Mikroprotsessorli qurilmalar va boshqaruv tizimlar fanidan

8. Tizimning funksional sxemasini ishlab chiqish
Shakldagi DC kodli qurilmalarning funktsional diagrammasi, bu erda:
AU - boshqaruv apparati;
PA-alfavit konvertori, uning vazifalari alifbo "boshi-oxiri" alifbosini "marshrut-signal" alifbosiga aylantirishdan iborat.
UFD - DNC harakatlarini tuzatish uchun tugun;
SHS - buyruqni ikkilik raqamga o'zgartiradigan xabar kodlovchisi;
RP - uzatish registri, raqamni uzatish tugaguniga qadar saqlaydi;
UZ - raqamni shakllantirish tugashini va ularning uzatilishini belgilaydigan ishga tushirish tuguni;
GTI - distribyutorlarning "harakati" uchun zarur bo'lgan soatli impuls generatori;
R - ikkilik sonning raqamlarini uzatish (qabul qilish) tartibini belgilovchi tarqatuvchi;
ShK - kanal kodlagichi;
P – parallel kodni ketma-ket kodga o'zgartiruvchi;
GUI - impuls xususiyatlarining generatori;
M - modulator, SC ning GUI bilan bog'lanishini soddalashtirish uchun mo'ljallangan;
LU - liniyalarning xarakteristikalari bilan GUIga mos keladigan chiziqli qurilma;
LUU - chiziqli kuchaytiruvchi qurilma
ZU - tizimning xususiyatlariga muvofiq turli xil qurilmalarning to'g'ri ishlashini nazorat qiluvchi himoya qurilmalari;
DM - demodulyator, qabul qilingan raqamning raqamlari qiymatini aniqlaydi;
USU - xizmat ko'rsatish tugunlari
IR - ijro etuvchi o'rni
Rpr - qabul qilish registri;
DC - kanal dekoderi;
DShS - xabar dekoderi, ikkilik raqamni ma'lum bir buyruqqa aylantiradi;
UR - boshqaruv rölesi. Buyruqlarni eslab qoling va ularni ECga yuboring;
URKS - aloqa kanalidan foydalanishni tartibga soluvchi tugun. Turli sxemalar uchun bitta aloqa kanalidan foydalanish imkonini beradi. Sinxronizm va fazali masalalarni va boshqa bir qator muammolarni arni hal qiladi.
8.Tizimning prinspial sxemasini ishlab chiqish
1. Demodulyatorlar
Demodulyatorlar (DM) kirishga kelgan impulslarni qabul qilingan raqamlarning qiymatlariga mos keladigan alohida chiqishlarga taqsimlash uchun mo'ljallangan. Demodulatorning asosiy konstruktiv diagrammasi, demodulatorning “x(t)” kirish va chiqish “1(t)”, “0(t)”, “s(t)” sxemalarining ishlash vaqt sxemasi. Fig.5 da ko'rsatilgan.
7-rasm. Demodulyator (a) va uning ishlash vaqt diagrammasi (b)
Har qanday demodulyatorning asosi Kotelnikov qabul qiluvchisi (ShK) bo'lib, u kirish joyiga impuls kelganda o'z parametrini "1" raqami va "0" raqami namunasi bilan taqqoslaydi va keyin qaror qabul qiladi. bu impulsning yo'nalishi yoki "1 (t)" chiqishiga, "1" raqamiga mos keladigan yoki "0" raqamiga mos keladigan "0(t)" chiqishiga. Shunday qilib, ko'p davrli signalni qabul qilishda qabul qilingan ikkilik raqam ketma-ket koddagi "1(t)" chiqishida, qabul qilingan raqamning teskari qiymati esa "0(t)" chiqishida bir xil kod ko'rsatiladi. "C (t)" chiqishida "1" signali har qanday impuls (raqam raqami) olinganda mavjud bo'ladi, bu esa uni himoya vositalarini qurish va boshqa maqsadlarda ishlatishga imkon beradi. Ko'p davrli "x(t)" 100101 signalini qabul qilishda demodulyatorning chiqish zanjirlarining ishlash ketma-ketligi 5-rasmda ko'rsatilgan, b.
Haqiqiy kod tizimlari uchun to'liq demodulator sxemasi murakkab bo'lishi mumkin va kirish signalini cheklovchi kuchaytirgich "x(t)", doimiy doimiy kuchaytirgichlar (invertorlar) va boshqalarni o'z ichiga oladi. Luch tizimining dispetcher blokirovkasi TS signalining demodulyatori diagrammasi 8-rasmda ko'rsatilgan.

8-rasm. Luch tizimining TS kanali demodulyatorining sxemasi

"X(t)" signali bo'lmaganda, VT4 tranzistori ochiq, chunki elektr manbaidan oqim - - rektifikator B1 - - kontaktlarning zanglashiga olib o'tuvchisi, potentsialni ta'minlaydi. tranzistor VT4 ("a" nuqtasi) o'z emitentining potentsialidan oshib ketadi. Bunday holda, tranzistorning asosiy oqimi sxema bo'ylab oqadi: - - tayanch-emitter birikmasi - VT4 - (o'q bilan ko'rsatilgan). "1 (t)" chiqishi bo'lgan VT4 ochiq tranzistorining kollektori past potentsialga ega ("0" signal).Shunga o'xshash bahslashsak, biz VT5 tranzistorining ochiq ekanligini va uning kollektorida "0 (t)" chiqishini isbotlashimiz mumkin, "0" signali ham mavjud.
"X(t)" kirishiga kelgan o'zgaruvchan tok impulsi tranzistor UT tomonidan kuchaytiriladi, uning kollektor pallasida ikkita parallel tebranish davri ketma-ket ulanadi (6-rasmga qarang). Zanjirlarning har biri transformator sargisi va kondansatkich yordamida hosil bo'ladi. Ushbu konturlar "1" va "0" raqamlarining namunalari. "1" raqamining namunasi chastotadir va shuning uchun kondansatör bilan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan parametrlari uning tabiiy tebranishlarining chastotasi ham bo'ladigan tarzda tanlanadi.
Xuddi shunday, "0" raqami uchun naqsh chastotadir va kondansatör davri ham tabiiy chastotaga ega.
Agar "x(t)" kirish chastotasi bilan o'zgaruvchan tok impulsini qabul qilsa, u holda kuchaytirilgandan so'ng u UT ning kollektor pallasida harakat qiladi. UT kollektor pallasida o'zgaruvchan kuchlanish kondansatör va kondansatkichli davrlar o'rtasida taqsimlanadi. Kondensatorli zanjir o'zining tebranish chastotasiga ega bo'lganligi sababli, unda rezonans kuzatiladi va bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish pasayishi kollektor zanjiridagi kuchlanishning 95-98% ni tashkil qiladi, bu signaldir. Kollektor pallasida qolgan 2-5% kuchlanish kondansatör pallasida tushadi, bu esa to'sqinlik qiladi. Shunday qilib, kirish signalining chastotasi namunalar bilan taqqoslanadi. Kondensator bilan zanjirda ajratilgan o'zgaruvchan kuchlanish TRZ orqali signal kuchlanishining manbai bo'lgan B1 ko'prigi rektifikatoriga beriladi. Ushbu manbadan oqim sxema bo'ylab oqadi: chiqish "+" B1 - - o'tish "emitter-bazasi" VT4 - chiqish "-" B1 (o'q bilan ko'rsatilgan). VT4 tayanch sxemasida oqim oqimdan chiqariladi va = da tranzistor VT4 yopiladi. Agar VT4 ni yopgandan so'ng, signal manbasining kuchlanishi o'sishda davom etsa, u holda oqim ham ortadi. Qiymatdan oshib ketgan oqimning bir qismi VD14 orqali yopiladi. VT4 yopilganda, uning kollektorining salohiyati ortadi, ya'ni. "1(t)" chiqishida "1" signali paydo bo'ladi. Qarshilik orqali oqim oqimi uning ustidagi kuchlanishning pasayishini oshiradi, bu 6-rasmda ko'rsatilgan polarite bilan B2 rektifikator ko'prigi sxemasiga teskari yo'nalishda qo'llaniladi. Bu Tr2 dan keladigan shovqinlarni bartaraf etish imkoniyatini yo'q qiladi.
2. Xabar dekoderlari va uzatish registrlari
Xabar dekoderlari (MC) xabar manbasidan ularning kiritilishiga berilgan buyruqlarni ikkilik raqamlarga aylantirish uchun mo'ljallangan. AL kiritishda bir vaqtning o'zida faqat bitta buyruq qabul qilinishi mumkin va uni ikkilik raqamga aylantirish kodlash qoidalariga muvofiq amalga oshirilishi kerak. Bu raqam xabar enkoderining chiqish davrlarining holati bilan belgilanadi. Chiqish davrlarining holati deb ulardagi elektr signalining (masalan, potentsial) mavjudligi yoki yo'qligi tushuniladi. Transmissiya registri (RP1) AL ning chiqish davrlariga ulanishi mumkin, bu raqamni saqlash uchun mo'ljallangan bo'lishi mumkin, shuningdek, kanal kodlovchi davrlarini soddalashtirishga xizmat qiladi. Raqamning har bir raqamini saqlash uchun uzatish registrida bitta hujayra o'rnatiladi, u bir yoki ikkita ikkilik elementni o'z ichiga olishi mumkin. TC signalini uzatuvchi yarim to'plam uchun "CHDTs", "Neva", "Luch" tizimlariga nisbatan AL va RP1 sxemasini ko'rib chiqamiz. Ushbu tizimlarda marshrutni belgilash va svetoforlarni boshqarish uchun TS signali to'rt qismdan iborat: stantsiya manzili; guruh manzillari; “route from or to _ 2_ way” buyruqlari “svetoforni boshqarish” buyruqlari. Shunday qilib, AL va RP1 ham to'rt qismdan iborat, xususan:
– xabar dekoderi va stansiya manzili kodini uzatish reestri;
– xabar kodlovchi va guruh manzil kodini uzatish registrlari;
- xabar kodlovchisi va buyruq kodini boshqaruvga uzatish uchun registr

7-rasm. O'tkazish registriga ega bo'lgan xabar dekoderining blok diagrammasi
Bauer kodni ishlatadi. Kodning quvvati (sig'imi). Shuning uchun, 7-rasmda. 20 ta kirish davri ko'rsatilgan (1C, 2C, ... 20C).
Kod ortiqcha va uzunligi olti bo'lganligi sababli, ushbu kodning uzatish registrida 6 ta katak mavjud bo'lib, har bir katakda faqat bitta ikkilik element (rele) mavjud. O'tkazish registrining elementlarining qo'zg'alish davrlari 7-rasmda C1, C2, ... C6 sifatida ko'rsatilgan. O'tkazish registrlari relelari ham C1, C2, ... C6 bilan belgilanadi.
Xabar enkoderining sxematik diagrammasi va Neva tizimini markazlashtirish uchun stantsiya manzil kodini uzatish registrini stansiya tanlash relesi sxemasi deb atashgan va u 7-rasmda ko'rsatilgan.
Ushbu sxema shunday tuzilganki, ko'p siklli signal TR uzatilishi tugagandan so'ng, uzatish registrida yangi stantsiya manzili haqidagi buyruq olinmaguncha (boshqa stantsiya tugmasi bo'lgunga qadar) stantsiya manzilining belgilangan ikkilik raqami saqlanadi. bosiladi).
Faraz qilaylik, 1C stansiya tugmasi bosilgan, unga stansiya manzilining ikkilik raqami beriladi 111000. Qurilmaning ishlashi 8-rasm. quyidagi ketma-ketlikda sodir bo'ladi:
1. CB o'rni 1C tugmachasining oldingi kontakti, diodlar, PSV o'rni orqa kontaktlari, P o'rni orqa kontakti, rezistor, CB o'rni o'rashidan o'tadigan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan zanjir bo'ylab hayajonlanadi;
2. Oz relesi CB relesining oldingi kontaktidan o'tuvchi zanjir bo'ylab quvvatlanadi, Oz relesining sxema bo'yicha ustki o'rashi, sxema bo'yicha CB relesining pastki o'rashi, relening orqa kontakti. P
9-rasm. Stantsiyani tanlash o'rni diagrammasi
3. CB relesi 1C tugmachasining oldingi kontakti, diodlar, PSV o'rni orqa kontaktlari, P o'rni orqa kontakti, rezistor, CB o'rni o'rashidan o'tadigan kontaktlarning zanglashiga olib boradigan zanjir bo'ylab hayajonlanadi;
4. Oz relesi CB relesining oldingi kontaktidan o'tuvchi zanjir bo'ylab quvvatlanadi, Oz relesining sxema bo'yicha yuqori o'rashi, sxema bo'yicha CB relesining pastki o'rashi, relening orqa kontakti. P;
5. OzP relesi CB relesining oldingi kontaktidan, diagramma bo'yicha Oz relesining yuqori o'rashidan, Oz relesining oldingi kontaktidan, OzP rele o'rashidan, orqa kontaktidan o'tuvchi zanjir bo'ylab quvvatlanadi. LP o'rni;
6. CB va OzP qo'zg'atuvchi o'rni C1, C2, ... C6 relelarining o'z-o'zini blokirovka qilish sxemasini buzadi, ular o'chadi va boshqa stantsiya manzilining ilgari saqlangan ikkilik raqami uzatish registridan chiqariladi;
