системы охранно-пожарной сигнализации, а также в других системах контроля. The invention relates to systems for transmitting and processing signals, used to monitor the status of objects distributed in space, and can be used as a fire alarm system, as well as in other monitoring systems.
Известны системы передачи и обработки сигналов, построенные по централизованному принципу, и содержащие датчики о состоянии объектов, информация о которых передается на центральную станцию, включающую блок обработки данных, на вход которого через блок подключения датчиков, (выполненный тем или иным способом) поступают сигналы с датчиков. Поступившие сигналы контролируются с выхода блока обработки данных подаются на дополнительные станции представляющие собой по сути пульты оператора, в которых осуществляется их дешифрация и преобразование в форму, обеспечивающую возможность индикации состояния объектов [1,2,3]
По такому же принципу работает система передачи данных для беспроизводной установки аварийной сигнализации, где в качестве датчиков используются инфракрасные излучатели, а передача происходит в режиме временного уплотнения в селективно выбираемых каналах при обработке в соответствующем процессоре, куда сигналы поступают по сети световодов [4]
Однако при большом количестве объектов и больших расстояниях между ними длины линии, через которые датчики о состоянии объектов подключаются к центральной станции, возрастают, что приводит к снижению достоверности и надежности системы из-за ее низкой помехозащищенности. Кроме того при выходе из строя оборудования центральной станции система полностью теряет работоспособность. Известна система передачи и обработки сигналов в системе пожарной сигнализации, также построенная по централизованному принципу, в которой сигналы с датчиков о состоянии объектов также поступают на центральную станцию, но предусмотрена возможность передачи по сигнализационным линиям большого числа датчиков путем подведения сигнализационных линий от последнего из датчиков в виде кольцевой линии обратно к центральной станции. Причем при отсутствии сигналов на сигнализационной линии направление опроса изменяется. Поэтому при повреждении линии или при выходе из строя сигнализатора используется ее оставшаяся часть [5]
Однако возможности такой системы ограничиваются необходимостью использования линий малой длины для пропускания большего тока. При этом как и в предыдущих аналогах при выходе оборудования центральной станции их строя система теряет работоспособность.Known signal transmission and processing systems, built on a centralized basis, and containing sensors about the state of objects, information about which is transmitted to a central station, including a data processing unit, the input of which through the sensor connection unit (made in one way or another) receives signals from sensors. The received signals are monitored from the output of the data processing unit and fed to additional stations, which are essentially operator panels, in which they are decrypted and converted into a form that provides the ability to indicate the status of objects [1,2,3]
According to the same principle, a data transmission system for a wireless alarm installation is used, where infrared emitters are used as sensors, and transmission occurs in the temporary compaction mode in selectively selected channels during processing in the corresponding processor, where the signals are transmitted through a fiber network [4]
However, with a large number of objects and large distances between them, the line lengths through which the sensors on the state of the objects are connected to the central station increase, which leads to a decrease in the reliability and reliability of the system due to its low noise immunity. In addition, if the central station equipment fails, the system completely loses its functionality. A known system for transmitting and processing signals in a fire alarm system, also constructed on a centralized basis, in which signals from sensors about the state of objects also arrive at the central station, but it is possible to transmit a large number of sensors via signal lines by connecting signal lines from the last of the sensors to form a ring line back to the central station. Moreover, in the absence of signals on the signaling line, the polling direction changes. Therefore, if the line is damaged or if the signaling device fails, the rest of it is used [5]
However, the capabilities of such a system are limited by the need to use short lines to pass more current. At the same time, as in previous analogues, when the central station equipment is out of operation, the system loses its working capacity.
За прототип выбрана система передачи и обработки сигналов [1]
Задачей изобретения является обеспечение возможности подключения большего числа датчиков путем повышения достоверности передачи информации в системе при одновременном повышении ее надежности.A signal transmission and processing system was selected for the prototype [1]
The objective of the invention is to provide the ability to connect a larger number of sensors by increasing the reliability of the transmission of information in the system while increasing its reliability.
