Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с каналами связи Советский патент 1984 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для передачи информации от медленно действующих устройств к быстродействующей электронно-вычислительной машине.

Известно устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с каналами связи, содержащее буферный регистр, коммутатор канаг лов связи, регистр адреса каналов рвязи, дешифратор адреса, блок управления, блок контроля, регистратор-имитатор байГа канала, клавишный набиратель кода байта, блок местного управления, схему совпадения, собирательную схему l.

Недостатками этого устройства являются его сложность и большие затраты оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с каналами связи, содержащее комутатор каналов, информационные входы которого соединены с входами устройства, информационный выход - с информационным входом регистра числа, а синхронизирующий выход - с первым входом генератора одиночных импульсов, выход ге нератора одиночных импульсов подключен к первому управляющему входу регистра числа. Устройство содержит также регистр настройки, блок сравнения, счетчик промежутка между синхроимпульсами и счетчик синхроимпульсов, причем синхронизирующий выход коммутатора каналов соединен с управляющим входом счетчика промежутка межд;у синхроимпульсами, выход которого соединен с вторым управляющим входом регистра, числа и. счетным входом счетчика синхроимпульсов, разрешающий вход которого соединен с выходом генератора одиночных импульсов, а выход счетчика синхроимпульсов соединен с установочным входом счетг .ика синхроимпульсов, с запрещающим входом регистра числа и разрешающим входом блока сравнения. Информационньй вход блока сравнения соединен с выходом регистра числа, второй вхо настройки соединен с информаци Ьнным выходом регистра настройки, а выход блока сравнения - с входом регис;тра настройки, выход которого соединен с управляющим йходом коммутатора каналов. При наличии сигналов в виде биполярных импульсов на информационном входе коммутатора каналов, номер которого кодом, содержащемся в регистре настройки, на информационном выходе коммутатора каналов будет присутствовать последовательный код принимаемой информации в виде положительных импульсов, а на синхронизирующем выходе - положительные синхроимпульсы. Последовательный код и синхроимпульсы позволяют осуществить запись информации в регистр числа, откуда информация может быть переписана в память электронной вычислительной машины. Счетчик синхроимпульсов и счетчик .промежутка между синхроимпульсами обеспечивают прием полного числа разрядов принимаемого слова независимо от момента переключения устройства на прием по заданно номеру канала. Блок сравнения позволет осуществить прием только тех слов которые принадлежат определенному масиву информации, причем код массива содержится в регистре настройки -С2

Недостатком этого устройства является низкая достоверность передачи информации устройства, обусловленная отсутствием самоконтроля.

При отказе одного из элементов устройства в электронную вычислительную машину будет передаваться информация, не соответствующая информации, поступившей на вход устройства. Поскольку устройство не обе спечено самоконтролем и не содержит элементов выработки сигналов Исправность, то поступление ошибочной информации в ЭВМ приведет к тому, что в результате вычислений будет получен неверный результат, Дпя ЭВМ, работающей, например, в контуре управления одной из систем летательного аппарата, появление ложных сигналов на управляющих выходах может привести к тяжельм последствиям.

