Обзор на мультиплексоры, систему регистрации данных и коммутации, генераторы форм, коммутационные модули, wifi логгеры, анализаторы протоколов

Принципы работы

Ознакомьтесь также с этими статьями

  • Тротуарная плитка – стиль и привлекательность

  • Сварочный инвертор Сварог ARC 205

  • Правила установки котлов отопления в частном доме

  • Практичность и удобство выбора модуля для телефона

Функционирование этого устройства легко объяснимо на примере коммутатора, обеспечивающего процесс соединения выхода и входов аппарата. Действие приборов осуществляется посредством управляющих схем, в них присутствуют разрешающий и адресный входы.

Сигнал адресного входа показывает, какой же канал имеет соединение с выходом. Разрешающий вход способствует повышению разрядностей и создает синхронизированное взаимодействие с другими механизмами. Чтобы составлять управляющие схемы мультиплексоров, необходимо использование дешифратора адресов.

Надежность мультиплексора и его низкая цена делают прибор незаменимым и привлекательным при создании новой сети и во время расширения существующей.

Демультиплексор

Демультиплексор представляет собой логическое устройство, которое предназначено для того, чтобы свободно переключать сигнал с одного входа информации на один из имеющихся информационных выходов. На деле демультиплексор является противоположностью мультиплексору.

Во время передачи данных по общему сигналу с разделением по временному ходу необходимо как использование мультиплексоров, так и применение демультиплексоров, то есть прибор обратного функционального назначения. Это устройство распределяет информационные данные из одного сигнала между несколькими приемниками данных.

Особым отличием данного типа устройства от мультиплексоров считается то, что есть возможность обледенить определенное количество входов в один, не применяя при этом дополнительных схем. Но для того, чтобы увеличить нагрузку микросхемы, на выходе устройства для увеличения входного канала рекомендуется установить специальный инвертор.

В схеме самого простого такого устройства для определенного выхода применяется двоичный дешифратор. Стоит отметить, что при подробном изучении дешифратора, можно сделать демультиплексор гораздо проще. Для этого необходимо ко всем логическим элементам, которые входят в структуру дешифратора прибавить еще вход. Данную структуру достаточно часто называют дешифратором, который имеет вход разрешения работы.

Логическая схема мультиплексора[править]

Основная статья: Шифратор и дешифратор

Заметим, что дешифратор имеет входов и выходов, причём на все выходы дешифратора подаётся кроме выхода , на который подаётся , где — число, которое кодируется его входами.

Тогда давайте построим дешифратор -to- (это значит, что у дешифратора имеется входов и выходов), на вход ему подадим значения входов , , , , а выходы этого дешифратора обозначим как , , , , а потом с помощью гейта соединим выход дешифратора с входом мультиплексора, потом соединим все гейты с выходом с помощью гейта , у которого входов и один выход. Давайте разберёмся, почему эта схема правильная: очевидно, что если входы , , кодируют вход , то это значит, что только выход дешифратора будет иметь , тогда как на остальных выходах будет , значит, что значения на входах , , , , , , на ответ никак повлиять не могут. Теперь, если на входе было , то на выходе будет , если же на входе был , то на выходе будет .


Логическая схема мультиплексора -to-

Система сбора данных Fluke 2638A/20 220

Техника с 20-ю каналами для сбора информации. Усовершенствован одной релейной платой 2638-RLY.

Параметры от производителя

Диапазоны:

  • постоянного и переменного тока – 100 мВ … 300 В;
  • сопротивления – 100 Ом … 100 Мом;
  • частоты – 20 Гц … 1 МГц;
  • резистивного датчика температуры –200 °С.

Дополнительные данные:

  • от 22 до 66 аналоговых входов, 8 цифровых вводов/выводов, 6 выходов аварийных сигналов;
  • электропитание с диапазоном частоты – 47 Гц … 440 Гц;
  • потребляемая мощность 24 Вт;
  • внутренняя память на 57 000 сканирований;
  • виды защиты файлов – администратор, защищенные пароли пользователя, статус гостя;
  • меню управления на девяти языках.

Стоимость по запросу. Оборудования привозят «под заказ», потому цена определяется непосредственно при обращении клиента.

