БЛОК КОДОВЫЙ СМЕННЫЙ Российский патент 2013 года по МПК G06K19/04 

Изобретение относится к технике защиты различных объектов от доступа посторонних лиц, в частности к носителям информации.

Известен блок сменный кодовый (см. патент РФ №2382410, кл. G06K 19/07, опубл. 20.02.2010, Бюл. №5), содержащий соединитель, блок сопряжения, блок формирования импульса записи и блок памяти. Первые вход и выход блока сопряжения соединены соответственно с выходом и входом соединителя. Вход и первый выход блока управления соединены соответственно со вторым выходом и вторым входом блока сопряжения, а второй выход блока управления соединен с входом блока формирования импульса записи, выход которого соединен с входом блока памяти. Группа входов/выходов и две группы входов блока памяти соединены, соответственно, с группой входов/выходов и двумя группами выходов блока управления.

Недостатками известного устройства являются ограниченная надежность, обусловленная большим количеством дискретных элементов в блоке формирования импульса записи и низкой помехозащищенностью устройства, недостаточный объем памяти для обработки больших объемов информации.

Вышеуказанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.

Достигаемым техническим результатом является повышение надежности блока кодового сменного, а также увеличение объемов хранимой информации.

Для достижения технического результата в блоке кодовом сменном, содержащем блок управления, первая и вторая группы выходов которого соединены соответственно с первой и второй группами входов блока памяти, группа входов/выходов которого соединена с группой входов/выходов блока управления, вход и первый выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом блока сопряжения, вторые вход и выход которого соединены с первыми входом и выходом соединителя, новым является то, что дополнительно введены фильтр и блок программирования, группа выходов которого соединена с группой входов блока управления, второй выход которого соединен со входом блока программирования, группа входов и выход которого соединены с группой выходов и вторым входом соединителя, третий выход которого соединен со входом фильтра, группа входов, четвертый и пятый выходы соединителя являются группой входов и первым, вторым выходом устройства.

Указанная совокупность существенных признаков позволяет повысить надежность блока кодового сменного за счет уменьшения количества дискретных элементов путем исключения блока формирования импульса записи и введения фильтра, повышающего помехозащищенность устройства.

На фиг.1 представлена функциональная схема блока кодового сменного, на фиг.2 представлена схема блока сопряжения, на фиг.3 - схема блока управления, на фиг.4 - схема блока программирования, на фиг.5 - схема фильтра.

Блок кодовый сменный (фиг.1) содержит блок управления 1, первая и вторая группы выходов которого соединены соответственно с первой и второй группами входов блока памяти 2, группа входов/выходов которого соединена с группой входов/выходов блока управления 1, вход и первый выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом блока сопряжения 3, вторые вход и выход которого соединены с первыми входом и выходом соединителя 4, отличающийся тем, что дополнительно введены фильтр 5 и блок программирования 6, группа выходов которого соединена с группой входов блока управления 1, второй выход которого соединен со входом блока программирования 6, группа входов и выход которого соединены с группой выходов и вторым входом соединителя 4, третий выход которого соединен со входом фильтра 5, группа входов, четвертый и пятый выходы соединителя 4 являются группой входов и первым, вторым выходом устройства.

В частности блок сопряжения 3 (фиг.2) содержит резисторы 7-13, транзисторы 14.1 и 14.2 и микросхемы 15.1 и 15.2. Первый 16 и третий 18 входы блока 2 сопряжения соединены с шинами питания (+5 В и Общий, соответственно), второй вход 17 и первый выход 19 соединены с входом и выходом соединителя 1, второй выход 20 и четвертый вход 21 соединены с входом и первым выходом блока управления 1. Вход 16 через резистор 8 соединен с коллектором транзистора 14.1 и через микросхему 15.1 с выходом 20, а через резистор 10 - с коллектором транзистора 14.2. Эмиттер транзистора 14.2 соединен с шиной 18 Общий и через резистор 13 соединен со своей базой. Вход 17 через резистор 7 подключен к базе транзистора 14.1 и через резистор 9 к шине 18 Общий, к которой подключен эмиттер транзистора 14.1. Вход 21 через последовательно соединенные микросхему 15.2 и резистор 12 подключен к базе транзистора 14.2, коллектор которого через резистор 11 подключен выходу 19.

Блок управления 1 (фиг.3) содержит резисторы 22-37, микроконтроллер 38 и резонатор 39. Первые вход и выход микроконтроллера 38 соединены с блоком 2 сопряжения. Второй выход и группа входов микроконтроллера 38 соединены с блоком программирования 6. Третий выход микроконтроллера 38 подключен к первому выводу резонатора 39, четвертый выход - подключен ко второму выводу резонатора 39. Каждый вход/выход группы входов/выходов и каждый выход первой группы выходов микроконтроллера 38 соединен через соответствующий резистор 22-37 с шиной питания (+5 В) и непосредственно с блоком памяти 2. Вторая группа выходов микроконтроллера 38 соединена с блоком памяти 2.

Блок программирования 6 (фиг.4) содержит блок согласующий 40, набор диодов 41, блок сброса 42 и микросхемы 43.1, 43.2. Первый выход и группа входов блока согласующего 40 соединены с входом и группой выходов соединителя 4. Второй выход блока согласующего 40 соединен с первым выводом набора диодов 41, второй вывод набора диодов соединен с общей шиной (Общий). Третий вывод набора диодов 41 соединен через блок сброса 42 с шиной питания (+5 В), с общей шиной (Общий) и через микросхемы 43.1, 43.2 соединен с блоком управления 1.

Фильтр 5 (фиг.5) содержит конденсаторы 44-46, дроссель 47. Вход 48 фильтра 5 соединен через конденсатор 44 с общей шиной (Общий) и через дроссель с шиной питания 49 (+5 В). Конденсаторы 45, 46 первым выводом соединены с шиной питания 49 (+5 В), а вторым выводом с общей шиной (Общий).

Блок кодовый сменный (фиг.1) работает следующим образом.

Перед началом работы блок кодовый сменный подключается к устройству управления (на фигурах не показано). Обмен информацией производится через блок сопряжения 3 и соединитель 4 по двухпроводной линии связи (на фигурах не показана) в дуплексном режиме обмена при помощи команд, имеющих в общем виде следующий формат: код операции, имя операнда, размерность, данные. Код операции определяет тип выполняемой команды. Имя операнда предназначено для поиска операнда, размерность - для определения его размера. Имя операнда и размерность размещается во внутренней памяти блока управления 1, а данные в блоке памяти 2. После подключения указанных цепей к соединителю 4 из устройства управления в блок управления 1 поступает команда выбора модуля, по которой производится поиск модуля в блоке управления 1 и блоке памяти 2. При условии нахождения данного модуля из устройства управления поступает команда чтения, по которой производится передача данных из блока памяти 2. При поступлении команды записи модуля с устройства управления в блок управления 1 проводится запись имени модуля и размерности во внутреннюю память блока управления 1, а данных в блок памяти 2. По этой команде блок управления 1 формирует информационные и управляющие сигналы на выводах блока памяти 2. По окончании записи блок управления 1 передает в устройство управления команду об окончании записи данных, а устройство управления передает в блок управления 1 команду сравнения переданных данных с записанными данными. В случае положительного результата сравнения блок управления 1 передает в устройство управления сообщение об окончании команды записи.

Блок сопряжения 3 (фиг.2) работает следующим образом.

Блок сопряжения 3 служит для согласования управляющих и ответных команд в двухпроводной линии связи и начинает работать сразу после подачи напряжения (+5 В) на соответствующие выводы. Появление информационного сигнала низкого уровня напряжения (признак начала информационного обмена) на входе 17 приводит к запиранию транзистора 14.1 и формированию на его коллекторе сигнала высокого уровня напряжения, поступающего на вход микросхемы 15.1. Микросхема 15.1 инвертирует полученный сигнал и передает его в блок управления 1. Информационный сигнал низкого уровня напряжения (признак начала информационного обмена) на входе 21 блока 2 сопряжения инвертируется микросхемой 15.2, преобразуясь в сигнал высокого уровня напряжения, который, поступая в базу транзистора 14.2 сигнала низкого уровня напряжения, который передается на выход 19 блока сопряжения 3.

Блок управления 1 (фиг.3) работает следующим образом.

После подачи напряжения питания (+5 В) микроконтроллер 38 начинает свою работу под управлением программы, находящейся в нем. Микроконтроллер 38 производит обмен информацией с блоком сопряжения 3 и блоком памяти 2 через соответствующие выводы. Для обращения к блоку памяти 2 микроконтроллер 38 формирует адрес, по которому производится обращение. Резисторы 27…37 являются нагрузкой выводов данных и адресных выводов, имеющих открытый выход.

Блок программирования 6 (фиг.4) работает следующим образом.

При программировании блока кодового сменного данные и команды управления поступают от внешнего устройства программирования (на фигурах не показан) через соединитель 4, блок согласующий 40 к блоку управления 1. Внешнее устройство программирования формирует сигнал сброса, который через соединитель 4, блок согласующий 40, набор диодов 41, блок сброса 42, микросхемы 43.1, 43.2 передается к блоку управления 1.

Фильтр 5 (фиг.5) представляет собой П-образный LC-фильтр, позволяющий добиться повышения помехозащищенности блока кодового сменного. Через фильтр 5 происходит подача напряжения питания (+5 В) на блок программирования 6, блок сопряжения 3, блок управления 1 и блок памяти 2 (на фигурах не показано).

Соединитель 4 (фиг.1) может быть представлен вилкой РПММ1-11Ш1-В. Блок памяти 2 (фиг.1) может быть выполнен на микросхеме 1638РР1АУ. В качестве микросхем 15.1, 15.2 (фиг.2), 43.1, 43.2 (фиг.4) может быть использована микросхема 1554ТЛ2. Блок согласующий 40 (фиг.4) может быть выполнен с использованием микросхемы 1554ЛА3. Микроконтроллер 38 (фиг.3) может быть выполнен на микросхеме 1882ВЕ53У.

Проведены испытания блока кодового сменного, которые подтвердили его работоспособность. Объем хранимой информации в блоке кодовом сменном по сравнению с прототипом увеличен в 32 раза.

Изобретение относится к технике защиты различных объектов от доступа посторонних лиц, в частности к носителям информации. Техническим результатом является повышение надежности и срока службы блока кодового сменного за счет уменьшения количества дискретных элементов и введения фильтра, повышающего помехозащищенность устройства. Блок кодовый сменный содержит блок управления, первая и вторая группы выходов которого соединены соответственно с первой и второй группами входов блока памяти, группа входов/выходов которого соединена с группой входов/выходов блока управления, вход и первый выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом блока сопряжения, вторые вход и выход которого соединены с первыми входом и выходом соединителя, введены фильтр и блок программирования, группа выходов которого соединена с группой входов блока управления, второй выход которого соединен со входом блока программирования, группа входов и выход которого соединены с группой выходов и вторым входом соединителя, третий выход которого соединен со входом фильтра, группа входов, четвертый и пятый выходы соединителя являются группой входов и первым, вторым выходом устройства. 5 ил.

Блок кодовый сменный, содержащий блок управления, первая и вторая группы выходов которого соединены соответственно с первой и второй группами входов блока памяти, группа входов/выходов которого соединена с группой входов/выходов блока управления, вход и первый выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом блока сопряжения, вторые вход и выход которого соединены с первыми входом и выходом соединителя, отличающийся тем, что дополнительно введены фильтр и блок программирования, группа выходов которого соединена с группой входов блока управления, второй выход которого соединен со входом блока программирования, группа входов и выход которого соединены с группой выходов и вторым входом соединителя, третий выход которого соединен со входом фильтра, группа входов, четвертый и пятый выходы соединителя являются группой входов и первым, вторым выходами устройства.