Канал связи для одновременной передачи напряжения питания, синхроимпульсов и информации

Канал связи для одновременной передачи напряжения питания, синхроимпульсов и информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к локальным вычислительным сетям, и может быть использовано, например, для связи ЭВМ с удаленными источниками информации, в частности в транспортных линиях, складских системах. Цель изобретения - повышение достоверности передачи информации при работе в подвижных средах за счет осуществления контроля исправности линии связи и обнаружения конфликтов источников информации при вхождении в связь. Канал содержит линию связи с общей и потенциальной шинами, нагрузочные резисторы, центральный приемопередатчик, блок сопряжения с управляющей ЭВМ, группу абонентных приемопередатчиков, группу абонентных блоков сопряжения, центральный приемопередатчик включает в себя четыре компаратора, источник тока, источник напряжения, формирователь синхроимпульсов, делитель напряжения с пятью резисторами. Каждый абонентный приемопередачтик включает в себя стабилизатор напряжения, конденсатор, блок формирования напряжения питания и уровня сигнала, блок задания тока. Формирователь синхроимпульсов состоит из блока переключения, источника напряжения, одного или двух блоков заряда-разряда накопительного конденсатора. Блок формирования напряжения питания и уровня сигнала состоит из диода и преобразователя уровня сигнала, а блок задания тока - из переключателя тока и двух источников тока. 1 з.п. ф-лы, 16 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

1 (21) 4333264/24-24 (22) 25.11.87 (46) 15.12.89. Бюл. Р 46 (72) В.Н.Козубов (53) 681.3(088.8) (56) йевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. М.: Радио и связь, 1986, с. 114-116, рис. 6.16.

Патент CELA 11 - 4611274, кл. 364-200, опублик. 1986. (54) КАНАЛ СВЯЗИ ДЛЯ ОДНОВРЕИ.ННОГ1

ПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЯ ПИТАНИЯ, СИНХРОИМПУЛЪСОВ И ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к вычисе лительной технике, а именно к локальным вычислительным сетям, и может бьггь использовано, например, для связи ЭВМ с удаленными источниками информации, в частности в транспортных линиях, складских системах. Пель изобретения — повышение достоверности передачи информации при работе в подвижных средах за счет осуществления контроля исправности линии связи и обнаружения конфликтов источников информации при вхождении в связь. Канал

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к локальным вычислительным сетям, и может быть использовано, например, для связи

3ВМ с удаленными источникамй информации, в частности, в транспортных линиях, складских системах.

Гибкие автоматизированные производства ставят своей конечной целью работу по "безлюдной технологии".При

„„Я0„„1529233 А 1

2 содержит линию связи с общей и потенциальной шинами, нагрузочные резисторы, центральный приемопередатчик, блок сопряжения с управляющей ЭВМ, группу абонентных приемопередатчиков, группу абонентных блоков сопряжения,. центральный приемопередатчик включает в себя четыре компаратора, источник тока, источники напряжения, формирователь синхроимпульсов, делитель напряжения с пятью резисторами. Каждый абонентный приемопередатчик включает в себя стабилизатор напряжения, конденсатор, блок формирования напряжения питания и уровня сигнала, блок задания тока. Формирователь синхроимпульсов состоит из блока переключения, источника напряжения, одного или двух блоков заряда-разряда накопительного конденсатора. Блок формирования напряжения питания и уровня сигнала состоит из диода и преобразователя уровня сигнала, а блок задания тока — из переключателя тока и двух источников тока. 1 з.п. ф-лы, 16 ил

1 табл. этом возникает проблема связи управляющих систем с множеством внешних устройств, в частности датчиков состояния технологической среды (температуры, веса, размеров, контроля состояния инструментов, деталей, наличия изделий в складах, ориентации изделий и т.д.). При этом желательна качественная оценка информации непосредственно в самих датчиках, что позволяет

1529233 азгрузить управляющие вычислительные истемы с целью их наилучшего участия з управлении производством.

Создание таких датчиков при совре5 енном выпуске микропроцессорных наоров с высокой степенью интеграции не, вляется сложной проблемой. Однако вязь их с вычислительными системами обычным путем, посредством протяженкх проводов, разъемов, источников итания, требуемых для каждого датчика, удаленного от вычислительной системы, трансформаторов, приводит к снижению надежности работы устройств,, возрастанию материалоемкости, большой стоимости монтажа систем и дополнительным трудозатратам. В результате датчики обходятся дешевле всех элементов соединения, особенно при значи-щ тельной их удаленности от вычислительных систем. Оптимальным в этих условиях является организация связи разнесенных внешних устройств (датчиков, объединенных в локальную сеть) и вы- 25 числительной системы по одному кабелю с передачей напряжения питания, синхроимпульсов и информации в обе сгороны. Однако в этом случае требуется обеспечение надежного автоматического 3р контроля за состоянием многочисленных и удаленных датчиков, исправностью линии связи.