Сферы применения

Мультиплексоры могут применяться в делителях частоты, триггерных и сдвигающих устройствах, пр. Также используются для превращения параллельного двоичного кода в последовательный.

На практике чаще всего приборы используются в телекоммуникациях, видеонаблюдении, записи. Применение мультиплексора в сетях связи снижает себестоимость обслуживания сети.

С таким оборудованием организация передачи ста/двести разговорных сигналов происходит без прокладки телефонного кабеля. Стоканальный и более прибор прекрасно справляется с поставленными задачами. А экономия существенная.

Также мультиплексоры эффективны при организации видеоконференцсвязи. Двухсторонняя передача данных, обработка, отображение данных в реальном времени на расстоянии – часть функций, которые выполняет коммутатор.

Технический центр «ЖАиС» продает мультиплексоры, системы сбора данных и коммутации от ведущих производителей. Хотим частично ознакомить вас с предлагаемым ассортиментом.

Мультиплексоры для аналоговых камер

По сути представляют собой те же квадраторы, но могут отображать изображение с большего числа камер – до 32. Внутри установлена сложная электроника, поэтому пользователь получает больше возможностей для обработки изображений. Мультиплексор формирует два выходных сигнала – для отображения на мониторе и для подачи на устройство записи.

Используются несколько видов мультиплексоров:

  1. Симплексные. Могут либо подавать изображение в режиме реального времени на монитор, либо посылать сигнал на рекордер для записи. Одновременно две задачи эти устройства не выполняют ввиду ограниченных технических возможностей. Пользователь может либо вести онлайн-наблюдение, либо работать с видеоархивом.
  2. Дуплексные. Позволяют выполнять одновременно две задачи. То есть, и выводить картинку, и записывать ее с помощью цифрового рекордера. По сути в одном корпусе установлено два отдельных симплексных устройства, каждый из которых решает свою задачу.
  3. Триплексный. Наиболее оснащенное и функциональное устройство. Позволяет вести наблюдение на экране в 16-32 окнах с подключенными камерами, писать картинку на рекордер и работать с видеоархивами.

Рассматриваемое оборудование может иметь две важные опции:

  • Сетевая карта. В этом случае мультиплексор подключается к компьютерной сети с целью его удаленного управления через программное обеспечение на компьютере. В этом случае оператор системы наблюдения может просматривать данные с аналоговых камер на экране ПК, посылать данные через интернет и т.п. В сеть может быть объединено много мультиплексоров, что дает возможность легко масштабировать систему.
  • Порты RS-485. Разъемы, с помощью которых мультиплексоры объединяются друг с другом в сеть (не Ethernet). Благодаря этому оператор может управлять всем оборудованием с одной клавиатуры.

Подобрать подходящий мультиплексор или квадратор для своей системы наблюдения вы можете в магазине «Пролайн». Консультанты отдела продаж помогут вам выбрать подходящую модель, дадут советы по подключению и организуют доставку купленных устройств по указанному адресу.

Методы мультиплексирования

Для выполнения частотного мултиплексирования, нужно для каждого потока выделить персональный частотный период. До начала процесса работы с сигналами требуется переместить спектр каждого канала, находящегося в другой частоте, чтобы они не смогли контактировать с другими сигналами.

Также для максимальной надежности, между частотами создают небольшие интервалы, обеспечивающие дополнительную защиту. Этот способ используется в электрических и оптических линиях. Использование этой защиты является необходимым, так как при ее отсутствии возможна потеря сигнала, которая может повлечь за собой неприятные последствия. Кроме того защита обеспечивает устойчивость сигнала, сохраняя его на качество на протяжении всего пути от входа в устройство до выхода из него.

Также существует временной вариант мультиплексирования, использующийся при отправке сигнала в сплошном потоке, на передаче которого затрачивается какой-то промежуток времени. Для выполнения этого способа нужно обеспечить доступ циклов к общей среде перенаправления потоков, входящих на небольшой промежуток времени.

Нужно учесть, что требуется устранить возникновение накладки каналов друг на друга, так как это перемешивает получаемую информацию. Данный метод обычно применяется в работе с цифровыми каналами связи, которые требуют в работе чуть больше времени, чем аналоговые.

Соответственно, использование временного метода обеспечивает наилучшую сохранность данных, что рационально при использовании с цифровыми мультиплексорами.

