Многоканальное устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с внешними абонентами Советский патент 1986 года по МПК G06F13/20 

.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения электронных вычислительных машин (ЭВМ) с внешними устройствами и системами, принимающи ми и вьщающими информацию в виде релейных сигналов.

Цель изобретения - расширение класса решаемых задач устройства за счет обеспечения тестового контроля магистральной связи ЭВМ с внешними абонентами.

На фиг. I представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональные схемы контрольного блока согла- сования, приемного блока согласования, коммутирующего элемента и исполнительного блока, соответственно.

Устройство содержит (фиг. 1) регистр 1 приема, триггер 2, дешифра- тор 3, регистр 4 направления выдачи, регистр 5 направления приема, регист 6 выдачи, каналы, каждый из которых состоит из группы элементов И 7 приема, элементов И 8 выдачи., выходного регистра 9, информационного регистра 10, выходного блока 11 согласования уровней, приемного блока 12 согласо- вания уровней, группы элементов И 13 контроля и элементов И 14 опроса, группы релейных блоков 15 и элемента ИЛИ 16. Устройство содержит также коммутируюш;ий элемент 17, информационные выходы 18 и 19 устройства для связи с ЭВМ и внешними абонентами, информационные входы 20 и 21 устройства для связи с ЭВМ и внешними абонентами, шина 22 управления внешних абонентов, соединяющая обмотки питания исполнительных механизмов внешних абонентов.

Каждый блок 11 согласования содержит (фиг. 2) группы оптронов 23, резисторов 24 и 25 и диодов 26. Приемные блоки 1 2 согласования (фиг. 3) состоят из групп оптронов 27 и резисторов 28 и 29. На фиг. 2-4 показаны также шины 30 и 31 положительной и отрицательной полярностей источника питания управляющих цепей, шины 32 и 33 положительной и отрицательной полярностей источника питания исполнительных цепей.

Коммутирующий элемент 17 может быть выполнен, например, как реле 34 с обмоткой, один вывод которой соединен с шиной 31, а другой - с управляющим входом элемента 17, и первой 35

5

0 5 о

5

5

1062

и второй 36 контактными группами (фиг. 4)5 а исполнительные блоки 15- в виде реле с обмоткой 37 и контактом 38, соединенным с входом 39 и выходом 40.

Регистр 1 приема предназначен для записи и хранения информации, поступающей в устройство из ЭВМ, триггер 2 - для запоминания режима.работы устройства, дешифратор 3 - для дешифрации признака операции, содержащегося в коде, записанном в регистре 1 приема. Регистр 4 направления выдачи и регистр 5 направления приема служат для записи и хранения позиционных кодов адресов абонентов. Элементы И 8 вьщачи, 7 приема, 13 контроля и 14 опроса предназначены для формирования тактов прохождения ин- форма1.1ии в зависимости от режима работы, признака операции и адреса абонента,, регистры 9 - для записи и хранения информации, вьщаваемой внешним абонентам.

Информационные регистры 10 предназначены для записи и хранения, с целью контроля, информации, вьщаваемой абоненту, а также записи и хранения информации, принимаемой от абонента.

В релейных блоках 15 преобразовывается информация, вьщаваемая внешним абонентам, в форму релейных сигналов. Выходы 40 исполнительных блоков 15 соединены с входами контрольных бло- ков 11. Конструктивно исполнительные блоки 15 представляют собой реле, каждое из которых состоит из о бмотки 37 и нормально разомкнутого контакта, Причем выводы обмотки соединены соответственно с управляющим входом блока и отрицательным полюсом источника питания управляющих цепей, а клеммы контакта соединены с вторым входом и выходом исполнительного блока 15.

Элементы ИЛИ формируют сигнал перезаписи информации -в регистр В выдачи из информационного регистра 10, соответствующего выбранному абоненту, при вводе или выводе информации.

Ко:имутирующий элемент 17 введен для переключения полярности питания исполнительных блоков 15 и исполнительных механизмов внешних абонентов в зависимости от режима работы.

Выходные 11 и приемные 12 блоки согласования введены для согласования уровней релейных сигналов обмена информаи 1ей с внешними абонентами и

31

сигналов обмена с ЭВМ. При этом приемные блоки 12 предназначены для согласования уровней сигналов, принимаемых от внешних абонентов, а выходные блоки 11 - для согласования уровней сигналов, передаваемых внешним абонентам, и сигналов, вводимых в ЭВМ с целью контроля вьщачи. Кроме того, блоки 11 и 12 согласования служат для гальванической развязки внешних абонентов и ЭВМ,

Блоки 11 согласования содержат оптроны 23, у которых одни выводы ламп накаливания соединены с входами 40 блока, а вторые выводы ламп накаливания через резисторы 24 и шунтирующие их диоды 26 соединены с выходами 19 блока. При этом аноды фотодиодов оптронов 23 подключены к положительному полюсу источника питания управляющих цепей, а катоды фотодиодов соединены с пе рвой группой выходов блока и через резисторы 25 с отрицательным полюсом источника питания управляющих цепей. Приемные блоки 12 согласования содержат оптроны 27, у которых аноды светоизлучающих диодов соединены через резисторы 28 с входами блока, а катоды све- тоизлучающих диодов подключены к , отрицательному полюсу источника питания исполнительных цепей. Аноды фотодиодов подключены к положительному полюсу источника питания управляющих цепей, а катоды фотодиодов .соединены с выходами блока и через резисторы 29 - с отрицательным полюсом .источника питания управляющих цепей.

Устройство в режиме вьщачи релейных сигналов внешнему абоненту работает следующим-образом,

Из ЭВМ через вход 20 в регистр 1 записывается адресное слово, в старших разрядах которого .содержится признак операции записи в регистр 4, а в младших разрядах - позиционный код адреса абонента, для которого предназначена информация. Старшие разряды адресного слова расшифровываются дешифратором 3, и по сигналу с его первого выхода позиционный код адреса абонента зписывается в регистр 4, С выхода того разряда регистра 4, который соответствует адресу выбранного абонента, сигнал логической единицы поступает на входы соответствуюих элементов И 8 и 13 и через соответствующий элемент ИДИ 16 на вход

461064

элементов И 1. Таким образом, производится формирование такта прохождения информации для выдачи ее выбранному внешнему абоненту и контроля 5 этой вьщачи.

Далее в регистр 1 производится запись из ЭВМ информационного слова, в старших разрядах которого содержится код операции записи в регистр 9,

10 а в младишх разрядах - информация, вьщаваемая абоненту, С выхода дешифратора 3 сигнал записи информации в регистры 9 поступает на входы элементов И 8, При этом информационные раз(5 ряды регистра 1 через элементы И 8 . переписываются в регистр 9, соответствующий выбранному абоненту. Поскольку запись в триггер 2 не производилась, то с его выхода на вход

20 коммутирующего элемента 17 поступает сигнал логического нуля. При этом соответствующее уровню сигналов обмена с внешними абонентами питающее напряжение с положительного полюса

25 источника питания исполнительных цепей (шины 32) проходит через нормально замкнутый контакт контактной группы 35 на входь 39 исполнительных блоков 15, а питающее напряжение с отри30

цательного полюса источника питания исполнительных цепей (шина 33) проходит через нормально замкнутый контакт группы 36 на шину 22 и далее на вторые выводы обмоток исполнительных

механизмов внешних абонентов, 35

С выходов регистров 9 в соответствии с записанным в него кодом сигналы логических нулей и единиц поступают на первые входы исполнительных ков 15, В исполнительных блоках 15, на входы которых поступили сигналы логических единиц,, происходит замыкание контактов 38 и положительное напряжение с входов 39 проходит на

выходы 40 и далее на входы контрольных блоков 11, Код через выходы 19 проходит на первые выводы обмоток исполнительных механизмов внешних абонентов и выходов катодов диодов

50 оптронов 23 через элементы И 13, переписывается в информационный регистр 10, Из информационного регистра 1Q, соответствующего выбранному абоненту, передаваемый код через элементы И 7

55 переписывается в регистр 6, из которого он выводится в ЭВМ через выходы 18 При этом контроль передачи информации абоненту осуществляется ЭВМ путем

сравнения выданного и принятого кодов .

Устройство в режиме съема информа 1ЩИ от внешнего абонента работает следующим образом.

По входам 21 через приемные блоки 12 релейные сигналы от внешних або- нентов поступают на входы элементов И 14, Из ЭВМ через вход 20 в регистр 1 записывается адресное слово, в старших разрядах которого содержится код признака операции записи в регист р 5, а в младших разрядах - позиционный код адреса абонента, с которого производится съем информации. По сигналу с второго выхода дешифратора 3 в регистр 5 производится запись кода адреса абонента. С одного из выходов регистра 5 сигнал логической единицы поступает на первые входы соответствующей группы элементов И 14 и через элемент ИЛИ 16 на входы соответствующей группы эле- ментов И 7. , .

Таким образом, формируется такт прохождения информации от выбранного внешнего абонента в ЭВМ. С выходо приемного блока 12 информация, считываемая с абонента через элементы И 14, записывается в соответствующий информационный регистр. 10, а с его выходов через элементы И 7-переписывается в регистр 6, из которого через выходы 18 поступает в ЭВМ.

В режиме тестового контроля устройство работает следующим образом.

Из ЭВМ в регистр 1 через входы 20 записывается управляющее слово, в старших разрядах которого содержится признак операции записи в триггер 2. При этом из одного из младщих разрядов регистра 1, соответствующего

признаку режима работы, логическая

1 единица переписывается в триггер L. С выхода триггера 2 сигнал логической единицы поступает на управляющий вход коммутирующего элемента 17, где срабатывает реле и происходит замыкание контактов контактных групп 35 и 36. Питающее напряжение с отрицательного полюса источника питания исполнительных цепей через контактную группу 35 поступает на входы 39 исполнительных блоков 15, а питающее напряжение с положительного полюса источника питания исполнительных цепей поступает по шине 22 на вторые

5

10 15 20 25

. 30 5

0

05

выводы обмоток, исполнительных механизмов внешних абонентов.

При этом обмотки исполнительных механизмов внешних абонентов должны быть защищены демпфирующими диодами таким образом, чтобы в режиме тестового контроля, когда по ним протекает ток, это не приводило к срабатыванию исполнительных механизмов внешних абонентов.

Дальнейшая работа устройства в режиме тестового контроля осуществляется так же, как и в режиме вы- . дачи информации внешним абонентам, с. той лишь разницей, что в исполнительных цепях протекает ток обратного направления. Контроль неисправности устройства осуществляется по программе ЭВМ путем сравнения выданных и принятых кодов, а задействование исполнительных элементов внешних абонентов не производится.

Реа.пизация блоков 1-1 и 12 согласования с использованием элементов опто- злектроники позволяет осуществить согласование уровней сигналов и гальваническую развязку между ЭВМ и внешними абонентами . При этом исполнительные цепи, связанные с внешними абонентами и включающие входы 21 и выходы 19 устройства и соединенные с ними элементы блоков 11 и 12 и ис- полнитель.ных блоков 15, развязываются от управляющих цепей, включающих все остальные блоки устройства, связанные с ЭВМ, через входы 20 и выходы 18 устройства.

Блоки 11 и 12 согласования работают следующим образом.

На входы 40 контрольных блоков 11 поступают релейные сигналы с выходов исполнительных блоков 15. При этом сигналу логической единицы соответствует положительный либо отрицательный уровень напряжения источника питания исполнительных цепей. Сигналы логической единицы, поступающие на соответствующий внешнему абоненту вход контрольного блока 11 через лампу накаливания оптрона 23, диод 26 . и выходы 19 устройства, проходят на первый вывод обмотки исполнительного механизма внешнего абонента. На входы приемных блоков 12 поступают релейные сигналы, принимаемые от внешних абонентов.

71

При этом сигналу Логической едини- цы соответствует положительньй уровень напряжения дсточника питания исполнительных цепей. Через светчэизлу- чающий диод оптрона 27, соответствую- щего входу, на который поступают сигналы логической единицы от внешнего абонента, протекает электрический ток величина которого ограничивается резистором 28. Световой поток ламп на- каливания оптронов 23 и светоизлуча- ющих диодов оптронов 27 воздействует на фотодиод,- Сопротивление jcoToporo мало. Падение напряжения источника питания управляющих цепей происходит на резисторах 24 и 25 и с выхода блоков 11 и 12 снимается положительный уровень напряжения источника питания управляющих цепей, также соответствующий сигналу логической .единицы. . ( При этом гальваническая связь между входом и выходом приемного блока 12 и входом 40 и первым выходом контрольного -блока 11 и, следовательно, между исполнительнь1ми и управляю- щими цепями, отсутствует, а передача сигнала от входа к соответствующему выходу осуществляется через световые потоки от лампы накаливания и свето- излучайщего диода к фотодиодам оптро- нов 23 и 27.

При наличии сигнала логического нуля на входе электрический ток через лампу накаливания и .светоизлучающий диод не течет, сопротивление неосвещенной ламды накаливания и светоизлу- чающего диода вел икр, падение напряжения происходит на фотодиоде и с выхода блоков 11 и 12 снимается отрицательный потенциал источника пита

НИЛ управляющих цепей, также соответ-- ствующий сигналу логического нуля.

В режиме тестового контроля в .контрольном блоке 11 электрический ток течет от выхода 19 к входу АО через резистор 24, который ограничивает величину тока, и .через лампу . накаливания оптрона 23. При этом сигналу логической единицы соответствует отрицательный уровень источника питания исполнительных цепей и величина тока в режиме тестового контроля равна .величине тока в режиме выдачи информации внешнему абоненту. Световой поток лампы накаливания воздей- ствует на фотодиод, сопротивление которого при этом мало. Падение напряжения источника питания управля

8

5 5 0 5 о

5

0

5

ющих цепей происходит на резисторе 25, и с выхода контрольного блока 11 снимается положительный уровень напряжения источника питания управляющих цепей, также соответствующий сигналу логической единицы.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с внешними абонентами, содержащее регистр приема, группа информационных входов которого соединена с группой информахщонных выходов электронной вычислительной машины, группа информационных .входо-в которой подключена к группе выходов регистра выдачи, триггер, регистр направления приема и регистр направления выдачи, синхронизирующие входы которых подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам дешифратора, а информационные входы - к группе выходов регистра приема и группе входов дешифратора, коммутирующий элемент, управляющий вход которого соединен с выходом . триггера, а в каждом канале группу элементов И вьщачи, группу элементов И опроса, группу элементов И приема, группу элементов И контроля, элемент ИЛИ, выходной регистр, группу релейных блоков, выходной блок согласования уровней, приемный блок согласования уровней и информационный ре- гистр, причем в каждом канале первые входы элементов И контроля группы соединены с соответствующим разрядным вькодом регистра направления вы- дачи, первым входом элемента ИЛИ и первыми входами элементов И выдачи группы, вторые и третьи входы которых соединены соответственно с группой выходов регистра приема и четвертым выходом дешифратора, а выходы через выходной регистр соединены с управляющими входами релейных блоков, информационные входы которых подключе- ны к первому выходу коммутирующего элемента, а выходы - к группе входов выходного блока согласования уровней, первая группа выходов которого соединена с вторыми входами элементов И контроля группы, выходы которых подключены к первой группе входов информационного регистра, вторая группа входов которого соединена с выходами элементов И опроса т-руппы, первыми входами подключенных к со.ответ- ствующему разрядному выходу регистра направления приема и,второму входу элемента ИЛИ, а вторыми входами - к группе выходов приемного блока согла- сования уровней, группа входов которого соединена с группой информационных выходов соответствующего внешнего абонента, группа выходов информационного регистра соединена, с пер- выми входами элементов И приема груп- .пы, вторыми входами подключенных к вьпсоду элемента ИЛИ, а выходами - к

соответствующей группе входов регист- управления, внешних абонентов.

ра выдачи, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых .задач устройства, вторая группа выходов выходного блока согласования уровней каждого канала соединена с группой информационных входов соответствующего внешнего абонента, первьш и второй информационные входы коммутирующего элемента соединены соответственно с отрицательным и положительным полюсами источника питания релейных цепей внешних абонентов, а второй выход - с шиной|

ад

Г

С

iz5) ... (

VZ6

fr U

25

28

I

W

JO

V26

2Ч Г125

3/

0-f/tt

19

Фиг. 2

25

5(7

-/I

Ю-г/уI

3I

O Uu I .I

Ф(4г.З

F

J7

38

5/0-t/(/

Редактор H. Тупица

Составитель В, Вертлиб

Техред Н.Бонкало Корректор С, Шекмар

Заказ 4002/42 Тираж 671Подписное

ВНШШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ФигМ

15

39

Фцг.5

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - расширение класса решаемых: задач устройства за счет обеспечения режима тестового контроля магистральной связ и ЭВМ с внешними абонентами. Цель достигается тем, что в устройство., содержащее регистр приема, дешифратор, регистр направления выдачи, регистр направления приема, регистр выдачи, выходные регистры, информационные рег.истры, группы элементов И выдачи, группы элементов И приема, группы элементов И опроса, группы (Элементов И контроля, релейные блоки, триггер, приемные блоки согласования уровней, элементы ИЛИ, соответствующим образом соединенные, введены двухконтактный коммутирующий элемент, выходные блоки согласования уровней, 5 ил. с (С (Л ю о: