Brevet FR2649270A1 — publié le 19910104

Dispositif de protection pour système de transmission de signaux numériques La présente invention concerne un dispositif de protection pour système de transmission de signaux numériques en cas de panne af- fectant ces équipements. L'invention s'applique notamment à un système de trans- mission de signaux numériques entre un équipement terminal interro- gateur et "n" équipements terminaux répondeurs, dans lequel au moins les réponses aux interrogations s'effectuent sur un support de transmission commun aux "n" équipements répondeurs. Une telle configuration se rencontre par exemple dans le cas de transmission de signaux numériques entre un équipement terminal interrogateur et "n" équipements terminaux répondeurs réa- lisés sous forme de cartes regroupées dans un même châssis pour former un ensemble fonctionnel complexe tel qu'un ensemble multi- plexeur-démultiplexeuride signaux numériques, cette transmission étant par exemple effectuée en vue d'une centralisation, par la carte d'équipement interrogateur, d'informations d'alarmes relati- ves à certaines défaillances de fonctionnement des cartes d'équipe- ment répondeurs. Ces cartes d'équipement comportant des circuits logi- ques nécessitant pour leur fonctionnement une alimentation par une source de tension continue, il est généralement prévu sur chacune d'elles un fusible destiné à couper cette alimentation lorsque ces cartes sont exposées à un risque de détérioration, du fait de sur- tensions ou de surintensités par exemple. Ces coupures d'alimenta- tion correspondent aux pannes dont il a été question ci-dessus. Suivant la technologie des circuits logiques utilisés dans cet équipement un problème peut alors se poser. En effet, lorsqu'ils sont réalisés selon certaines technologies, telles que la technologie HCMOS, qu'il est en particulier très intéressant d'utiliser en raison de la faible consommation électrique et du coût modéré des circuits, ils peuvent, en l'absence d'alimentation proprement dite, continuer à être alimentés par les signaux numériques qui leur sont appliqués pour traitement, ce phénomène -2- étant connu sous le nom de phénomène d'auto-alimentation. Dans une configuration telle que décrite ci-dessus, comportant un support de transmission commun, ce phénomène d'auto-alimentation peut causer de graves perturbations, pouvant aller jusqu'à des dé- tériorations de circuits. En effet, il y a alors risque de réponse simultanée sur le support de transmission commun par plusieurs équipements répondeurs, soit directement du fait d'une panne affec- tant certains d'entre eux, soit indirectement du fait d'une panne affectant l'équipement interrogateur qui peut alors interroger si- multanément plusieurs équipements répondeurs. La présente invention a pour objet un dispositif de protection permettant d'apporter une solution à ce problème. Sui- vant l'invention, un dispositif de protection pour système de transmission de signaux numériques est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte dans au moins un des équipements terminaux de ce système un circuit logique assurant une mise de la sortie de cet équipement à l'état haute impédance ou à un potentiel déterminé en cas de coupure d'alimentation des circuits logiques formant cet équipement. D'autres objets et caractéristiques de la présente in- vention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, faite en relation avec les des- sins ci-annexés dans lesquels: - la figure 1 est un schéma d'un dispositif de protec- tion suivant l'invention - la figure 2 représente une variante de réalisation du schéma de la figure 1. Sur la figure 1 est représenté schématiquement le dis- positif de protection prévu dans l'équipement interrogateur 1 et dans l'un des équipements répondeurs, 21 les éléments du disposi- tif de protection prévus dans les autres équipements répondeurs 22....2n étant identiques à ceux prévus dans ce dernier et n'ayant pas été représentés pour une meilleure clarté du dessin. Les signaux d'interrogation CSl...CSn, élaborés dans l'équipement interrogateur par un ensemble de circuits.on repré- -3- sentés car ne faisant pas partie de l'invention, sont appliqués respectivement à n circuits logiques 31...3n réalisés en technolo- gie non sujette au phénomène d'auto-alimentation, en technologie TTL par exemple, et alimentés par une tension référencée VAPl obte- nue en aval d'un fusible 4 prévu sur cet équipement, une tension continue V alimentant ce fusible en amont. Les signaux d'interrogation obtenus en sortie de ces circuits logiques 31-3n sont respectivement appliqués aux équipe- ments répondeurs 21-2n par "n" fils 51-5n. En cas de rupture du fu- sible 4 de la carte d'équipement, ces circuits n'étant plus alimen- tés, un niveau de tension déterminé, caractéristique de cet état, est obtenu à la sortie de ces circuits. Inversement, les réponses des équipements répondeurs 21-2n'sont acheminées vers l'équipement interrogateur par un sup- port de transmission commun constitué ici par un bus 6 à "p" fils en parallèle et sont appliquées, à leur entrée dans cet équipement, à un circuit logique 7 pouvant être réalisé en technologie sujette ou non au phénomène d'auto-alimentation ( le problème se posant en effet ici de façon moins aigUe que pour l'accès au bus commun) et alimenté comme les circuits logiques 31-3n, c'est à dire alimenté seulement en l'absence de coupure d'alimentation par la tension VAPl. Le circuit logique 7 comporte autant de circuits logiques in- dividuels identiques qu'il y a de fils dans le bus, affectés chacun à l'un des fils du bus. les circuits logiques 31....3n et 7 présentant les ca- ractéristiques ainsi énoncées pourraient être formés directement par les circuits logiques terminaux de l'ensemble des circuits d'é- laboration des signaux d'interrogation CSl-CSn ou de traitement des données de réponse D des équipements répondeurs. Ces circuits logi- ques 31...3n et les circuits logiques individuels du circuit 7 sont par ailleurs, dans l'exemple considéré, constitués -par des inverseurs. Les données de réponse D, élaborées dans l'équipement répondeur 21 par un ensemble de circuits non représenté car ne fai- sant pas partie de l'invention, sont appliquées, avant leur trans- -4- mission sur le bus 6, à un circuit logique 8 muni d'une entrée EN de commande de validation ou de mise de sa sortie à l'état haute impédance. Ce circuit logique 8 est réalisé en technologie pouvant ou non être sujette au phénomène d'auto-alimentation (par exemple en technologie HCMOS ou TTL) et est alimenté par une tension VAV obtenue en amont d'un fusible 9 prévu sur cet équipement, une ten- sion continue V alimentant ce fusible en amont. Il est, comme le circuit 7, formé d'autant de circuits logiques individuels qu'il y a de fils dans le bus 6 et qu'il y a de fils pour lui appliquer les données D, affectés chacun à un fil d'application des données D et un fils du bus 6. Ces circuits logiques individuels, non représen- tés séparément, peuvent être constitués respectivement de circuits tampon trois états dont les entrées de commande de validation ou de mise à l'état haute impédance de leur sortie sont connectées en commun pour former une entrée de commande EN du circuit logique 8. Bien entendu, si la transmission depuis chaque équipe- ment répondeur vers l'équipement interrogateur s'effectuait en mode série sur un bus à un fil, les circuits logiques 7 et 8 seraient réduits chacun à un seul circuit individuel. Sur l'entrée EN de commande de validation ou de mise à l'état haute impédance du circuit logique 8 est appliqué un signal obtenu en sortie d'un circuit logique 10 de détection de coinciden- ce entre une interrogation de cet équipement par l'équipement in- terrogateur et une absence de rupture du fusible 9, la validation du circuit logique 8 devant être assurée en cas de détection de coïncidence et la mise de sa sortie à l'état haute impédance devant être assurée en cas contraire. Ce circuit logique 10 est également réalisé en techno- logie pouvant être ou non sujette au phénomène d'auto-alimentation, et alimenté en permanence par la tension VAV obtenue en amont du fusible 9. Dans l'exemple considéré, ce circuit logique 10 est une porte "non ET". Une des entrées,A, de cette porte est connectée à la sortie d'un circuit 11 de détection de coupure d'alimentation affectâ t l'équi- -5- pement répondeur 21, c'est à dire de détection de rupture du fusi- ble 9, formé en l'occurence par la mise simultanée, sur le point A, d'une part de la tension VAP2 en aval du fusible 9, d'autre part de la tension à l'une des bornes d'une résistance R2 dont l'autre borne est à la tension de référence OV. Une autre entrée, B, de cette porte reçoit le signal d'interrogation relatif à l'équipement répondeur considéré, en l'occurence le signal CS1, via un circuit 12 d'identification de rupture du fusible 4, prévu sur l'équipement interrogateur, à une absence d'interrogation. Ce circuit 12 est en l'occurence constitué par la mise simultanée, sur le point B, d'une part du signal d'in- terrogation, d'autre part du potentiel à l'une des bornes d'une ré- sistance RI dont l'autre borne est au potentiel de référence OV. Il peut y avoir avantage à choisir un circuit logique 8 réalisé en technologie sujette au-phénomène d'auto-alimentation,par exemple en technologie HCMOS, et un circuit logique 10 réalisé en technologie non sujette au phénomène d'auto-alimentation, par exem- ple en technologie TTL. En effet les circuits logiques réalisés en technologie TTL ont, en contrepartie de leur faible temps de propagation, l'in- convénient d'être onéreux, et de consommer beaucoup, ce dernier in- convénient étant particulièrement sensible pour des circuits logi- ques comme le circuit 8 réalisant une fonction de mise de leur sor- tie à l'état haute impédance. La réalisation du circuit 10 en tech- nologie TTL permet alors de limiter le temps de propagation global qui risquerait, sinon, de devenir critique vis à vis de l'équipe- ment interrogateur en attente de réponse. Par ailleurs le choix pour le circuit logique 10 de la même technologie que celle du cir- cuit logique 31 évite d'avoir à effectuer entre ces deux circuits une adaption de niveaux logiques qui serait relativement complexe du fait de la présence du circuit d'identification 12. Dans le cas o le circuit logique 8 est réalisé en technologie HCMOS et o le circuit logique 10 est réalisé en tech- nologie TTL, l'adaption des niveaux logiques "1" qu'il y a alors à effectuer entre ces deux circuits est réalisée à l'aide d'une ré- -6- sistance R4 connectée au point commun à la sortie du circuit logi- que 10 et à l'entrée de validation du circuit logique 8, l'autre borne de la résistance R4 étant au potentiel VAV d'amont du fusible 9. En cas de rupture du fusible 4 de l'équipement interro- gateur, les circuits logiques 31 à 3n et 7 de cet équipement n'é- tant plus alimentés, mais étant réalisés en technologie non sujette au phénomène d'auto-alimentation, aucun risque d'interrogation si- multanée des équipements répondeurs ne se produit. Par ailleurs les équipements répondeurs identifiant cette rupture de fusible à une absence d'interrogation, aucune ré- ponse n'est émise vers l'équipement interrogateur. En cas de rupture du fusible 9 d'un équipement répon- deur, les circuits logiques 8 et 10 de cet équipement continuant à être alimentés pour assurer la mise à l'état haute impédance de la sortie de cet équipement, aucun risque de réponse de cet équipe- ment, dû au phénomène d'auto-alimentation pouvant l'affecter, ne se produit, et un éventuel conflit d'accès au bus commun est ainsi évité. Une résistance R3 peut par ailleurs être prévue sur l'entrée d'alimentation du circuit logique 8, pour limiter le cou- rant d'alimentation de ce circuit non protégé par fusible. Comme représenté sur la figure 1, le dispositif de pro- tection prévu sur l'équipement interrogateur peut par ailleurs com- porter un circuit 13 de détection de coupure d'alimentation affec- tant un équipement répondeur interrogé, c'est-à-dire de détection de rupture du fusible 9 de l'équipement répondeur interrogé. Ce circuit 13 comporte, en parallèle sur chaque borne d'entrée du cir- cuit logique 7 reliée à un fil du bus 6, une résistance telle que R5 alimentée par la tension VAP1 obtenue en aval du fusible 4. Cet- te résistance R5 impose, au moment de la réponse de l'équipement répondeur affecté par une rupture de fusible et ayant par conse- quent sa sortie à l'état haute impédance, un niveau logique déter- miné sur la borne d'entrée correspondante du circuit logique 7. L'alimentation en permanence des deux circ its logi- -7- ques 8 et 10 risquant, avec une probabilité faible mais non nul- le,de provoquer une dégradation de ces circuits, il peut être avan- tageux d'utiliser la variante de réalisation décrite maintenant en relation avec la figure 2. Sur cette figure, l'alimentation des circuits 8 et 10 est prise sur chacun des équipements répondeurs en aval du fusible 9 et non plus en amont, et il est par ailleurs prévu une alimentation supplémentaire de ces circuits par la ten- sion obtenue en aval du fusible 4 de l'équipement interrogateur. Deux diodes Dl et D2 permettent un couplage de ces deux alimenta- tions, ces diodes étant connectées par l'une de leur bornes à l'en- trée d'alimentation des circuits 8 et 10, et par l'autre borne, respectivement en aval du fusible 4 et du fusible 9. Une autre solution consisterait à assurer l'alimenta- tion des circuits logiques 8 et 10 par la tension obtenue en aval d'un fusible exclusivement affecté à ces circuits. -8- Revendications 1. Dispositif de protection pour système de transmission de signaux numériques, caractérisé en ce qu'il comporte dans au moins un des équipements terminaux de ce système un circuit logique assurant une mise de la sortie de cet équipement à l'état haute impédance ou à un potentiel déterminé en cas de coupure d'alimentation des circuits logiques formant cet équipement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit circuit logique est réalisé en technologie non sujette au phénomène d'autoalimentation et est alimenté seulement en l'absence de coupu- re d'alimentation affectant l'équipement considéré. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ce circuit logique est ur. inverseur. 4. Dispositif selon la rev:endicazion 1, caractérisé en ce que ledit circuit logique est réalisé en technologie sujette ou non au phéno- mène d'auto-alimentation, est alimenté en l'absence et en présence de coupure d'alimentation affectant l'équipement considéré, et est muni d'une entrée de commande assurant soit une mise de sa sortie à l'état haute impédance, soit une validation de ce circuit, et en ce que ledit dispositif comporte en outre, dans l'équipement consi- déré, un circuit de détection de coupure d'alimentation affectant cet équipement, commandant en cas de détection de coupure d'alimen- tation la mise à l'état haute impédance de la sortie du circuit lo- gique à entrée de commande. 5. Dispositif selon la revendication 1, pour transmission de si- gnaux numériques entre un équipement interrogateur et "n" équipe- ments répondeurs, lesdits équipements répondeurs étant interrogés à tour de r8le sur "n" supports de transmission distincts et répon- dant sur un support de transmission commun, caractérisé en ce qu'il comporte dans l'équipement interrogateur "n" circuits logiques suivant la revendication 2, associés respectivement à ces "n" supports. 6. Dispositif selon la revendication 1, pour transmission de si- gnaux numériques entre un équipement interrogateur et "n" équipe- ments répondeurs, lesdits équipements répondeurs étant interrogés à -9- tour de rôle sur "n" supports de transmission distincts et répon- dant sur un support de transmission commun, caractérisé en ce qu'il comporte dans chaque équipement répondeur un circuit logique à en- trée de commande et un circuit de détection de coupure d'alimenta- tion suivant et la revendication 4, et en ce que ledit circuit de détection de coupure d'alimentation est relié à l'entrée de comman- de du circuit logique à entrée de commande à travers un circuit de détection de coïncidence entre une interrogation concernant l'équi- pement répondeur considéré et une absence de coupure d'alimentation affectant cet équipement, ledit circuit de détection de coïncidence commandant la validation du circuit logique à entrée de commande en cas de détection de coïncidence et la mise de la sortie de celui-ci à l'état haute impédance dans le cas contraire. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit circuit de détection de coincidence est constitué par un circuit logique réalisé en technologie sujette ou non au phénomène d'au- to-alimentation, et alimenté en l'absence et en présence de coupure d'alimentation de l'équipement considéré. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit circuit de détection de coïncidence est une porte logique du type "non ET". 9. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que, dans le cas o les coupures d'alimentation consistent en des ruptures de fusibles prévus sur lesdits équipements, lesdits circuits logiques dans l'équipement interrogateur sont alimentés par la tension obtenue en aval du fusible prévu sur cet équipement. 10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que dans le cas o les coupures d'alimentation consistent en des ruptures de fusibles prévus sur lesdits équipements, dans chaque équipement répondeur le circuit logique à entrée de commande et le circuit de détection de coincidence de détection sont alimentés par la tension obtenue en amont du fusible prévu sur 1' équipement répondeur considéré. 11. Dispositif selon les revendications 8 et 10, caractérisé en ce que le circuit de détection de coupure d'alimentation est consti- -10- tué par un circuit analogique réalisant une mise simultanée de l'u- ne des entrées de cette porte logique d'une part au potentiel obte- nu en aval du fusible de l'équipement considéré, d'autre part au potentiel d'une borne d'une résistance reliée par son autre borne au potentiel de référence. 12. Dispositif suivant les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que ledit circuit de détection de coiïncidence reçoit les interroga- tions relatives à l'équipement répondeur considéré à travers un circuit d'identification de présence de coupure d'alimentation de l'équipement interrogateur à une absence d'interrogation par cet équipement. 13. Dispositif suivant les revendications 8 et 12, caractérisé en ce que ledit circuit d'identification est constitué par un circuit analogique réalisant une mise simultanée sur l'une des entrées de cette porte logique, d'une part de la sortie du circuit logique correspondant de l'équipement interrogateur, d'autre part du potentiel sur une borne d'une résistance reliée par son autre borne au potentiel de référence. 14. Dispositif suivant les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comporte dans l'équipement interrogateur un circuit de dé- tection de coupure d'alimentation affectant l'équipement répondeur interrogé. 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit circuit de détection de coupure d'alimentation affectant l'é- quipement répondeur interrogé comporte un circuit analogique réali- sant une mise en parallèle, sur chaque borne d'entrée de l'équi- pement interrogateur reliée audit support de transmission commun, d'une résistance mise par ailleurs à un potentiel déterminé. 16. Dispositif selon l'une de revendications 6 à 8, caractérisé en ce que dans le cas o les coupures d'alimentation consistent en des ruptures de fusibles prévus sur lesdits équipements, le circuit lo- gique à entrée de commande et ledit circuit de détection de coinci- dence dans un équipement répondeur sont alimentés simultanément par la tension obtenue en aval du fusible sur l'équipement répondeur considéré et par la tension obtenue en aval du fusible prévu sur -11- l'équipement interrogateur. 17. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que dans le cas o les coupures d'alimentation consistent en des ruptures de fusibles prévus sur lesdits équipements, le circuit logique à entrée de commande et ledit circuit de détection de coin- cidence dans un équipement répondeur sont alimentés simultanément par la tension obtenue en aval d'un fusible que leur est exclusi- vement affecté dans l'équipement répondeur considéré.