Jump to content

    

масштабируемое решение для динамической конфигурации соединения

Тема перенесена из топика https://electronix.ru/forum/index.php?app=forums&module=forums&controller=topic&id=154924

 

Quote

 

Необходимо предложить масштабируемое решение на ПЛИС для динамической конфигурации соединения всех имеющихся  аналоговых контактов.

Например для 6 контактов

1 вариант (соединить все контакты - одна группа): 1+2+3+4+5+6

2 вариант (соединить все  четные и нечетные контакты - две группы): 1+3+5+6 и 2+4+6

3 вариант (2 группы) 1+2+3+5 и 2+6

4 вариант (3 группы) 1+5+6 и 2+4 и 3

......

Количество контактов в целевой задаче измеряется сотнями тысяч.

Поэтому реализация в виде демультиплексора не подходит, т.к. в ней большой процент бесполезных разомкнутых ключей. 

 

вроде бы для того, чтобы замкнуть всеми возможными способами N контактов понадобится что-то типа N**2/2 - N ключей. реализацию можно представить в виде квадратной сетки из проводов NxN где по вертикали и по горизонтали заходят эти контакты, а ключи, замыкающие вертикальные и горизонтальные "провода", образуют треугольник (верхняя часть например), смысла дублировать ключи во второй половине квадрата нет

это так?

если учитывать ограничения ПЛИС, на несколько сотен ножек управления, то огромную матрицу NxN можно разбить на кучу маленьких "треугольничков" по 300 ключей в каждом, коммутирующим квадратики n x n (не уверен, что прав, но лень думать) то есть ключей по любому понадобится сотни тысяч в квадрате, но их можно порезать на отдельные группы

вообще непонятно - зачем тут ПЛИС - нужны аналоговые ключи для коммутации и длинный сдвиговый регистр с загрузкой конфигурации

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я бы оценил количество ключей как N* Количество групп ибо чтобы замкнуть любые ключи в одну группу достаточно N ключей. 
Но вот сотня тысяч ключей это же какие офигенные утечки то будут.... даже для ключей с 1мкА получаем = утечку 100мА!!!! при всех разомкнутых ключах.

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 часов назад, yes сказал:

может было бы проще один раз написать здесь?

вроде бы для того, чтобы замкнуть всеми возможными способами N контактов понадобится что-то типа N**2/2 - N ключей. реализацию можно представить в виде квадратной сетки из проводов NxN где по вертикали и по горизонтали заходят эти контакты, а ключи, замыкающие вертикальные и горизонтальные "провода", образуют треугольник (верхняя часть например), смысла дублировать ключи во второй половине квадрата нет

это так?

если учитывать ограничения ПЛИС, на несколько сотен ножек управления, то огромную матрицу NxN можно разбить на кучу маленьких "треугольничков" по 300 ключей в каждом, коммутирующим квадратики n x n (не уверен, что прав, но лень думать) то есть ключей по любому понадобится сотни тысяч в квадрате, но их можно порезать на отдельные группы

Если взять 300Х300 то для коммутации 2-х контактов 299Х299 будут висеть в воздухе, расходуя элементы и порождая ненужные токи утечки.

Основная идея в том, чтобы добиться гибкой коммутации, при котором не будет неиспользуемых ключей. Или их будет совсем не много, не более 5%.

В предложенной схеме их более 99%...

16 часов назад, Hermound сказал:

Добавьте пожалуйста свой почтовый адрес для связи, подобную вещь только дня три назад отдал в производство.

Пишите в личку

Share this post


Link to post
Share on other sites

Посмотрите как строятся АТС. Но вы сразу должны определиться с максимально возможным количеством одновременно замкнутых линий.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, smart_pic said:

Посмотрите как строятся АТС

Это если ТС допускает применение AD-DA преобразования...

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, smart_pic сказал:

Посмотрите как строятся АТС

Подозреваю, что современные АТС коммутируют цифру, а мне нужен аналоговый сигнал...

Share this post


Link to post
Share on other sites

вы бы с количеством входов и вариантов определились для начала.

ну и параметры аналогового сигнала тоже было бы неплохо, а то вдруг там киловольты, пикоамперы или гигагерцы.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Методом дедукции, там ток и ноль вольт, автор уже вторую тему аналоговый суперкомпьютер мастерит.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, RXM сказал:

Подозреваю, что современные АТС коммутируют цифру, а мне нужен аналоговый сигнал...

Тогда смотрите, как делались АТС раньше, лет 30-40 назад, заодно узнаете, какой объем капитального строительства Вам светит, т.к. коммутация аналоговых контактов количеством "сотен тысяч" в формате всех-со-всеми это как раз задача по сложности сопоставимая с задачей телефонизации города-миллионника. Удачи Вам:)))

И да, как верно говорят выше, если в несказанных Вами мелких и незначительных деталях присутствую размерности В, А, ГГц, то ко всей затеи надо уверенно добавлять множитель M^N, где M и N >> 1.

9 часов назад, RXM сказал:

Основная идея в том, чтобы добиться гибкой коммутации, при котором не будет неиспользуемых ключей. Или их будет совсем не много, не более 5%.

