kursach / УС
.doc2.5. Устройства синхронизации центрального поста
Предназначение устройства синхронизации (УС) заключается в:
1)определении момента времени, при котором посылается стартстоповый сигнала цикловой синхронизации;
2)исключении одновременной передачи сигналов ТУ и ЦС;
3)управлении групповыми распределителями во всех каналах телесигнализации;
4)формировании управляющих импульсов, переключающих реверсивный счетчик модулятора в процессе передачи сигнала ЦС.
Схема устройств синхронизации (УС) делится на две основные части: счетчик тактовых импульсов (СТИ) и счетчик групповых циклов (СГЦ). Схема СТИ состоит из входных элементов И-НЕ 1.1 и И-НЕ 2.1, триггеров Тг.1.1-Тг.1.5, образующих счетчик на 28 позиций; выходных элементов И-НЕ 5.1, 6.1, 6.2, 7.1, И-НЕ 3.2, И-НЕ 3.1, И-НЕ 4.1 и И-НЕ 4.2 и вспомогательные логические элементы И-НЕ 5.2 и И-НЕ 6.3.
Счетчик тактовых импульсов отсчитывает время, соответствующее одному групповому циклу, после чего формирует сигнал, который впоследствии переключает счетчик групповых циклов. Каждый групповой цикл длятся 224 мс, причем 176 мс, что соответствует 22 такта по 8 мс, идет передача сигнала ТС, а оставшиеся 48 мс (6 тактов по 8 мс) — занимает интервал, разделяющий смежные сигналы ТС.
От генератора ЦГЛ по проводу 27 через элементы И-НЕ 1.1 и И-НЕ 2.1 на вход триггера Тг.1.1 поступают импульсы частотой 125 Гц, что способствует непрерывной работе СТИ. Однако, при одновременной передачи сигналов ТУ и ЦС СТИ затормаживается.
Триггер Тг.1.1 переключается по срезу от каждого импульса. Триггер Тг.1.2 будет переключатся в 2 раза реже, что соответствует окончанию каждого 2 тактового импульса, так как его вход соединен с Q выходом триггера Тг.1.1. Переключение триггера Тг.1.3 будет осуществляться от каждого четвертого такта, триггера Тг.1.4 — от каждого восьмого и триггера Тг.1.5 — от каждого шестнадцатого такта. Исходная позиция СТИ соответствует моменту, при которой все триггеры находятся в состоянии 0 (00000). Позиция 1 СТИ будет иметь вид 10000, позиция 2 – 01000 и т. д. Как только триггеры займут позицию 24 (00011), на всех трех входах элемента И-НЕ 5.2 возникнет сигналы 1. Далее, сигнал 0 с его выхода приведет к закрытию транзистора элемента И-НЕ 6.3. В результате чего конденсатор С1 начнет заряжаться по цепи, проходящей с выхода И-НЕ 6.3 на среднюю точку делителя, образованного резисторами R1 и R2. В позиции 25 триггер Тг.1.1 переключается в состояние 1, поэтому на его инверсном выходе появится сигнал 0, а на выходе И-НЕ 5.2 – сигнал 1, что приведет к открытию транзистора элемента И-НЕ 6.3. В этот момент потенциал левой обкладки конденсатора С1 скачком понижается до напряжения, близкого к U1. На такую же величину понижается потенциал правой обкладки, что через диод VD1 приводит к понижению потенциала базы открытого транзистора триггера Тг.1.3 относительно потенциала эмиттера. Благодаря этому происходит внеочередное переключение этого триггера в состояние 1, что будет соответствовать состоянию триггеров 10111 в 25 позиции. Из-за того что триггер Тг.1.3 переключается по окончании каждого четвертого тактового импульса, число позиций счетчика уменьшается с 32 до 28. В позиции 26 счетчик СТИ находится в состоянии 01111, а в позиции 27 — 11111.
Как только на вход триггера Тг.1.1 поступит 28 тактовый импульс, счетчик СТИ переключится из позиции 27 в нулевую позицию. Одновременно на выходе Q триггера Тг.1.5 появится тактовый импульс, который переключит первый триггер счетчика СГЦ.
Основной задачей СГЦ является отсчет отрезков времени, за которое происходит проверка состояния объектов ДЦ в течение полного цикла. За 32 мс до окончания этого отсчета СТИ и СГЦ выдается команда на формирование сигнала ЦС. В зависимости от количества групп объектов, включенных в каналы ТС, будет определяться продолжительность полного цикла. Полный цикл может включать в себя до 24 групповых циклов, но при необходимости это количество может быть изменено с помощью настроечных перемычек НПГ. Продолжительность полного цикла при максимальном количестве групповых циклов составляет: 224×24 = 5376 мс. Во время последнего группового цикла идет передача сигнала ЦС, а сигнал ТС на ЦП не принимается.
На рис. 2.3 приведена схема устройства синхронизации центрального поста, в которой положение перемычек НПГ, при полном цикле проверке объектов, соответствует 16 групповым циклам, так как по заданию задано13 групповых циклов.
Схема СГЦ состоит из счетных триггеров Тг.2.1-Тг.2.5, образующих счетчик на 16 позиций; выходных элементов И-НЕ 8.1 и И-НЕ 9.1, фиксирующих наличие нуля на шине 1КЦ, в позиции когда триггеры Тг.2.1-Тг.2.3 сброшены; выходных элементов И-НЕ 8.2 и И-НЕ 9.2, фиксирующих наличие нуля на шине 2КЦ, т.е. момент времени соответствующий 16 групповым циклам; элементов И-НЕ 10.2, И-НЕ 11.2 и И-НЕ 12.1, которые предназначены для формирования управляющих импульсов во время передачи сигналов ЦС; элементов И-НЕ 10.3, И-НЕ 11.3 и И-НЕ 12.2, возвращающих СГЦ и групповые распределители каналов в исходное состояние; вспомогательных элементов И-НЕ 10.1 и И-НЕ 11.1, выход которого связан с входом элемента И-НЕ 7.1.
Рассмотрим работу СГЦ с момента окончания предыдущего полного цикла. Позиция счетных триггеров имеет вид 10000, т. е. триггер Тг.2.1 взведен, а остальные сброшены. Через 224 мс, после окончании очередного группового цикла, на вход триггера Тг.2.1 поступает сигнал 0, что переключает его в состояние 0, тем самым взводя триггер Тг.2.2. Таким образом, счетчик СГЦ переключается в позицию 2 (01000). Спустя еще 224 мс на вход Тг.2.1 поступает второй импульс, который устанавливает счетчик СГЦ в позицию 3 (11000), при поступлении третьего импульса — в позицию 4 (00100) и т. д. Как только поступит 15 импульс СГЦ займет позицию 16 (00001), что приведет к появлению логической единицы на шинах 1КЦ и 2КЦ, связанных с выходом элемента И-НЕ 11.3. Благодаря этому конденсатор С2 начнет заряжаться, накапливая на своей верхней обкладке потенциал более высокий, чем на нижней. Сигналы 1 также появятся на всех входах элемента И-НЕ 10.1, на выходе И-НЕ 11.1 и на нижнем входе элемента И-НЕ 7.1.
Далее работа схемы синхронизации определяется позициями счетчика тактовых импульсов. В позиции 15 счетчик СТИ обуславливает появление на трех входах элемента И-НЕ 5.1, выходе И-НЕ 6.1 и верхнем входе И-НЕ 7.1 логических единиц. Если в этот момент времени передается сигнал ТУ, то сигнал 1 появляется также на выходе И-НЕ 6.2 и среднем входе И-НЕ 7.1. На выходе этого элемента появляется сигнал 0, который затормаживает дальнейшее поступление на вход СТИ тактовых импульсов до окончания передачи сигнала ТУ, так как на выходе И-НЕ 1.1 появляется сигнал 1, а соответственно на выходе И-НЕ 2.1 – сигнал 0.
При отсутствии передачи сигнала ТУ счетчик СТИ переходит в позицию 16 (00001), в результате чего на выходе Q триггера Тг.1.5 и элемента И-НЕ 4.1 возникают сигналы 1. На выходе элемента И-НЕ 10.2 и в проводе 3 возникает сигнал 0, запрещающий передачу сигнала ТУ в схемах ВТУ и МТУ до окончания передачи сигнала ЦС. На выходе элемента И-НЕ 11.2 и на верхнем и нижнем входах элемента И-НЕ 12.1 возникают сигналы 1, тем самым подготавливая формирование управляющих импульсов для передачи сигнала ЦС.
Как только счетчик тактовых импульсов переключится в позицию 17 (10001) на средний вход элемента И-НЕ 12.1 поступит сигнал 1 и уже имеющиеся на 2 других входах сигналы 1, приведут к тому, что на выходе этого элемента, а также в проводе 7, возникнет сигнал 0. Переходя в позицию 18 (01001) на шине 2 и на среднем входе элемента И-НЕ 12.1 возникнет сигнал 0, а на его выходе и в проводе 7 — сигнал 1. Далее, в позициях 19 (11001), 20 (00101), 21 (10101), 22 (01101) и 23 счетчика тактовых импульсов состояние выхода элемента И-НЕ 12.1, а также качество импульса в проводе 7, будет зависеть от состояния триггера Тг.1.1. Провод 7, ведущий к МТУ, передаст четыре импульса на переключение реверсивного счетчика, что будет обусловлено как команда на передачу сигнала ЦС в линейные провода.
Переходя из позиции 27 (11111) в позицию 0 (00000), счетчика СТИ, на выходе триггера Тг.1.5 возникнет сигнал 0, который даст команду на переключение счетчика СГЦ из позиции 16 (00001) в позицию 17 (10001). В этой позиции СГЦ будет находиться кратковременно, до момента когда элемент И-НЕ 8.1 переключится в состояние 1. Одновременно переключатся элементы И-НЕ 9.1 в состояние 0, И-НЕ 10.3 в состояние 1, И-НЕ 11.3 в состояние 0. За счет перезаряда конденсатора С2, сигнал 1 с выхода элемента И-НЕ 12.2 переключает триггеры Тг.2.3-Тг.2.5 в состояние 0, обеспечивая исходную позицию СГЦ к началу приема нового цикла сигналов ТС. В этой позиции триггер Тг.2.1 остается в состоянии 1, а остальные триггеры СГЦ сброшены (10000). В проводе 19 возникает сигнал 0, вызывая переключение в исходное состояние групповых распределителей всех каналов ТС.
При приеме сигналов ТС управление переключением групповых распределителей каналов осуществляется по цепям 17 и 18. При переходе СТИ из позиции 15 в позицию 16 сигнал 1 в цепи 18 изменяется на 0, что является подготовительным импульсом к переключению групповых распределителей в новую позицию. Цепь 17 используется в том случае, когда очередной сигнал ТС не поступает.