Устройство для обмена информацией Советский патент 1983 года по МПК G06F3/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

1

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам обмена информацией, и может быть иопользовано в цифровых вычислительных машинах и системах для обмена данными между устройствами ввода - вывода и каналами ввода- вывода.

Известны устройства для обмена данными, содержащие канал ввода - вывода, первые вход и выход которого являются соответственно входом и выходом устройства, основную и дополнител ную группы абонентов, многоканальный блок разрешения сеанса связи, блок обнаружения сбоя, первый и второй блоки усилителей Ц 13

Недостатком данного устройства яв ляется ограниченная область его прим&нения, обусловленная тем, что оно не позволяет использовать общий парк дополнительных групп абонентов для работы с несколькими каналами ввода - выводс возможностью измене(шя конфигурашш системы с помощью переключения этих

групп абонентов между несколькими каналами.

Наиболее близким к предлагаемому по сущности технического решения ji&ляется устройство для обмена информации, содержащее каналы ввода- вывода, первые входы и выходы которых являюо ся соответствующими входами и выхо дами устройства, блоки канальных усилитедей, К блоков выбора канала, б;1оки абонентских усилителей, блоки обнаруж&ния сбоя, многоканальные блоки разрешения сеанса связи, блок дополнительных групп абонентов,состоящий из К групп абонентов,и блок основных групп абонентов, состоящий из М групп абонентов, причем первый выход i -ой группы абонентов блока основных групп абонентов соединен с вторым входом 1 -го канала вводавывода и первым входом и выходом г -го блока абонентских усилителей, первый вход - с вторым выходом -i -го . ла ввода- вывода и первым входом i -го блока канальных усилителей, а вторые вход и выход - соответственно с первы ми выходом и входом i -X многоканаль ного блока разрешения сеанса связи и блока обнаружения сбоя, выход которого подключен к третьему входу i -го кана ла ввода- вывода, соединенного третьим выходом с вторым входок многоканальнс ог блока разрешения связи, второй и третий оды. которого подключены соот ветственно к Первому выхоау блока канальных усилителей и второму выходу блока абонентскик усипитепей, первая группа входов которого подключена к первым выходам соответствующих групп абонен тов 6jioKa дополнительных групп абонентов, вторые выходы которых под1шюче ны к первой группе входов блока обнаружения сбоя ( i 1, М), вход j - го блока вб1бора канала сое- динен с вторым выходом а - го блока канальных усилителей ( j - 1. К), а i -и выход - с - ми входами вторых групп входов - X блока абонентс ких усигаггелей и блока обнаруже шя сбоя и j - ми входами групп входов i - ых блока канальных усшштелей и мно1Х)канального блока разрешения сеанса связи, группа выходов которого соединена с - ми входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, группа выходов i - го блока ка1 льных усилителей соединена с- i - ми входами элементов ИЛИ второй группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих групп абонентов блока дополнительных групп абонентов, вторы- -мн входами соединенных с соответствую щими выходами элементов ИЛИ первой грутшы, причем блок выбора канала содержит переключательный элемент, бло кирующий элемент И и М формирователей сигналов управления каналов, каждый из которых включает триггер, соединенный первым входом с выходом эле мента ИПИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго эяементов И, первые входы которых соединены с выходом первого элемента НЕ, а вторые соответственно с выходом блокирующего элемента И и входом второго элемента НЕ, подключенного выходом к второму входу триггера, - е выход переключате ного элемента,вход группы входов,вход блоюфующего элемента И и выход блока соединены соответственно с входами второго и первого элементов НЕ, с вторым и первым выходами триггера формирователя сигналов управления каналов ( г 1, М) (I2J . Недостаток этого устройства состоит в большом количестве оборудования и сложной структуре, что обусловлено раопараллеливанием лишаи выборки на все группы абонентов, подключенные к данному каналу, в отступление от требования интерфрейоа ввода- вывода ОСТ4 ГО 304 000 о последовательности прохождения ЛИШЕН выборки через все абоненты, поаключенные к ценному каналу ввоаавывоца. Цель изобретения - сокращение затрат оборудования. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее М каналов ввод- вывода, первые входы и выходы которых являются соответствующими входами и выходами устройства, блок основных абонентов, включающий М групп основных абонентов, блок дополнительных абонентов, включающий К групп допол5штельных абонентов, М блоков канальных и абоне}1тских усилителей, два блока элементов ИЛИ, К блоков выбора канала и М многоканальных блоков разрешения сеанса связи, причем второй выход 1 го канала ввода- вывода ( -j 1, М) соединен с первыми входами 1 - го блока канальных усилителей и 1 - и группы основных абонентов, первый выход которой соединен со вторым входом 1 - го канала вводавывода и выходом 1 - го блока абонеи- тских усилителей, группа выходов ч - го блока канальных усилителей соединена с -i - и группой входов первого блока. элементов ИЛИ, - и выход ( j 1, К) которого соединен с первым входом j - и групгш дополнительных абонеHTOBj выход I - го блока канальных усилителей соединен с - и входами каждого блока выбора канала, i - е выходы которых соединены с вторым входок i - го блока канал.ьных усилителей и с первыми входами 1-х блока абонентских усилителей и многоканальных блоков разрешения сеанса связи, второй выход -f - и группы основ- ных абонентов соединен с вторым входом i го многоканального блока разрешения сеанса связи, группа выходов которого соединена с -j - и группой входов второго блока элементов ИЛИ, - и выход которого соединен с вторым входом J - и группы дополнительных абонентов, введен блок усилителей - приемников, причем третий выход - го канала ввода- вывода соединен с вторым входом iL - и группы основных абонентов, а третдй вход - с выходом 1-го блока многоканального блока разрешения сеанса связи, группа входов которого подключена к первой группе выходов блока усилителей - приемников, вторая группа выходов которого соединена с группами входов блоков абонентских усилителей, а j - е входы первой и второй групп входов - соответственно с первым и вторым выходами j - и группы дополнительных абонентов. Каждый многоканальный блок разрешения сеанса связи содержит К узлов коммутации, усилитель- передатчик, усилитель- прие ник, нормально замкнутый и нормально разомкнутый переключательные элементы причем первый вход - го узла комму/тадии (j 1, К) соединены с первым входом блока, второй вход - с j - ым входом группы входов блока, первый выход - с j - м выходом .группы выходов блока, а второй выход - с третьим входом 3+ 1- го узла коммутации, второй выход К- го узла коммутации динен через усилитель- передатчик с выходом блока, третий вход первого узла коммутации подключен через усилитель- приемник к выходу нормально разомкнутого переключательного элемент входом соединенного с вторым входом блока и через нормально замкнутый переключательный элемент с выходом блока. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема многоканального блока разрешения сеанса связи; на фиг, 3 - электрическая схема блока абонентских усилителей; на фиг. 4 и 5 - функциональные схемы блоков основных и дополнительных групп абонентов; на фиг. 6, 7 и 8 - электрические схемы блока канальных усилителей и блоков элементов ИЛИ; на фиг. 9 функциональная схема блока выбора каналов. Устройство содержит (фиг. 1) блок 1 основных групп абонентов, блок 2 дополнительных групп абонентов; блоки 3канальных усилителей, блоки 6-8 абонен тских усилителей, многоканальные блоки 9 - 11 разрешения сеанса связи, блоки 12 и 13 элементов ИЛИ, блок 14 усилителей- приемников, блоки 15-17 выбора канала, каналы 18 - 2О вводавывода, каждый многоканальный блок разрешения сеанса связи содержит (фиг. нормально разомкнутый переключательны 10 1« элемент 21, нормально замкнутый переключательный элемент 22, усилителе - приемник 23, усилитель- передатчик 24, узлы 25 -27 коммутации, каждый из которых содержит элемент НЕ 28, элементы И 29-31 и элемент ИЛИ 32. блок 6-8 абонентских усилителей содержит (фиг. 3) усилителиприемники 33 - 41 на каждую разрядную шилу каждого из К входов группы входов блока, элементы ИЛИ 42 - 44 и усияители- передатчики 45 - 47, число которых равно числу разрядных шин абонента, входы 48 и 49, выход 50. Блок 1 основных групп абонентов (ф„,, 4) содержит-группы 51 - 53 абонентов, каждая из которых включает в себя абоненты 54 - 57. Блок 2 дополнительных групп абонентов (фиг. 5) содержит шесть групп 58 - 6О абонентов, каждая из которых включает в себя абоненты 61 - %4. блок 3-5 канальных усилителей (фиг. 6) содержит усилителиприемники 65 - 67, число которых pai „ разрядных шин интерфейса меж выходом канала и первым столько же гругш 68 -7О , элементов И 71 - 73. Число элемен. р р дополнительных абонентов блока 2, причем выход Ьлока, связанный с линией интерфейса. Смена состояния, подключен к выходу усилителя- приемника 67. Блок 12 элементов ИЛИ (ф.иг. 7) состоит из К групп 74 - 76 объедине-. ния, каждая из которых соцержит элементы ИЛИ 77 - 79 и усилители- передатчики 80 - 82, число которых равно числу усилителей- приемников 65 - 67 блока канальных усилителей (фиг. 6). Блок 13 элементов ИЛИ (фиг. 8) содерясит элементы ИЛИ 83 - 85 и уси.пители- передатчики 86 - 88, число которых равно К. Каждый блок выбора канала (фиг. 9) содержит переключатель 89,узлы 90 - 92 подключения и блокирующий элемент И 93, а каждый узел подключения содержит элементы НЕ 94 и 95, элементы И 96 и 97, элемент ИЛИ 98 и триггер 99. В устройстве блоки взаимодействуют следующим образом. Канал 18 работает с блоками 3, 6 и 9 и с первой группой 51 абонентов блока 1, канал 19 работает с блоками 4, 7 и 10 н с второй группой абонентов блока 1, канал 2О работает с бло10ками 5, 8 и 11 та с М-и группой 53 абонентов блока 1, блок 15 управляет подключением к одному из каналов первой группы 58 абонентов блока 2, блок 16 управляет подключением к одному из каналов второй группы 59 абонентов блока 2, блок 17 управляет подключением к одному из каналов К-й группы 60 абонентов блока 2. Работу устройства рассмотрим для случая подключения к каналу 18 первой и К- и групп 58 и 60 абонентов. При подключении остальных групп абонентов к этому или другим каналам работа устц ройства будет осуществляться аналогичным образом с учетом вышеописанного взаимодействия блоков. При выключенном питании блоков 3-17 каждый канал может работать только с соответствующей группой абонентов блока 1, с которой он связан. Линия выборки с первого выхода соответствующей группы абонентов блока 1 поступает на второй вход соответствующего блока 9 - 11 и по обходному пути через нормально замкнутый переключательный элемент 22 - на выход этого блока и далее на вход соответствующего канала в соответствии с требованиями интерфейса ввод- вывода (ОСТА ГО ЗО4. ООО). При включенном питании блокот 3-17 устройства I. выключенном положа НИИ переключателей блоков 15 - 17 1т.е. ни одна группа абонентов блока 2 не подключена ни к одному из каналов) путь линии выборки аналогичен ъышеописанному за исключением того, что в этом случае в блоках 9-11 нормаль но замкнутые переключательные элементы 22 будут разомкнуты и замкнуты нормально-разомкнутые переключательны элементы 21. При этом путь линии выборки в блоках 9-11 будет следующий: через переключательный элемент 21, у1;илитель- приемник, 23, .элементы И 30 и ИЛИ 32 узла 25 на вход:узла 26, в котором путь линии выборки аналогичен пути в узле 25, и с выхода элемента ИЛИ 32 второго узла 26 на вход следующего и т.д. до узла 27. С выхода элемента ИЛИ 32 К-го узла 27 линия выборки через усилитель- пер©аатчик 24 поступает на выкоа блока 9-11, Если блоками 15 и 17 первая и К-я , группы 58 и 60 абонентов блсжа 2 подк лючены к каналу 18, то линии канала, щюме ЛИ1ПШ выборки, через блоки 3 и 12 буд}т подключены к первой и К- и 1 группам 58 и 60, а линии абонента от групп через блок 6 будут подключены к второму входу канала 18. Выбором цепей прохождения линий канала 18 и абонента для.; канала 18 управляют сигналы, поступающие с первых выходов блоков 16 и 17 на блоки 3 и 6. Линия выборки с первого выхода первой группы 51 поступает на второй вход блока 9 и через переключательный эл&мент 21 и усилитель- приемник 23 - на входы первого 29 и второго 30 элементов подключена к первому каналу 18, то на других входах элементов И 29 и31 присутствует разрешающий сигнал, а на другой вход элемента И ЗО с элемента НЕ 28 поступает сигнал запрета. Поэтому линия выборки через элемент И 29 поступит на выход блока 9 и далее через блок 13 на вход первой группы 58, с выхода которого линия выборки поступит через усилитель- приемник 48 блока 14 на соответствующий вход группы входов, вход блока 9 и далее через элемент И 31 и элемент ИЛИ 32 узла 25 на узел 26. Так как вторая группа 59 абонентов блока 2 не подклк. чена к каналу 18, то разрешающий СИРнал будет только на втором входе элемента И 30 узла 26 и линия выборки через этот элемент и элемент ИЛИ 32 поотупит на вход следующего узла 27. В свяэя с тем, что к каналу 18 подключена еще только К- я группа 60 абонентов блока 2, то линия выборки последовательно пройдет через элементы И 30 и элементы ИЛИ 32 второго К-1-ГО узлов коммутации и поступит на вход К- го 27 коммутации. Через элемент И 29 этого узла коммутации линия выборки поступит на К-и выход группы выходов блока 9 и далее через блок 13 - на вход К-й группы 60, абонентов с выходр которого линия выборки через (wioK J.4, группу входов блока 9, элемен ты И 31 и ИЛИ 32 узла 27, усилительпередатчик 24 поступит на выход блока 9 и далее на третий вход канала 18. . Подключение первой и К-й групп 58 и 60 абонентов блока 2 к каналу 18 осуществляется с :1 омощью блоков 15 и 17, в которых переключатель 89 устанавливается в первое положение, соответствук щее подключению данной группы абонентов к первому каналу. При этом низкий уровень сигнала с выхода переключателя 89 поступает на второй вход элемента И И 96 узла 90 подключения, а через 9 элемент HE 94 высоким уровнем на Д- вход триггера 99. При отсутствик сигнала Смена состояния от канала 18 на первых входах блоков 1-5 и 17 с выхода элемента НЕ 95 высокий уровень сиги ала поступаетна первые входы элементов И 96 и 97 и разрешает прохо)еде1ше высокого уровня сигнала с выхода блокирующего элемента И 93 через второй вход элемента И 97 и элемент ИЛИ 98 на С - вход триггера .99, устанавливая его в единичное состояние. При этом нулевой выход три гера закрывает блокирующий элемент И 93, на выходе которого устанавливается низкий уровень сигнала, а с еди ничного выхода триггера выдается разрешающий сигнал на подключение к первому каналу соответствующей группы абонентов блока 2. При обмене информацией канала 18 первой и К- и группами абонентов блока 2 и первой группой 51 абонентов блока 1 сигналы сопряжения с выхода канала 18 поступают на вход группы 51 и вход блока 3, где они через свои усилители- приемники 65 - 67 поступают на первые входы элементов И 71 - 73, на вторые входы которых поступают сигналы выбора канала с блоков 15 - 17. Эти сигналы разрешают прохождение сигналов сопряжения через элементы И 71 ,- 73 на первый и К-й ; выходы блока 3. Выходы блока 3 соединены с одноименными в ходами первой группы входов блока 12, в котором одноименные выходы блоков 3-5 объ диняются в одноименных jrpynnax 74 с помошью элементов ИЛИ 77 - 79, выхрцы которых через усилители - переп чики 8О-82 соецинены с соответствующим .выходом блока 12. Таким образом, сиг налы сопряжения с первого и К- го выходов блока 3 через элементы ИЛИ 77 79 и усилители - передатчики 80-82 поступят на первый и К-й выходы блока 12 к далее на первые входы первой и К-й групп 58 и 60. Сигналы сопряжения от первой группы абонентов поступают непосредственно на вход канала 18, а от первой и К-й групп 58 и 60 абонентов - на первый и К-й входы блоков 6 - 8. Но так как первая и К- я группы 58 н 60 абонентов подключены к каналу 18, то сигналы разрешения с блоков 15 и 17 пропустят сигналы сопряжения только чере усилители- приемники 33, 35, 36, 38, 39 и 41, и далее через элементы ИЛИ 42 - 44 и усилители- передатчики 45 - 47 они поступят на вход камйгла 18. Таким образом, все сигналы сопряжения от канала 18 будут доступнб лк бому абоненту первой группы 51 абонентов блока 1 и любому абоненту первой и К-й групп 58 и 6О абонентов блока 2, закрепленных за данным каналом 18 сигналами разрешения с блоков 15 и 17, а сигналы этих абонентов будут доступны каналу 18. Выполнение всех последовательностей сигналов интер)фейса выполняется в соответствии с требованиями ОСТ4 ГО ЗО4. ООО. Высший приоритет имеют группы абонентов блока 2, подключаемых к одному из каналов ввода- вывода, определяется местом их подключения к соответствующему из блоков 9-11. Если при выполнении последовательностей сигналов интерфейса возникнут сбойные (ошибочные) ситуации, то они .будут фиксироваться каналом по сигналам интерфейса. Так, если в последсьвательности сигналов начальной ни один из подключенных к каналу абонентов не опознает свой адрес, то в данный канал сигнал выборки вернется сигналом обратной выборки, что соответствует отсутствию абонента с данным адресом (выключен абонент или вообще не подключен к данному каналу) или его неисправности. Если же абонент ответит другим адресом (не соответствующим адресу, заданному каналом), то это означает, что данное устройство неисправно или что к каналу подключилось еще какое- то неисправное устройство, что привело к искажению адреса абонента. Таким образам, реакция канала на сбойные и ошибочные ситуации не изменяется при подключении к нему абонентов через предлагаемое устройство обмена ийформацией. Таким образом, устройство обеспечивает стандартный вариант последовательной коммутации линий выборки в соответствии с интерфейсом при сокращении объема оборудования по сравнению с прототипом. Уменьшение оборудования обусловлено исключением блоков обнаружения сбоя, число которых было равно числу каналов ввода- вывода, такого жедиола усилителей- приемников в блоках абонентск11х усилителей. Кроме того, в многоканальном блоке разрещ&ния сеанса связи могут быть исключены один узел коммутации, два элемента И, два элемента НЕ и элемент задержки, а в каждом узле коммуташш - триггер и элемент ИЛИ, Формула изобретенич 1. Устройство для обмена информаци содержащее М каналов ввода- вывода, первые входы и выходы которых являкэт ся соответствующими входами и выходами устройства, блок основных абонентов, включающий М групп основных абонентов, блок дополнительных абонентов, включающий К групп дополнительных абонентов, М блоков канальных и абонентских усилителей,, два блока элементов ИЛИ, К блоков выбора канала и М многоканальных блоков разрешения сеанса связи, причем второй выход i канала ввода вывода ( 1, М) соединен с первыми входами I - го блока канальных усилителей и i - и группы основных абонентов, .первый выход крторой соединен с вторым входом ) - г канала .ввода- вывода и выходом -i - г блока абонентских усилителей, группа выходов 1 - го блока канальных усилителей соединена с } - и группой входов первого блока элементов ИЛИ, выход (j 1, К) которого соединен с первым входом j и группы дойолнительных абонентов, выход 1-го блока канальных усилителей соединен с 4- иёхопами каждого блока выбора i канала, i - е выходы которых соединены с вторым входом 1 - го блока канальных усилителей и с первыми входами 1 - X блока абонентских усилите- лей и многоканальных блоков разрешени сеанса связи, второй выход i - и fpynпы основных абонентов соединен с вторым входом 1-го многоканального блока разрешения сеанса связи, группа В1.1ХОДОВ которого соединена с j - и групггой входов второго блока элементов ИЛИ, j - и выход которого соединен с вторым входом j - и группы дополнительных абонентов, отличающе С Я тем, что, с целью сокращения затрат оборудования, в устройство введен блок усилителей- приемников, причем третий выход 1 - го канала ввода- вывода соединен с вторым входом -t - и группы основных абонентов, а третий вход - с выходом -1 - го блока многоканального блока разрешения сеанса свяаи, группа входов которого подключинак первой группе выходов блока усилителей- приемников, вторая группа выходов которого соединена с группами входов блоков абонентских усилителей, а - е входы первой и второй групп входов соответственно с первым и вторым выходами 1-й группы дополнительных абонентов. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что многоканальный блок разрешения сеанса связи содержит К узлов коммутации, усилитель - перодатчик, усилитель- приемник, нормально замкнутый и нормально разомкнутый переключательные элементы, причем первый вход - го узла коммутации ( 3 1, К) соединены с первым входом блок а, ВТ срой вхо.а с j - м входом группы входов блока, первый выход - с j - М выходом группы выходов блока, а второй выхоц с третьим входом ;J + 1 - го узла коммутации, второй выход К-го узла коммутации соединен через усилитель- передатчик с выходом блока, третий вход первого узла коммутации подключен через усилитель- приемник к выходу нормально разомкнутого переключательного элемента, входом соединенного с вторым входом блока и через нормально замкнутый переключательный элемент с выходом блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство 6366OS, 1Ш. G06 F 3/О4, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2793184/18-24, кл. G06 F 3/04, 1979 .(прототип).

2f

22

Ф-$1

25

Ч

3f

25

Л LjL

55

5« 55

т т

г

Г

Щ М- Uf

38

Т f

I

«

Фи9,

st

72

71

jrj

jr iiii

Фиг.5

J-

ЗГлЕНЕ

к

7ff

ff A Л

tfe.S

3Q

,3

95

9tf

I

9Z

i

У7

1 i

i:

мг.З