7. Quvvatlangan OZP o'rni OP relesini o'chiradi, shu bilan birga, yiqilishning kechikishi tufayli u quvvatli bo'lib qoladi;
8. OzP o'rni oldingi kontaktidan, C3, C2, C1 o'rni orqa kontaktlari, OzP, SV o'rni, ustki kontaktlari orqali o'tadigan kontaktlarning zanglashiga olib o'tish orqali PSV o'rni ustki o'rashi bilan hayajonlanadi. PSV o'rni o'rashi, C4, C5, C6 orqa kontaktlari. C1÷C6 relesining orqa kontaktlari PSV rele sxemasiga ketma-ket kiritilishi munosabati bilan bu sxema stansiya manzilini uzatish registrining yangi stansiya manzilini fiksatsiya qilish uchun tayyorlanganligini tekshiradi;
9. C1, C2, C3 o'rni 1C tugmachasining oldingi kontaktidan, diodlardan, PSV o'rni oldingi kontaktlaridan o'tadigan davrlar bo'ylab quvvatlanadi. Qo'zg'alishdan so'ng C1, C2, C3 o'rni o'z-o'zidan qulflanadi, bu esa stantsiyaning yangi manzilini eslab qoladi;
10. C1, C2, C3 o'rni orqa kontaktlari PSV o'rni ustki o'rashining oqim pallasini buzadi, lekin sxema bo'yicha pastki qismdan o'tadigan o'z-o'zidan qulflash sxemasining yopiq holati tufayli hayajonli bo'lib qoladi. , PSV o'rni o'rash;
11. OP o'rni tushishi uchun sekinlashuv tugagandan so'ng, u o'zining armaturasini bo'shatadi va uning orqa kontakti bilan, diagrammaga muvofiq, PSV o'rni o'rashining pastki qismini manevr qiladi va u o'chadi. SV rölesi PSV o'rni orqa kontaktlari va 1C stantsiya tugmachasining oldingi kontakti orqali quvvat olishni davom ettiradi;
12. 1C tugmachasidan barmoqni olib tashlangandan so'ng, uning oldingi kontakti ochiladi, bu esa CB o'rni quvvatining uzilishiga olib keladi va u o'chadi;
13. CB o'rni oldingi kontakti Oz va OzP o'rni o'chiradi, - ikkinchisi o'zining orqa kontakti bilan OP relesini o'chiradi.
Ko'rib chiqilayotgan holatda, 1C tugmachasini bosish (buyruq) quvvat manbaining musbat qutbini diodlar guruhi orqali C1, C2, C3 vertikal simlariga ulash orqali ikkilik raqamga aylantirildi. Boshqa stansiya tugmalarining har birini C1÷C6 vertikal avtobuslariga ulash diodlar guruhlari orqali va har bir tugma uchun berilgan ikkilik raqamga muvofiq amalga oshirilishi kerak. (Shunday qilib, 8-rasmda 2C tugmachasiga 110100 raqami va 15C tugmasi - 000111 raqami berilgan). Tugma kontaktlari ulangan diodli guruhlarning anod terminallari xabar kodlovchining kirishlari (6-rasmga qarang, 1C, ... 20C davrlari) va diodlarning katod terminallari chiqish davrlarini tashkil qiladi. xabar enkoderi (7-rasmga qarang, C1, C2, ... C6 sxemalari). Agar 8-rasmda xabar kodlovchilarining kirishlari gorizontal chiziqlar (qator), chiqishlari esa vertikal chiziqlar (ustun) shaklida ko'rsatilgan bo'lsa, u holda diodning tasviri gorizontal chiziqni vertikal bilan bog'laydi. Bunday sxema matritsa deb ataladi. Shuning uchun xabar kodlovchisini (9.-rasm) stansiya manzili kod matritsasi deb atash mumkin. Ko'p davrli signal TD ning boshqa qismlarining matritsalari xuddi shunday tuzilgan.
Alfavit konvertorining marshrut chiqish sxemalari (6-rasmga qarang) shunday buyruq manbalari bo'lib, ular bir vaqtning o'zida guruh manzillari kodlari matritsasiga ham, marshrutlash buyruqlar kodlari matritsasiga ham ulanishi kerak. Bu ikki bosqichli matritsalardan foydalanishni talab qiladi. Luch tizimini dispetcherlik markazlashtirish uchun ikki bosqichli matritsa (xabar kodlovchi) diagrammasi 9-rasmda ko'rsatilgan.
10-rasm. Ikki bosqichli xabar kodlagichi
Xabar kodlovchilari va uzatish registrlaridan foydalanish har doim ham majburiy emas, lekin keyinchalik ularning funktsiyalari boshqa tugunlarga beriladi. Masalan, Neva va Luch tizimlarining dispetcherlik markazlashtirishlarining TS signallari faqat distributiv tanlash usuli yordamida quriladi, bunda buyruq faqat bitta raqamning qiymatini belgilaydi (bitta impuls). Shuning uchun, xabar manbasining o'zi (kontakt SP, P, PC, MK va boshqalar) uzatish registrining va xabar kodlovchisining funktsiyalarini bajarishi mumkin.