УСТРОЙСТВО СВЯЗИ С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ И СИСТЕМАМИ Российский патент 2015 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к средствам обработки цифровых данных, области защиты от несанкционированного доступа к информации и может быть использовано для обработки и преобразования информации.

Известно устройство связи с внешними устройствами и системами (см. патент РФ № 2400805 от 17.11.2008 г., опубликовано 27.09.2010 г., бюл. № 29), содержащее первое, второе, третье и четвертое процессорные устройства, устройство коммутации, источник питания, первый и второй блоки долговременной энергонезависимой памяти, первый, второй и третий приемопередатчики, первое, второе, третье и четвертое устройства связи, блок самоконтроля. Первая группа входов-выходов устройства коммутации соединена с первой группой входов-выходов устройства связи. Вторая группа входов-выходов устройства связи соединена с первой группой входов-выходов процессорного устройства. Вторая группа входов-выходов процессорного устройства соединена с группой входов-выходов блока долговременной энергонезависимой памяти. Вторая группа входов-выходов устройства коммутации соединена с первой группой входов-выходов устройства связи. Вторая группа входов-выходов устройства связи соединена с первой группой входов-выходов процессорного устройства. Вторая группа входов-выходов процессорного устройства соединена с группой входов-выходов блока долговременной энергонезависимой памяти. Третья группа входов-выходов устройства коммутации соединена с первой группой входов-выходов устройства связи. Вторая группа входов-выходов устройства связи соединена с первой группой входов-выходов процессорного устройства. Вторая группа входов-выходов процессорного устройства соединена с первой группой входов-выходов приемопередатчика. Вторая группа входов-выходов приемопередатчика является первой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами. Четвертая группа входов-выходов устройства коммутации соединена с первой группой входов-выходов устройства связи. Вторая группа входов-выходов устройства связи соединена с первой группой входов-выходов процессорного устройства. Вторая группа входов-выходов процессорного устройства соединена с первой группой входов-выходов приемопередатчика. Вторая группа входов-выходов приемопередатчика является второй группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами. Пятая, шестая, седьмая, восьмая и девятая группы входов-выходов устройства коммутации являются третьей, четвертой, пятой, шестой и седьмой группами входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами соответственно. Первая группа входов-выходов приемопередатчика является восьмой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами. Вторая группа входов-выходов приемопередатчика соединена с третьей группой входов-выходов процессорного устройства. Четвертая группа входов-выходов процессорного устройства соединена с первой группой входов-выходов блока самоконтроля. Вторая группа входов-выходов блока самоконтроля является девятой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами. Источник питания подключен к указанным устройствам, блокам и приемопередатчикам устройства связи с внешними устройствами и системами. Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и, поэтому, выбрано в качестве наиболее близкого аналога.

Недостатками известного устройства являются недостаточное быстродействие в связи с устаревшей элементной базой и ограниченные функциональные возможности, а именно, невозможность преобразования цифровой информации из-за ограниченного набора алгоритмов обработки и операций над цифровыми данными в команды управления и сбора данных, отсутствие в устройстве технической возможности приема, обработки и выдачи команд управления и сбора данных по линиям связи с заданным числом внешних устройств одновременно.

Решаемой технической задачей является создание более быстродействующего устройства связи с внешними устройствами и системами, которое может использоваться для приема, преобразования и выдачи команд управления и сбора данных по линиям связи с заданным числом внешних устройств одновременно.

Техническими результатами, на достижение которых направлено заявляемое изобретение, являются расширение функциональных возможностей и обеспечение возможности приема и выдачи команд управления и сбора данных по линиям связи с заданным числом внешних устройств одновременно.

Данные технические результаты достигаются тем, что в устройстве связи с внешними устройствами и системами, содержащем источник питания, процессорное устройство, первая группа входов-выходов которого соединена с группой входов-выходов блока долговременной энергонезависимой памяти, а вторая группа входов-выходов соединена с первой группой входов-выходов блока самоконтроля, вторая группа входов-выходов которого является первой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами, третья группа входов-выходов процессорного устройства соединена с первой группой входов-выходов приемопередатчика, вторая группа входов-выходов которого является второй группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами, четвертая группа входов-выходов процессорного устройства соединена с первой группой входов-выходов устройства связи, вторая группа входов-выходов которого соединена с первой группой входов-выходов устройства коммутации, вторая, третья и четвертая группы входов-выходов которого являются соответственно третьей, четвертой и пятой группами входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами соответственно, новым является то, что дополнительно введены, по крайней мере, два канала сопряжения, первая группа входов-выходов каждого канала сопряжения является соответствующей шестой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами, вторая группа входов-выходов каждого канала сопряжения соединена с соответствующей пятой группой входов-выходов процессорного устройства, шестая группа входов-выходов которого является седьмой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами, пятая группа входов-выходов устройства коммутации является восьмой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами, при этом каждый канал сопряжения включает устройство сопряжения и приемопередатчик, первая группа входов-выходов которого является первой группой входов-выходов канала сопряжения, а вторая группа входов-выходов соединена с первой группой входов-выходов устройства сопряжения, вторая группа входов-выходов которого является второй группой входов-выходов канала сопряжения, каждые устройства, блоки и приемопередатчики соответствующими выводами соединены с соответствующими выводами источника питания.

