Многоканальное устройство для сопряжения источников информации с вычислительной машиной Советский патент 1986 года по МПК G06F13/00 

I

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано в системах обработки многока нйльноЙ информации, поступающей в. вьпислительную машину (ВМ) от удаленных несинхронизированных между собой групп источников и является усовертенствова,нием устройства по авт.св. № 1116423.

Цель изобретения - повышение надежности за счет снижения потерь информации.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, счетчики 2-4, регистры 5 и б, триггеры 7--9, элемент 10 сравнения, группу узлов 11 элементов И, коммутатору 12 и 13, элемент ИЛИ 14, элементы И 15-18 и каналы

19.Кал дыи канал 9 содержит память

20,сумматор 21, буферные памяти 22 и 23, триггеры 24 и 25, счетчики 26-28, узлы 29-31 элементов ИЛИ, узлы 32-35 элементов И, элемент

-Т1ПИ 36, элементы И 37-39, коммутато 40, элементы И-НЕ 41 и 42, элемент 43 задержки, согласуюп5ие узлы 44-50 В устройство дополнительно введены элемент ,И 51, счетчик 52, триггер 53, дешифратор 54, группы 55 и 56 элементов И, регистр, 57 и коммутатор 58.

Устройство работает следующим образом.

Все источники информации опра- шТ Гваются примерно с одинаковой частотой, которая для каж,цого из ис- точников задается тактовыми импульсами (ТИ), поступающими через вторые тактовь е входы. Однократный опрос всех источников информации одной группы образует кадр, который сопровржда ется кадровым импульсом, (КИ), поступающим на первые тактовы входы.

1Саждая группа источников информации обслуживается своим каналом 19 и синхронизируется своим генераторо импульсов,}- расположенным вместе с источниками информации И. Поэтому (с учетом нестабильности генераторов импульсов, произвольности момен та начала .опроса источников информации в каждой группе, а также задержек передачи через линии связи) Кй поступают в разные каналы в произвольные моменты времени. Для одно59274i

временного ввода информации в ВМ со всех каналов необходимо произвести выравнивание моментов окончания загрузки памятей 22 и 23 всех кана5 лов к единому моменту времени,с которого может быть начат этот ввод.

В работе устройства следует вьще- лить два основньгх режима работы - подготовительный и рабочий.

10 Подготовительный режим начинается с момента записи кода времени в регистр 6, поступающего из ВМ через коммутатор 12 и определяющего максимальное значение временного интерts вала, необходимого для ввода одного массива информации в ВМ. Одновременно с подачей кода времени ВМ снимает сигнал прерывания ввода, поступающий на элемент и 15, триггер

20 8 управления, регистр 5 разрешения , ввода и триггер 9 считьгоания, снимая их блокировку и обеспечивая готовность устройства к работе. В каждом канале вторые синхросигналы че25 рез Согласующие узлы 45 поступают на элемент ИЛИ 14, с выхода которого через элемент И 15 обьединенный поток синхросигналов поступает на входы установки О счетчика 2 так- ,

30 тов, триггера 7 управления, первый вход элемеьгта И 51, счетный вход счетчика 52 интервалов и третьи входы элементов И узла 56., Счетчик 2 тактов предназначен для измерения

,, длительности временных интервалов между кадровыми синхросигналами. . Он подсчитывает тактовые импульсы, поступающие с выхода генератора 1 импульсов через элемент И 16 при надд личии разрешающего сигнала с триггера 8, предварительно установленного в исходное положение сигналом прерьшания ввода. Элемент 10 сравнения фор,мирувт сигнал при совпаде- НИИ кодов счетчика ,2 и регистра 6, т.е. ири обнаружении временного интервала между первыми синхросигналами, равного или превышающего заданную длительность, определенную значением кода, записанного из -ЕМ в регистр 6,

Сигнал совпадения поступает на входы триггеров 7 и 8, изменяя их состояние, а также на вхо,ды группы 55 элементов И. С этого момента триггер 8 блокирует элемент И 16, запрещая подачу на счетчик 2 импульсов, с генератора 1. Сигналом с другого выхода триггер 8 разрешает

50

55

через узлы 11 выдачу первых синхроимпульсов на регистр 5. С выхода регистра 5 сигиалы разрешения поступают в каждом канале на входы счетчик 27 адреса записи, триггера 24 готов ности, памятей 22 и 23, снимая их блокировку и переводя в рабочий режим. Триггер 7 готовности опорным первым синхроимпульсом, пришедшим после сигнала совпадения с выхода элемента 10 сравнения, вновь устанавливается в исходное состояние, формируя на своем выходе импульсный сигнал который поступает на вход установки О счетчика 3 времени задержки, который подсчитывает тактовые импульсы с выхода генератора I, формируя тем самым код времени задержки поступления первых синхроимпульсов относительно опорного первого синхросигнала.

Рабочий режим устройства обеспечивает запись и считывание информации в памяти 22 и 23, поочередно на- капливакяцих и считывающих массивы данных в объеме одного кадра информации .. Запись информации осуществляется следующим образом.

Информационные сигналы в виде многоканального цифрового потока от группы источников информации на ин- форма1Щонный вход канала и через узел 44 подаются на вход узла 29. На другие входы узла 29 поступают с выходов узлов 32 и 33 элементов И соответственно код времени задержки и код текущего номера кадра с выходо счетчика 3 и счетчика 26 кадров. Код текущего номера кадра формируется счетчиком 26 путем подсчета первых синхросигналов, поступаемых через узел 45. Ввод кода текущего номера кадра в информационный поток осуществляется узлом 29 в момент поступления задержанного кадрового импульса с элемента 43 задержки, задержка в котором равна половине периода вторых синхроимпульсов. Ввод кода времени задержки осуществляется узлом 29 в момент поступления первого синхросигнала.

Сформированный информационный поток с выхода узла 29 записывается в памяти.22 и 23, которые работают в так называемом режиме качелей : обе памяти работают в одном из двух ре- жимов - пока в одной накапливается информация, из другой уже на;коплеи- иая информация передается в ВМ, за

13

20

5

д

0

0

5

0

тем режимы работы -меняются на проти- в оположные.

Первые синхросигналы, поступающие на вход канала через узел 46, а также задержанные вторые синхросигналы с выхода элемента 43 задержки объединяются на элементе ИЛИ 36 и далее поступают на вход счетчика 27 адреса записи и входы элементов И-НЕ 41 и 42. Сигнал разрешения поступает на счетчик 27 адреса записи и снимает его блокировку по входу установки о. После этого счетчик 27 начинает формировать код адреса записи информации, который поступает с его выхода через узлы 34, 35, 30 и 31 на входы памятей 22 и 23. Управление режимами записи и считывания осуществляется сигналами с триггера 25 переполнения, работающего в счетном режиме от сигналов переноса счетчика 27.

После записи массива информации в объеме одного кадра триггер 25 закрывает входы узла 35 элемента И 39, элемента И-НЕ 42 и открьгоает входы узла 34, элемента И 38, элемента И- НЕ 41, обеспечивая тем самым перевод памяти 22 в режим записи путем подачи на него кода адреса записи и первых синхросигналов, а также подготавливая память 23 для режима счи- тьгоания. Кроме того, сигнал переноса подается на триггер 24 готовности, который при его поступлении формирует сигнал готовности канала к выводу информации в ВМ, который поступает на элемент И 18, который при наличии указанных сигналов формирует сигнал запроса ввода, поступающий через коммутатор 13 в ВМ. Ответом ВМ на сигнал запроса ввода является сигнал разрешения ввода, поступающий на вход триггера 9 через коммутатор 12. Триггер 9 формирует сигнал строба считывания, который с его выхода поступает на элемент И 17, разрешая прохождение через него импульсов считывания с генератора 1 импульсов на вход счетчика 4 адреса считывания. Сигнал строба считывания поступает в качестве управляющего сигнала в ВМ через коммутатор 13, а также на второй вход элемента И 51 и вход триггера 53 управления.

Сигналы кода адреса считывания с выхода счетчика 4 адреса считывания в зависимости от состояния триггера 25 переполнения поступают через один

из элементов И 38 и 39 и один из узлов ЗП и 31 на вход той памяти 22 и 23, которая работает в р ежиме считывания. Считываемая информация через коммутатор АО поступает через узел

47в ВМ. Кроме того, выход коммутатора 40 соединен с входом сумматора 21 контрольных разрядов, контрольные разрядь в котором вычисляются дополнением до нечетности передаваемых информационных сообщений Сформированные контрольные разряды через узел

48поступают в ВМ.

По окончанию режима считывания счетчик 4 адреса считывания формирует сигнал переноса, который возвращает триггер 9 в исходное положение и снимает сигнал строба считывания. По заднему фронту указанного сигнала

сбрасьгеаются триггеры 24 готовности во всех каналах. Это, в свою очередь, приводит к прекращеншэ фop иpoвaния сигнала запроса ввода на выходе элемента И 18. При прекращении сигнала с выхода элемента И В ВМ снимает

сигнал разрешения ввода и описанный процесс считывания и 1звода информации в ВМ повторяется с момента формирования на выходе элемента И 18 очередного сигнала запроса ввода.

Устройство обладает возможностью по инициативе ВМ производить в каждом канале селективную синхронизацию только части информации, вводимой в ВМ. Для этого используется счетчик 28 каналов, память 20, элемент И 37 и узел 50. Управляющая информация, содержащая адреса каналов и признаки юс передач,, поступает от ВМ через узел 49 в память 20. При вводе информации в ВМ производится считывание признаков передачи каналов из памяти 20 по адресам, поступающим с выхода счетчика 28 каналов при наличии сигнала строба считывания. Формирование кода адреса осуществляется от сигналов тактовой частоты считывания, получаемък с выхода элемента И 17. Считанные с выхода памяти 20 признаки передачи каналов стробируются на элементе И 37 сигналами тактовой частоты считывания и через узел 50 вводятся в ВМ.

В нормальном рабочем режиме триггер 53 управления установлен в исходное состояние передним фронтом сигнала строба считывания с выхода триггера 9. При этом сигналь: с выхода триггера 53 блокируют выход

12

592746

коммутатора 58, запрещая вьщачу на ВМ сигнала Запрос аварийного ввода, и открывают элементы И 55 и 56. Счетчик 52 интервалов, имеющий коэффициент счета, равный количеству каналов, формирует код номера интервала и выдает его на вход дешифратора 54, который поочередно формирует на своих выходах стробируюJQ щие сигналы. Длительность сигналов равна длительности интервалов между кадровыми синхросигналами, поступающих на счетчик 52 с выхода элемента ИЛИ 14. Указа:нные .-стробирующие сигна)5 лы с выхода дешифратора 54 поочередно открывают элементы И групп 55-и

56, которые соответственно своими выходами включены попарно на входы установки 1 и О соответствующих разрядов регистра 57 готовности. На входы элементов И групп 55 и 56 по-- даются также соответственно сигнал с вьпсода элемента 10 сравнения и суммарный поток кадровых синхроимпульсов с выхода элемента ИЛИ 14.

В результате разряды регистра 57 устанавливаются в то или иное положение в зависимости от длительности измеряемого интервала. Значения разрядов регистра 57 сохраняются неизменными в течение периода следования истока кадровых синхроимпульсов. В слзгчае возникновения аварийного режима работы (т.е. в случае временного перекрытия сигнала строба считывания с выхода триггера 9 с ближайшим кадровым синхросигналом, что постоянно определяется элементом И 5l) триггер 53 управления, второй вход которого подключен к выходу элемента И 51, переводится в противоположное состояние, блокируя по первому входу элементы И групп 55 и 56 и открывая выход коммутатора 58.

С этого момента коммутатор 58 по адресам, определяемым кодом с выхода счетчика 52, начинает поразрядное считывание содержимого регистра 57 до появления ближайшего Сигнала с логическим уровнем 1. Этот сигнал с выхода коммутатора 58 вводится по шине Запрос аварийного ввода в ВМ, которая отвечает на него сигналом разрешения ввода, поступающим на вход триггера 9 через коммутатор 12. Триггер 9 формирует сигнал строба считывания, передним фронтом которого триггер 53 вновь пере.7

водится в исходное состояние. Таким образом, устройство по вводу информации в ВМ оказывается привязанным к новой опорной точке и далее продолжает работу в нормальном рабочем режиме с формированием сигнала запроса ввода с выхода элемента И 18. Указанный процесс цикловой синхронизации устройства осуществляется без потерь времени на поиск такого интервала времени, длительность jcoToporo достаточна для ввода информации в ВМ.

.Таким образст, в отличие от известного предлагаемое устройство осуществляет в рабочем режиме непрерывный контроль длительности временньк интервалов мезкду соседними кадровыми импульсами; выявление аварийных ситуаций ;В процессе ввода информации в ВМ, возникающих из-за временных смещений кадровых импульсов относительно друг друга , формирование сиг- йала запроса аварийного ввода в ВМ. Объем потерь информации при этом сокращается в число раз, равное коли- -честву каналов в данном устройстве.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для сопряжения источников информации с вычислительной машиной по основному авт.св. № 1116423, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью повьше- ния надежности за счет снижения потерь информации, в него введены две

5927Д8

группы элементов И, пятый элемент И, четвертый триггер, четвертый снетчик, дешифратор, третий регистр и третий коммутатор, причем выход третьего 5 коммутатора подключен к входу запроса аварийного ввода вычислительной машины, при этом выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом четвертого счетчика и с первыми входами пя10 того элемента И и элементов И первой группы, выходы которых соединены с соответствующей группой нулевых входов третьего регистра, группа выхо-г дов которого соединена с группой инt5 формационных входов третьего коммутатора, первый управляющий вход которого соединен с еданичньм входом четвертого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом третьего

20 триггера и с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с единичным входом четвертого триггера, нулевой выход которого соединен с вторыми входами элементов И первой

5 группы и с первыми входами элементов И второй группы, выходы которых соединены.с соответствующей группой единичных входов третьего регистра, выход элемента сравнения соединен с

Q вторыми входами элементов И второй группы, третьи входы которых соеди- нены с третьими входами соответствующих элементов И первой грутщы и с соответствующими выходами дешифратора вход которого соединен с выходом четвертого счетчика и с вторым зшравля- ющим входом третьего коммутатора.

5

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки многоканальной информации, поступающей в вь1числительную машину от удаленных несинхронизированных между собой групп источников. Основной задачей изобретения является повыгаение надежности за счет снижения потерь информации. Устройство содержит группу каналов, два генератора импульсов, три коммутатора, три регистра, четыре триггера, четыре счетчика, пять элементов И, элемент И, группу узлов элементов И, две группы элементов И,элемент ИЛИ, элемент сравнение, дешифратор. 1 ил.