Устройство для приема и передачи информации Советский патент 1983 года по МПК G08C15/06 

Изобретение относится к системам сбора данных и может быть использова но в частности, в системах телеизмерений и автоматизированных системах управления. Извест.но устройство уплотнения (коммутатор), содержащее две группы индив 1дуальных входов и выходов общий вход, общий выход, адресный дешифратор и rpyhny блоков адресного переключения, осуществляющих подключение в соответствии с поступившим адресом либо общего входа к одному из индивидуальных выходов, либо одного из индивидуальных входов к общему выходу. Таким образом, это устройство позволяет поочередно передавать команды источникам информации или ответные сообщения от них lj Однако использование для коммутации команд и сообщений общей группы блоков адресного переключения не позволяет одновременно передавать команды и ответные сообщения и снижает быстродействие устройства уп- лотнения. Кроме того, использование таких устройств уплотнения ограничивает быстродействие системы сбора данных В целом и снижает эффективность . каналов связи, так как очередная команда может быть выдана устрой ством управления только после получе ния им ответного сообщения на предыдущую команду. Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению является устройство для приема и передачи информации, содержащее первый блок согласования с линией связи (блок связи с каналом верхнего уровня), первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами коммутатора управляющих сигналов и первого дешифратора-, адреса, выход которого подключен к второму входу коммутатора управляющих сигналов, выходы кото рого соединены с.входами второго блока согласования с линией связи (блок связи с каналами нижнего уровня) , выходы которого подключены к первым входам блоков памяти, объединенных в группы, первые выходы которых подключены соответственно к первым входах коммутатора информационных сигналов, выход которого сое динен с входом первого блока согласования с линией связи, а акже блок фиксации запроса передачи, блок вы102деления адресной информации, блок сканирование, блок задания формата, блок шифрации сигнала готовности, блок шифрации адреса абонентской станции И. Недостаток известного устрой.тва заключается в том, что порядок следования ответных информационных сообщений определяется порядком сканирования и установления связи с каналами нижнего уровня и не совпадает с порядком поступления управляющих сообщений, что приводит к необходимости адресации информационных сообщений, а затраты времени на передачу адреса снижают быстродействие устройства уплотнения. Несовпадение фиксированного порядка сканирования с произвольным порядком поступления информационных сообщений приводит к возникновению переменных задержек выдачи информационных сообщений , появляющиеся при этом паузы между сообщениями вызывают дополнительное снижение быстродействия устройства уплотнения. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства уплотнения . Указанная цель достигается тем, что в устройство для приема и передачи информации, содержащее.первый блок элементов согласования с линией связи, первый и второй выходы которого соединень соответственно с первыми входами коммутатора управляющих сигналов я первого дешифратора адреса, выход которого подключен к второму входу коммутатора управляющих сигналов, выходы которого соединены соответственно с входами вто|эого блока элементов согласования с линией связи, выходы которого подключены соответственно к первым входам первого блока памятиj коммутатор информационных сигналовj выход которого соединен с входом первого блока элементов согласования с линией связи, введены второй блок памяти, второй дешифратор адреса, элементы И,объединенные В группу, блок элементов формирования импульсов, выходы которого соединены с вторыми входами первого блока памяти, первые выходы которого соединены с первыми входами коммутатора информационных сигналов, вторые выходы которого соединены с первыми входами элементов И, соединенных в группу, выходы которых подключены к вторым входам коммутатора информационных сигналов и соответствующими входами блока элементов формирования импульсов, второй выход первого блок элементов согласовани-я с линией связи соединен с входом .второго блока памяти, выход которого соединен с входом второго дешифратора адреса, выходы которого подключены к соответствующим вторым входам элементов И, объединенных в группу, третиу выход первого блока элементов согласования с линией связи соединен с вторым входом второго блока памяти и третьим входом элементов И, объединенных в группу, входы-выходы пер-вого и второго блоков .элементов coi- ласования слинией связи подключены к соответствующи м проводам линии связи.. На .