Введение каналов сопряжения позволяет обеспечить прием, преобразование и выдачу команд управления и сбора данных по линиям связи с несколькими внешними устройствами одновременно. Один из каналов сопряжения предназначен для подключения к управляемым приборам, количество которых определяется конфигуратором. Остальные каналы сопряжения предназначены для подключения к внешним системам управления. Указанная совокупность существенных признаков позволяет управлять заданным количеством внешних приборов и обеспечивать необходимые преобразования принятых команд управления и сбора данных и выдачу их во внешние системы, устройства и блоки, что расширяет функциональные возможности.

Кроме того, использование новой элементной базы позволяет обеспечить высокое быстродействие устройства связи с внешними устройствами и системами.

На фигуре представлена функциональная схема устройства связи с внешними устройствами и системами, включающая четыре канала сопряжения с внешними устройствами.

Устройство связи с внешними устройствами и системами содержит процессорное устройство 1, устройство 2 коммутации, источник питания 3, блок 4 долговременной энергонезависимой памяти, четыре канала сопряжения 5, 6, 7, 8, приемопередатчик 9, устройство 10 связи, блок 11 самоконтроля.

Первая группа входов-выходов процессорного устройства 1 соединена с группой входов-выходов блока 4 долговременной энергонезависимой памяти, а вторая группа входов-выходов соединена с первой группой входов-выходов блока 11 самоконтроля. Вторая группа входов-выходов блока 11 самоконтроля является первой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами. Третья группа входов-выходов процессорного устройства 1 соединена с первой группой входов-выходов приемопередатчика 9, вторая группа входов-выходов которого является второй группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами. Четвертая группа входов-выходов процессорного устройства 1 соединена с первой группой входов-выходов устройства 10 связи, вторая группа входов-выходов которого соединена с первой группой входов-выходов устройства 2 коммутации. Вторая, третья, четвертая и пятая группы входов-выходов устройства 2 коммутации являются соответственно третьей, четвертой, пятой и восьмой группами входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами соответственно. Первая группа входов-выходов каждого канала сопряжения 5 (6, 7, 8) является соответствующей шестой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами. Вторая группа входов-выходов каждого канала сопряжения 5 (6, 7, 8) соединена с соответствующей пятой группой входов-выходов процессорного устройства 1. Шестая группа входов-выходов процессорного устройства 1 является седьмой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами.

Каждый канал сопряжения 5 (6, 7, 8) включает устройство сопряжения 12 (13, 14, 15) и приемопередатчик 16 (17, 18, 19). Первая группа входов-выходов приемопередатчика 16 (17, 18, 19) является первой группой входов-выходов канала сопряжения 5 (6, 7, 8), а вторая группа входов-выходов соединена с первой группой входов-выходов устройства сопряжения 12 (13, 14, 15). Вторая группа входов-выходов устройства сопряжения 12 (13, 14, 15) является второй группой входов-выходов канала сопряжения 5 (6, 7, 8).

Источник питания 3 соответствующими выводами подключен к указанным устройствам, блокам и приемопередатчикам устройства связи с внешними устройствами и системами (на фигуре не показано).

Процессорное устройство 1 обеспечивает взаимное функционирование всех устройств, блоков и приемопередатчиков устройства связи с внешними устройствами и системами. Схемотехнически процессорное устройство 1 построено на микропроцессорной элементной базе, имеющей гибкую систему команд и позволяющей реализовать широкие функциональные возможности. Процессорное устройство 1 может быть реализовано на микропроцессоре 1882ВЕ53У. В качестве постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) для хранения управляющей программы микропроцессора выбрана микросхема памяти 1632РТ1Т. В качестве оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) применяется микросхема 1635РУ1Т. Адресная шина и шина данных построены на регистре и двух буферах серии 1554ТБМ. Для выработки разрешающих сигналов управления путем комбинирования старших адресов в процессорном устройстве 1 применены один дешифратор и одна микросхема 3И-НЕ серии 1554ТБМ. Схема для выработки сбросного импульса, приведения в исходное состояние микропроцессора и защиты от помех, при включении питания устройства управления, коммутации и связи реализована на двух триггерах Шмитта - инверторах и транзисторе из сборки 2Т3130Б9. Пятые группы входов-выходов процессорного устройства 1 содержат обычную шину данных, сигналы управления и вызова. Четвертая группа входов-выходов процессорного устройства 1 содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи. Третья группа входов-выходов процессорного устройства 1 содержит буферизированную шину данных, сигналы управления и сигналы чтения-записи. Шестая группа входов-выходов процессорного устройства 1 содержит сигналы управления и обеспечивает начальную установку конфигурации устройства связи с внешними устройствами и системами. Вторая группа входов-выходов процессорного устройства 1 содержит сигналы управления и буферизированную шину данных. Первая группа входов-выходов процессорного устройства 1 содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи.

Устройство 2 коммутации предназначено для обеспечения информационного обмена устройства связи с внешними устройствами и системами через процессорное устройство 1 и устройство 10 связи по последовательным двухпроводным линиям связи с внешними приборами. Схема коммутации двухпроводных линий связи может быть реализована на одном регистре 1554ИР35 ТБМ и четырех коммутаторах аналоговых сигналов 249КП4БТ. Вентили и инверторы управляющих сигналов выполнены на логических элементах серии 1554 ТБМ. Источники тока для линий связи с внешними приборами реализованы на транзисторах 2Т830Г, стабилитронах 2С133А и резисторах. Схема дистанционного включения питания устройства связи с внешними устройствами и системами и определения инициатора обмена информацией выполнена на четырех реле типа РЭК81, одном реле типа РПС46-1, одном регистре типа 1554ИР22 ТБМ и резисторах. Первая группа входов-выходов устройства 2 коммутации содержит сигналы дистанционного включения питания устройства связи с внешними устройствами и системами, сигналы управления, сигналы чтения-записи. Вторая группа входов-выходов устройства 2 коммутации содержит сигналы чтения-записи, дистанционного включения питания устройства связи с внешними устройствами и системами и обеспечивает взаимодействие с внешними приборами А. Третья группа входов-выходов устройства 2 коммутации содержит сигналы чтения-записи, дистанционного включения питания устройства связи с внешними устройствами и системами и обеспечивает взаимодействие с внешними приборами Б. Четвертая группа входов-выходов устройства 2 коммутации содержит сигналы чтения-записи и обеспечивает взаимодействие с внешними приборами В, Г и Д. Пятая группа входов-выходов устройства 2 коммутации содержит сигналы чтения-записи и обеспечивает взаимодействие с внешним прибором Е.

Источник питания 3 предназначен для преобразования входного напряжения в напряжения, необходимые для питания устройства связи с внешними устройствами и системами. Для обеспечения электропитанием всех блоков и цепей устройства связи с внешними устройствами и системами выбраны модули питания промышленного изготовления серии СПН.

Блок 4 долговременной энергонезависимой памяти обеспечивает запись и хранение преобразованной принятой от внешних устройств цифровой информации. Блок 4 долговременной энергонезависимой памяти может быть реализован на одной микросхеме 1644РС1 ТБМ и двух резисторах. Группа входов-выходов блока 4 долговременной энергонезависимой памяти содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи.

Приемопередатчик 9 обеспечивает обмен информацией между устройством связи с внешними устройствами и системами и внешней системой связи. Преобразование параллельной восьмиразрядной шины данных в последовательный интерфейс осуществляют две микросхемы приемопередатчика 1002ХЛ1. Для выполнения операций чтения-записи данных и управления приемопередатчиками 1002ХЛ1 применены четыре регистра серии 1554 ТБМ. Дистанционное включение питания устройства связи с внешними устройствами и системами перед началом его обмена информацией с внешней системой связи обеспечивают два реле РЭК81 и регистр 1554ИР22 ТБМ. Гальваническую развязку по питанию при взаимодействии устройства связи с внешними устройствами и системами обеспечивают оптроны: шесть элементов 3ОТ126А и четыре элемента 249ЛП1А. Первая группа приемопередатчика 9 содержит буферизированную шину данных, сигналы управления и сигналы чтения-записи. Вторая группа входов-выходов содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи и обеспечивает взаимодействие устройства связи с внешними устройствами и системами с внешней системой связи.

Устройство 10 связи обеспечивает обмен цифровой информацией по последовательным двухпроводным линиям связи (старт-стопным кодом с восемью информационными битами) между устройством связи с внешними устройствами и системами и внешними приборами А, Б, В, Г, Д и Е. Схема приемопередатчика для обмена цифровой информацией устройства управления и связи с внешними приборами выполнена на оптронах 3ОТ110Б и 249ЛП1А, трех транзисторах из сборки 1НТ251А. Первая группа входов-выходов устройства 10 связи содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи. Вторая группа входов-выходов устройства 10 связи содержит сигналы дистанционного включения питания устройства связи с внешними устройствами и системами, сигналы управления и сигналы чтения-записи.

Блок 11 самоконтроля обеспечивает автономную проверку функционирования устройства связи с внешними устройствами и системами при подключении специального жгута самоконтроля. В состав схемы блока 11 самоконтроля входят два регистра 1554ИР22 ТБМ, обеспечивающие прием и контроль информации при проведении самоконтроля устройства связи с внешними устройствами и системами. Первая группа входов-выходов блока 11 самоконтроля содержит сигналы управления и буферизированную шину данных. Вторая группа входов-выходов блока 11 самоконтроля содержит тестовые сигналы.

Устройство 12 сопряжения обеспечивает взаимодействие процессорного устройства 1 с приемопередатчиком 16. Схема преобразования параллельной шестнадцатиразрядной шины данных в последовательный высокоскоростной интерфейс построена на микросхеме протокольного контроллера мультиплексного канала 1895ВА1Т. Схема управления режимами работы микросхемы 1895ВА1Т на микросхемах 1554ТЛ2, 1554ЛА1. Схема выработки тактовой частоты для микросхемы 1895ВА1Т выполнена на микросхеме ГК108-П-12 МГц. Первая группа входов-выходов устройства 12 сопряжения содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи. Вторая группа входов-выходов устройства 12 сопряжения содержит обычную шину данных, сигналы управления и вызова.

Устройство 13 сопряжения обеспечивает взаимодействие процессорного устройства 1 с приемопередатчиком 17. Схема преобразования параллельной шестнадцатиразрядной шины данных в последовательный высокоскоростной интерфейс построена на микросхеме протокольного контроллера мультиплексного канала 1895ВА1Т. Схема управления режимами работы микросхемы 1895ВА1Т на микросхемах 1554ТЛ2, 1554ЛА1. Схема выработки тактовой частоты для микросхемы 1895ВА1Т выполнена на микросхеме ГК108-П-12 МГц. Первая группа входов-выходов устройства 13 сопряжения содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи. Вторая группа входов-выходов устройства 13 сопряжения содержит обычную шину данных, сигналы управления и вызова.

Устройство 14 сопряжения обеспечивает взаимодействие процессорного устройства 1 с приемопередатчиком 18. Схема преобразования параллельной шестнадцатиразрядной шины данных в последовательный высокоскоростной интерфейс построена на микросхеме протокольного контроллера мультиплексного канала 1895ВА1Т. Схема управления режимами работы микросхемы 1895ВА1Т - на микросхемах 1554ТЛ2, 1554ЛА1. Схема выработки тактовой частоты для микросхемы 1895ВА1Т выполнена на микросхеме ГК108-П-12 МГц. Первая группа входов-выходов устройства 14 сопряжения содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи. Вторая группа входов-выходов устройства 14 сопряжения содержит обычную шину данных, сигналы управления и вызова.

Устройство 15 сопряжения обеспечивает взаимодействие процессорного устройства 1 с приемопередатчиком 19. Схема преобразования параллельной шестнадцатиразрядной шины данных в последовательный высокоскоростной интерфейс построена на микросхеме протокольного контроллера мультиплексного канала 1895ВА1Т. Схема управления режимами работы микросхемы 1895ВА1Т на микросхемах 1554ТЛ2, 1554ЛА1. Схема выработки тактовой частоты для микросхемы 1895ВА1Т выполнена на микросхеме ГК108-П-12 МГц. Первая группа входов-выходов устройства 15 сопряжения содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи. Вторая группа входов-выходов устройства 15 сопряжения содержит обычную шину данных, сигналы управления и вызова.

Приемопередатчик 16 обеспечивает взаимодействие процессорного устройства 1 через устройство 12 сопряжения с внешними приборами Ж. Обмен информацией производится в соответствии с требованиями ГОСТ Ρ 52070-2003 «Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей». Схема дистанционного включения питания внешних приборов Ж реализована на одном регистре 1554ИР35ТБМ, одном четырехканальном коммутаторе тока 1109КТ4Б и одном реле РПС32А. Схема сопряжения устройства связи с внешними устройствами и системами с магистральным каналом реализована на одном приемопередатчике манчестерского кода 5559ИН67Т, одном трансформаторе ТИЛ6-В и двух согласующих резисторах. Вторая группа входов-выходов приемопередатчика 16 содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи. Первая группа входов-выходов приемопередатчика 16 содержит сигналы чтения-записи и обеспечивает взаимодействие устройства связи с внешними устройствами и системами с внешними приборами Ж по магистральному каналу.

Приемопередатчик 17 обеспечивает взаимодействие процессорного устройства 1 через устройство 13 сопряжения с внешней системой управления А. Схема дистанционного включения питания устройства связи с внешними устройствами и системами и определения инициатора выполнена на одном реле типа РЭК81, одном реле типа РПС46-1, одном регистре типа 1554ИР22 ТБМ и резисторах. Обмен информацией производится в соответствии с требованиями ГОСТ Ρ 52070-2003 «Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей». Схема сопряжения устройства связи с внешними устройствами и системами с магистральным каналом реализована на двух приемопередатчиках манчестерского кода 5559ИН67Т, двух трансформаторах ТИЛ6-В и шести согласующих резисторах. Вторая группа входов-выходов приемопередатчика 17 содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи. Первая группа входов-выходов приемопередатчика 17 содержит сигналы чтения-записи и обеспечивает взаимодействие устройства связи с внешними устройствами и системами с внешней системой управления А по магистральному каналу.

Приемопередатчик 18 обеспечивает взаимодействие процессорного устройства 1 через устройство сопряжения 14 с внешней системой управления Б. Схема дистанционного включения питания устройства связи с внешними устройствами и системами и определения инициатора выполнена на одном реле типа РЭК81, одном реле типа РПС46-1, одном регистре типа 1554ИР22 ТБМ и резисторах. Обмен информацией производится в соответствии с требованиями ГОСТ Ρ 52070-2003 «Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей». Схема сопряжения устройства связи с внешними устройствами и системами с магистральным каналом реализована на двух приемопередатчиках манчестерского кода 5559ИН67Т, двух трансформаторах ТИЛ6-В и шести согласующих резисторах. Вторая группа входов-выходов приемопередатчика 18 содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи. Первая группа входов-выходов приемопередатчика 18 содержит сигналы чтения-записи и обеспечивает взаимодействие устройства связи с внешними устройствами и системами с внешней системой управления Б по магистральному каналу.

Приемопередатчик 19 обеспечивает взаимодействие процессорного устройства 1 через устройство 15 сопряжения с внешней системой управления В. Схема дистанционного включения питания устройства связи с внешними устройствами и системами и определения инициатора выполнена на одном реле типа РЭК81, одном реле типа РПС46-1, одном регистре типа 1554ИР22 ТБМ и резисторах. Обмен информацией производится в соответствии с требованиями ГОСТ Ρ 52070-2003 «Интерфейс магистральный последовательный системы электронных модулей». Схема сопряжения устройства связи с внешними устройствами и системами с магистральным каналом реализована на одном приемопередатчике манчестерского кода 5559ИН67Т, одном трансформаторе ТИЛ6-В и трех согласующих резисторах. Вторая группа входов-выходов приемопередатчика 19 содержит сигналы управления и сигналы чтения-записи. Первая группа входов-выходов приемопередатчика 19 содержит сигналы чтения-записи и обеспечивает взаимодействие устройства связи с внешними устройствами и системами с внешней системой управления В по магистральному каналу.

Устройство связи с внешними устройствами и системами работает следующим образом.

В выключенном состоянии устройство связи с внешними устройствами и системами находится в дежурном режиме. Источник питания 3 выдает питание на входные цепи устройства связи с внешними устройствами и системами, которые обеспечивают дистанционное включение питания устройства связи с внешними устройствами и системами.

Дистанционное включение питания устройства связи с внешними устройствами и системами может осуществляться от внешних приборов А или Б, внешней системы связи, внешних систем управления А, Б или В. При каждом включении питания устройства связи с внешними устройствами и системами считывает с внешнего конфигуратора информацию и сохраняет ее в процессорном устройстве 1 до выключения питания устройства связи с внешними устройствами и системами. Считанная с конфигуратора информация необходима устройству связи с внешними устройствами и системами для определения количества и типов подключенных к нему внешних приборов Ж.

При включении питания устройства связи с внешними устройствами и системами от внешних приборов А или Б поступает команда в устройство 2 коммутации, которое обеспечивает включение питания устройства связи с внешними устройствами и системами. Одновременно, устройство 2 коммутации через устройство 10 связи выдает в процессорное устройство 1 информацию об инициаторе обмена информацией с устройства связи с внешними устройствами и системами - приборах А или Б, а процессорное устройство 1, в свою очередь, выдает в устройство 2 коммутации команду на подключение двухпроводных линий связи к приборам А или Б.

При включении питания устройства связи с внешними устройствами и системами от внешних приборов А, устройство связи с внешними устройствами и системами считывает с внешнего конфигуратора информацию, сохраняет ее в процессорном устройстве 1 и выдает через канал 5 сопряжения в приборы Ж сигнал на дистанционное включение питания приборов Ж и команду для определения их состояния и готовности к работе. Полученная от приборов Ж информация поступает в процессорное устройство 1, где анализируется и сохраняется. Устройство связи с внешними устройствами и системами выдает через устройство 10 связи и устройство 2 коммутации во внешние приборы А сигнал о готовности к работе и приему информации. Получив от устройства связи с внешними устройствами и системами сигнал о готовности его к приему информации, внешние приборы А через устройство 2 коммутации и устройство 10 связи выдают пакет цифровой информации (ИНФОРМАЦИЯ), которая поступает в процессорное устройство 1. Процессорное устройство 1 определяет тип и назначение принятой ИНФОРМАЦИИ и выдает через устройство 10 связи в устройство 2 коммутации команду для подключения двухпроводных линий связи к внешнему прибору В (прибору Е), а в прибор В (прибор Е) выдает команду для получения дополнительной цифровой информации (ИНФОРМАЦИЯ Д), необходимой для преобразования полученной ранее ИНФОРМАЦИИ. Процессорное устройство 1, используя полученную ИНФОРМАЦИЮ Д, выполняет преобразование ИНФОРМАЦИИ, полученной ранее от внешних приборов А. Выполнив необходимое преобразование ИНФОРМАЦИИ, процессорное устройство 1 записывает преобразованную информацию (ИНФОРМАЦИЯ П) в блок 4 долговременной энергонезависимой памяти и выдает во внешние приборы А данные об удачном результате преобразования, а во внешний прибор В команду для сохранения результата (положительный/отрицательный) преобразования. Затем питание устройства связи с внешними устройствами и системами отключается.

При включении питания устройства связи с внешними устройствами и системами от внешних приборов Б, устройство связи с внешними устройствами и системами считывает с внешнего конфигуратора информацию и сохраняет ее в процессорном устройстве 1. Устройство связи с внешними устройствами и системами выдает через устройство 10 связи и устройство 2 коммутации во внешние приборы Б сигнал о готовности к работе и приему информации. Получив от устройства связи с внешними устройствами и системами сигнал о готовности его к приему информации, внешние приборы Б через устройство 2 коммутации и устройство 10 связи выдают пакет данных, который поступает в процессорное устройство 1. Процессорное устройство 1 выдает через устройство 10 связи в устройство 2 коммутации команду для подключения двухпроводных линий связи к внешнему прибору В, а в прибор В выдает полученные от внешних приборов Б данные и команду для их сохранения. Затем питание устройства связи с внешними устройствами и системами отключается.

При необходимости работы с прибором Г (прибором Д) с выдачей команд управления (КОМАНД У) в приборы Ж включение питания устройства связи с внешними устройствами и системами осуществляется от внешних приборов А. Устройство связи с внешними устройствами и системами считывает с внешнего конфигуратора информацию, сохраняет ее в процессорном устройстве 1 и выдает через канал 5 сопряжения в приборы Ж сигнал на дистанционное включение питания приборов Ж и команду для определения их состояния и готовности к работе. Полученная от приборов Ж информация поступает в процессорное устройство 1, где анализируется и сохраняется. Устройство связи с внешними устройствами и системами выдает через устройство 10 сопряжения и устройство 2 коммутации во внешние приборы А сигнал о готовности к работе и приему ИНФОРМАЦИИ. Получив от устройства связи с внешними устройствами и системами сигнал о готовности его к приему ИНФОРМАЦИИ, внешние приборы А через устройство 2 коммутации и устройство 10 связи выдают ИНФОРМАЦИЮ, которая поступает в процессорное устройство 1. Процессорное устройство 1 определяет назначение принятой ИНФОРМАЦИИ и выдает через устройство 10 связи в устройство 2 коммутации команду для подключения двухпроводных линий связи к внешнему прибору Г (прибору Д), а в прибор Г (прибор Д) выдает команду для получения служебной цифровой информации (ИНФОРМАЦИЯ С). Процессорное устройство 1, используя полученные ИНФОРМАЦИЮ и ИНФОРМАЦИЮ С, формирует КОМАНДЫ У, определяет номера и типы приборов Ж, для которых предназначается ИНФОРМАЦИЯ С. Устройство связи с внешними устройствами и системами через канал 5 сопряжения выдает КОМАНДЫ У и ИНФОРМАЦИЮ С в задаваемые ИНФОРМАЦИЕЙ внешние приборы Ж. Затем питание устройства связи с внешними устройствами и системами отключается.

При включении питания устройства связи с внешними устройствами и системами от внешней системы связи, устройство связи с внешними устройствами и системами считывает с внешнего конфигуратора информацию и сохраняет ее в процессорном устройстве 1. Устройство связи с внешними устройствами и системами выдает через приемопередатчик 9 во внешнюю систему связи сигнал о готовности к работе и приему ИНФОРМАЦИИ. Получив от устройства связи с внешними устройствами и системами сигнал о готовности его к приему информации, внешняя система связи через приемопередатчик 9 выдает ИНФОРМАЦИЮ, которая поступает в процессорное устройство 1. Процессорное устройство 1 определяет тип и назначение принятой ИНФОРМАЦИИ и выдает через устройство 10 связи в устройство 2 коммутации команду для подключения двухпроводных линий связи к внешнему прибору В (прибору Е), а в прибор В (прибор Е) выдает команду для получения дополнительной цифровой информации (ИНФОРМАЦИЯ Д), необходимой для преобразования полученной ранее ИНФОРМАЦИИ. Процессорное устройство 1, используя полученную ИНФОРМАЦИЮ Д, выполняет преобразование ИНФОРМАЦИИ, полученной ранее от внешней системы связи. Выполнив необходимое преобразование ИНФОРМАЦИИ, процессорное устройство 1 записывает преобразованную информацию (ИНФОРМАЦИЯ П) в блок 4 долговременной энергонезависимой памяти и выдает во внешнюю систему связи данные об удачном результате преобразования, а во внешний прибор В команду для сохранения результата (положительный/отрицательный) преобразования. Затем питание устройства связи с внешними устройствами и системами отключается.

Внешняя система управления А (система управления Б, система управления В) выдает в устройство связи с внешними устройствами и системами команду на дистанционное включение питания, которая поступает в приемопередатчик 17 (приемопередатчик 18, приемопередатчик 19) обеспечивающий включение питания устройства связи с внешними устройствами и системами и выдающий через устройство 13 сопряжения (устройство 14 сопряжения, устройство 15 сопряжения), в процессорное устройство 1 информацию об инициаторе обмена информацией с устройством связи с внешними устройствами и системами - о внешней системе управления А (системе управления Б, системе управления В). Процессорное устройство 1, проанализировав информацию об инициаторе обмена с устройством связи с внешними устройствами и системами, выдает через канал 6 сопряжения (канал 7 сопряжения, канал 8 сопряжения) во внешнюю систему управления А (систему управления Б, систему управления В) сигнал о готовности устройства связи с внешними устройствами и системами к приему информации. Внешняя система управления А (система управления Б, система управления В) выдает в приемопередатчик 17 (приемопередатчик 18, приемопередатчик 19) пакет цифровой информации (ИНФОРМАЦИЯ У). Затем приемопередатчик 17 (приемопередатчик 18, приемопередатчик 19) передает полученную ИНФОРМАЦИЮ У в устройство 13 сопряжения (устройство 14 сопряжения, устройство 15 сопряжения), которое сообщает процессорному устройству 1 о поступлении ИНФОРМАЦИИ У. Процессорное устройство 1 выдает в устройство 13 сопряжения (устройство 14 сопряжения, устройство 15 сопряжения) запрос, по которому устройство 13 сопряжения (устройство 14 сопряжения, устройство 15 сопряжения) передает в процессорное устройство 1 ИНФОРМАЦИЮ У. Проанализировав полученную ИНФОРМАЦИЮ У, процессорное устройство 1 проверяет наличие необходимой ИНФОРМАЦИИ Π в блоке 4 долговременной энергонезависимой памяти. При отсутствии необходимой ИНФОРМАЦИИ П, процессорное устройство 1 сообщает через канал 6 сопряжения (канал 7 сопряжения, канал 8 сопряжения) системе управления А (системе управления Б, системе управления В) об отказе в выдаче ИНФОРМАЦИИ П. При наличии ИНФОРМАЦИИ Π и, обработав ИНФОРМАЦИЮ У, процессорное устройство 1 через канал 5 сопряжения выдает пакет цифровой информации, содержащий управляющие команды и ИНФОРМАЦИЮ П, в приборы Ж.