Решение данной задачи обеспечивается тем, что система передачи и обработки сигналов о состоянии объектов, содержащая датчики, связанные с объектами, и станцию, включающую блок подключения датчиков, выходом связанным со входом блока обработки данных, по меньшей мере один пульт оператора, подключенный через приемник и передатчик стыкового сигнала к блоку обработки данных станции, дополнительно содержит N 1 станций, из которых, по крайней мере, N 2 станции соединены с двумя другими станциями, а каждая из оставшихся станций связана с одной другой станцией двухпроводными линиями, где N >1, при этом каждая станция дополнительно содержит передатчик и приемник основного сигнала и передатчик и приемник дополнительного сигнала, первый, второй, третий и четвертый коммутаторы, первую и вторую дифференциальные системы, причем соответствующие выходы блока обработки подключены к соответствующим входам передатчиков основного и дополнительного сигналов и приемников основного и дополнительного сигналов, а соответствующие входы блока обработки данных подключены к соответствующим выходам приемников основного и дополнительного сигналов, первый, второй, третий и четвертый выходы управления блока обработки данных подключены ко входам управления первого, второго, третьего и четвертого коммутаторов соответственно, выход передатчика основного сигнала подключен ко входам первого направления первого и второго коммутаторов, выход передатчика дополнительного сигнала подключен ко входам второго направления первого и второго коммутаторов, выходы которых подключены ко входам первой и второй дифференциальных систем соответственно, выход первой дифференциальной системы соединен со входами первого направления третьего и четвертого коммутаторов, а выход второй дифференциальной системы со входами второго направления третьего и четвертого коммутаторов, выходы которых соединены соответственно со входами принимаемого сигнала приемников основного и дополнительного сигналов, а линейные входы-выходы дифференциальных систем являются входами-выходами для подключения двухпроводных линий. The solution to this problem is provided by the fact that a system for transmitting and processing signals about the state of objects, containing sensors associated with objects, and a station including a sensor connection unit, with output connected to the input of the data processing unit, at least one operator console connected via a receiver and the butt signal transmitter to the station data processing unit further comprises
При этом в системе могут использоваться два пульта оператора с возможностью подключения одного из них к двум разным станциям. Кроме того возможен вариант подключения к данной системе аналогичной системы, для чего, по крайней мере, одна из станций содержит дополнительный коммутатор, управляющий вход которого соединен с дополнительным управляющими выходом блока обработки данных, вход первого направления дополнительного коммутатора соединен с выходом передатчика стыкового сигнала, а вход второго направления дополнительного коммутатора является дополнительным входом стыкового сигнала станции, а выход дополнительного коммутатора является выходом стыкового сигнала станции, при этом дополнительный вход стыкового сигнала данной станции является выходом для подключения стыкового сигнала одной из станций аналогичной системы. At the same time, two operator panels can be used in the system with the ability to connect one of them to two different stations. In addition, it is possible to connect a similar system to this system, for which at least one of the stations contains an additional switch, the control input of which is connected to the additional control output of the data processing unit, the input of the first direction of the additional switch is connected to the output of the butt signal transmitter, and the input of the second direction of the additional switch is an additional input of the butt signal of the station, and the output of the additional switch is the output of the butt with drove station, wherein the additional input signal butt this station is the output signal for connecting butt one of the stations of a similar system.
Построение системы с N распределенными в пространстве станциями позволяет уменьшить длину соединительных линий и вести передачу между станциями информации со всех датчиков о состоянии контролируемых объектов. Это дает возможность иметь эту информацию на любой станции системы. При этом в системе обеспечивается передача дополнительного сигнала в направлении, обратном основному, путем введения в станцию передатчиков и приемников как основного, так и дополнительного сигналов и соответствующего их подключения к блоку обработки данных, что уменьшает потерю информации при выходе из строя отдельных участков системы и повышает достоверность передаваемой информации. А наличие в каждой станции первого, второго, третьего и четвертого коммутаторов позволяет переключать направление передачи основного и дополнительного сигналов, что также повышает надежность системы за счет резервирования пульта оператора другой станции системы. The construction of a system with N stations distributed in space makes it possible to reduce the length of the connecting lines and transmit information between the stations from all sensors about the state of the monitored objects. This makes it possible to have this information at any station in the system. At the same time, the system provides the transmission of an additional signal in the direction opposite to the main one by introducing both primary and secondary signals into the station transmitters and receivers and their corresponding connection to the data processing unit, which reduces the loss of information in the event of failure of individual sections of the system and increases reliability of the transmitted information. And the presence in each station of the first, second, third and fourth switches allows you to switch the direction of transmission of the main and additional signals, which also increases the reliability of the system due to the reservation of the operator console of another station in the system.
Наличие одной и той же полной информации в различных точках системы обеспечивает возможность подключения двух (и более) пультов оператора к двум (и более) разным станциям системы, что повышает надежность системы. The presence of the same complete information at different points of the system provides the ability to connect two (or more) operator panels to two (or more) different stations in the system, which increases the reliability of the system.
В системе также предусмотрена возможность обслуживания с одного пульта оператора дополнительной системы, аналогичной данной, для чего в станцию включается дополнительный пятый коммутатор, посредством которого стыковые сигналы могут передаваться из одной системы в другую. The system also provides the possibility of servicing from one operator panel an additional system similar to this, for which an additional fifth switch is included in the station, through which butt signals can be transmitted from one system to another.
На фиг. 1а, б, в представлены варианты построения системы, соответствующие: а) соединению 4-х станций M M в кольцо с подключением к одной из них пульта оператора (ПО), б) системе с двумя пультами оператора, в) возможности подключения к ней дополнительной аналогичной системы; на фиг.2 представлена функциональная схема станции; на фиг.3 функциональная схема варианта реализации пульта оператора; на фиг.4 схема интерфейса ПО; на фиг.5 схема блока подключения датчиков станции; на фиг.6 функциональная схема блока обработки данных станции; на фиг. 7 структура цикла группового сигнала; на фиг.8 функциональная схема процессорного устройства блока обработки данных; на фиг. 9 схема синхронного интерфейса блока обработки данных; на фиг.10 схема формирователя тактовых сигналов блока обработки данных; на фиг.11 схема передатчика основного сигнала станции; на фиг.12 схема приемника основного сигнала; на фиг. 13 схема передатчика дополнительного сигнала; на фиг. 14 схема приемника дополнительного сигнала; на фиг. 15 - схема развязывающего устройства станции. In FIG. 1a, b, c, the options for constructing a system are presented, corresponding to: a) connecting 4 MM stations in a ring with connecting an operator panel (ON) to one of them, b) a system with two operator panels, c) the possibility of connecting an additional similar one to it systems; figure 2 presents the functional diagram of the station; figure 3 is a functional diagram of a variant of implementation of the operator console; figure 4 diagram of the software interface; figure 5 diagram of the block connecting sensors of the station; figure 6 is a functional diagram of a data processing unit of the station; in FIG. 7 cycle structure of a group signal; Fig.8 is a functional diagram of a processor device of a data processing unit; in FIG. 9 is a diagram of a synchronous interface of a data processing unit; figure 10 diagram of the driver of the clock signals of the data processing unit; figure 11 diagram of the transmitter of the main signal of the station; on Fig the receiver circuit of the main signal; in FIG. 13 transmitter circuit of an additional signal; in FIG. 14 receiver circuit of an additional signal; in FIG. 15 is a diagram of a decoupling device of a station.
