Устройство для передачи и приема информации Советский патент 1983 года по МПК G08C25/04 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств передачи информации в цифровых вычислительных машинах.

Известно устройство для сопряжения с линией связи, используемое для организации обмена на Ьтыках функциональных блоков вычислительных систем, содержащее приемник и передатчик, каждый из которых содержит элемент И-НЕ, приемный элемент И-НЕ, линию связи элемент НЕ. В ,процессе работы передатчик подключается управляющим сигналом к линии связи и с выхода передатчика информация поступает через подключенную линию на вход приемного элемента И-НЕ 1.

Недостатком данного устройства является то, что в процессе передачи и приема информации контроль работы его узлов не производится.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для приема и передачи информации, содержащее п усилите.лей передачи информации и усилитель передачи строба, выходы которых через соответствующие каналы связи соединены с входами соответствукяцих усилителей приема информации и строба, выходы усилителей приема информации соединены с первыми входами соответствующих элементов И, выходы которых являются первыми выходами устройства, выход усилителя приема строба подключен к входу инвертора, выход которого соединен с вторыми входами элементов И. Работа устройства основана на одновременной передаче по соответствующим каналам связи информационных сигналов и сигнала строба, причем указанные сигналы имеют противоположные полярности. На приемной стороне проверяется выполнение условия противоположности полярностей для полученных сигналов информации и строба. При положительном результате проверки информация выдается получателю 2

К недостаткам известного устройства относятся отсутствие контроля нояравности каналов и передающей части оборудования, а также невозможность отключения при необходимости (по неисправности или для осуществления поканальных проверок) каждого в отдельности или группы информационных каналов.

Цель изобретения - повышение-информативности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее на передающей сторсэне п усилителей передачи информации и усилитель пере дачи строба, выходы которых через соссгветствующие каналы связи соединены с первыми входами п усилите.лей приема информации и усилителя приема строба, п элементов И.и инвертор, введены (n-l) дополнительных усилителя приема строба, первые входы которых соединены с соответст1Вующим каналом связи и (п-1 ) инверторов, управляе1 &1Х ключей, п триггеров контроля, п выходных триггеров, п интегрирующих цепочек, причем выходы усилителей приема информации и усилителей приема строба соминены соответственно с первыми входами соответствующих триггеров контроля, первый и второй выходы которых подключены соответственно к первым и вторым входам соответствующих элементов И и выходных триггеров, первый и второй выходы которых являются первыми и вторыми выходами устройства, выходы элементов И через соответствующие последовательно соединенные интегрирующую цепочку и инвертор содинены с первым входом соответствующего управляемого ключа, второй вход которого соединен с общим проводом, а выход подключен к вторым входам усилителей приема информации и стро ба, выходы инверторов являются третьими выходами устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схе1 а предлагаемого устройства для случая когда число информационных каналов на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы его работы.

Устройство для передачи и приема информации содержит усилители 1-3 передачи информации, усилитель 4 . передачи строба, каналы 5-8 связи, усилители 9-11 приема информации, усилители 12-14 приема строба, управляемые ключи 15-17, триггеры 18-20 контроля, выходные триггеры 21-23, элементы И 24-26, интегрирующие цепочки 27-29 и инверторы 30-32.

Усилители 9-11 приема информации и усилители 12-14 приема строба выполнены по стандартным схемам устройства формирователей сигналов, поступающих из каналов связи на их первые сигнальные входы. Вторые входы усилителей являются управляющими - состояние этих входов определяет наличие сигналов, поступивших на первые входы, на выходах усилителей .

Управляемые ключи 15-17 соединяют соответствующие приемные усилители информации 9-11 и строба 12-14 с общим проводом устройства.

Постоянная времени интегрирующих цепочек 27-29 выбирается таким образом, чтобы обеспечить появление единичного логического уровня на входах инверторов 30-32 только при возникновении на выходах элементов И 24-26 последовательности, состоящей из некоторого количества {например, два и более) импульсов, частота следова ния и длительность которых такие же как и в информацноннЬй последовател ности. Устройство работает следующим образом. Перед начс1лом работы триггеры 18-20 и выходные триггеры 21-23 устанавливаются в нулевое состояние На входах управляемых ключей 15-17 сигналы отсутствуют. При этом управ ляемые ключи 15-17 открыты и обеспе чивают соединение соответствующих усилителей приема информации 9-11 и строба 12-14 с общим проводом устройства. При этом усилители приема информации 9-11 и строба 12-14 готовы к приему сигналов, поступающих на и}с первые входы. Противофазные друг другу информационные импульсы и: импульсы, строба с выходом усилителей 1-3 передачи информации и усилителя 4 передачи строба чере.з каналы 5-8 связи соответственно поступают на первые входы усилителей приема информации 9-11 и строба 12-14. Количество усилителей приема как информации 9-11, так и строба 12-14, равно числу информационных каналов 5-8 связи устройства. С выходов каждой пары усилителей приема информации и строба (9 и 12, 10 и 13, 11 и 14) противофазные импульсы поступают на S и R-входы триггеров 18-20 контроля со ответственно, а с их выходов через выходные триггеры 21-23 - на информационные выходы устройства. Кроме ;того, с выходов триггеров 18-20 контроля сигналы поступают на входы соответствующих элементов и 24-26, а- с их выходов - на входы интегрирующих цепочек 27-29. При нормальной работе устройства на обоих входах каждого из элементов И 24-26 логические 1 возникают за счет конечного времени срабатывания триггера только на время перекрытия фронтов спада импульса: Н9 одном и нарастании импульса на другом выходе триггеров 18-20. С выходов элементов И 24-26 эти импульсы попадают на входы интегрирую щих цепочек 27-29. Частота следования таких импульсов «определяется частотой переключения триггеров контроля, т.е. частотой поступления сигналов на входы усилителей приема информации 9-1,1 и строба 12-14. Рассмотрим работу устройства при возникновении неисправностей. Пусть произошел обрыв линии в канале 5 св зи. При этом на выходе усилителя 9 приема информации появится нулевЬй :ЛОгическии.уровень, поступающий на s-вход триггера 18 контроля. Тогда поступление на R-вход этого gee триггера 18 контроля импульсов строба с выхода усилителя 12 строба приведет к появлению на прямом выходе (d) триггера 18 контроля импульсов, синхронных с импульсами на его R-BXOде и противофазных им (фиг. 2). На. инверсном выходе триггера 18 контроля при этом устанавливается постоянное напряжение, соответствуннцее еди-ничному логическому уровню. В моменты времени, отмеченные на фиг. 2, к обоим входам элемента И 24 прикладываются единичные логические сигналы, следующие на частоте поступления информации и имеющие длительность, равную длительности импульса строба (информации). С выхода элемента И 24. эти сигналы поступают на интегрирующей цепочки 27. После накопления интегрирующей цепочкой 27 некоторого количества (например, двух и более) импульсов на ее выходе появляется единичный логический уровень, вызывающий срабатывание инвертора 30. Появляющийся на йыходе инвертора 30 сигнал поступает на контрольный выход устройства. Этот же сигнал поступает на вход управляемого ключа 15, который запирается и разъединяет таким образом усилители приема информации 9 и строба 12 собщим проводом, в результате чего эти усилители запираются по своим входам и теперь уже независимо от состояния. первых входов обеспечивают нулевые уровни сигналов на 1свойх выходах. Эти нулевые уровни, поступая одновременно на S и R-входы триггера 18 контроля, обеспечивают появление на обоих его выходш одновременно единичных логических уровней. Прием информации из неисправного канала прекращается, а на соответствующем контрольном выходе устройства появляется сигнал, свидетельствующий о неисправности. ; Аналогичным образом работает устройство и при отказе в информационных каналах 6 и 7 орязи. Если отказал канал 8 связи, по которому передаются импульсы строба, то на. R-входах триггеров 18-20 контоля одновременно появляются нулевые логические уровни. Когда на S-входы этих триггеров поступают информационные импульсы, на прямых выходах триггеров 18-20 контроля устанавливаются единичные логические уровни, а на инверсных появляются импульсы, синхронные с входами и противофазные им (фиг.З). |В моменты времени, отмеченные на фиг. 3, к обоим входам элементов И 24-26 прикладывгиотся единичные логические сигналы, следующие на

частоте поступления информации. Дальнейшие процессы в устройстве аналогичны тем, которые имеют место при отказе в информационном канале связи. Отличие заключается в том, что при отказе в канале передачи стробов прекращается прием и сигналов строба, и сигналов информации одновременно по всем каналам. В соответствии с этим одновременно по всем каналам формируются , свидетельствующие о неисправности.

При выходе из строя источника питания какого-либо усилителя передачи информации (2,1 и 3) на приемной стороне устройства протекают процессы, аналогичные описанным для случая отказа соответствующего канала 5-7 передачи информации.

При отказе источника питания усилителя 4 передачи строба процессы в схеме аналогичны описанным для слу чая отказа канала 8 передачи строба.

При возникновении неисправностей прием информации соответствующим каналом или устройством в целом прекращается и выдается соответствующий сигнал, что может быть использовано для индикации состояния аппаратуры и принятия необходимых мер.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает передачу и прием информации между узлами вычислительного устройства, а также, в отличие от известного, повышается инт формативность устройства, так как оно обеспечивает автоматизацию обнаружения неисправностей и повышение удобства обслуживания за счет того, что в нем контролируется состояние каналов связи и -узлов передающей стороны, а при обнаружении неисправностей автоматически формируется соответствующий сигнал.

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого устройства заключается в обеспечении оперативного автоматического контроля приема передачи, который осуществляется в процессе работы, без подачи допол-нительных контрольных тестов.

Предлагаемое устройство обеспечивает отключение приемников информации по каналам, в которых обнаружены неисправности, исключая таким образом обработку заведомо неверной информации. Одновременно обеспечивается возможность выдачи информаци о наличии неисправности, чем уменьшается время, затрачиваемое на поиск отказавшего узла и восстановление устройства.

В,- отличие от известного устройства, представляющего собой комплект аппаратуры для проверки логических блоков и содержащего устройства для передачи и приема информации между логическими узлами, вхсэдящими в его состав, предлагаемое устройство дает возможность:контролировать неисправности в каналах

связи между логическими узлами. При этом контролируются как обрывы, возникающие, например, из-за некачественной стыковки разъемов в

проверяющей аппаратуре, так и короткие замыкания (из-за ошибок при монтаже и т.п. );

контролировать отказы в усилителях передачи информации и строба

.например перемыкания их выходных элементов, вызыванные отказами этих элементов;

контролировать отказы источников питания, обслуживающих усилители передачи информации и строба, возникающие, например, при перегорании предохранителей в соответствующих источниках и др. неисправностях-, возникающих в источнике;

отключать усилители приема информации, соответствующие каналу, в котором обнаружен отказ, немедленно при обнаружении неисправности и исключить таким образом выдачу неверной информации получателю;

г

выдавать информацию об имеющем место отказе на индикационное устройство для повышения оперативности в устранении неисправности.

Фиг.г

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ, содержащее п усилителей передачи информации и усилитель передачи строба, выходы которых через соответствующие каналы связи соединены с первыми входами соответствующих усилителей приема ин- формации и усилителя приема ctpoCa, п элементов и и инвертор, о т л и чающееся тем, что, с целью , повышения информативности устройства, в него введены п триггеров конт&ОЛЯ, п выходных триггеров, (n-l5 инверторов, п интегрирующих цепочек, п управляемых ключей, (п-1 ) усилителей приема суроба, первые входы которых соединены с соответствующим каналом связи, выходы усилителей приема информации .и усилителей приема строба соединены соответственно с первыми входами соответствующих триггеров контроля, первый и второй выходы которых подключены соответственно к первым и вторым входам соответствующих элементов И и выходных триггеров первый и второй выходы коTopbix являются первыми и вторыми выходами устройства, выходы элементов И через соответствующие последо- $ вачельно соединенные интегрирующую (Л цепочку и инвертор соединены с первым входом соответствующего управляемого ключа, второй вход которого соединен с общим проводом г - а выход подключен к вторым входам усилителей приема информации и строба, выходы -i инверторов являются третьими выходами устройства.

б

/.j