Да? Так в чем конкретно суть Вашей идеи? Мы все во внимании...

Edited by Самурай

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 hours ago, RXM said:

Подозреваю, что современные АТС коммутируют цифру, а мне нужен аналоговый сигнал...

Современные , когда количество линий больше 100, используют коммутацию в цифре.

А до цифровой эпохи ?  Коммутировался аналоговый сигнал. И сейчас достаточно много матричных аналоговых коммутаторов.

Но при неизвестных входящих параметрах сигнала невозможно выбрать решение.

17 hours ago, RXM said:

Если взять 300Х300 то для коммутации 2-х контактов 299Х299 будут висеть в воздухе, расходуя элементы и порождая ненужные токи утечки.

Основная идея в том, чтобы добиться гибкой коммутации, при котором не будет неиспользуемых ключей. Или их будет совсем не много, не более 5%.

В предложенной схеме их более 99%...

Ну тут еще матан подтянется ... теория вероятности ...

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 hours ago, smart_pic said:

Ну тут еще матан подтянется ... теория вероятности ...

Тогда не матан, а дисмат.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 20.12.2019 в 18:38, RXM сказал:

для 6 контактов

1 вариант (соединить все контакты - одна группа): 1+2+3+4+5+6

2 вариант (соединить все  четные и нечетные контакты - две группы): 1+3+5+6 и 2+4+6

3 вариант (2 группы) 1+2+3+5 и 2+6

4 вариант (3 группы) 1+5+6 и 2+4 и 3

......

Количество контактов в целевой задаче измеряется сотнями тысяч

Итого, 6 шинных коммутаторов, потому что количество подключений произвольно, т.е. 6^2 аналоговых ключей и такого же размера регистр для управления ими, а для коммутации заявленного худшего случая, т.е. 900000 контактов, потребуется 100 млрд корпусов (7000 тонн) 8-канальных ключей, вроде MAX14662 и AD714, примерно на 200 млрд долларов.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 12/21/2019 at 2:04 PM, RXM said:

Если взять 300Х300 то для коммутации 2-х контактов 299Х299 будут висеть в воздухе, расходуя элементы и порождая ненужные токи утечки.

более чем вдвое меньше 299Х150, но квадратичную зависимость, по-моему, никакими хитростями не убрать. нужно ввести какое-то ограничение на коммутацию, структурировать возможности по соединению. ну и кроме логической конструкции, если дойдет до реализации с учетом физических законов, то там скорее всего не просто ключи понадобятся, а какая-то хитрая техника с усилением/компенсацией

On 12/22/2019 at 4:46 PM, Plain said:

Итого, 6 шинных коммутаторов, потому что количество подключений произвольно, т.е. 6^2 аналоговых ключей и такого же размера регистр для управления ими, а для коммутации заявленного худшего случая, т.е. 900000 контактов, потребуется 100 млрд корпусов (7000 тонн) 8-канальных ключей, вроде MAX14662 и AD714, примерно на 200 млрд долларов.

так как у нас нет задачи вывести каждую группу на определенный контакт, а просто замкнуть, то ключей требуется меньше (вдвое)

понятно, что практически это одно и то же, но если рассматривать как логическую задачку - можно ли проще?

для 6 ти контактов - х это ключ на пересечении проводов
  1 2 3 4 5 
6 x x x x x 
5 x x x x  
4 x x x 
3 x x 
2 x

например, чтобы замкнуть 134 25 6 понадобится замкнуть 3 ключа  
  1 2 3 4 5 
6  
5   o  
4 o 
3 o 
2 

кажется, что избыточность все еще есть...

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 12/23/2019 at 8:59 PM, yes said:

более чем вдвое меньше 299Х150, но квадратичную зависимость, по-моему, никакими хитростями не убрать. нужно ввести какое-то ограничение на коммутацию, структурировать возможности по соединению. ну и кроме логической конструкции, если дойдет до реализации с учетом физических законов, то там скорее всего не просто ключи понадобятся, а какая-то хитрая техника с усилением/компенсацией

так как у нас нет задачи вывести каждую группу на определенный контакт, а просто замкнуть, то ключей требуется меньше (вдвое)

понятно, что практически это одно и то же, но если рассматривать как логическую задачку - можно ли проще?


для 6 ти контактов - х это ключ на пересечении проводов
  1 2 3 4 5 
6 x x x x x 
5 x x x x  
4 x x x 
3 x x 
2 x

например, чтобы замкнуть 134 25 6 понадобится замкнуть 3 ключа  
  1 2 3 4 5 
6  
5   o  
4 o 
3 o 
2 

кажется, что избыточность все еще есть...

Похоже, что это пока самый оптимальный подход. Добавлю, что при всем гигантском объеме соединений есть ограничения на количества одного контакта - это около 170. Т.е. соединений у одного контакта может быть 1,2,3 ..170. Поэтому с 200 в принципе угадали ).

Не понятно как делать оптимизацию - чем меньше размер матрицы - тем меньше избыточность, но тем больше надо делать межматричных связей. Чем больше матрица - тем больше избыточность...  

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now