Например, при отказе регистра числа, когда только старшие разряды соответствуют правильньм, блок сравнения будет вьфабатывать сигнал прерьшаний, по которому ложные инфор мационные разряды будут поступать с регистра числа в ЭВМ, т.е. подвергается контролю лишь наличие паузы между словами, полнота принятого слова и принадлежность принято информации определенному массиву. тогда как правильность работы элементов самого устройства связи не контролируется, Цель изобретения - повьпиеиие достоверности передачи информации устройства путем обеспечения самоконтроля устройства в процессе передачи информации в электронную вычислитель ную машину. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее коммутатор каналов, информационные входы которого соединены с информационными входами устройства, прямой информационный выход - с информационным, входом регистра числа, а синхронизирующий выход - с входом сброса счетчика промежутка между синхроимпульсами, выход которого соединен с управляющим входом счетчика синхроимпульсов, выход которого соединен с управляю1дим входом блока сравнения, первый информационный вход кото рого соединен с выходом регистра чис и информационным выходом устройства вход регистра настройки соединен с управляющим входом устройства, выход регистра настройки соединен с управляющим входом коммутатора каналов, введены первый и второй сумматоры по модулю два, регистр свертки и элемент И, причем первый вход элемента И соединен с выходом счетчика синхроимпульсов, счетный вход которого соединен с синхронизирующим выходом коммутатора каналов, второй вход элемента И соединен с выходом регит стра свертки и первым входом первог сумматора по модулю два, второй вход которого соединен с выходом регистра числа, а выход - с вторым информационным входом блока сравнения, выход которого является выходом сигналов прерывания устройства, управляющий вход регистра свертки соединен с синхронизирующим выходом коммутатора каналов и управляющим входом регистра числа, вход сброса регистра свертки соединен с выходом счетчика промежутка между синхроимпульсами, счетнЫЯ вход которого является входом опорной частоты устройства, информационный вход регистра свертки соединен с выходом второго сумматора по модулю два, первый вход которого соединен с выходом элемента И, а второй вход - с инворсным информа ционньи вькодпм коммутатора каналов На чертеже приведена функциональная блок-схема устройства. Устройство содержит шины ) информационных входов, коммутатор 2 каналов, предназначенный для подключения выбранного канала связи по шинам 1 к устройству и преобразования биполярных парафазных сигналов исходного слова в информационные и синхронизирующие импульсы логических уровней. Информационный прямой выход коммутатора 2 соединен с информационным входом регистра числа 3, представляющего 2и-разрядный регистр сдвига и предназначенного для приема последовательного кода и преобразования его в стандартное слово ЭВМ и вывода стандартного слова по шине 4 информационного выхода устройства. Информационный инверсный выход коммутатора 2 соединен с вторым входом второго сумматора 5 по модулю два, который осуществляет поразрядную сверку полуслов принятой информации Синхронизирующий выход коммутатора 2 соединен с входом сброса счетчика 6 промежутка между синхроимпульсами, который предназначен для обнаружения паузы между словами информации и, таким образом, выделения начала слова информации; со счетньЕм входом счетчика 7 синхроимпульсов, предназначенного для подсчета числа синхроимпульсов в принятом слое, т.е. для контроля полноты принятого кода; управляющими входами регистра 3 числа и регистра 8 свертки. Регистр 8 свертки представляет собой п-разрядный регистр сдвига и предназначен для хранения свертки полуслов при- нятого слова, его информационный вход соединен с выходом второго Сумматора по модулю два 5, а выход соединен с первым входом первого сумматора 9 по модулю два, который предназначен для вьщеления кода информации из его свертки, второй вход сумматора 9 соединен с выходом регистра 3 и первым информационным входом блока 10 сравнения, который предназначен для сравнения кодов информации, принятой непосредственно и полученных преобразованием свертки по модулю два, проверки условия полноты принятого кода. Второй информационный вход блока 10 сравнения соединен с выходом сумматора 9, выход блока 10 сравнения через шину 11 выхода сигS11налов прерывания устройства соединен с ЭВМ. Вькод регистра 8 свертки соединен с вторым входам элемента И 12 предназначенного управления обратной связью регистра 8 свертки и выходом соединенного с первым входом сумматора 5. Первый вход элемента И 12 соединен с выходом счетчика 7 синхроимпульсов и управляющим входом блока 10 сравнения. Вход регистра 13 настройки, который предназначен для настройки устройства на прием слов по заданному каналу, соединен с шиной 14 управляющего входа устройства а его выход - с управляющим входом коммутатора 2 каналов. Выход счетчик 6 промежутка между синхроимпульсами соединен с управляющим входов счетчика 7 синхроимпульсов и входом сбро са регистра 8 свертки. Счетный вход счетчика 6 промежутка между синхроимпульсами подключен к шине 15 входа опорной частоты устройства. Коммутатор 2, например, может содержать два мультиплексора, информационные входы которых соединены с информационными парафазными выходами каналов связи соответственно, а управляющие входы - с выходом регистра 13 настройки. Выход казадого мультиплексора соединен с детектором - пре образователем уровня, который из двухполярного сигнала, поступивщего по каналу связи, отсекая отрицательную часть, формирует сигнал логическ го уровня. Вькоды детекторов - рователей уровня являются прямым и инверсным информационными выходами коммутатора. Кроме,того, коммутатор содержит элемент ИЛИ, входы которого соединены с прямьм и инверсным информационньми выходами коммутатора, а выход элемента ИЛИ является синхронизируюпщм выходом коммутатора. Устройство работает следующим образом.; Сигналы по шинам 1 от каналов свя зи поступают на информационные входы коммутатора 2 в виде биполярных импульсов , На управляющие входы коммутатора 2 поступает код номера выбираемого канала из регистра 13. Коммутатор 2 осуществляет подключение устройства к выбранному каналу и производит вьщеление из биполярного последовательного кода прямого последовательного кода информации в виде положнтельньп импульсов, инверс ного последовательного кода информации в виде положительных импульсов и синхроимпульсов, которые формируются как логическая сумма прямого и инверсного последовательных кодов. Настройка устройства на прием по выбранному каналу осуществляется с помощью регистра 13, для чего в него производится запись с шины 14. Запись в регистр 13 осуществляется асинхронно, поэтому подключение вы бранного канала может произойти в любой момент передачи информации по каналу связи. Для исключения приема недостоверной информации из-за полноты кода устройство осуществляет автоматический поиск начала слова. С этой целью слова сообщения, передаваемого по каналу, отделены друг от друга паузой с определенными временными соотношениями, а устройство содержит счетчик 6, который осуществляет счет импульсов опорной частоты, поступающих от ЭВМ по шине 15. Синхроимпульсы от коммутатора 2 осуществляшт периодический сброс счетчика 6. В паузе синхроимпульсы отсутствуют, поэтому счетчик 6 в течение паузы обнулению не подвергается и поэтому успевает достичь до определенного кода и сформировать сигнал о наличии паузы, т.е. выделить сигнал о начале очередного слова. Этот сигнал разрешает работу счетчика 7 и производит обнуление регистра 8. На этом подготовительная стадия работы устройства завершается. В рабочей стадии приема осуществляется прием информации в регистр 3, формирование свертки информации по модулю два в сумматоре 5 и запись кода свертки в регистр 8. Регистр 3 и регистр 8 представляют собой регистры сдвига разрядностью 2fi и п соответственно. В регистр 3 производится запись информации с прямого информационного выхода коммутатора 2. В регистр 8 через сумматор 5 поступает информация с инверсного информационного выхода коммутаторг 2. Сдвиг информации в регистрах 5 и 8 осуществляется синхроимпульсами с коммутатора 2. Одновременно осуществляется подсчет числа синхроимпульсов при помощи счетчика 7. В течение первых п тактов значение старшего разряда счетчика 7 равно нулю, поэтому элемент И 12 оказывается за71крытым и с выхода сумматора 5 в регистр 8 записывается инверсньй код первого полуслова принимаемой инфор мации. В следующие п тактов значени старшего разряда счетчика 7 равно единице, элемент И 12 открывается и с его выхода на вход сумматора 5 поступает последовательный инверсный код первого полуслова. Одновременно на другой вход сумматора 5 поступает последовательный инверсны код второго полуслова. Сумматор 5 формирует поразрядное сложение первого и второго полуслов информации, результат суммирования записывается в регистр свертки 8. Таким образом, после окончания приема слова информации в регистр 3 оказывается записанным код слова (а,6) а в регистр 8 - код, соответствующи сумме по модулю -два первого и второго полуслова (а®Ь). После окончания приема слова осу ществляется стадия записи принятой информации на память ЭВМ. С зтой целью устройство производит формиро вание сигнала прерывания в ЭВМ по шине 14. Предварительно осуществляе вьщеление кода информации из его свертки при помощи сумматора 9. Для этого на выходы сумматора поступают код свертки из регистра 8 и код информации из регистра 3. Бьщеление информации осуществляется в соответствии с выражением: а (а@&)®е . Ь Па®&)фа , Затем в блоке 10 осуществляется сравнение кода, принятого непосредсвенно в регистр 3, и кода, получен ного преобразованием свелэтки. Условиями формирования сигнала прерывания являются: наличие паузы перед принимаемым Словом; полпота принятого кода, т.е. число вьщеленн 0 синхроимпульсов должно быть равно 2h; сравнение кодов непосредственно , принятого слова и кода, полученного в результате преобразования свертки слова по модулю два. По сигналу прерывания ЭВМ осуществляет считывание информации из регистра 3 по шинам 4. В процессе функционирования устройства осуществляется его самоконтроль путем сравнения кода «информации с кодом, вьщепенным из его свертки. При этом исходный код поступает на регистр 3 с прямого информационного выхода коммутатора 2, а на сумматор 5- с инверсного информационного выхода коммутатора 2. Таким образом, информация в регистр 3 и сумматор 5 поступает от независимых источников, чго исключает взаимную корреляцию искажения информации. Самоконтролем охвачены все основные узлы устройства (коммутатор 2, регистр 3, регистр 8, сумматоры 5 и 9, элемент И 12 и блок сравнения 10), непосредственно алгоритмом работы устройства. Счетчик 6контролируется тем, что сигналом с его выхода производится обнуление регистра 8. При этом в случае неверной работы счетчика 6 либо не будет происходить обнуление регистра 8, либо происходить ложное его обнуление. И то, и другое будет приводить к искажению информации в регистре 8, что будет обнаружено при последующем сравнении. Отказы счетчика 7 также приводят либо к искажению информации в регистре 8, либо к невыработке условия полноты принимаемого кода и, следовательно, также обнаруживаются. Таким образом, устройство позволяет осуществить блокировку ложной информации в случаях сбоев и отказов своих эл ементов, что и обеспечивает повьшение достоверности его работы.

CO

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ВЬ1ЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С КАНАЛАМИ СВЯЗИ, содержащее коммутатор каналов, информационные входы которого соединены с информационными входами устройства, прямой информационный выход - с информационным входом регистра числа, а синхронизирующий выход - с входом сброса счетчика промежутка между синхроимпульсами, выход которого соединен с управляющим входом счетчика синхроимпульсов, выход которого соединен с управляющим входом блока сравнения, первый информационный вход которого соединен с выходом регистра числа и информационнь м выходом устройства, вход регистра настройки соединен с управляющим входом устройства, выход регистра настройки соединен с управляющим входом коммутатора каналов, отличающееся тем, что, ic целью повышения достоверности передачи информации устройства, в него введены первый и второй сумматоры по модулю два, регистр свертки и элемент И, причем первый вход элемента И соединен с выходом счетчика синхроимпульсов, счетный вход которого соединен с синхронизирующим выходом коммутатора каналов, второй вход элемента И соединен с выходом регистра свертки и первым входом первого сумматора по модуЛю два, второй вход которого соединен с выходом регистра числа, а выход - с вторым информациI онным входом блока сравнения, выход которого является выходом сигналов (П прерывания устройства, управляющий вход регистра свертки соединен с синхронизирующим выходом коммутатора каналов и управляющим входом регистра числа, вход сброса регистра свертки соединен с выходом счетчика промежутка между синхроимпульсами, счетный вход которого является входом опорной частоты устройства, инDO СО формационный вход регистра свертки соединен с выходом,.второго сумматора по модулю два, первый вход которого соединен с выходом элемента. И, а второй вход - с инверсным информационн{Л4 выходом коммутатора каналов.

r

St

(:{

)v V v3

irs J