Цель изобретения — повышение pостоверности передачи информации при работе в подвижных средах.

На фиг. 1 изображена структурная схема канала связи; на фиг. 2 и 3—

I, принципиальные схемы блока заряда-разряда накопительного конденсатора, 4О примеры исполнения; на фиг. 4 — принципиальная схема блока переключения;, на фиг. 5 — принципиальная схема блока формирования напряжения питания и уровня сигнала; на фиг. 6 — принци- 45 пиальная схема блока задания тока; на фиг, 7-12 — структурные схемы зарядно-разрядных цепей канала связи, варианты исполнения; на фиг. 13— эпюры напряжений (на элементах за5 рядно-разрядных цепей и в линии связи): а — немодулированных импульсов на входе формирователя синхроимпульсов с периодом Т, максимальной длительностью паузы t =mt и минимальной длиP тельностью импульса t> =qmt, в данном

1 случае m=3 и q=—

3 б — эпюра напряжений, но с модуляцией второго и третьего импульсов, 2L минимальное время паузы tp t ——

3/4V где L —; Ч вЂ” скорость света; в — эпюра напряжения на емкости

С конденсаторов абонентных приемопередатчиков (для варианта заряднораэрядной цепи по фиг. 7), 5P - напряжение разряда емкости С за время штриховая линия — напряжение Е,;

r — эпюра напряжения (для варианта зарядно-разрядной цепи по фиг.8), сплошная линия — напряжения U на конденсаторе блока заряда-разряда, штриховая — напряжения на емкости

С конденсаторов абонентного приемопередатчика 6 C=U -Е разность на меке пряжения между максимальным напряжением на конденсаторе блока зарядаразряда и опорным напряжением E до которого разряжается конденсатор абонентноro приемопередатчика, точкавеличина R 4Ñ, к которой стремится перезарядиться конденсатор блока заряда-разряда с емкостью С на емкость

С конденсаторов абонентного приемопередатчика,t>q- время заряда конденсатора блока заряда-разряда с емкостью С; д — эпюра напряжения (для варианта по фиг. 9), штрихпунктирная линия — напряжения на втором конденсаторе блока заряда-разряда; е — эпюра напряжения (для варианта по фиг. 10 и 11), пунктирная линиянапряжения на первом конденсаторе блока заряда-разряда, сплошная и штрихпунктирная линии — пересчитанные напряжения на этом же конденсаторе; ж — эпюра напряжения (для варианта по фиг. 12); з — эпюра напряжения U в линии связи — сплошная линия, тонкая сплошная линия — напряжения питания Ед, пунктирная линия — напряжений питания минус остаточное напряжение Uä на открытых ключах, штриховая линия— напряжения Б „, U — падение напряжения на диоде блока формирования напряжения питания и уровня сигнала, тонкая штриховая линия — возможные значения сигнала абонентов в паузах, тонкая штрихпунктирная линия с двумя точками — уровни опорных напряжений компараторов "О" — логическое значение при минимальном времени за1529233 ряда t> для передачи информации к абоненту и уровень !/4 Е для передачи информации от абонента "1"— логическое значение при m=2 или при

5 передаче информации к абоненту и уровень 3/4 при передаче информации от абонента, "2" — логическое значение при m=1 или при t„=3t при передаче информации к абоненту, 8 — - уровень lð

- E — средний уровень — отсутствие

2 О передачи информации от абонента, Р и Р, — уровни общей шины и Е при одновременной передаче информации от 15 двух абонентов по логическим "0" и

"1"; на фиг. 14 — эпюры в линии связи: а — модуляция одиночных синхроимпульсов; 20 б — модуляция пакетом импульсов информации синхроимпульсов и паузы между ними; в — после включения канала связи через N импульсов за время t<, мар- 25 кер длительностью t, тетсирование в простой системе сбора информации; г — режим с адресацией абонента и обмен информацией по инициативе "резидента"; д — инициатива связи абонентов, у первых двух маркеров конфликт связи, по третьему маркеру обмен информацией разрешен; — связь с модуляцией пакетами им пульсов! Инициатива от !!Резидента!!;ó ж — связь с модуляцией пакетами импульсов, инициатива от абонентов; на фиг..15 и 16 — блок-схемы алгорит,мов осуществления контроля для бло- 4р ков сопряжения.

Канал связи для одновременной передачи напряжения питания, синхроимпульсов и информации (по одному кабелю) содержит линию 1 связи (фиг. 1), 45 нагрузочные резисторы 2 и 3, центральный приемопередатчик 4, блок 5 сопряжения с управляющей ЭВМ, группу абонентных приемопередатчиков 6 и группу абонентных блоков 7 сопряжения. 50

Центральный приемопередатчик осуществляет модуляцию выходных синхроимпульсов по длительности. Абонентные приемопередатчики осуществляют передачу информации модуляцией тока в ли- 55 нии связи в паузах между синхроимпульсами.

Центральный приемопередатчик включает компараторы 8.1-8.4, формирова-.

6 тель 9 синхроимпульсов, источник 10 тока, источники 11 и 12 напряжения, делитель напряжения с пятью резисторами 13.1-13.5 ° Каждый абонентный приемопередатчик включает стабилизатор 14 напряжения, накопительный конденсатор 15, блок 16 формирования напряжения питания и уровня сигнала, блок 17 заданйя тока, информационный вход 18, парафазные информационные выходы 19.1 и 19.2, первый и второй выходы 20.1 и 20.2 перегрузки, центрального приемопередатчика 4. Общий вывод 21 и линейный вывод 22 соединены с общей и потенциальной шинами линии 1 связи в точках соединения с нагрузочным резистором 2. Информаци- онные входы 23.1 и 23.2, информационный выход 24 и выход 25.питания каждого абонентного приемопередатчика

6 соединены соответственно с информационными выходами, информационным входом и входом питания соответству-, ющего абонентного блока 7 сопряжения.

Общий вывод 26 и линейный вывод 27 каждого абонентного приемопередатчика соединены с общей и потенциальной шинами линии I связи. Первые входы .компараторов 8 объединены и соединены с выводом 22, выходом 28 формирователя 9 синхроимпульсов и с выходом источника 10 тока. Информационный вход

18 соединен с входом 29 формирователя синхроимпульсов.

Формирователь 9 синхроимпульсов состоит из блока 30 переключения,.источника 31 напряжения питания, блоков 32.1 и 32.2 заряда-разряда накопительного конденсатора. Выходы 33.1 и 33.2 и входы 34.1 и 34.2 блоков 32 заряда-разряда накопительного конденсатора соединены соответственно с выходом 28 формирователя синхроимпуль сов и его источником 31 напряжения.

Входы 35.1 и 35.2 блоков соединены с прямым 36 и инверсным 37 выходами блока переключения, вход 38 которого соединен с входом 29 формирователя 9 синхроимпульсов.

Линейный выход 39 блока 17 задания тока абонентного приемопередатчика 6 соединен с выводом 27 абонентного приемопередатчика и с входом 40 блока 16 формирования напряжения питания и уровня сигнала 16. Выход 41 блока 16 соединен с входом 42 блока

17 и входом стабилизатора 14 напряжения и через накопительный конденса1529233 тор 15 с общей шиной. Выход 43 блока

16 соединен с входом 44 блока 17 и

;:информационным выходом 24 абонентно,го приемопередатчика выход 25 пи".."аЭ

5 ния которого соединен с выходом стабилизатора 14 напряжения.

Блок 17 задания тока состоит иэ пе реключателя 45 тока и источников 46 и 47 тока.

Блок 16 формирования напряжения питания и уровня сигнала состоит из диода 48 и преобразователя 49 уровня сигнала.

Блок 32 заряда-разряда накопитель- 1> ного конденсатора выполнен в виде накопительного конденсатора 50,.управляемого ключа 51 и источника 52 тэка.

Источник 52 тока (фиг. 2) включает в себя транзисторы 53-56, резисто- 20 ры 57-59, а управляемый ключ. — транзисторы 60-63, диоды 64 и 65, буфер-, ный элемент 66 и резисторы 67-69.

Блок 32 заряда-разряда накопительного конденсатора (фиг. 3) содер- 25 жит инвертор 70, транзистор 71, резистор 72, накопительный конденсатор

50 буферный элемент 73, конденсатор

74 и два диода 75 и 76.

Блок 30 переключения образуют ин- 30 вертор 77, два счетных триггера 78 и

79 и два элемента И-НЕ 80 и 81 (фиг. 4).

Блок 16 формирования напряжения питания и уровня сигнала (фиг. 5; содержит токозащитный диод 82, транзисторы 83-85-и токоограничительные резисторы 86 и 87. Функцию диода 48 1 выполняет переход база-эмиттер транзистора 83. 40

Блок 17 задания тока содержит транзисторы 88-95, резисторы 96-98 двухполярный стабилитрон 99 и буферньп элемент 100 с тремя состояниями фазоинверсных выходов и с двухвхэдовой логикой И о угравлению третьим соСтоянием (фиг. 6).

Первый информационный вход 101„1 блока 17 соединен с информационным входом буферного элемента 100, второй информационный вход 101.2 блока ll7 с первым входом И управления третьим состоянием, а второй вход 44 блока

17 — с вторым входом и управления третьим состоянием.

Канал связи работает следующим образом.

В исходном состоянии после включения источников 11, 12 и 31 напряжения при отсутствии сигналов информации с блока 5 сопряжения на входе 18 приемопередатчика 4 в формирователе 9 синхроимпульсов в блоке 32 накопительный конденсатор 50 заряжается источником 52 тока до напряжения источника 31 напряжения (ключ 51 разомкнут).

В линии 1 связи на потенциальной шине ток источника 10 тока не достаточен для установления потенциала, равного или близкого к половине напряжения Е опорного источника 12 напряжения. Так как накопительные конденсаторы 15 в абонентных приемопередатчиках 6 разряжены, до появления первого синхроимпульса потенциал линии связи, задаваемый источником 10 тока, близок к нулю. При этом ком 8.3 и

8.4 выдают логические единицы. Если к концу паузы сигналы компараторов 8 соответствуют логическому нулю, то это означает, что тока источника 10 тока достаточно для создания потенци1 ала — Eo, в то время как его не должно быть. Следовательно, произошел обрыв шины или неисправны все диоды 48 в абонентных приемопередатчиках 6, После включения источников 11 12 и 31 напряжения и паузы от блока 5 сопряжения поступает определенная серия .импульсов, не несущая .никакой информации (фиг. 14в,е). Всякий раз с появлением импульса управления в формирователе 9 синхроимпульсов в блоке 32 ключ 51 замыкается и накопленная энергия за время действия импульса в конденсаторе 50 перераспределяется через диоды 48 на конденсаторы 15, где появляется напряжение, увеличивающееся с каждым импульсом до номинальной величины, превышающей напряжение Е источника 12 напряжения на величину напряжения разряда всех конденсаторов 15 за время паузы то-; ками потребления, стабилизаторами 14 напряжения и токами источников 46 и

47 тока в режимах передачи информации от абонентных приемопередатчиков 6.

Логические элементы абонентных блоков 7 сопряжения абонентных приемопередатчиков с источниками информации питаются от стабилизаторов 14 напряжения. В компараторах 8.1 и 8.2 во время действия синхроимпульса появляются логические единицы, что означает завершение заряда конденсаторов 15. После известного числа им1529233

10 пульсов наличие указанных сигналов означает готовность канала связи к тестовой проверке.

В случае короткого замыкания в линии 1 связи конденсаторы 15 не смо5 гут зарядиться до номинального напряжения, что в конце серии импульсов может быть отмечено в блоке 5 сопряжения или в связанном с ним устройстве обработки информации как наличие неисправности линии связи. В случае нормального срабатывания компараторов

8.1 и 8.2 во время действия синхроимпульсов (паузы между ними) на потенциальной шине линии связи должна присутствовать ступенька напряжения, 1 равная — Е, т.е. сигналы в компараторах должны Отсутствовать. Внеплано- 20 вое срабатывание компараторов 8 в паузах синхроимпульсов означает,что в одном или нескольких абонентных приемопередатчиках 6 включены источники 46 или 47 тока,.которые приво- 25 дят к поднятию или опусканию потенциала линии 1 связи относительно среднего уровня, т.е. отсутствует сброс абонентов в исходное состояние или присутствует неисправность по диодам 48.

В первом режиме тестовой проверки фиг. 9) приемопередатчик 4 ("резидент") посылает маркер синхроимпульс большой длительности (или определен35 ной кодовой последовательности), который является сигналом установки абонентных приемопередатчиков "абонентов" в исходное состояние, Если при этом в паузе отсутствует средний 40 уровень, то это является сигналом неисправности одного или нескольких

"абонентов", хотя возможна ситуация нелегального противотокового включения источников 46 и 47 тока (их токи 45 в линии связи компенсируют друг друга) в разных абонентных приемопередатчиках 6 ° Подобная неисправность может быть обнаружена только в процессе обмена информацией между "рези- 50 дентомп и абонентом".

