Нужна Помощь В Проектировании Коммутатора.

[mr.ppc]

Доброго времени суток.

Передо мной стоит следующая задача: спроектировать коммутатор для связи любого из 3 передатчиков с любым из 4 приемников.

Я решил для простоты разработки разбить схему на 4 части в каждой из которых рассматриваются варианты подключения передатчиков к одному приемнику.

Проблема встала в следующем: нужно подавать на входы 3-х элементов и-не (см. прикрепленную картинку) следующее:

А В С

1 0 0

0 1 0

1 1 0

0 0 1

1 0 1

0 1 1

1 1 1

То есть при подаче первой строчки у нас на выходе приемника 1 передатчик, второй строчки-2, третьей- 1 и 2, и т. д.

Подскажите пожалуйста через что реализовать подачу таких сигналов. Причем необходимо как то задавать нужную комбинацию. Типа 3 кнопки при нажатии на которые можно было бы задавать определенные передатчики.

Имеется в наличии вариант коммутатора для одновременной связи 4 передатчиков с 4 приемниками.

Там это реализуется как на 2 картинке. Может поможет.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[tcoder]

Вот схема (связывает только один любой источник с одним любым приемником, одновременно несколько связей на этой схеме установить нельзя. Из Вашего описания не совсем понятно, нужно ли несколько каналов комутирования или нет):

Источник выбирается нажатием одной из трех кнопок выбора источника, приемник выбирается нажатием одной из четырех кнопок выбора приемника.

Каждая кнопка подводится к своему RS-триггеру, организованному на двух элементах ИЛИ-НЕ. Кнопки подключены таким образом, что нажатие одной кнопки устанавливает её триггер в 1, а остальные триггеры логического блока кнопок сбрасываются (логические блоки - имеется ввиду блок кнопок для выбора источника или блок кнопок для выбора приемника)

Таким образом, с выходов двух блоков "кнопки+триггеры" получаем 3 управляющих сигнала выбора источника и 4 управляющих сигнала выбора приемника. (и никаких двоичных кодов, чисто позиционно - т.е. активна только одна из линий выбора)

Далее сигнал от каждого источника связан с соответствующим разрешающим сигналом через свой элемент "И" (своего рода входной вентиль), если разрешающего сигнала нет - на выходе "И" всегда будет ноль. Если разрешающий сигнал присутствует, выход "И" будет повторять сигнал источника. Далее все выходы с "И" заводятся на элемент "ИЛИ", чтобы завести сигнал с любого источника на одну общую линию - собственно выход этого "или".

Далее на общую линию подключены 4 элемента "И" одним входом (своего рода выходной вентиль), на каждый второй вход заведены разрешающие сигналы для приемника. Соответственно сигнал с общей линии будет проходить только на выход того "И", на который подан разрешающий сигнал.

На схеме видно, что выбран "источник 3" и "приемник 3", по подсвеченным проводникам можно видеть, как элемент "И" запирает сигнал источника "1" при отсутствии разрешения, а также как выходные "И" запирают сигнал с общей линии на не выбранные приемники. Ну и соответственно видно как "И" с разрешением пропускают сигнал.

Проверено в программе Logisim (собственно из нее и скриншот)

------------------------------

Непосредственно по вопросу: На Вашем примере ABC - это не что иное, как двоичный код. Для преобразования из позиционного варианта (входы с кнопок) в двоичный код применяются приоритетные шифраторы. Любой поисковик выдаст схему и таблицу истинности

Дополнение: На приведенную Вами часть схемы нельзя подавать двоичный код, на входах ABC не должно быть больше одной единицы, т.к. при большем их количестве сигналы начнут смешиваться. Сама Ваша схема работает аналогично блоку в правом верхнем углу моей схемы, только Ваша на 4х "И-НЕ" (что в железе несомненно практичнее ), а моя на 3х "И" и одном "ИЛИ"

Изменено 14 декабря, 2012 пользователем tcoder

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[mr.ppc]

Загвоздка как раз и в том что на 1 приемник может коммутироваться сразу и1 и 2 и 3 канала. А в таблице я это и подразумевал. Как сделать что бы подключался только одниз из 3 я понимаю, а вот как добавить возможность коммутирования 2 с одним и 3 с одним не представляю а еще и выбирать комбинацию при этом).

Изменено 14 декабря, 2012 пользователем mr.ppc

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[tcoder]

Ну дак Вы скажите, сколько должно быть кнопок, в каком количестве и по какой логике они коммутацией управляют, тогда можно и сообразить что нибудь Я например сходу вообще представить не могу как это сделать.....

Поставить по 3 кнопки для каждого приемника и ими выбирать откуда нам на приемник нужен сигнал? Пойдет так?

что на 1 приемник может коммутироваться сразу и1 и 2 и 3 канала

И вот этот момент не понятен. Как в один приемник по ОДНОМУ проводу можно одновременно три сигнала подать... по какой логике они должны друг от друга отделяться? сомнительно как то

а вот как добавить возможность коммутирования 2 с одним и 3 с одним не представляю

Просто в один момент времени по ОДНОМУ проводу ДВА цифровых сигнала передать невозможно. Никак, сигнал перемешивается по той логике, по которой он с двух/трех каналов в одну "дырку" попадает

Текст задания бы сюда...

Изменено 14 декабря, 2012 пользователем tcoder

[mr.ppc]

Вместе с руководителем сходили к преподу и уточнили, выяснилось что он не так выразился).

Да источника на один приемник сажать не надо))).

Один источник может висеть сразу на нескольких приемниках.

То есть если брать для одного приемника должно быть 3 кнопки для выбора коммутируемого источника и можно добавить одну кнопку для смены конфигурации(как у меня на рисунке).

Типа нажал кнопку для первого источника - он и подался на приемник.

