Изучить идентификацию и размещение управляющих органов в аппарате управления согласно заданию. Часть 1

Практическое занятия №12
Изучить строить структурную схему распределителей и его временную диаграмму


Распределители. Эти устройства являются неотъемлемой функциональной частью любой системы телемеханики с временным разделением сигналов. Они обеспечивают на передающей стороне переход от параллельного кода сообщения к последовательности сигнальных импульсов, отражающих это сообщение. На приемной стороне распределители участвуют в обратном преобразовании последовательности импульсов, поступающих из канала связи, в сообщение, представляемое дальше параллельным кодом.
Главное требование к распределителю — выработка на его п выходах последовательных во времени сигналов (рис. 2.39), служащих для последовательного переключения п внешних цепей шифратора или дешифратора импульсных признаков.
Распределители на основе регистра сдвига. В телемеханике распределители чаше всего реализуют по структуре сдвигающего ре гистра на п разрядов ячеек (Яч.) при условии записи в него только одной единицы и ее последовательного переноса из разряда в разряд по тактовым сигналам. Такой распределитель часто называют распределителем последовательного действия, обеспечивающим унитарное кодирование (распределительный код). Состояния распределителя различаются положением 1 (или 0) на одном из выходов (в одном из разрядов) при инверсном значении всех остальных.

При большом числе сообщений стремятся уменьшить число разрядов регистра сдвига, поэтому переходят к составным структурам, сочетающим два и более регистров сдвига (рис. 2.40). Первый регистр (распределитель первой ступени выбора) замкнут в кольцо, а второй регистр (распределитель второй ступени) считает число циклов работы первого. Если есть третья ступень, то второй регистр тоже замкнут в кольцо, а третий распределитель считает число циклов работы второго и т.д.
Общее число неповторяющихся сочетаний состояний регистров равно произведению числа их разрядов. Общее число выходов распределителя может быть равно числу этих сочетаний, но для организации каждого выхода необходимо использовать комбинационную схему (дешифратор состояний), подключенную к соответствующим разрядам регистров.
Таким образом, в распределителях на основе регистров сдвига обязательным является использование не всех возможных сочетаний состояний ячеек регистра, а только комбинации из п элементов по единице, т.е. допускаются запись в регистр только одной единицы (нуля) и ее последовательный сдвиг (рис. 2.41).


Распределители на основе двоичных счетчиков. В отличие от последовательных данные распределители используют все возможные комбинации состояний ячеек счетчика импульсов. Такие распределители (рис. 2.42) состоят из двоичного счетчика и дешифратора комбинаций его состояний (матрицы), поэтому их часто называют матричными. Счетчики обычно содержат п двоичных разрядов из расчета общего числа выходов распределителя N = 2^п

Каждый разряд представляет собой Т-триггер (или JK-триггер), реализуемый на дискретных элементах или интегрально. Взаимосвязь разрядов может быть осуществлена по принципу последовательного или параллельного переноса информации, т.е. переключение триггеров счетчика может происходить последовательно во времени (асинхронно) или одновременно (синхронно).
Дчя организации распределителя безразлично, в каком режиме (сложения или вычитания входных импульсов) будут работать счетчики. В счетчиках, работающих на сложение (по переднему фронту импульса), инверсный выход предыдущего разряда соединяется со счетным входом последующего, а в режиме вычитания счетный вход следующего разряда подключается к прямому выходу предыдущего.
Если использовать управляемые элементы связи между разрядами, то нетрудно получить реверсивный счетчик, обеспечивающий сложение или вычитание импульсов в зависимости от значения сигнала управления (рис. 2.43).

Для построения распределителей реверсивные счетчики обычно не используются, так как можно применять более простые схемы. Последовательность комбинации состояний триггеров счетчика дешифрируется специальной схемой, образующей выходы распределителя.
Распределители на основе двоичных счетчиков импульсов получили в системах ДЦ большее распространение, чем распределители последовательного типа, так как более рациональной считалась схема с меньшим числом элементов памяти (реле, триггеров, феррит- транзисторных модулей), а объем комбинационной схемы имел второстепенное значение.
Двоичные счетчики в системах телемеханики используются не только как составные части распределителей, но и самостоятельно в качестве делителей тактовой частоты для переключения распределителей с необходимой периодичностью.
В системах телемеханики с временным разделением сигнатов обязательными являются синхронизация и синфазирование распределителей. Нарушение одновременности (синхронности) в переключении распределителей приемного и передающего пунктов или переключение с разных позиций (разной фазы) приводит к ошибкам в приеме информации. Это относится к системам циклического и спорадического действия.
При пошаговой синхронизации от единого тактового генератора распределитель передающего пункта переключается непосредственно (или через делитель тактовой частоты) от тактового генератора, а приемный распределитель — от каждого тактового импульса, передаваемого по линии связи.
Часто совмещают функции информационных и тактовых импульсов. Тогда распределитель переключается из одной позиции в другую при получении очередного информационного импульса независимо от его сигнального значения (качества).
Установка исходной фазы распределителей при пошаговой синхронизации в циклических системах телемеханики проводится периодически специальным сигналом, а в спорадических системах— специальными служебными импульсами в начале (конце) передачи (иногда просто возвратом распределителя в исходное состояние с окончанием сигнала).
Автономная синхронизация распределителей происходит от независимых тактовых генераторов, устанавливаемых в каждом пунк те. Обычно эти генераторы обладают высокой стабильностью частоты, достаточной для сохранения синхронности переключения распределителей в течение определенного времени.. По истечении этого времени проводятся синфазирование распределителей или коррекция фазы генераторов.
Синфазирование в циклических системах телемеханики осуществляется периодически специальным сигналом, а в спорадических проводится возврат распределителей в исходное состояние после передачи определенной серии сигнальных импульсов, а также при нарушениях ее поступления. Иногда этот способ называют старт- стопной синхронизацией.