Результаты выполнения управляющих команд с использованием ИНФОРМАЦИИ Π (РЕЗУЛЬТАТЫ) приборы Ж выдают в процессорное устройство 1 (канал 5 сопряжения). Затем внешняя система управления А (система управления Б, система управления В) выдает в процессорное устройство 1 через канал 6 сопряжения (канал 7 сопряжения, канал 8 сопряжения) команду на выдачу РЕЗУЛЬТАТОВ. Обработав вышеуказанную команду, процессорное устройство 1 выдает РЕЗУЛЬТАТЫ через канал 6 сопряжения (канал 7 сопряжения, канал 8 сопряжения) во внешнюю систему управления А (систему управления Б, систему управления В). Затем питание устройства связи с внешними устройствами и системами отключается.

При получении устройством связи с внешними устройствами и системами команд на дистанционное включение питания от нескольких внешних систем управления А, Б и В одновременно, процессорное устройство 1 отслеживает поступление сигналов от устройств сопряжения 13, 14 и 15 о наличии принятой информации от внешних систем управления А, Б и В и координирует и распараллеливает процессы выдачи управляющих команд и обмена информацией с приборами Ж, внешними системами управления А, Б и В через каналы сопряжения 5, 6, 7 и 8.

Внутренняя структура построения устройства связи с внешними устройствами и системами позволяет, при необходимости, увеличить количество подключаемых к процессорному устройству каналов сопряжения до восьми без ущерба производительности и быстродействию устройства связи с внешними устройствами и системами.

Изготовлен лабораторный макет устройства связи с внешними устройствами и системами, испытания которого подтвердили осуществимость и достижение заявленного технического результата.

Изобретение относится к средствам обработки цифровых данных, области защиты от несанкционированного доступа к информации и может быть использовано для обработки и преобразования информации. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, повышении быстродействия за счет одновременной обработки данных по линиям связи с заданным числом внешних устройств одновременно. Устройство связи с внешними устройствами и системами содержит процессорное устройство, устройство коммутации, источник питания, блок долговременной энергонезависимой памяти, четыре канала сопряжения, приемопередатчик, устройство связи, блок самоконтроля. 1 ил.

Устройство связи с внешними устройствами и системами, содержащее источник питания, процессорное устройство, первая группа входов-выходов которого соединена с группой входов-выходов блока долговременной энергонезависимой памяти, а вторая группа входов-выходов соединена с первой группой входов-выходов блока самоконтроля, вторая группа входов-выходов которого является первой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами, третья группа входов-выходов процессорного устройства соединена с первой группой входов-выходов приемопередатчика, вторая группа входов-выходов которого является второй группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами, четвертая группа входов-выходов процессорного устройства соединена с первой группой входов-выходов устройства связи, вторая группа входов-выходов которого соединена с первой группой входов-выходов устройства коммутации, вторая, третья и четвертая группы входов-выходов которого являются соответственно третьей, четвертой и пятой группами входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами соответственно, отличающееся тем, что дополнительно введены, по крайней мере, два канала сопряжения с внешними устройствами, первая группа входов-выходов каждого канала сопряжения является соответствующей шестой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами, вторая группа входов-выходов каждого канала сопряжения соединена с соответствующей пятой группой входов-выходов процессорного устройства, шестая группа входов-выходов которого является седьмой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами, пятая группа входов-выходов устройства коммутации является восьмой группой входов-выходов устройства связи с внешними устройствами и системами, при этом каждый канал сопряжения включает устройство сопряжения и приемопередатчик, первая группа входов-выходов которого является первой группой входов-выходов канала сопряжения, а вторая группа входов-выходов соединена с первой группой входов-выходов устройства сопряжения, вторая группа входов-выходов которого является второй группой входов-выходов канала сопряжения, каждые устройства, блоки и приемопередатчики соответствующими выводами соединены с соответствующими выводами источника питания.