Ситуация аналогична моему второму рисунку.

Я пробовал переделывать мою схему под три источника, но что то она что то не заработала. Может дело в регистре?

[tcoder]

Теперь ясно. Тут два варианта может быть с кнопками:

А) "оператор" каждого приёмника может выбрать с какого из 3 источников принимать сигнал. (три кнопки с переблокировкой на приемник и одна сброса)

Б) "оператор" источника выбирает, на какие приемники подать сигнал. (четыре независимых кнопки на источник и одна сброса)

Вариант "А" проще, т.к. при любом нажатии кнопок не возникает конфликтной ситуации "более одного сигнала в один приемник"

Вариант "Б" позволяет на разных источниках выбрать один и тот же канал - что приведёт к смешиванию сигналов. Можно сделать схему, которая автоматом будет исключать конфликт, т.е. если например "источник-1" подключен к "каналу-1", и на "источнике-2" вдруг тоже выбрали "канал-1", то тогда происходит не только соединение "источник-2"="канал-1", но и отключение связи "Источник-1"="канал-1" для избежания конфликта.

Тут нужны пояснения - стоит ли в условиях задачи защита от выбора одного и того-же канала на двух источниках, или можно пренебречь.

Вот схема для варианта "А"

4 триггерных блока для каждого приемника с взаимоисключающими кнопками - три кнопки выбора источника и одна кнопка сброса.

С каждого триггерного блока выходит по три разрешающих сигнала для присоединения соответствующего источника к соответствующему каналу.

На схеме можно видеть как в "приемник-1" проходит сигнал с "источника-1", в "приемник-2" с "источника-2", в "приемник-3" с "источника-3", а четвертый приемник вообще отключен от источников. Выбирается коммутация в любых комбинациях - хоть с одного источника на все каналы и тд. как угодно.

-----------------

Дополнение:

Над вариантом "Б" с защитой от "несколько сигналов в канал" подумаю... боюсь только схема в окно не влезет

Изменено 16 декабря, 2012 пользователем tcoder

[tcoder]

Вот схема для варианта "Б":

У каждого источника есть 4 кнопки, при нажатии на которые к источнику коммутируются нужные приемники (кнопки не отключают друг-друга и работают раздельно). 5 - кнопка у каждого источника - отключение - по нажатии которой сигнал с этого источника не проходит ни на один приемник.

Если выбранный приемник был ранее подключен к другому источнику - связь будет разорвана... т.е. кнопки у разных источников, но для одинаковых приемников - взаимоисключающие.

3 триггерных блока с взаимоисключением по одинаковым приемникам с 4 управляющими сигналами на выходе каждый. Далее эти сигналы по аналогии с вариантом "А" распределяются по элементам "И" для пропускания сигнала в нужных направлениях...

На выложенной схеме:

Источник 1 - передает на 4 приемник

Источник 2 - передает на 1 и 3 приемники

Источник 3 - передает на 2 приемник

Также возможна любая другая комбинация передачи за исключением "более одного сигнала в один приемник".

Изменено 16 декабря, 2012 пользователем tcoder

[mr.ppc]

Спасибо огромное!) Есть еще 1 вопрос: мне нужно это построить это в оркаде или на худой конец в микрокапе. Там кнопки как я понял задаются через генераторы прямоугольных импульсов. И я не очень понимаю как задать эти кнопки. Для моей схемы они задавались как на рисунке(TM1-TM4 - кнопки выбора и U26 - кнопка смены конфигуррации), а для ваших схем они задаются так же или по другому?

[mr.ppc]

Вроде разобрался) Просто положительный фронт)

[tcoder]

Да, триггер на 2х "ИЛИ-НЕ" реагирует только на положительный фронт на любой из "входов R или S". А сами кнопки там без разницы какие уже. И поскольку использован RS-триггер - дребезг контактов не страшен. В частности в logisim кнопка просто выдаёт 1 если прижата мышью, если отжата - 0.(программа чисто логическая). При клике по кнопке соответственно получается короткий импульс, которого достаточно для срабатывания триггера.

-------------------------

Дополнение:

Если же рассматривать схему в реальном железе - тут есть одна маленькая деталь - все "входы" триггера висят в воздухе, пока кнопка не нажата. Как ведёт себя железка при висении входов воздухе, мне не известно, но этого все старательно избегают. Вероятно пустые входы могут реагировать на наводки и входной сигнал нестабилен.

Чтобы этого избежать на данной схеме - необходимо все элементы "ИЛИ-НЕ" триггеров заменить на "И-НЕ", а "управляющие входы" элементов притянуть к питанию через резистор. Кнопки должны быть подключены к тем же входам, и при нажатии соединяться с общим (-). Также и управляющий сигнал надо будет снимать теперь с верхнего "И-НЕ", а не с нижнего - как в случае с "ИЛИ-НЕ"

Разница в том, что "И-НЕ" реагирует наоборот по спаду сигнала, а питание через резисторы обеспечивает постоянный сигнал логической 1 на входах элементов. (в состоянии покоя у этой конструкции должны быть 1 на входах). При нажатии на кнопку происходит замыкание на общий подтягивающей линии - на входе элемента возникает падение напряжения - считай спад - триггер переключается. Подтягивающий резистор, судя по данным гугла, ставят 10кОм.

Но эти тонкости вряд-ли охватываются Вашим заданием, но так, на всякий случай

Изменено 17 декабря, 2012 пользователем tcoder

[mr.ppc]

Тут возникла одна проблема. Мне как выяснилось необходимо перестроить эти схемы на элементах И-НЕ, что я и сделал. Но почему то оно после этого отказывается нормально работать... В чем может быть проблема? Остановился на варианте А.

[mr.ppc]

Разобрался))) Не с того выхода триггера снимал)

Горе-инженер...))