Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
N-МЕРНЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ С.А.БЕРЕЗОВСКОГО
N-МЕРНЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ С.А.БЕРЕЗОВСКОГО

N-МЕРНЫЙ КОММУТАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ С.А.БЕРЕЗОВСКОГО

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике и может быть использовано для построения N-мерных коммутационных структур, коммутирующих l-разрядные двоичные, аналоговые вектора в контрольно-измерительном оборудовании при адресном или обегающем контроле и диагностике электрических параметров электронных устройств - многополюсников, в вычислительных и эрготехнических устройствах. N - мерный коммутационный элемент состоит из N - 1 плоских двумерных коммутационных элементов с дополнительными элементами подключения, каждый из которых имеет четыре релейных элемента с управляемой контактной группой, два диагональных релейных элемента с управляемой контактной группой, два дополнительных релейных элемента подключения с управляемой контактной группой, а также четыре внутренние информационные линии связи. Изобретение позволяет расширить область его применения за счет увеличения числа выполняемых коммутационных операций с 15N-1 до 56N-1 путем соединения в единый N - мерный коммутационный элемент N - 1 плоских двумерных коммутационных элементов. 67 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2020739
Класс(ы) патента: H03K17/00, G06F7/00
Номер заявки: 5005937/21
Дата подачи заявки: 16.10.1991
Дата публикации: 30.09.1994
Заявитель(и): Березовский Станислав Александрович
Автор(ы): Березовский Станислав Александрович
Патентообладатель(и): Березовский Станислав Александрович
Описание изобретения: Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике и может быть использовано для построения N-мерных коммутационных структур, коммутирующих l-разрядные двоичные, аналоговые вектора в контрольно-измерительном оборудовании при адресном или обегающем контроле и диагностике электрических параметров электронных устройств-многополюсников, в вычислительных и эрготехнических устройствах.
Известна коммутационная матрица на реле [1], содержащая двухпроводные горизонтальные линии, соединенные с зондами контактирующего устройства через нормально разомкнутые контакты реле, двухпроводные вертикальные линии, первые шины которых через нормально разомкнутые контакты реле соединены с первыми, а вторые - с вторыми шинами горизонтальных линий, а также шины "земли" и питания.
Недостатком устройства является то, что оно выполняет малое число операций коммутаций и не обеспечивает возможность группирования коммутируемых сигналов как по входам, так и по выходам в N-мерном пространстве.
Известен коммутационный элемент Березовского [2], состоящий из N-1 плоских двумерных коммутационных элементов, каждый из которых имеет первый, второй, третий и четвертый релейные элементы с управляемой контактной группой, первый и второй диагональные релейные элементы с управляемой контактной группой, информационные выходы, а также первую, вторую, третью и четвертую внутренние информационные линии связи.
Недостатком устройства является то, что оно выполняет малое число операций коммутаций и не обеспечивает возможность соединения N-1 плоских двумерных коммутационных элементов в единые многомерные коммутационные элементы.
Предлагаемый N-мерный коммутационный элемент, содержащий объединенные в единый N-1 плоских двумерных коммутационных элементов С.А.Березовского, каждый из которых содержит первый, второй, третий и четвертый релейные элементы с управляемой контактной группой, первый и второй диагональные релейные элементы с управляемой контактной группой, причем выходы переключающих контактов первого, второго, третьего и четвертого релейных элементов соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым информационными выходами плоского двумерного коммутационного элемента, выводы размыкающих контактов первого, второго, третьего и четвертого релейных элементов соединены соответственно с первой, второй, третьей и четвертой внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы замыкающих контактов первого, второго, третьего и четвертого релейных элементов соединены соответственно с первой, второй, четвертой и третьей внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы переключающих контактов первого и второго диагональных релейных элементов соединены соответственно с первой и четвертой внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы замыкающих контактов первого и второго диагональных релейных элементов соединены соответственно с третьей и второй внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы размыкающих контактов первого и второго диагональных релейных элементов не подключены, дополнительно содержит первый и второй релейные элементы подключения с управляемой контактной группой, причем выводы переключающих контактов первого и второго релейных элементов подключения соединены соответственно с второй и первой внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы размыкающих контактов первого и второго релейных элементов подключения не подключены, выводы замыкающих контактов первого и второго релейных элементов подключения первого плоского двумерного коммутационного элемента с дополнительными элементами подключения являются дополнительными выводами подключения к соответствующим выводам других N-2 плоских двумерных коммутационных элементов с дополнительными элементами подключения.
На фиг.1 представлена принципиальная схема двумерной (N-2) составляющей многомерного коммутационного элемента - плоского двумерного коммутационного элемента с дополнительными элементами подключения.
N-мерный коммутационный элемент С.А.Березовского состоит из N-1 плоских двумерных коммутационных элементов с дополнительными элементами подключения, каждый из которых имеет первый, второй, третий и четвертый релейные элементы 1 - 4 с управляемой контактной группой, первый и второй диагональные релейные элементы 5,6 с управляемой контактной группой, первый и второй дополнительные элементы подключения - релейные элементы 7,8 с управляемой контактной группой, а также внутренние первую и вторую информационные линии 9,10 связи и третью и четвертую внутренние информационные линии 11, 12 связи, причем выходы переключающих каналов контактов первого, второго, третьего и четвертого релейных элементов 1 - 4 соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым информационными выходами плоского двумерного коммутационного элемента, выводы размыкающих контактов первого, второго, третьего и четвертого релейных элементов 1 - 4 соединены соответственно с первой, второй, третьей и четвертой внутренними информационными линиями 9 - 12 связи плоского двумеpного коммутационного элемента, выводы замыкающих контактов первого, второго, третьего и четвертого релейных элементов 1 - 4 соединены соответственно с первой, второй, четвертой и третьей внутренними информационными линиями 9 - 11 связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы переключающих контактов первого и второго диагональных релейных элементов 5,6 соединены соответственно с первой 9 и четвертой 12 внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы замыкающих контактов первого и второго диагональных релейных элементов 5,6 соединены соответственно с третьей и второй 10,11 внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы размыкающих контактов первого и второго диагональных релейных элементов 5,6 не подключены, выводы переключающих контактов первого и второго релейных элементов 7,8 подключения соединены соответственно с второй 10 и первой 9 внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы размыкающих контактов первого и второго релейных элементов 7,8 подключения не подключены, выводы замыкающих контактов первого и второго релейных элементов 7,8 подключения первого плоского двумерного коммутационного элемента с дополнительными элементами подключения являются дополнительными выводами подключения к соответствующим выводам других N-2 плоских двумерных коммутационных элементов с дополнительными элементами подключения.
На фиг.2-4 представлено функциональное обозначение двумерной составляющей многомерного коммутационного элемента - плоского двумерного коммутационного элемента с дополнительными элементами подключения.
На фиг.5-7 представлено стилизованное функциональное обозначение. Такое обозначение принято для удобства изображения многомерного коммутационного элемента С.А.Березовского.
На фиг.8-63 представлены виды состояния двумерной составляющей многомерного коммутационного элемента - плоского двумерного коммутационного элемента с дополнительными элементами подключения.
На фиг. 64 представлено стилизованное функциональное представление 3-мерного коммутационного элемента, образованное плоскими двумерными составляющими С,Д и виды состояния.
На фиг.65 представлена схема подключения 3-мерного коммутационного элемента к другим 3-мерным коммутационным элементам.
На фиг.66 представлен пример реализации двумерной составляющей многомерного коммутационного элемента с цепями управления.
На фиг.67 представлен многомерный (N-4) коммутационный элемент С.А.Березовского (цепи управления не показаны).
Элемент работает следующим образом.
Рассмотрим работу двумеpной составляющей (N-2) многомерного коммутационного элемента С.А.Березовского - плоского двумерного коммутационного элемента с дополнительными элементами подключения (фиг.1).
В исходном состоянии размыкающие контакты релейных элементов 1 - 4 замкнуты, замыкающие контакты диагональных релейных элементов подключения - релейных элементов 7,8 двумерной составляющей многомерного коммутационного элемента разомкнуты.
Информационные выводы 13 - 16, а также выводы подключения 17,18 двумерной составляющей многомерного коммутационного элемента С.А.Березовского - плоского двумерного коммутационного элемента с дополнительными элементами подключения между собой не соединены, двумерная составляющая отключена от многомерного элемента, что соответствует первому состоянию (фиг.8-63).
Для управления l-й двумерной составляющей многомерного элемента - плоского двумерного коммутационного элемента с дополнительными элементами подключения (l = -номера двумерных, составляющих, т.е. задания одного из возможных 56 состояний (см. фиг.8-63), подключения ее к другим двумерным составляющим, входящим в состав многомерного коммутационного элемента, необходимо подать на управляющие обмотки i-Х релейных элементов ( i = - номера релейных элементов с управляемой контактной группой) (см.фиг.1) управляющие сигналы в виде слов:
Se {Xi}, где l = , i = .
Для состояния (см.фиг.8-63) составляющей многомерного коммутационного элемента - плоского двумерного коммутационного элемента с дополнительными элементами подключения
Sl{Ak,l·Bj,e}, i = , k = , j = , где A1= X1X2X3X4X5X<> (1)
A2= (2)
A3= (3)
A4= (4)
A5= (5)
A6= (6)
A7= (7)
A8= ()() = ( (8)
A9= (9)
A10= (10)
A11= (11)
A12= (12)
A13= (13)
A14= (14)
A15= (15)
B1l= (16)
B2l= (17)
B3l= (18)
B4l= X7·X8,, (19) где Xi= 0; = 1..
Возможность выбора управляемого слова Аk, являющегося дизъюнкцией нескольких конъюнкций Xi, где i = , позволяет оптимизировать количество переключений релейных элементов, добиваясь минимального числа переключений, минуя команду "Сброс", при переводе плоского двумерного коммутационного элемента из одного состояния в другое, и тем самым снизить величину импульса тока, потребляемого обмотками релейных элементов, и уровень коммутационных помех переключения релейных элементов.
Используя в качестве устройства памяти плоского двумерного коммутационного элемента универсальный регистр, можно программировать определенные последовательности состояний. Для обеспечения простоты управления рассмотрим запись и сдвиг "1" в универсальном регистре, выходы которого подключены к управляющим клеммам релейных элементов непосредственно или через буферный элемент. Цепи управления режимами работы универсального регистра на фиг.7 не показаны. Имеем следующую последовательность состояний, при записи и сдвиге "1" в универсальном регистре (фиг.66):
при записи "1" в первый разряд регистра Q1 = 1, к которому подключен релейный элемент i=1, плоский двумерный коммутационный элемент с дополнительными элементами подключения будет находиться в состоянии 14 (см.фиг.8-63) (см. дизъюнкцию (6,19));
при сдвиге "1" в следующий разряд регистра (сдвиг слева направо) Q1= 0, Q2 = 1 плоский двумерный коммутационный элемент с дополнительными элементами подключения будет находиться в прежнем состоянии (см.дизъюнкцию (6.19));
при сдвиге "1" в третий разряд регистра Q1 = Q2 = 0, Q3 = 1 плоский двумерный коммутационный элемент с дополнительными элементами подключения переключается в состояние 17 (см.фиг.8-63) (см.дизъюнкцию (7,19));
при сдвиге "1" в четвертый разряд регистра Q1 = Q2 = Q3 = 0, Q4 = 1 состояние не меняется (см.дизъюнкцию (7,19));
при сдвиге "1" в пятый разряд регистра Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = 0, Q5 = 1 плоский двумерный коммутационный элемент с дополнительными элементами подключения переключится в состояние 2 (см.дизъюнкцию (2,19));
при сдвиге "1" в шестой разряд регистра Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = Q5 = 0, Q6 = 1 плоский двумерный коммутационный элемент с дополнительными элементами подключения переключится в состояние 8 (см.дизъюнкцию (4,19));
при сдвиге "1" в седьмой разряд регистра Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = Q5 = Q6 = 0, Q7 = 1 плоский двумерный коммутационный элемент с дополнительными элементами подключения переключится в состояние 53 (см.дизъюнкцию (1,16)) и подключится через первый дополнительный элемент подключения - релейный элемент 7 к второй внутренней информационной линии связи;
при сдвиге "1" в восьмой разряд регистра Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = Q5 = Q6 = Q7 = 0, Q8 = 1 плоский двумерный коммутационный элемент с дополнительными элементами подключения переключается в состояние 48 (см.дизъюнкцию (1,17)) и подключается через второй дополнительный элемент подключения - релейный элемент 8 к первой внутренней информационной линии 9 связи и вывод 13 соединяется с выводом 18 подключения и через него с другими плоскими составляющими многомерного элемента.
Аналогично можно исследовать чередование состояний при записи двух, трех и другого числа единиц; заполнение разрядов регистра последовательным кодом, состоящим из "1", комбинациями.
Такой подход может применяться для повышения быстродействия работы многомерного коммутационного элемента, так как в этом случае пропускается команда "Сброс" регистров перед записью каждых новых управляющих слов в регистры. Это позволяет осуществлять программное управление коммутационным элементом С. А. Березовского в соответствии с заданным алгоритмом работы и уменьшать число информационных линий связи с 8 (по числу используемых релейных элементов) при параллельном вводе информации в универсальный регистр до 1 при последовательном вводе. Предлагаемое техническое решение позволяет расширить область его применения за счет увеличения числа выполняемых коммутационных операций с 15N-1 до 56N-1 путем соединения в единый N-мерный коммутационный элемент N-1 плоских двумерных коммутационных элементов.
Формула изобретения: N - мерный коммутационный элемент, содержащий объединенные в единый N - 1 плоских двумерных коммутационных элементов, каждый из которых содержит первый, второй, третий и четвертый релейные элементы с управляемой контактной группой, первый и второй диагональные релейные элементы с управляемой контактной группой, причем выводы переключающих контактов первого, второго, третьего и четвертого релейных элементов являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым информационными выходами плоского двумерного коммутационного элемента, выводы размыкающих контактов первого, второго, третьего и четвертого релейных элементов соединены соответственно с первой, второй, третьей и четвертой внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы замыкающих контактов первого, второго, третьего и четвертого релейных элементов соединены соответственно с второй, первой, четвертой и третьей внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы переключающих контактов первого и второго диагональных релейных элементов соединены соответственно с четвертой и первой внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы замыкающих контактов первого и второго диагональных релейных элементов соединены соответственно с второй и третьей внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, отличающийся тем, что в каждый плоский двумерный коммутационный элемент введены первый и второй релейные элементы подключения с управляемой контактной группой, причем выводы переключающих контактов первого и второго релейных элементов подключения соединены соответственно с второй и первой внутренними информационными линиями связи плоского двумерного коммутационного элемента, выводы замыкающих контактов первого и второго релейных элементов подключения первого плоского двумерного коммутационного элемента объединены с соответствующими выводами первых и вторых релейных элементов подключения остальных N - 1 плоских двумерных коммутационных элементов и являются первой и второй внутренними информационными линиями N-мерного коммутационного элемента.