Регулируемый усилитель

Наряду с отправкой параллельных данных в последовательном формате по одной линии передачи или соединению, другое возможное использование многоканальных мультиплексоров — в устройствах цифрового аудио в качестве микшеров или где, например, усиление аналогового усилителя может регулироваться цифровым образом.

Усилитель с цифровой регулировкой

Здесь усиление напряжения инвертирующего операционного усилителя зависит от соотношения между входным резистором R IN и его резистором обратной связи Rƒ, как определено в руководствах по операционному усилителю.

Один 4-канальный SPST-переключатель, сконфигурированный как мультиплексор 4-к-1 канала, соединен последовательно с резисторами, чтобы выбрать любой резистор обратной связи для изменения значения Rƒ . Комбинация этих резисторов будет определять общее усиление напряжения усилителя ( Av ). Затем усиление напряжения усилителя можно отрегулировать цифровым способом, просто выбрав соответствующую комбинацию резисторов.

Цифровые мультиплексоры иногда также называют «селекторами данных», поскольку они выбирают данные для отправки на выходную линию и обычно используются в коммуникационных или высокоскоростных коммутационных сетях, таких как приложения LAN (локальная вычислительная сеть) и интернет.

Некоторые интегральные микросхемы имеют один инвертирующий элемент, подключенный к выходу, чтобы обеспечить положительный логический выход (логическая «1») на одном элементе и дополнительный отрицательный логический выход (логическая «0») на другом элементе.

Можно сделать простые схемы мультиплексора из стандартных элементов «И» и «ИЛИ», как мы видели выше, но обычно мультиплексоры / селекторы данных доступны в виде стандартных пакетов ic, таких как общий мультиплексор с 8 входами в 1 TTL 74LS151 или TTL 74LS153 Dual Мультиплексор 4 входа на 1 линию. Схемы мультиплексора с гораздо большим числом входов могут быть получены путем каскадного соединения двух или более устройств меньшего размера.

Что такое мультиплексирование с временным разделением (TDM)?

Метод объединения нескольких независимых потоков данных в один сигнал данных и передачи этого единого сигнала данных через мультиплексор на демультиплексор известен как мультиплексирование с временным разделением. TDM отличается от FDM и WDM своим чередованием передачи через единственный сигнал данных. Каждый отдельный сигнал, который передается через мультиплексор, периодически выдается на выход в течение короткого промежутка времени.

Когда мультиплексирование с временным разделением впервые было реализовано в конце 1800-х годов, оно использовалось в телеграфии. TDM в первую очередь использовалось для создания более простого способа передачи множества телеграмм, отправляемых телеграфными машинами Hughes одновременно. Концепция, лежащая в основе использования мультиплексирования с временным разделением, заключалась в том, чтобы принимать несколько телеграфных передач и синхронно передавать их в одно и то же время, используя линию передачи, общую с другими телеграфными машинами Hughes. Это было началом передачи информации на большие расстояния по одной линии связи.

В то время как TDM манипулирует цифровыми данными, телефонные цепи выдают аналоговые сигналы данных. Для правильной работы мультиплексирования необходимы устройства кодера и декодера для обработки аналоговых данных. Кодер преобразует аналоговый формат в квантованный, дискретный по времени формат. После того как кодер преобразовал аналоговые данные в цифровые, эти данные затем мультиплексируются вместе с другими, используя TDM. После того, как данные проходят через единую линию передачи, их принимает демультиплексор, демультиплексирует этот единый сигнал данных и отправляет выделенные сигналы другим устройствам.

2.3. Применение сцепок

Кроме сигналов PDH существует необходимость передавать другие сигналы, скорость которых плохо согласуется со скоростями VC, приведенными в таблице 2.2. Такие сигналы передают в специальных структурах, называемыми сцепками (concatenation).

Под сцепкой понимают процедуру объединения нескольких VC, в результате которой их совокупная емкость может быть использована как один контейнер, в котором обеспечивается целостность последовательности бит. Имеется два вида сцепок – смежные (contiguous) и виртуальные (virtual). Сцепки обоих видов образуют тракт с пропускной способностью, в X раз большей, чем скорость у одиночного контейнера C, но различаются процессами передачи между точками окончания тракта. Сцепки имеют следующее обозначение: VC-n-Xs, где

VC-n – объединяемый VC уровня n;

X – коэффициент сцепки (число объединяемых VC);

s – вид сцепки (c – смежная, v – виртуальная).