чертеже приведенЬ функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство уплотнения для многоуровневых систем сбора данных содержит первый блок элементов 1 согласования с линией связи, первый дешифратор 2 адреса направления), коммутаторы: управляющих сигналов 3 информационных сигналов k, второй блок 5 памяти для хранения адресов направлений, второй дешифратор 6 адреса направления), а также для каждого направления блок элементов 7 согласования с .линией связи, первый блок 8 памяти для хранения инфор мационных сообщений, группу элементов И 9 и блок элементов 10 формирования импульсов (сдвига). Блоки 1 и 7 содержат узлы приема и передачи сообщений, осуществляющие прием сигналов из канала, их выдачу в кйнал и преобразование этих сигнахюв, а также преобразование последователь ного кода в параллельный и обратно при приеме и передаче сообщений. В предлагаемом устройстве узел приема сообщений блока 1 содержит усилители приемники канальных сигналов, преобр зователь последовательного кода в па раллельный , с выходами которого соед нены регистр адреса направления и регистр управляющего сообщения, а. та же счетчик числа разрядов.принимаемо го сообщения, выход которого соедине ,с входами записи регистров адреса и сообщения, а также блока 5. Выход .регистра адреса оединен с дешифраTopOKf 2 и блоком 5, а, выход регистра сообщения - с блоком 3. Узел приема сообщений блока 7 содержит усилителиприемники канальных сигналов, а также преобразователь последовательногокода в параллельный и счетчик числа разрядов принимаемого сообщения, выходы которых соединены с блоком 8. Узлы передачи сообщений блоков 1-й 7 содержат Преобразователь параллельного кода в последовательный, с которым соединен генератор импульсов считывания разрядов сообщения, соединенный с счетчиком числа разрядов сообщения, а также усилители-передатчики канальных сигналов. Вход преобразователя кода узла передачи сообщений блока 1 соединен с блоком. , а блока 7 - с блоком 3. Все преобразователи кодов выполнены в устройстве на последовательных сдвигающих регистрах. Коммутаторы 3 и А-содержат управляемые ключи, причем в блоке 3 объединены входы, а в блоке - выходы ключей всех направлений. В устройстве ключи выполнены на элементах И. Блоки 6 и 8 выполнены в ,. устройстве на последовательно сое-, диненных параллельных сдвигающих регистрах. Блок 10 представляет собой формирователь одиночного импульса по заднему фронту и в нашем случае выполнен на дифференцирующем звене и ждущем мультивибраторе. Устройство работает следующим образом. Адрес направления, выделенный регистром адреса из принятого узлом приема сообщений блока 1, дешифруется дешифратором 2 адреса направления и одновременно записывается в последний свободный регистр блока 5. Находящаяся в регистре сообщений узла приема сообщений блока 1 оставшаяся часть, управляющего сообщения через коммутатор 3 в соответствии дешифрованным .адресом направления записывается в сдвигающий регистр преобразователя кода узла передачи сообщений соответствующего блока 7 и выдается им далее в канал. При поступлении в блок 1 следующего управляющего СИ1- нала все операции повторяются, так что. регистры блока 5 направлений содержат адреса направлений управляКяцих сигналов в порядке их поступлег ния. Независимо от передачи управляющих сигналов поступающие в блок 7 информационные сигналы записываются из регистра преобразрвателя кода узла приема сообщений блока 7 в последний свободный регистр блока .8 в порядке их поступления. Адрес направления, находящийся в выходном регистре блока 5, дешифруется вторы дешифратором 6 адреса направления, и сигнал с его выхода поступает на первый вход группы элементов И 9 которая при наличии сообщения в выходном регистре блока 8 (и, следова тельно, сигнала на его третьем входе) выддет сигнал на управляющий вх блока t (коммутатора) через который информацирнный сигнал записывается в регистр преобразователя кода узла передачи сигналов блока 1 и выдаетс им далее в канал. После выдачи последнего разряда сигнала импульс окончания преобразования, сформированный счетчиком числа разрядов сигнала, поступает на второй вход блока 5 и сдвигает на один регистр его содержимое, так что в выходном регистре оказывается адр,ес направления поступившего следующим управляющего сигнала. Одновременно импульс окончания преобразования поступает на инвертирующий вход группы элементов И 9, задний фронт сйг нала на выходе которого запускает блок 10, сдвигающего на один содержимое блока 8. Новый адрес направления, появившийся в выходном регистре блока 5, вызывает повторение описанных операций. Таким образом порядок выдачи информационных сообщений из блока-1 определяемый порядком записи адресов Направлений в регистрах блока 5 совпадает с порядком поступления уп равляющих сигналов и, следовательно, известен. Благодаря этому не требуется адресовать информационные сигналы-,, что повышает быстродействи устройства уплотнения. Задержка между поступлением управляющего сиг нала и получением ответного информа ционного сигнала определяется протя женностью каналов связи и быстродей ствием источника информации. При ци лическом повторении адресов направлений управляющих сигналов задержка становится постоянной после выдачи в канал информационного сообщения с максимальной -задержкой, так как пос ле этого информационные сигналы с любого направления будут поступать в блоки 8 не позднее обращенюч на пеO6 . редачу сообщения с этогонаправления и не внесут дополнительной задержки. Таким образом, данное устройство обладает возможностью равномерной выдачи информационных сообщений, что позволяет использовать для их приема более простые синхронные устройства. Передача .сообщений через равно- стоящие интервалы времени имеет определенные преимущества при их обработке, в частности, не требуется использования буферных накопителей.Быстродействие устройства повышается за счет исключения передачи адресов направлений информационных сообщений и сокращения общего объема передаваемой информации. При адресной передаче общий объем передаваемой информации в расчете на одно сообщений N равен где Мд - количество разрядовадреса , . направления; N{j - количество разрядовинформационного сообщения, Ng определяется общим числомисточника информации в системеп и равно . - и Ьд2п + 1, где а -.целая часть а. NU при передаче измерительной Информации определяется точность измерений Л и. равно . Мц-ГВоб,1 А{%, Таким образом,У|ри безадресной передаче сообщений объем передаваемой инфор14ации на одно сообщение уменьшается, а бнстродействие устройства уплотнения увеличивается в К -- NU Для п S 1000 и точности измерений Д 0,1-5 . Использование предлагаемого устройства 6 системах сбора данных позволяет в К раз увеличить общий объем передаваемой информации, соответственно в К раз снижаются затраты на передачу единицы информации. Экономический эффект от использования предлагаемого устройства в абсолютном выражении пропорционален а каждом конкретном случае стоимости системы (или проводимого с ее помощью эксперимента) и коэффициенту увеличения быстродействия К. Предлагаемое устройство имеет то «е чисяр направлений, количество

разрядов информационных сообщений (Ny 9)и длительность передачи одного разряда сообщений, но, в отличие от известного, позволяет осуществлять безадресную передачу сообщений, за счет чего обладает по-вышенным быстродействием. Так как известное устройство имеет 8 разрядов адреса направ/1ения, расчетное быстродействие предлагаемого уст0tt37108

ройстра, как следует из приведенных ранее математических соотношений, будет выше в 1,89 раза. Моделирование наЭВМ системы сбора данных, использующей предлагаемое устройство, показало, что затраты времени, а следовательно, и средств на передачу единицы информации уменьшаются в- среднем в 1,8 - 1,9 10 раза.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый блок согласования с линией связи, первый и второй выходы которого сое- . динены соответственно с первыми вхо.дами коМЛУ гатора Управляющих сигма-:.лов и первого дешифратора адреса, выход которого подключен к второму ; ОБХОДУ коммутатора управляющих сигнаг лов, выходы которого соединены со- ;ответственно с входами второго ка элементов согласования с линией связи, выходы которого подключены соответственно к первым входам rtepep го блока памяти, коммутатор инфор-: мационных .сигналов, выход которого соединен с входом первого блока элё. ментов согласования с линией связи ; отличающееся тем, чтб с целью повышения бь1стродействия Iустройства, в него введены второй, блок памяти, второй дешифратор адреса, элементы И, объединенные в группу, блок элементов формирования импульсов, выходы которого соединены соответственно с вторыми входами первого блока памяти, первые выходы которого соединены с первыми ;входами коммутатора информационных :сигмалов, а вторые выходы которого Соединены с первыми входами элемен;тов и, соединенных в группу, выхо ды которых подключены к вторым входам коммутатора информационных сиг,налов и соответствующими входами яблока элементов формирования им|пульсов,второй выход первого блока /: элементов согласования с линиейсвя|зи соединен с входом второго блока памяти, выход которого соединен с входом второго дешифратора адреса выходы которого подключены к соот- ветствующим вторым входам элементов :ИJ объединенных в группу, третий выход первогоблока элементов согласования с линией/связи соединен с вто. рым входом второго блока памяти и . Со третьим входом элементов И, объеди 1 ненных в группу, входы - выходы первого и второго блоков элементов согласования с линией связи подключены к соответствующим проводам. ли- НИИ связи.

:J/L