В соответствии с фиг. 2 станция содержит блок 1 подключения датчиков, на вход которого подаются по двухпроводным шлейфам сигналы от соответствующих датчиков, подключаемых к данной станции, и вторая входная управляющая шина блока подключения датчиков соединены с первой входной и второй выходной управляющей шиной выбора датчиков блока обработки данных 2, второй и шестой выходы которого подключены к первым входам передатчиков основного 3 и дополнительного 4 сигналов соответственно, третий и седьмой выходы ко вторым входам передатчиков основного 3 и дополнительного 4 сигналов соответственно, десятый выход подключен к третьему входу передатчика 4 основного сигнала, второй и третий входы к первому и второму выходам приемника 5 основного сигнала соответственно, девятый выход к первому входу приемника 5 основного сигнала, четвертый и пятый входы к первому и второму выходам приемника 6 дополнительного сигнала соответственно, а одиннадцатый выход к первому входу приемника 6 дополнительного сигнала, тринадцатый выход ко входу передатчика 7 стыкового сигнала, а шестой вход к выходу приемника 8 стыкового сигнала, вход которого является входом стыкового сигнала с пульта оператора станции, пятый управляющий выход блока 2 обработки данных подключен к управляющему входу первого коммутатора 9, вход первого A направления которого соединен с выходом передатчика 3 основного сигнала и входом первого A направления второго коммутатора 10, а вход второго B направления первого коммутатора 9 соединен с выходом передатчика 4 дополнительного сигнала и входом второго B направления второго коммутатора 10, управляющий вход V которого соединен с восьмым выходом блока 2 обработки данных, десятый выход которого подключен к управляющему входу V третьего коммутатора 11, вход первого A направления которого соединен со входом первого A направления четвертого коммутатора 12 и выходом первого развязывающего устройства 13, вход которой соединен с выходом первого коммутатора 9, вход второго B направления третьего коммутатора 11 соединен с выходом второго развязывающего устройства 14 и входом второго B направления четвертого коммутатора 12, управляющий вход V которого соединен с двенадцатым выходом блока 2 обработки данных, а выходы третьего 11 и четвертого 12 коммутаторов подключены к вторым входам приемников основного 5 и дополнительного 6 сигналов соответственно. При этом для подключения к данной системе аналогичной системы передачи и обработки сигналов о состоянии объектов в станции имеется дополнительный пятый коммутатор 15, вход первого A направления которого соединен с выходом передатчика 7 стыкового сигнала, вход второго B направления дополнительного пятого коммутатора 15 является дополнительным входом стыкового сигнала, управляющий вход V соединен с четырнадцатым входом блока 2 обработки данных, а выход дополнительного пятого коммутатора 15 является выходом стыкового сигнала с пульта оператора. In accordance with FIG. 2, the station contains a
Пульт оператора может быть реализован как на основе персонального компьютера с соответствующим программным обеспечением, так и на основе жесткой логики с использованием светодиодных индикаторов. The operator panel can be implemented both on the basis of a personal computer with the appropriate software, and on the basis of hard logic using LED indicators.
Для того, чтобы пояснить осуществление связи между станциями и пультом оператора, рассмотрим функциональную схему варианта реализации пульта оператора на основе жесткой логики, приведенную на фиг. 3. Пульт оператора (ПО) содержит интерфейс 16 ПО, формирователь тактовых сигналов 17, передатчик стыкового сигнала 19, приемник стыкового сигнала 18, параллельные регистры 20 22, двоичный счетчик 23, первый четвертый D-триггеры 24 27, первый 28 и второй 29 элементы ЛИ, первый 30, второй 31 и третий 32 элементы И, первый 33, второй 34 элементы И-НЕ, буферные элементы индикации 35, индикаторные световоды 36, дешифратор 37, буфер 38 с тремя состояниями на входах и кнопки команд 39 42. Данный вариант реализации пульта оператора обеспечивает индикацию состояния датчика системы на светодиодных индикаторах 37 и ввод команд перекоммутации от кнопок 39 42. In order to explain the communication between the stations and the operator panel, we consider the functional diagram of an embodiment of the operator panel based on the rigid logic shown in FIG. 3. The operator’s panel (software) contains a
ПО (фиг. 3) подключается к станции (фиг. 2) системы через последовательный асинхронный стык. От станции к ПО через стык передаются сообщения о состоянии групп датчиков, а от ПО к станции сообщения о нажатии кнопок управления 39 42. Сообщения о состоянии датчиков состоят из двух байтовых посылок в последовательном асинхронном формате. Первая посылка содержит двоичный код номера группы из восьми датчиков, сигналы состояния которых (i включен 0 выключен) передается во второй посылке сообщения. Первая посылка в сообщении идентифицируется по паузам, которые разделяют последовательно передаваемые через стык сообщения. Кнопки 39 и 40 вырабатывают команды, управляющие коммутаторами 9 12 станции, а кнопки 41 42 коммутатором 15. The software (Fig. 3) is connected to the station (Fig. 2) of the system through a serial asynchronous junction. From the station to the software, messages about the status of groups of sensors are transmitted through the joint, and messages from the control buttons 39 42 are sent from the software to the station. Messages about the status of sensors consist of two byte messages in a serial asynchronous format. The first package contains the binary code of the group of eight sensors, the status signals of which (i on 0 off) are transmitted in the second message. The first package in the message is identified by the pauses that separate the messages transmitted sequentially through the junction. Buttons 39 and 40 generate commands that control the
Байтовые посылки сообщений от станции поступают через стыковой вход i ПО и приемник 18 стыкового сигнала на интерфейс 16 ПО (фиг. 8), где преобразуются в параллельный формат. По окончании ввода очередной посылки вырабатывается сигнал готовности приемника на выходе 10 интерфейса 16 ПО. По этому сигналу интерфейс 16 ПО разрешает одновременное формирование сигнала чтения на его входе 4 и строба записи в параллельные регистры 21 и 22 ПО. Первый байт сообщения записывается в регистр 21, вход которого через дешифратор 37 определяет в какой из регистров 221 22N будет записываться второй байт данного сообщения, текущий номер байта отсчитывает триггер 26, включенный в счетном режиме. Двоичный счетчик 23, который сбрасывается в нуль сигналом готовности приемника, отсчитывает паузу между двумя последовательными посылками входного стыкового сигнала. По окончании счета, когда пауза превышает условленную величину (может быть принята 3 мс, что соответствует коэффициенту счета равному 4), вырабатывается сигнал сброса триггера 26, подготавливающий к приему первого байта следующего сообщения. Передача управляющих байтовых посылок от пульта к станции происходит через интерфейс 16 и передатчик 19 со стыкового выхода 2. Байтовые посылки для передачи формируются на выходах регистра 20 при нажатии одной из кнопок 39 42 (старшие 4 бита посылки не используются). Нажатие кнопок устанавливает триггер 24, выход которого при действии активного уровня сигнала на выходе 11 готовности передатчика интерфейса 16 разрешает формирование строба записи на входе 6 интерфейса 16 и сигнала включения выхода буферного элемента 38, в результате чего байтовая посылка с выхода регистра 20 переписывается в передатчик. Схема, составленная D-триггером 27 и элементами 31, 32 исключает возможности конфликта при операциях чтения и записи через двунаправленную шину.Byte messages from the station are received through the butt input i of the software and the
Буферные элементы 35 обеспечивают согласование выходов регистров 22 со светодиодными индикаторами 36. Формирователь тактовых сигналов представлен на фиг. 10. Интерфейс 16 ПО (фиг. 4), обеспечивает прием и передачу байтовых посылок в последовательном асинхронном формате.
Приемная часть интерфейса содержит регистр сдвига 43, параллельный регистр 44, двоичный счетчик 45, двоично десятичный счетчик 46, D-триггеры 47 и 48 и логические элементы 49 50. The receiving part of the interface contains a
Принятые данные считываются в двунаправленную шину 8 через мультиплексор 51 с тремя состояниями выхода при действии активных логических уровней сигналов на входах выборки 5 и чтения 4 интерфейса и при нулевом уровне на адресном входе 3. При единице на входе 3 в младшие разряды шины 6 считываются сигналы готовности приемной и передающей частей интерфейса. Received data is read into a
Передающая часть интерфейса содержит параллельный регистр 52, 10-разрядный параллельно-последовательный регистр 53, D-триггеры 54 55, логический элемент 56, двоично-десятичный счетчик 57. The transmitting part of the interface contains
Интерфейс содержит также логические элементы 58 59 через которые производится передача сигнала с шин 4, 5, 6, к мультиплексору 51 и в передающую часть интерфейса. Схема приемной части работает следующим образом. Принимаемая посылка со входа 1 поступает на регистр сдвига 43 и преобразуется в параллельный формат перед записью в параллельный регистр 44. Тактовая частота приема (4800 гц) задается делением на 16 частоты тактового сигнала действующего на входе 2, счетчиком 45. Счетчик 46 отсчитывает биты посылки. При поступлении последнего десятого бита посылки информационные биты переписываются в регистр 44. Одновременно устанавливается триггер 48, выход которого сигнализирует готовность приемной схемы выдать принятый байт в шину данных 8. Триггер 47 устанавливается спадом стартового бита посылки и обеспечивает синхронизацию относительно начала посылки. В передающей части байт данных на передачу загружается в регистр 52 с шины данных 8 при активных уровнях сигналов на входах выборки 5 и записи 6 интерфейса. При записи устанавливается триггер 54, инверсный выходной сигнал которого сигнализирует готовность передающей схемы к загрузке с шины данных очередного байта. Загруженный байт преобразуется в последовательный формат с добавлением битов старта (0) и стопа (i) в регистре 53. Параллельная загрузка регистра 53 сопровождается установкой в единицу триггера 55 и сбросом триггера 54. Сброс триггера 55 происходит по окончании выдачи на последовательный выход 9 интерфейса последнего 10-го бита посылки, отсчитанного счетчиком 57. При этом сбрасывается в нуль счетчик 57 и разрешается загрузка очередного байта в регистр 53. При отсутствии нового байта на передачу регистр 53 выдает на выход 9 постоянный единичный уровень. Тактовая частота передачи (4800 Гц) задается тактовыми импульсами на входе 7 интерфейса. The interface also contains
Формирователь 17 тактовых сигналов пульта оператора выполнен в соответствии с фиг. 10. The
Рассмотрим теперь функциональные схемы основных блоков станции. Consider now the functional diagrams of the main blocks of the station.
Согласно фиг. 5 блок подключения датчиков содержит индивидуальные схемы подключения датчиков 60 и мультиплексора 61. Схемы 60 обеспечивают подключение датчиков по двухпроводным шлейфам и регистрируют срабатывание датчиков по изменению тока, протекающего по шлейфу. Оптопара схемы формирует выходной сигнал стандартных логических уровней. Сигналы срабатывания датчиков через мультиплексор 61 выдаются в шину 1. Мультиплексор управляется сигналами со входов выбора датчиков 60. Число входов 2 определяется разрядность шины 1 (три сигнала для восьмиразрядной шины). Блок обработки данных (фиг. 6) содержит процессорное устройство 62, оперативное запоминающее устройство 63, формирователь тактовых сигналов 64, интерфейс пульта оператора 65, первый 66 и второй 67 синхронные интерфейсы и формирователь кода номера станции 68. According to FIG. 5, the sensor connection unit contains individual connection schemes for the
Устройства блока связаны между собой двунаправленной шиной данных. Процессорное устройство 62 вырабатывает последовательности сигналов, управляющих операциями чтения и записи по этой шине, формирует сигналы управления оперативной памятью, считывает информацию с датчиков и вырабатывает на выходах 16 19 блока обработки данных потенциальные сигналы управления коммутаторами 9 12 и 15 станции. Unit devices are interconnected by a bi-directional data bus. The
Синхронные интерфейсы 66 67 обеспечивают формирование и обработку основного и дополнительного групповых сигналов соответственно. Групповой сигнал на передачу формируется по байтным выводом информации из процессорного устройства 62 в соответствующий интерфейс 66 или 67. Сформированный сигнал в последовательном коде передается с выходов 3 или 4 блока. Принятый групповой сигнал со входа 5 или 6 поступает в синхронный интерфейс 66 или 67 и побайтно считывается в устройство 62. Через интерфейс 65 на пульт оператора в последовательном формате передаются логические сигналы состояния датчиков и считываются команды реконфигурации системы, введенные оператором. Формирователь кода номера станции 68 представляет собой буфер с тремя состояниями выхода, на входах которого тумблерами или перемычками устанавливается комбинация логических сигналов, задающая двоичный код порядкового номера данной станции в системе. ОЗУ 63 представляет собой устройство статической памяти, имеющее адресные входы 1 и входы сигналов чтения 2, записи 3 и выборки 4. Формирователь тактовых сигналов 64 вырабатывает последовательности тактовых сигналов, синхронизирующих работу устройств станции.
На фиг. 7 показан вариант структуры групповых сигналов системы. Групповой сигнал имеет циклическую структуру. Цикл содержит 128 тактовых интервалов, объединенных в 16 байтовых посылок. В первом байте цикла передается сигнал цикловой синхронизации (синхрогруппа), в качестве которого, в частности, может использоваться двоичная комбинация 11101011. Второй байт отводится для передачи двоичного кода номера станции. Информация о состоянии датчиков, подключенных к этой станции, передается в байтах 5 16 данного цикла. В байте 4 передается код последней команды реконфигурации системы (смена направлений передачи основного и дополнительного сигналов), введенный оператором. Байт цикла 4 не используется. Каждый из байтов 5 16 цикла содержит информацию о состоянии восьми датчиков, таким образом число датчиков подключенных к каждой из станции системы может достигать 96. Процессорное устройство 62 (фиг. 8) по принципу работы представляет собой микропрограммный автомат и содержит арифметическо-логическое устройство (АЛУ) 69, блок регистров общего назначения (РОН) 70, программный двоичный счетчик 71, программное ПЗУ 72, мультиплексор 73 на 4 направления, дешифратор 74, параллельные регистры 75 77, D-триггеры 78, 79, 80, буфер с тремя состояниями выхода 81, логические элементы 82 84 и схему 85 начальной установки программного счетчика 71. In FIG. 7 shows a variant of the structure of group signals of the system. The group signal has a cyclic structure. The cycle contains 128 clock intervals combined in 16 byte packets. In the first byte of the cycle, a cyclic synchronization signal (sync group) is transmitted, which, in particular, can be used with the binary combination 11101011. The second byte is allocated to transmit the binary code of the station number. Information about the status of sensors connected to this station is transmitted in bytes 5-16 of this cycle. In
Арифметическо-логическое устройство 69 выполняет логические и арифметические операции над 8-ми разрядными операндами, поступающими на входы A и B. Операнд по входу A выбирается мультиплексорами 73 на 4 направления, операнд по входу B считывается с одного из регистров РОН 70. РОН 70 содержит 16 восьмиразрядных регистров и имеет 2 независимых канала считывания A и B и канал записи D. На выходах регистра 75 формируется двоичный код сигналов выбора датчиков, регистра 76 адрес ячейки ОЗУ блока обработки данных, а регистра 77 сигналы управления коммутаторами станции. Информация с выходов АЛУ считывается в двунаправленную шину 5 через буфер 81 с тремя состояниями на выходе. 35-ти разрядные микрокоманды считываются с выходов ПЗУ 72. Двоичный код микрокоманды разделяется на 11 полей:
1. восьми разрядное поле констант,
2. двух разрядное поле управления мультиплексором 5
3, 4, 5 четырех разрядные поля адресов считывания по каналам A и B и адресов записи РОН соответственно,
6. Пяти разрядное поле кода операции АЛУ,
7. одноразрядное поле, формирующее сигнал адреса для интерфейсов блока обработки данных;
8. одноразрядное поле, формирующее сигнал записи в РОН,
9, 10 одноразрядное поле, формирующие сигналы записи и чтения по магистрали данных блока обработки данных соответственно,
11 четырех разрядное поле, дешифрацией которого в дешифраторе 74 формируются:
сигналы записи в регистры 75 77 процессорного устройства,
сигнал выборки ОЗУ 63 и сигналы выборки интерфейсов 63 67 и схемы 68 формирования кода номера станции блока обработки данных,
сигнал загрузки программного счетчика 71,
сигнал сброса триггера 78 процессорного устройства.Arithmetic-logic device 69 performs logical and arithmetic operations on 8-bit operands supplied to inputs A and B. The operand at input A is selected by 4-
1. eight bit field of constants,
2. two-bit
3, 4, 5 four-bit fields of read addresses on channels A and B and write addresses of RON, respectively,
6. Five-digit field of the ALU operation code,
7. A one-bit field generating an address signal for the interfaces of the data processing unit;
8. single-bit field, forming a recording signal in the RON,
9, 10 a one-bit field generating the write and read signals along the data line of the data processing unit, respectively,
11 four-bit field, the decryption of which in the
write signals to the
a sample signal of
the download signal of the
a reset signal of a
Микрокоманды из программного ПЗУ 72 выбираются программным счетчиком 71. При включении питания счетчик 71 устанавливается в нуль схемой 85. Тактовая частота счетчика 71 (153,6 кГц) поступает от формирователя тактовых сигналов и задает время выполнения микрокоманды. По окончании выполнения цикла программы сбросом триггера 78 запрещается поступление тактовых импульсов на счетчик 71 и программа останавливается на следующем шаге. Повторный запуск цикла программы происходит по фронту тактового сигнала (1,2 кГц), поступающего со входа 4. Параллельной загрузкой счетчика 71 константой из поля 1 микрокоманды обеспечиваются безусловные и условные ветвления программы. Условные ветвления осуществляются по признаку нуля (все выходы у АЛУ 0), в предшествующей операции АЛУ 69. Задержка признака операции на такт осуществляется триггером 79. The micro-commands from the
В табл. 1 представлена таблица кодов микрокоманд программы процессорного устройства. In the table. 1 is a table of micro-command codes of a processor device program.
На фиг. 9 представлена функциональная схема синхронного интерфейса (66, 67) блока обработки данных. Схема содержит регистр сдвига 86, параллельно-последовательный регистр 87, первый 88 и второй 89 параллельные регистры, мультиплексор 90 с тремя состояниями выхода, первый 91 четвертый 94 двоичные счетчики, дешифратор 95 синхрогруппы, первый 96 и второй 97 D-триггеры со входами установки, RS-триггер 98, JK-триггер 99 со входом сброса, первый 100 и второй 101 элементы И-НЕ, первый 102 седьмой 108 элементы И, первый 109 и второй 110 элементы ИЛИ, элемент 111 НЕ. In FIG. 9 is a functional diagram of a synchronous interface (66, 67) of a data processing unit. The circuit contains
Схема работает следующим образом. Групповой сигнал с выхода приемника основного или дополнительного сигнала в последовательном формате поступает на вход 1. На вход 2 поступает сигнал тактовой частоты, сформированный приемником. Регистром сдвига 86 принятый сигнал преобразуется в параллельный байтовый формат. На каждом восьмом такте, когда на выходах регистра 86 присутствует очередной байт цикла группового сигнала, происходит перезапись этого байта в параллельный регистр 88, где он хранится в течение последующих восьми тактов. Одновременно с записью в регистр 88 устанавливается в единичное состояние триггер 96, выход которого сигнализирует о готовности приемной части интерфейса выдать очередной байт группового сигнала для обработки. Принятая информация считывается по восьми разрядной двунаправленной шине 8. Считывание происходит под действием на входе 5 сигнала выборки интерфейса и на входе 3 сигнала чтения. При активном логическом уровне этих сигналов, элементом 100 формируется сигнал, открывающий выходы мультиплексора 90. Логический сигнал на адресном входе 3 интерфейса переключает входы мультиплексора 91, выбирая тем самым информацию, считываемую на шину 8: при нуле на входе 3 считывается байт группового сигнала с регистра 88, при единице сигналы состояния интерфейса. Элементы 91 94, 95, 97, 98, 101 107, 109 111 составляют схему синхронизации приемной части интерфейса по циклам принятого группового сигнала. Семиразрядный двоичный счетчик 91 задает текущий номер такта в цикле сигнала, действующего на входе 1. При этом 3 младших разряда счетчика 91 задают номер такта в байте, а 4 старших номер байта в цикле сигнала. The scheme works as follows. The group signal from the output of the receiver of the main or additional signal in serial format is fed to
Дешифратор 95 регистрирует появление синхрогруппы группового сигнала на выходах регистра 86. При единичном состоянии триггера 97 разрешения поиска синхронизма сигнал с выхода дешифратора 95 устанавливает счетчик 91 в начальное состояние 0001000 после чего триггер 97 сбрасывается в нуль. Двоичные счетчики 92, 93 выполняют функции, соответственно, счетчиков по входу в цикловой синхронизм и по выходу из него. Первый из них регистрирует синхрогруппы на позициях синхросигнала цикла. При регистрации синхрогрупп в заданном числе последовательных циклов (рекомендуемое значение два цикла) синхронизм считается установленным, что регистрируется установкой в единичное состояние триггера 98 синхронизма. Счетчик 94 считает ошибки цикловой синхронизации, т. е. отсутствие синхрогруппы на позициях синхросигнала цикла. При заданном числе ошибок (рекомендуется четыре ошибки) сбрасывается триггер 98 синхронизма и устанавливается триггер 97 разрешения поиска синхросигнала. The
Передающая часть интерфейса составлена параллельно-последовательным регистром 87, параллельном регистром 87, трех разрядным двоичным счетчиком 94, триггером 99 и логическим элементом 108. Групповой сигнал на передачу вводится с шины данных 8 побайтно, записывается в параллельный регистр 89, переписывается с выходов последнего в регистр 87 и в последовательном формате выводится с выхода 9 интерфейса. Загрузка байта в регистр 87 производится сигналом со входа записи 6 при действии сигнала выборки на входе 5. Параллельной перезаписью байта в регистр 87 управляет схема из счетчика тактов байта 94 и элемента 108. При перезаписи устанавливается триггер 99, выход которого сигнализирует о готовности передающей части к вводу очередного байта с шины данных, во время которого триггер 99 сбрасывается. The transmitting part of the interface is composed of a parallel-
При единице на адресном входе 3 сигналами чтения и выборки в шину данных считываются сигналы состояния интерфейса: четыре двоичных разряда текущего номера байта цикла принятого сигнала и сигналы с выходов триггеров готовности приемной и передающей схем и триггера синхронизма. With unity at the
Формирователь тактовых сигналов (фиг. 10) содержит задающий генератор с кварцевой стабилизацией частоты 112 и делители частоты на двоичных счетчиках 113, 114. Указанные на фиг. 10 частота генератора 307.2 кГц и номера разрядов счетчиков соответствуют скоростям передачи основного и дополнительного сигналов 1200 бит/с 50 бит/с соответственно. The clock generator (FIG. 10) comprises a master oscillator with
Передатчик основного сигнала (фиг. 11) станции содержит логический элемент И-НЕ 115, JK-триггер 116, аттенюатор 117 и фильтр нижних частот 118. Групповой сигнал поступает на вход 1 передатчика. На входах 2, 3 действуют тактовые импульсы удвоенной и учетверенной тактовой частоты входного группового сигнала (2400 и 4800 Гц соответственно). Логическая схема на элементах 115 и 116 осуществляет кодирование группового сигнала Манчестерским кодом на удвоенной частоте. Аттенюатор 117 обеспечивает требуемый уровень сигнала на передачу (рекомендуется-14-дБО). Фильтр 118 ограничивает полосу частот сигнала сверху для уменьшения уровня помех от линий связи системы. The transmitter of the main signal (Fig. 11) of the station contains an
Приемник основного сигнала (фиг. 12) станции обеспечивает регенерацию основного сигнала и его декодирование, а также формирование тактового синхросигнала приемника с частотой декодированного сигнала (1200 Гц). Приемник содержит приемный усилитель 119, фильтр нижних частот 120. Пороговое устройство 121, схему декодирования, составленную трехразрядным регистром сдвига 122, логическими элементами 123 125 и элементом задержки 126, D-триггером 127, счетчиком 128 и схему выделителя тактовой частоты на D-триггерах 129, 130 и логических элементах 131, 132, параллельном регистре 133, двоичном сумматоре 134. Усилитель 119 усиливает принятый сигнал, поступающий со входа 4, до уровня достаточного для работы порогового устройства, фильтр 120 ограничивает полосу частот приемника сверху для ограничения помех приемника. Пороговое устройство 121 восстанавливает стандартные логические уровни сигнала. Элемент задержки в системе декодера обеспечивает уверенное срабатывание триггера 127 при заданном разбросе задержек срабатывания элементов 122 125 и 128. Схема выделителя тактовой частоты работает по принципу регулируемого делителя частоты с номинальным коэффициентом деления 8 и с привязкой фазы формируемого тактового сигнала к фронтам принятого сигнала. Исходная тактовая частота, равная 32f (38,4 кГц) поступает со входа 3 приемника. Декодированный сигнал снимается с выхода 1, а соответствующая тактовая частота f (1200 Гц) с выхода 2. The receiver of the main signal (Fig. 12) of the station provides the regeneration of the main signal and its decoding, as well as the formation of the clock clock signal of the receiver with the frequency of the decoded signal (1200 Hz). The receiver includes a receiving
Передатчик дополнительного сигнала (фиг. 13) содержит двоичные счетчики 135 137, D-триггер 138, аттенюатор 139, фильтр нижних частот 140, формирователь 141 импульсов из логического перепада и логические элементы 142 145. Логическая схема передатчика обеспечивает частотную двоичную манипуляцию дополнительного сигнала, поступающего на вход 1, при соотношении частот заполнения нуля и единицы равном 3 2. Так, при частоте исходного тактового сигнала, действующего на входе 2, равной 2400 Гц частота заполнения нуля 600 Гц и единицы 400 Гц. Подобный выбор частот обеспечивает развязку в частотной области с основным сигналом, основная часть энергетического спектра которого сосредоточена в области частот выше 1000 Гц, и тем самым уменьшает переходные помехи между основным и обратным каналами. Аттенюатор 139 уменьшает мощность манипулируемого сигнала до уровня передачи в линию связи (рекомендуемое значение 20 дБО), фильтр 140 ограничивает спектр передаваемого сигнала сверху для уменьшения переходных помех. The additional signal transmitter (Fig. 13) contains binary counters 135 137, a D-flip-
Приемник дополнительного сигнала (фиг. 14) содержит приемный усилитель 146, фильтр нижних частот 147, пороговое устройство 148, D-триггеры 149 151, двоичный счетчик 152, выделитель тактовой частоты 153, логические элементы 154 156 и делитель частоты на шесть 157. Приемник обеспечивает усиление, фильтрацию и демодуляцию частотно-модулированного сигнала и формирование тактовой последовательности частоты дополнительного сигнала, принятый сигнал поступает на вход 4. Фильтр 147 служит для ограничения помех приема. Пороговое устройство 148 восстанавливает стандартные логические уровни. Принцип демодуляции сигнала основан на подсчете числа импульсов опорной частоты, поступающих со входа 3 (2400 Гц), между последовательными фронтами сигнала, действующего на выходе порогового устройства 147. Для этого используется схема на элементах 149 152, 154 156. Выделитель тактовой частоты 153, формирующий на выходе 2 последовательность тактовых импульсов частоты дополнительного сигнала (50 Гц), может быть выполнен по схеме, аналогичной выделителю тактовой частоты приемника основного сигнала. Опорная частота для выделителя 153 формируется делением частоты на шесть схемой 157. Демодулированный дополнительный сигнал снимается с выхода 1 приемника. The additional signal receiver (Fig. 14) contains a receiving
На фиг. 15 представлен вариант реализации развязывающего устройства на основе операционного усилителя. Двухпроводная линия связи подключена ко входам/выходам 1, 2 схемы через трансформаторную развязку. Принятый сигнал снимается с выхода 4. Сигнал на передачу подается на вход 3. тч In FIG. 15 shows an embodiment of a decoupling device based on an operational amplifier. A two-wire communication line is connected to the inputs /
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94019576A RU2087036C1 (en) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | Device for transmission and processing of data about state of objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94019576A RU2087036C1 (en) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | Device for transmission and processing of data about state of objects |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94019576A RU94019576A (en) | 1996-07-27 |
| RU2087036C1 true RU2087036C1 (en) | 1997-08-10 |
Family
ID=20156443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94019576A RU2087036C1 (en) | 1994-05-23 | 1994-05-23 | Device for transmission and processing of data about state of objects |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2087036C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2656684C2 (en) * | 2013-10-25 | 2018-06-06 | Амрона Аг | Tire system and method of operation of such tire system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2010151819A (en) * | 2010-12-17 | 2012-06-27 | Владимир Витальевич Мирошниченко (RU) | DEVICE FOR ADDITIONAL VISUAL DESIGNATION DESIGNATION |
-
1994
- 1994-05-23 RU RU94019576A patent/RU2087036C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент США N 4462022, кл. G 08 B 1/08, 1984. 2. Патент США N 4442426, кл. G 08 B 1/08, 1984. 3. Патент США N 4692742, кл. G 08 B 1/08, 1987. 4. Заявка ЕПВ N 338274, кл. G 08 B 25/00, 1986. 5. Заявка ЕПВ N 42501, кл. G 08 B 26/00, 1981. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2656684C2 (en) * | 2013-10-25 | 2018-06-06 | Амрона Аг | Tire system and method of operation of such tire system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94019576A (en) | 1996-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0051332B1 (en) | Two-wire bus-system comprising a clock wire and a data wire for interconnecting a number of stations | |
| US4920535A (en) | Demultiplexer system | |
| CN1328871C (en) | Communication system capable of preventing data block from being missed | |
| US3539997A (en) | Synchronizing circuit | |
| RU2087036C1 (en) | Device for transmission and processing of data about state of objects | |
| TW444441B (en) | Transmitter, receiver and method in a telecommunication system for generating PN sequences for a plurality of user channels | |
| US4234953A (en) | Error density detector | |
| JPS6364436A (en) | Method and equipment for data transmission | |
| US3458654A (en) | Circuit | |
| US4538271A (en) | Single parity bit generation circuit | |
| JPH0215141B2 (en) | ||
| US3609698A (en) | Control station for two-way address communication network | |
| US3516073A (en) | Data and control character discrimination scheme for digital computer system | |
| SU1424023A1 (en) | Device for interfacing computer with synchronous data transmission channel | |
| SU1156273A1 (en) | Three-channel redundant computer system | |
| US3851107A (en) | Fault detecting device for multiplex signal transmission system | |
| SU938277A2 (en) | Multiplexor channel | |
| SU1113790A1 (en) | Interface for linking computer with communication channels | |
| SU1149255A1 (en) | Device for control of multichannel measuring system | |
| SU1043717A1 (en) | Device for transmitting telemetric information | |
| SU1062884A1 (en) | Device for transmitting and receiving digital information | |
| RU2025049C1 (en) | Device for decoding of group codes | |
| SU1124280A1 (en) | Interface for linking computer with communication channels | |
| SU1136326A1 (en) | Device for selective ringing and transmission of codograms | |
| SU1377857A2 (en) | Channel simulator |