Емкость сцепки (скорость передачи информационной нагрузки) определяется по формуле 2.1

, (2.1)

где – емкость объединяемых VC

При смежной сцепке тракт с требуемой пропускной способностью создается по всей трассе, в каждом сетевом элементе. Смежные сцепки определены для виртуальных контейнеров VC-4 и VC-2. Нагрузка размещается в X соседних блоках AU-4 (для VC-4) или TU-2 (для VC-2). Указатель PTR первого из объединенных блоков обозначает начало сцепки, а указатели остальных блоков сообщают о принадлежности данных блоков к сцепке. Трактовый заголовок POH первого блока обслуживает всю сцепку.

В сцепках VC-4-Xc значение X=N, где N=4,16,64,256, что соответствует уровням иерархии STM. Емкость смежных сцепок исходя из формулы 2.1 может быть от VS=149760·4=599040 кбит/с при X=4 до VS=149760·64=438338560 кбит/с при X=256.

В сцепках VC-2-Xc значение X=27, à емкость, соответственно, изменяется от VS=6784·2=13568 кбит/с при X=2 до VS=6784·7=47448 кбит/с при X=7. Функцией таких сцепок является заполнение «бреши» между VC-2 и VC-3 ступенями по 6784 кбит/с.

При виртуальной сцепке нагрузка разделяется и передается по отдельным VC. Затем она вновь объединяется в конечном пункте. Таким образом, функции сцепки нужны только в окончаниях тракта. Виртуальные сцепки определены для всех VC-n. Каждый из X виртуальных контейнеров, в которых размещается нагрузка сцепки, имеет стандартный POH. Поскольку время передачи по сети отдельных VC-n может различаться, при восстановлении сигнала на конце тракта необходимо компенсировать разности задержек контейнеров и расставить их по местам в сцепке.

Емкость виртуальных сцепок VC-4-Xv и VC-3-Xv равна 149760·X кбит/с и 48384·X кбит/с соответственно, где X=2256.

Емкость виртуальных сцепок VC-2-Xv, VC-12-Xv и VC-11-Xv равна 6784·X; 2176·X; 1600·X кбит/с соответственно, где X=264.

Выводы по подразделу

Сигналы, скорость которых плохо согласуется со скоростями VC, можно передавать при помощи сцепок. Под сцепкой понимают процедуру объединения нескольких VC, в результате которой их совокупная емкость может быть использована как один контейнер, в котором обеспечивается целостность последовательности бит. Сцепки образуют тракт с пропускной способностью, в X раз большей, чем скорость у одиночного контейнера C

Существует два вида сцепок – смежные и виртуальные. При смежной сцепке тракт с требуемой пропускной способностью создается по всей трассе, в каждом сетевом элементе. При виртуальной сцепке нагрузка разделяется и передается по отдельным VC и затем объединяется в конечном пункте.

Применение мультиплексоров

  1. Основное
    – мультиплексор/селектор.

  2. Преобразователь
    параллельного кода в выходной
    последовательный кода

Для
выполнения этой функции параллельный
m-разрядный
код подают на m
информационных входов
,
а затем проводят последовательный
стробируемый опрос указанных входов.

  1. Универсальный
    логический элемент (генерирование
    логических функций n+1
    аргументов), где n
    – число адресных входов мультиплексора.

Применение

как универсального логического элемента
оправдано, когда число переменных
достаточно велико: 4-5 и более. В этом
случае один

может заменить несколько корпусов ЛЭ,
И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

Это
свойство основано на общем свойстве
логических функций принимать два
значения 0 или 1.

.

Пример:
функция ­– исключающее ИЛИ.

1

1

1

1

1

1

Подавая
на адресные входы переменные и зная,
какой выходной уровень должен отвечать
каждому сочетанию, установив на
информационных входах соответствующие
уровни, изучим требуемое логическое
устройство.

Если
число аргументов равно n+1,
то

следует включать несколько иначе.

Пусть
требуется составить схему регулирующую
функцию трех переменных.

;

Составим
таблицу
истинности:

Таблицу
составляют по группам по две строки в
каждой: в каждой группе

и

– неизменны, а

принимает два состояния 0 или 1. Тогда
выходной сигнал может иметь одно из 4-х
состояний
.
Подавая на адресные выходы
,
а на информационные входы сигналы
согласно таблице истинности, получаем
требуемое логическое устройство.

Прин.

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1.1. Теоретические предпосылки

Кодирование
отрицательных чисел

Для
выполнения арифметических операций
двоичные числа кодируются специальными
машинными
кодами: прямыми, дополнительными
и
обратными,
позволяющими
заменить операции вычитания
операциями
суммирования,
что
упрощает построение арифметическо-логических
устройств.

Модифицированные
коды

В
отличие от обычных машинных кодов в
модифицированных кодах под знак числа
отводится два разряда: плюс изображается
двумя
нулями,
а
минус —двумя
единицами.
Это
весьма удобно для выявления переполнения
разрядной сетки, которое может получиться
при сложении чисел с одинаковыми знаками.

Пример.
Числа
А = +0.10101 и В = — 0.1010 представить в обратном
и дополнительном кодах

пр=
00.10101, Амобр
= 00.10101, Амдоп
= 00.10101;

Вмпр=П.10101,
Вмобр=
11.01010, Вмдоп=
11.01011.

Сложение
чисел в модифицированном обратном коде.
Сложение
осуществляется по правилам двоичной
арифметики. Отличие состоит лишь в том,
что единицу переноса из старшего
знакового
разряда
(если она появляется) необходимо прибавить
к
младшему разряду
суммы
{циклический
перенос).

Пример.
Сложить
в модифицированном обратном коде
двоичные числа А и В при условии: А >
0, В < 0, (А + В) < 0. Переведем А и В в
обратные модифицированные коды и
произведем их сложение.

A=+1010
Апр=0.1010
Амобр
=00.1010

В=-1410
Впр=1.1110
Вмобр
=11.0001

А+В=-410
(А+В)
мобр=11.1001

переведем
результат в прямой код (А+В)
мпр=11.0100

Сочетание
двух единиц в знаковых разрядах
показывает, что знак суммы отрицательный:
(А+В)пр
= 11.01002
= — 410.

Сложение
чисел в модифицированном дополнительном
коде
осуществляется
по правилам двоичной арифметики. Единица
переноса, возникающая в старшем знаковом
разряде суммы, отбрасывается.
Знаковым
разрядом числа является второй слева
от запятой разряд; первый разряд служит
для анализа переполнения разрядной
сетки.

Пример.
Сложить
в модифицированном дополнительном коде
двоичные числа А и В при условии: А >
О, В < О, (А + В) < 0. Переведем А и В в
дополнительные модифицированные коды
и произведем их сложение.

A=+1110
Апр=0.1011
Амдоп
=00.1011

В=-1510
Впр=1.1111
Вмдоп
=11.0001

А+В=-410
(А+В)
мдоп=11.1101

переведем
результат в прямой код (А+В)пр=11.0100

Получилось
число в дополнительном коде. Переведем
его в прямой код, для чего инвертируем
каждый разряд числа и к младшему разряду
прибавим 1. Сочетание двух единиц в
знаковых разрядах показывает, что знак
суммы отрицательный: (А+В)пр
= 11.01002
= — 410.

  1. Методика работы

Схема
реализована в программе Electronics
Workbench
Multisim
8.

Для
проектирования восьмиразрядного
сумматора используются стандартные
элементы: SWITCH
SPDT
из вкладки Basic,
которые были соединены и добавлены в
новый созданный элемент A_B
(рис. 2.1 а); FULL-ADDER
из вкладки Misc
Digital,
которые были последовательно соединены
и созданы новые элементы S
(рис. 2.1 в,г,д,ж); EOR2
из вкладки Misc
Digital,
которые были соединены и созданы новые
элементы XOR;
семисегментные DCD_HEX_DIG_RED
из вкладки Indicators
для индикации чисел; символьные
ALPHA_NUMERIC_COM_A_RED из вкладки Indicators
для индикации знаков: «=», «+», «-»;
индикаторы PROBE_DIG_BLUE
из вкладки Indicators;
стандартная шина BUS
для соединения элементов, а так же 12 В
источник питания.