Во втором режиме тестовой проверки"резидент" осуществляет проверку всех абонентов. По заранее установленному прОтОкОлу сВязи Он ОпрашиВает пО Очереди всех "абонентов или методом кодовой адресации определенным постоянным количеством импульсов с их модуляцией длительности, или методом счета импульсов (когда синхроимпульсы поступают с информационного выхода

24 от преобразователя 49 уровня сигнала определенной длительности и их определенное количество после маркера является сигналом для счетчиков в абонентных блоках 7 сопряжения, настроенных. каждый на определенное количество импульсов, соответствующее адресу абонента). Общим сигналом

"абонентам" для тестовой проверки может быть длительная пауза после маркера (или определенная кодовая последовательность). При совпадении кодовой комбинации или определенного количества импульсов с собственным адресом "абонент" в следующей за синхроимпульсом паузе выдает сигнал подтверждения, логические "О" и "1", т.е. в блоке 17 в линию связи включается источник 46 или 47 тока, соответственно питаемый напряжением-, накопленным на конденсаторе 15, который при этом через стабилизатор 14 напряжения питает абонентный блок 7 сопряжения с источником информации (датчиком), отключенным в режиме тестирования.

Ток источников 46 и 47 тока выбирают таким, чтобы при включении одного из них потенциал в линии связи в паузе между импульсами изменился относительно среднего уровня на 1/4 Е о т.е. в паузе диапазон изменения потенциала в линии связи разбивается на четыре активные зоны (фиг. 13з) относительно напряжения Е опорного исо точника 15, где 1/4 Š— логический нуль (источник 47 тока включен в одном из абонентных приемопередатчиков

6, информация логического нуля передается "резиденту", на выходе компаратора 8 ° 3 присутствует логическая единица); 3/4 Š— логическая единица (источник 46 тока одного из абонентов включен, передается информация логической единицы, на вьгходе компаратора 8.2 — логическая единица);

1/2 Е0 — средний уровень источники

46 и 47 тока отключены, компараторы

8 выдают логические нули, "абоненты" находятся в пассивном состоянии); отсутствие потенциала — перегрузка по логическому нулю (включено одновременно два или более источников 47 тока, что соответствует нелегальному выходу на связь двух или нескольких

"абонентов" с информацией логическо 529233 го нуля, на выходе компараторов 8.3 ф 8,4 имеются логические единицы);

1 — перегрузка по логической единиб е (включено одновременно два источ5 ика 46 тока, что соответствует нелеальному выходу на связь одного или ескольких "абонентов" с информацией огической единицы, на выходах комараторов 8.) и 8.2 имеются логические единицы).

Делитель с резисторами 13 делит величины напряжений активных зон пополам, и на его выходах устанавливаются опорные напряжения для компараторов 8 в соотношении к напряжению

Е опорного источника 12 напряжения как 7/8, 5/8, 3/8 и 1/8.

Итак, по специальным командам, модулирующим длительность синхроимпульсов по заданным приемопередатчиком 4 адресам через абонентные приемопередатчики 6, абонентные блоки

7 сопряжения откликаются, например„ в начале первого цикла опроса по логи"25 ческим нулям (фиг. 14в), затем во втором цикле опроса — по логическим единицам. Отсутствие откликов одного или нескольких абонентов свидетег.:ьствует об их неисправности. В случае не- о легального включения в обоих циклах опроса одного источника тока, например 47 до опроса адресов "абонентов" в линии 1 связи устанавливается в паузе уровень логического нуля (1/4 E ). Во время опроса абонен11

35 тов" с откликами по л .ичесуому нулю исправные абоненты при опознаван.ии своего адреса выдают дополнительный ток логического нуля источниками 47 4 тока, который суммнруется с током неисправного абонента", и "резидент" по всем адресам, кроме неисправного, получает информацию о перегрузке логического нуля. В случае отклика

"абонентов" по логи -.еской единице исправные "абоненты" компенсируют неисправный ток, кроме адреса самсго неисправного "абонента". В результате

"резидент" точно определяет адрес неисправного "абонента . Аналогично по

11,50 ответам компараторов 8 в режимах тестирования "О" и "1" могут быть опознаны адреса и двух неисправных "абонентов", если, например, налравление их токов не совпадает (в одном: включен источник 46, в другом — 47)„

По адресам неисправных "абонентов

31 I l отсутствуют отклики как по О, так и по "1" (их точный адрес обнаружен в этих местах). Если токи совпадают в абонентах включены источники 46 тока, соответствующие информации "1" то при откликах информации "О" от исправных "абонентов" один ток компенсируется и компараторы 8 регистрируют логическую единицу (3/4 E ).. На адресах неисправных абонентов" отклик отсутствует, и компараторы 8 регистрируют перегрузку "1".

В режиме отклика "1" токи исправных "абонентов" суммируются, компараторы 8 указывают на перегрузку "1" по всем адресам, и адреса неисправных

"абонентов" теряются, т.е. неисправные адреса с токами "1" обнаруживаются только при откликах информации

"О" и не обнаруживаются при откликах информации "1". При встречном включении токов неисправных "абонентов" с разницей одноименных токов не более двух также может быть обнаружено большее число неисправных "абонентов". В результате, если возможно определение неисправных адресов устройством обработки информации, например 3l3N, через блок 5 сопряжения и приемопередатчик 4, ЭВМ может указать эти адреса оператору, а если адреса определить не удается, может указать, что неисправных "абонентов" больше двух с одинаковой полярностью тока в линию 1 связи.

После положительной тестовой проверки "резидент" входит в рабочий режим обмена информацией между источниками информации ("абонентами"), который зависит от запланированного протокола связи.

При адресации в абонентных блоках

7 сопряжения номером поступающего после маркера импульса и определения этого номера счетчиком импульсов (настроенным на этот номер) возможна только односторонняя передача фиг.14в информации от датчиков информации к приемопередатчику 4., которая в аппаратном исполнении в абонентных блоках

7 сопряжения проще и применима в системах сбора информации.

При кодовой адресации "абонентов" модуляцией длительности синхроимпульсов возможна организация двухсторонней связи в двух режимах — связи по инициативе "резидента" и связи по инициативе "абонента".

l4

l3

1529233

При связи по инициативе "резидента" (фиг. 14г) "абоненты" после прин II нятия сигнала маркера прослушивают передаваемый "резидентом" адрес, один из "абонентов узнает его и в паузе

11 5 между синхроимпульсами передает подтверждение по току в линию 1 связи источниками 46 и 47 тока, затем в зависимости от команды, передаваемой

"резидентом" вслед за адресом, "абонент" передает или принимает информацию.

Сигналом проявления инициативы вхождения в связь "абонентов" может служить отсутствие модуляции длитель ности синхронмпульсов. Однако удобнее, если маркер по паузе (длительный интервал) будет следовать еще после

II окончания связи по инициативе резидента". В связь может войти только один "абонент", который передает вначале резиденту свой маркер подтверж1 дения по току в линию 1 связи, полярность которого означает инициативу 25 передачи или приема информации от

"абонента" "резиденту" или через

"резидента" другому "абоненту", или запрос информации от "резидента". После подтверждения готовности приема информации "резидентом" получаемая от "абонента" в паузе информация может запоминаться и в следующем за ней импульсе или группе импульсов

"резидент" передает ее "абоненту", который может сравнивать правильность передачи информации (фиг. 14д).Концом передачи информации от "абонента" может служить отсутствие модуляIJHH TOKB B JIHHHH I CBH3H» IIpH ATOM 40 после принятия информации от линии связи "резидент" проявляет или.не проявляет инициативу. Однако при разрешении "резидентом" проявления инициативы |абонентов1 может возникнуть 45 ситуация одновременного проявления инициативы нескольких "абонентов" во время маркерной паузы. В результате возникает конфликт, который обнаруживается суммированием токов одного направления "абонентов", желающих вступить в связь, а это означает, что "резидент" получает сигнал перегрузки (фиг. 14д, ж) и отключает подтверждение, т.е. наблюдается отсутствие модуляции следующего за паузой

55 синхроимпульса или группы импульсов, которую обнаруживают "абоненты" и прекращают попытк вхождения в связь, чтобы затем возобновить ее по случайному закону. В этом случае конфликт разрешается на уровне маркеров без искажения информации вступающих в связь "абонентов".

Эпюры сигналов в линии связи некоторых примеров (вариантов) вхождения в связь "резидента" и "абонентов" приведены на фиг. 14в-ж.

Приведенные примеры связи не oIраничивают других возможных вариантов связи в данном канале.

Таким образом, предлагаемый канал прн соответствующей аппаратной и программной реализации блока .5 сопряжения с устройством обработки информации, например ЭВМ, и абонентных блоков 7 сопряжения с источниками информации, например датчиками или терминалами, может обеспечить устойчивую связь в локальной вычислительной сети с периодическим контролем ее исправности. Блоки, представленные на фиг. 2-6, обеспечивают достаточное быстродействие работы устройства.

Блок 32 заряда †разря накопительной емкости (фиг. 2) работает следующим образом.

В исходном состоянии на вход 35 поступает "1", которая через буферный элемент 66 держит в открытом состоянии транзистор 56, который шунтирует базу транзистора 55 на общую шину, в результате чего указанный транзистор находится в закрытом состоянии. Диод

65 предохраняет переход эмиттер— база транзистора 55 от пробоя напряжением в линию 1 связи. Транзисторы 53 и 54 и резистор 57 представляют. основной мощный источник тока, обеспечивающий заряд накопительного конденсатора 50 до напряжения питания ис-. точника 31 напряжения. Источник тока на транзисторах 60 и 61 и резисторах

59 и 57 обеспечивает независимое от напряжения на накопительном конденсаторе 50 смещение мощного источника тока. При поступлении запирающего транзистор 56 сигнала "0" на вход буферного элемента 66 ток второго источника смещения на транзисторах 62 и 63 и резисторах 68 и 69, втекая в базу транзистора 55, суммируется с током основного источника тока в линию

1 связи. Транзистор 55 открывается, и в результате конденсатор 50 (фиг. 13г,д) перез".ðÿæàåòñÿ на эквивалентную емкость С, конденсаторов

1529233

1, 5 в абонентных приемат1ередатчика:

<е, а диод 64 предохраняет транзистор .")5 ат глубокого насьпцения, Преимуще-.

<)ТВо такого построения заключается в

< уммиравании всех токов смещения вме< те с <>OHoHHb! током заряда в линию 1

< вязи. ее

В исходном состоянии ф11г . 3 ) 1

1 а входе 35 и входе буферного элемзна 73 держит через резистср 72 тран.исеар 71 в открытом состоянии, соэт<.TCьВЕHHOе. В атКРЫТам СОСТОЯНИИ На адится NQILIHb!H инвертор 70, общая шиа которо."а соединена с отрицательным стачникам 31 питания,, с которым смыается выход мащнагo инвертара 70, и

1акапительный конденсатор 50 чер<-.з го выход и диод 75 заряжается да апряжения 31 источника, Диод 76 в эта время заперт и не оказывает нтмяния на лини1о 1 связи, Г1ри т1астут1теении "О" на вход буферного элемента

73 транзистор 71 быстра закрывается благодаря конденсатору 74 и выход ин- 25 вертора 70 смыкается с общей пинай блока. Из-за наличия напряжения на конденсаторе 50 эта приводит к за:

ЗаРЯДа-РаЗРЯДа НаКаПИТЕЛЬНай ЕМКС СТИ, ее образупппими два канала, работающих поочередно (фиг. 13д,ж) ат входных импульсов на входе 38 блоха 30.

Пусть счетные триггеро1 78 и 79 выполнены на основе Б-тригг poa„ т„е. переключаются паттажительным франтам, В этом случае после аканчапия действия одного из имт<ульсав На езхаде 38 на выхаде инвертара 77 возникает палсжителъный IlppeIlap, который переводит счетчик 79 в состояние "1". При оступлении следующего импульса на входе 38 состояния логических единиц совпадают на входах элемен"..à И-НЕ 80 и ее на его выходе появляется 0, ка..-opec поступает на выход 36 управления блокам, например 32.1, и вход устана1зки в "О" c .етчика 78, который осуществляет правильнуо фазиравку работы C

79. В результате на входе элемента

И-НЕ 81 присутствует "0" и элемент

81 находится в состоянии "1". Затем па окончании действия этого импульса на элементе И-НЕ 80 возникает

Новый импульс на входе 38 переключает теперь счетчик 78 в состояние которая совпадает на входах элемента И-НЕ 81 с "1" импульса на входе

38, и на выходе элемента И-НЕ 81 появляется "0", Он поступает на выход

37 управления блоком 32.2, По окончании действия этого импульса процесс поочередного переключения действия импульсов на входе 38 на выходы 36 и

37 повторяется.

Блок 17 задания тока (фиг. 6) предназначен для передачи информации от абонентнога приемопередатчика 6 в линию 1 связи в виде токовых посылок.

В исходном состоянии на входной логике И:(входы 101.2 и 44) логического элемента 100 с тремя состояниями присутствуют логические нули и его парафазные выхсды находятся в состоянии высокого импеданса. Ток через цепь стабилитрона 99 и резистора 96 не течет, а транзисторы 92 и 93 эквивалентны источникам 46 и 47 така, заперты и также находятся по отношению к выходу 39 в состоянии высокого импеданса. При одновременном поступлении логических единиц на входы

44 и 101.2 третье состояние высокого импеданса элемента 100 отключается, прямой и инверсный выходы принимают зависимости ат наличия "О" или "1" на входе 101.1 элемента 100, В первом случае на инверсном выходе присутствует высокий потенциал, близкий к напряжению питания элемента 100, а на прямом — к потенциалу общей шины.

В результате так протекает через 6азы транзисторов 91 и 89, резистор

96, стабилитрон 99, напряжение пробоя катарога ниже напряжения питания элемента 100. Транзистор 91 начинает пропускать ток, примерно равный току, протекающему в ега входной цепи, в цепь базы транзистора.93, шунтируемой транзисторам 95 с резистором 98, наминал каторага выбирают таким, чтобы так коллектора транзистора 93 в несколько раз превьппал так коллектора транзистора 91 и был равен заданному току в линию 1 связи. Во втором

1529233 случае аналогично на прямом выходе элемента 100 присутствует высокий потенциал, а на инверсном — низкий. Ток цепи через стабилитрон 99, резистор

96 течет во входную цепь транзистора

90, шунтируемого транзистором 88, и отражается в транзисторе 90 во входную цепь транзистора 92, шунтируемую транзистором 94 с резистором 97, номинал которого выбирают аналогично первому случаю.

Стабилитрон 99 служит для уменьшения времени нарастания и спада переключения источников тока на транзисторах 92 и 93. При появлении зарядного импульса блок формирования напряжения питания и уровня сигнала по входу 44 устанавливает источники 46 и 47 тока на транзисторах 92 и 93 в состояние 20 высокого импеданса.

Преимущество данного варианта заключается в том, что при изменении потенциала на выходе 39, соединенном с линией 1 связи, до напряжений, близ-25 ких к потенциалу входа 42 (потенциалу на конденсаторе 15 и потенциалу общей шины), источники тока, выполненные на транзисторах 92 и 93, сохраняют установленное значение, а так- 30 же в том, что питание источников тока на транзисторах 92 и 93 и цепи упРавления ими может быть независимым и взвешенным относительно друг друга, Блок 16 формирования напряжения питания и уровня сигнала предназначен для заряда конденсатора 15 через переход эмиттер-база транзистора 83 и преобразования протекающего через него тока в уровень сигнала, связан- 40 ный с общей шиной. Резистор 86 ограничивает ток коллектора, а диод 82 предохраняет его от насыщения.. Транзистор 84 с резистором 87 позволяет оттекать большей части тока через 45 резистор 86 в базу транзистора 85, коллектор которого через выход 43 управляет входом абонентного блока сопряжения 7 с датчиком информации.

Преимущество этого варианта заключается в том, что функции диода 48 для заряда конденсатора 15 и съема с него напряжения для преобразователя

49 уровня сигнала выполняет один транзистор 83.

Приведем расчет параметров зарядно-разрядной цепи линии 1 связи.

Минимальное время паузы t между импульсами синхронизации и питания определяется длиной L линии 1 связи для уверенного приема, посланного в ответ сигналу резидентного приемопередатчика сигнала "абонента" B конце линии связи резидентным приемопередатчиком при скорости распространения сигнала, равной 3/4 скорости света V:

2L 8L

t3/4V 3V

Максимальное время паузы t onpeP деляется индексом m модуЛяции паузы в соответствии с передаваемой информацией резидентного приемопередатчика абонентным приемопередатчиком.

=тпй .

P (2)

Максимальное время импульса синхронизации t определяется в соответствии с индексом q перезаряда линии

1 связи: (4) Обозначим через S отношение токов

Iv

S= о (5) Предполагая, что в период времени ток нагрузки I> постоянен, определим эквивалентную емкость Со всех

"абонентов" линии 1 связи .

Тиср

С о Д

Г (6) где д — величина напряжения разряда

1 эквивалентной емкости С во о время паузы и .

Обозначим через р отношение 1 к

Тн др

Р= (7)

Тн имеющее размерность электрического сопротивления, и, соответственно, С равно

С р о (8) t =qt =qmt.

P (3)

Ток нагрузки I потребляемый

"абонентами" во время паузы t<, равен сумме токов потребления I и ино формационных токов IT источниками

46 и 47 токов (фиг. 1) в линию 1 связи:

1529233

r„- „ССо

""С+С, (18) 10 (9) 15 выражения (19) Со Cá СО. (10) t ) 4ь.-4г20 (2,0) - )-Т (1+ -). (»)

t Б.„ о

q- =— тогда

I Т (1+—

1н ф о

Пусть 8=2 и

25 ЪСо

Cm

4гСо-

t .tð

° В, 4 ЗФ (12) ф 7 о

p(4r — -t ) tp

3 (21) и у

4r-qp

2 Q. ) (I -I )ty

C+C o

2 Ж +

It 4r

tg

+(Т о) Р °

f (24) (16) Р где

С - Р

k= — — (1-е )

С+С >

Рассмотрим случай заряда эквивал 1нтной емкости Со через клнл c orр-1ничением тока (фиг. 7) за время зар да t. (фиг . 1 Зб, в) .

Величина напряжения зарядной ступеньки напряжения Ь должна быть больш суммы ступенек напряжения разряда (Ь во время заряда накопительной ем к сти С (4. 1, фиг. 1) "абонент