На рисунке 2.1
представлена разработанная схема
сумматора:

Рисунок 2.1
Разработанная схема сумматора.

Данная схема
содержит несколько блоков.

Блоки представлены
на рисунке 2.2.

а)

б)

в)

г)
д)

е)
ж)

Рисунок 2.1 Схемы
блоков:
KEY
(а),
XOR(б),
S1(в),
S_AB(г),
S_Z(д),
XOR_AB(е),
S1_AB(ж).

Принцип
работы: пользователь с помощью размыкания
или замыкания ключей формирует на выходе
элемента A_B
двоичные кода двух чисел, затем каждый
двоичный код числа переводиться из
прямого в обратный элементом XOR,
элементы S1
переводят двоичный код числа из обратного
в двоичный, затем два числа складываются
с помощью элемента S_AB,
а полученная сумма переводиться из
дополнительного двоичного кода в прямой
через элементы XOR_AB,
S1_AB
и результат выводиться на индикаторы.
В порядке: сначала знак, десятки, потом
единицы

Кнопки:
1, 2, 3, 4 — полубайт первого числа; 5, 6, 7, 8 —
полубайт второго числа, С и V
— знак первого и второго числа
соответственно.

Например,
чтобы сложить -4 и 6 нужно нажать: С, 3 и
6, 7. Сумматор сложит два числа и результат
выведет в шеснадцатиричном виде
-4+6=2(HEX).

Мультиплексоры и демультиплексоры

Мультиплексором называются комбинационные устройство, обеспечивающее передачу в желаемом порядке цифровой информации, поступающей по нескольким входам на один выход. Мультиплексоры обозначают через MUX (от англ. multiplexor), а также через MS (от англ. Multiplexor selector). Схематически мультиплексор можно изобразить в виде коммутатора, обеспечивающего подключение одного из нескольких входов (их называют информационными) к одному выходу устройства. Кроме информационных входов в мультиплексоре имеются адресные входы и, как правило, разрешающие (стробирующие). Сигналы на адресных входах определяют, какой конкретно информационный канал подключен к выходу. Если между числом информационных входов n и число адресных входов m действуют соотношение n =2m, то такой мультиплексор называют полным. Если n<2m, то мультиплексор называют неполным. Рассмотрим функционирование двухвходового мультиплексора (2 → 1), который условно изображён в виде коммутатора, а состояние его входов Х1, Х2 и выхода Y приведено в таблице:

Исходя из таблицы, можно записать следующее уравнение: Y = X1 • A + X2 • A, Реализация такого устройства и его УГО приведены ниже:

Количество мультиплексируемых входов называется количеством каналов мультиплексора, а количество выходов называется числом разрядов мультиплексора. Число каналов мультиплексоров, входящих в стандартные серии, составляет от 2 до 16, а число разрядов — от 1 до 4, при чём чем больше каналов имеет мультиплексор, тем меньше у него разрядов. Управление работой мультиплексора (выбор номера канала) осуществляется с помощью входного кода адреса. Например, для 4 — канального мультиплексора необходим 2 — разрядный управляющий (адресный) код, а для 16 — канального — 4 разрядный код. Разряды кода обозначаются 1, 2, 4, 8 или А0, А1, A2, А3. Мультиплексоры бывают с выходом 2С и с выходом 3С. Выходы мультиплексоров бывают прямыми и инверсивными. Выход 3С позволяет объединить выходы мультиплексоров с выходами других микросхем, а также получать двунаправленные и мультиплексированные линии. УГО мультиплексора, имеющего 8 информационных входов, 3 адресных входа, вход разрешения V, и два выхода (прямой инверсный) показано на рисунке:

При V = 1 мультиплексор блокируется. Вход разрешения V используется для расширения функциональных возможностей мультиплексора, например, позволяет увеличивать число коммутируемых информационных входов:

Два 8 — канальных мультиплексора объединены в 16 — ти канальный. Старший разряд А3 выбирает один из 2 — ух мультиплексоров. Расширение разрядности мультиплексоров в общем случае реализуется их каскадным включением:

Здесь » Мультиплексорное дерево» содержит четыре четырёхвходовых мультиплексора MUX1 — MUX4 c запараллеленными адресными входами А0, А1, которыми одновременно выбирается один из входов всех четырёх элементов, а мультиплексор MUX5 кодом на адресных входах А2, А3 выбирает один из выходов Y — Y3. Таким образом, четырёхразрядный код на входах А0 — А3соединяется с входом только один из 16 входов (16 =24) D0 — D15.Демультиплексором называют устройство, в котором сигналы с одного информационного входа поступают в желаемой последовательности по нескольким выходам в зависимости от кода на адресных шинах. Таким образом, демультиплексор в функциональном отношении противоположен мультиплексору. Демультиплексоры обозначают через DMX или DMS:

При использовании КМОП — технологии можно построить двунаправленные ключи, которые обладают возможностью пропускать ток в обоих направлениях и передавать не только цифровые, но и аналоговые сигналы. Благодаря этому можно строить мультиплексоры — демультиплексоры, которые могут использоваться либо как мультиплексоры, либо как демультиплексоры. Мультиплексоры — демультиплексоры обозначаются через MX.

2.6. Примеры решения задач

Пример 1

Вычислить максимальное количество VC-12, которые можно разместить в цикле STM-64.

Решение:

Количество VC-12 в STM-1 – 63

Количество STM-1 в STM-64 – 64

Количество VC-12 в STM-64 – 63·64=4032

Пример 2

Сколько ячеек ATM (ячейка имеет размер 53 байта) можно разместить в VC-4.

Решение:

Емкость VC-4 – 2349 байт

Емкость информационной нагрузки VC-4 – 2340 байт

Число ячеек ATM –

Пример 3

Определить смежную сцепку, при помощи которой целесообразно передать цифровую последовательность, состоящую из 350 байт.

Решение:

Смежные сцепки определены для VC-2 и VC-4

Максимальная скорость сигнала, передаваемая в VC-2 –

= 6784 кбит/с

Скорость передачи 350 байт – кбит/с

Смежная сцепка для VC-2 имеет вид: VC-2-Xc.

Коэффициент сцепки –

Искомая сцепка – VC-2-4c

Виды мультиплексоров

Мультиплексор – это сетевой специальный прибор. У него несколько простых и управляющих входов и один выход. Наличие определенного числа таких входов определяется имеющимися требованиями пользователя. Обычно количество входов ограничивается максимальным количеством – 16. Сколько будет входов у мультиплексора, столько можно будет каналов для связи. Для обеспечения большего числа входов используют технологию каскадного дерева. Этим обеспечивается создание необходимого пользователю количества сетевых каналов связи на одном сетевом устройстве.

Мультиплексоры могут быть следующих типов:

• Цифровой мультиплексор. Такое устройство выполняет копирование сигналов на выходе. Входом и выходом при копировании сигнала не используется связь, работающая с помощью электрических импульсов.


• Аналоговый мультиплексор. У аналогового мультиплексора способ подключения, который используется для входа и выхода, отличается от подключения цифрового сетевого оборудования. Аналоговое сетевое оборудование использует для того, чтобы подключить вход и выход, соединение при помощи электрических импульсов.

2.5. Структура цикла STM

2.5.1. Структура цикла STM-1

Цикл или кадр (frame) STM-1, обычно представляют в виде матрицы, (270·9 байт), приведенной на рисунке 2.24, имеющей длительность T=125 мкс и скорость передачи B=155520 кбит/с.

Рисунок 2.24. Структура цикла STM-1

Первые 9 столбцов цикла STM-1 (9·9=81 байт) несут служебные сигналы. Строки 1-3 занимает заголовок RSOH (9·3=27 байт), а строки 5-9 заголовок – MSOH (9·5=45 байт). Четвертая строка отведена для AU PTR (9·1=9 байт). Остальные 261 столбцов цикла (261·9=2349 байт) предназначены для информационной нагрузки.

Данную структуру можно развернуть в виде одномерной выборки с периодом следования T=125 мкс, состоящей из 2430 байт. Такая развертка, представленная на рисунке 2.25, осуществляется построчно с 1 строки по 9.

Рисунок 2.25. Соответствие между одномерной и матричной структурами цикла STM-1

2.5.2. Структура цикла STM-N

Структура цикла STM-N, представленная в виде матрицы, приведена на рисунке 2.26. Данная матрица имеет формат 9 строк на 270·N столбцов (2430·N байт), имеет длительность T=125 мкс и скорость передачи B=155520·N кбит/с.

Рисунок 2.26. Структура цикла STM-N

STM-N всех уровней иерархий построены аналогично. 1/30 часть цикла STM-N занимают служебные сигналы (RSOH – 9·3·N=27·N байт, MSOH – 9·5·N=45·N байт, AU PTR – 9·1·N=9·N байт), остальные байты предназначены для информационной нагрузки.

STM-N образуется путем мультиплексирования STM-1, которое может осуществляться двумя способами: покаскадно и непосредственно.

При покаскадном мультиплексировании поток STM более высокого уровня иерархии получается путем объединения 4 STM предыдущего уровня иерархии, то есть, возможны следующие преобразования – 4·STM-1 → STM-4; 4·STM-4 → STM-16; 4·STM-16 → STM-64; 4·STM-64 → STM-256.

При непосредственном мультиплексировании поток STM-N можно получить путем объединения N потоков STM-1, то есть преобразованием N·STM-1→ STM-N, где N=16, 64, 256.

При непосредственном мультиплексировании используется чередование байтов, а при каскадном чередование групп байтов, при чем число байт в группе равно кратности мультиплексирования предыдущего каскада. Сравнение покаскадного и непосредственного мультиплексирования приведено на рисунке 2.27.

Рисунок 2.27. Сравнение непосредственного и покаскадного мультиплексирования на примере формирования STM-16

Выводы по подразделу

Цикл STM-1, который можно представить в одномерной или матричной форме имеет период следования T=125 мкс, скорость передачи B=155520 кбит/с и состоит из 2430 байт. Из 2430 байт – 2349 предназначены для информационной нагрузки, а 81 несут служебные сигналы.

Цикл STM-N состоит из 2430·N байт, имеет длительность T=125 мкс и скорость передачи B=155520·N кбит/с. При этом STM-N всех уровней иерархий строятся аналогично. STM-N можно образовать из STM-1 путем покаскадного или непосредственного мультиплексирования.

Вопросы для самоконтроля

  1. Какие элементы структуры мультиплексирования используются в SDH?
  2. Назначение и виды C, VC?
  3. Назначение TU, TUG, AU, AUG, AU и STM?
  4. Какое место занимают элементы структуры мультиплексирования на сетевой модели SDH?
  5. Какие операции производятся в структуре мультиплексирования SDH?
  6. Какие возможности обеспечивает структура мультиплексирования SDH?
  7. Что такое сцепки и зачем они применяются?
  8. Чем отличаются смежная и виртуальная сцепки?
  9. Сколько различных потоков европейской PDH можно преобразовать в STM-1?
  10. Какие этапы преобразования потоков E1, E3, E4 в STM-1
  11. Чем отличается асинхронное и синхронное размещение потоков?
  12. Для чего применяют сверхцикл?
  13. Каково назначение балластных байтов?
  14. Как определяется скорость передачи различных структур?
  15. Сколько байт в VC-12, VC-3, VC-4?
  16. Какая скорость передачи TU-12, TU-3, AU-3, AU-4?
  17. Сколько столбцов в TUG-2, TUG-3, AUG?
  18. Какова структура циклов STM-1, STM-N?
  19. В чем отличие непосредственного и покаскадного мультиплексирования?

Генератор форм сигналов Fluke 281-E 230 V

Это прибор, позволяющий получать сигналы различного вида – акустические, электрические, видео, пр. Он преобразовывает информацию в нужную нам форму.

Особенности и параметры

  • выбор нескольких соединенных или раздельных каналов;
  • скорость обработки – 40 млн. образцов в секунду;
  • преобразование функций частотой 16 МГц;
  • преобразование импульсов частотой 10 МГц;
  • расширенные функции для модуляции;
  • встроенный триггерный генератор;
  • интерфейсы GPIB, RS-232.

Генератор справляется с самыми сложными задачами. Это выгодное инвестирование для тех, кто использует оборудование такого типа.

Цену Fluke 281-E 230 V спрашивайте у оператора. На данный момент стоимость только по запросу.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий