Устройство для сопряжения ЭВМ и абонента Советский патент 1986 года по МПК G06F13/00 

I Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления, работающих в ре альном времени. Цель изобретения - расширение фун кциональных возможностей устройства за счет формирования внутренних мето .времени. На фиг.1 представлена функциональ ная схема устройства; на- фиг.2 - фун К1:1иональная схема блока управления j на фиг.З - функциональная схема синхронизатора; на фиг.4 - временная ди аграмма работы устройства, на фиг.З временная диаграмма работы блока управления; на фиг.6 - временная диаграмма работы синхронизатора. Устройство 1 для сопряжения (фиг .1 содержит генератор 2 импульсов, регистр 3 сдвига, блок 4 управления, делитель 5 частоты, синхронизатор 6, первый элемент И 7, триггер 8, группу 9 элементов И, второй элемент И 10, первый, второй, третий элементы ИЛИ 11-13, выход 14 запроса ЭВМ, вход 15 кода времени ЭВМ, вход 16 метки времени ЭВМ, установочный выход 17 ЭВМ, установочный выход 18 абонента, выход 19 метки времени абонента, выход 20 кода времени абонента, ЭВМ 21 и абонент 22. Функциональная схема блока 4 управления (фиг.2) содержит счетчик 23 сдвигов, первый, второй элементы ИЛИ 24 и 25, первый триггер 26, с перво го по четвертый элементы И 27-30,второй, третий триггеры 31 и 32, пятый элемент И 33. Синхронизатор 6 (фиг.З) содержит триггер 34, первый элемент И 35, эле мент И-НЕ 36, второй элемент И 37, выход 38 триггера 34, элемент ИЛИ 39 Устройство обеспечивает три режим работы: генерацию меток времени при отсутствии меток от абонента, прием меток и кода времени от абонентаi вы дачу в ЭВМ меток и кода времени. В режиме генерации меток времени тактовые импульсы с выхода генератора 2 импульсов поступает на делитель 5 частоты и делятся до частоты следо вания сигналов меток времени, выраба тываемых абонентом 22. В режиме приема меток и кода времени от абонента 22 осуществляется прием сигналов метки времени и кода времени от абонента, синхронизация 952 их с частотой устройства 1 и временное хранение кода на регистре 3 сдвигов. В режиме выдачи в ЭВМ 21 сигналов метки времени и кода времени устройство 1 постоянно осуществляет выдачу в ЭВМ 21 сигналов метки времени и кода времени по запросу ЭВМ 21. Устройство работает следующим образом. При включении питающих напряжений устройство устанавливается в исходное состояние. Тактовые импульсы с генератора 2 импульсов поступают на делитель 5 частоты для выработки сигналов метки времени. Тактовые импульсы с делителя 5 частоты проходят через элемент И 7, открытый разрешающим потенциалом с нулевого выхода триггера 8, через элемент ИЛИ 13 и вход 16 в ЭВМ 21. При наличии готовности абонента сигналы метки времени поступают от абонента 22 по выходу 19 на синхронизатор 6. Синхронизируясь с частотой устройства 1, устанавливают триггер 8 готовности абонента в противоположное состояние. При этом на управляющем входе элемента И 7 устанавливается потенциал,запрещающий прохождение тактовых импульсов с делителя 5 частоты. На управляющем входе элемента И 10 устанавливается потенциал, разрешающий прохождение сигналов метки времени от абонента 22. При поступлении сигнала запросов на ЭВМ 21 по выходу 14, блок 4 управле ния вьфабатывает импульс записи кода времени через группу 9 элементов И в регистр 3 сдвига. После записи кода времени в регистр 3 сдвига блок 4 управления начинает вырабатывать импульсы для вьщачи информации в ЭВМ 21. Код выдается в ЭВМ 21 по входу 15. Последующий съем кода времени производится аналогично. Блок управления работает следующим образом. При поступлении сигналов запроса из ЭВМ 21 по входу 14 через элемент И 33, триггер 32 устанавливается в противоположное состояние. С его выхода начинает вьщаваться разрешающий потенциал. Первый тактовый импульс по входу с генератора 2 поступает через элементы И 29 и 27 на выход 9 блока 4 управления для записи кода времени в регистр 3 сдвигов. Одновременно, первым тактовым импульсом устанавливаете, триггер 26 в противоположное 3 состояние. На вход элемента И 28 начинает вьщаваться разрешающий потенциал, а на вход элемента И 27 - запрещающий. Второй тактовый импульс проходит через элемент И 28, открытый разреша ющим потенциалом с второго триггера 26, устанавливает триггер 31 в проти воположное состояние и через элемент ИЛИ 25 устанавливает триггер 32 в ис ходное состояние, тем самым запрещая прохождение тактовых импульсов через элемент И 29. На управляющем входе элемента И 30 появляется разрешаюпщй потенциал. Тактовые импульсы с генератора 2 проходят через элемент И 30 в счетчик 23 сдвигов и на сдвиг код в регистр 3 сдвигов. Счетчик 23 сдви гов начинает считать количество сдви говых импульсов. Их количество равно числу разрядов регистра 3 сдвигов. При выдаче последнего импульса сдвига вырабатывается импульс переполнения счетчика 23 сдвигов. Импульс переполнения с выхода счетчика 23 сдвигов устанавливает триггер 31 управления сдвигами в исходное состояние, т.е. на первом выходе триггера 31 устанавливается запрещающий потенциал, который запрещает прохождение тактовых импульсов в счетчик 23 сдвигов. На втором выходе триггера 31 в это время устанавливается разрешающий потенциал, который подается на первый вход элемента И 33, т.е. разрешается обращение ЭВМ к устройству. Синхронизатор работает следующим образом. Передним фронтом импульса 19 метки времени от абонента 22 по входу 19 триггер 34 устанавливается в противоположное состояние и на его выходе появляется разретаю1ций потенциал. По заднему фронту импульса метки 19 времени, поступающего на второй вход элемента И 35, и разрешающему потенциалу на первом входе элемента И 35 на выходе элемента И 35 устанавливается разрешающий потенциал. Тактовый импульс f, поступающий по входу 2 на второй вход элемента И 37, проходит на выход синхронизатора 6 как синхронизированный сигнал метки времени Задним фронтом этого сигнала триггер 34 устанавливается в исходное состояние. На выходе элемента И 35 появляется потенциал, запрещающий прохождение тактовых импульсов 2 на выход 8 1954 до прихода следующего сигнала метки 19 времени. На фиг.4 для пояснения приведена временная диаграмма работы устройства при вьщаче сигналов метки времени в ЭВМ, где показаны импульсы 16 метки времени, вьщаваемые в ЭВМ импульс метки 19 времени абонента 22J тактовые импульсы 39 на выходе генератора 2-, импульсы 40 на выходе делителя 5 частоты потенциал 41 на единичном выходе триггера 8 готовности абонента; потенциал 42 на нулевом выходе триггера 8; сигнал 43 на выходе элемента И 7; сигнал 44 на выходе элемента И 10. I Импульсы 16 метки времени формируются следующим образом. Генератор 2 вырабатывает тактовые импульсы 39, поступающие на делитель 5 частоты, С выхода делителя 5 частоты выдаются тактовые импульсы 40, равные,периоду следования сигналов метки времени от абонента 2-2. При отсутствии импульсов 19 метки времени от абонента .22 тактовые импульсы 40 с делителя частоты проходят на выход 43 элемента И 7, открытого разрешающим потенциалом .с выхода триггера 8 через элемент ИЛИ 13 на выход ЭВМ. Асинхронно частоте устройства поступают импульсы 19 метки времени.от абонента 22 на синхронизатор 6, синхронизируются с частотой устройства 1 и после поступления заднего фронта импульса первым тактовым импульсом 39 с генератора 2 импульсов триггер 8 готовности абонента устанавливается в противоположное состояние. На выходе триггера 8 появляется потенциал 41, запрещающий прохождение через элемент И 7 тактовых импульсов 40 с делителя 5 частоты,а на нулевом выходе - потенциал 42, разрешающий прохождение синхронизированного импульса времени с синхронизатора 6 через элементы И 10, ИЛИ 11 на выход ЭВМ, Остальные сигналы метки времени 19 от абонента 22 в ЭВМ выдаются аналогично. На фиг.5 приведена временная диаграмма работы блока 4 управления при выдаче кода времени в ЭВМ, где показаны сигнал 9 записи кода времени в регистр 3 сдвигов, сигнал 14 в ЭВМ на щине 15j тактовые импульсы 39 с генератора 2 импульсовi потенциал 45

на выходе элемента И 29, потенциал 47 на нулевом выходе триггера 25, потенциал 48 на единичном выходе триггера 26f сигнал 49 на выходе элемента И 28J потенциал 50 на единичном выходе триггера 31| потенциал 51 на нулевом выходе триггера 31, сигналы

52на выходе элемента И 30; импульс

53переполнения счетчика 23 сдвигов. При поступлении сигнала 14 запроса кода времени из ЭВМ передним фронтом этого сигнала на выходе триггера 32 устанавливается разрешающий потенцисШ 45. Первый тактовый импульс 39 с выхода генератора 2 импульсов после появления разрешающего потенциала 45 проходит через элемент И 29, открытый разрешающим потенциалом 45, как сигнал 46, Сигнал 46 проходит на элемент И 27, управляемый разрешающим 20 потенциалом 47, на выход 9 - как сигнал записи кода времени в регистр 3 сдвигов.

. Задним фронтом импульса 46 триггер 26 устанавливается в противоположное состояние. На нулевом его выходе появляется запрещающий потенциал 47, а на единичном выходе - разрешающий потенциал 48. Второй тактовый импульс 39 проходит через элементы И 28 и 29, зо управляемые соответственно разрешающими потенциалами 45 w 48. Сигнал 49 устанавливает задним фронтом триггер 31 в противоположное состояние, а триггер 32 через элемент ИЛИ 23 - в исходное состояние. На выходе триггера 31 устанавливается разрешающий потенциал 50, который поступает на вход элемента И 30, и разрешает прохождение через него тактовых импульсов 39 на счетчик 23 сдвигов и в регистр 3 сдвигов. Счетчик 23 сдвигов начинает, считать поступающие импульсы 52, количество которых соответствует количеству разрядов регистра 3 сдвигов. При выдаче последнего импульса 52 сдвига разрабатывается импульс 53 переполнения счетчика 23 сдвигов. Задним фронтом импульса 53 переполнения триггер 31 устанавливается в исходное состояние т.е. на первом выходе триггера 31 устанавливается потенциал 50, запрещаю1ций прохождение тактовых импульсов 3 в счетчик 23 сдвигов. На втором выхо-55 ции

де триггера 31 в это время устанавливается потенциал 51, разрешающий новое обращение ЭВМ к устройству по

входу 14. Следующий запрос обрабатывается аналогично.

На фиг.6 приведена временная диаграмма работы синхронизатора 6, где

изображены сигналы 8 метки времени, синхронизированные с частотой устройства; сигналы 19 метки времени от абонента 22; тактовые импульсы 39 с выхода генератора 2; потенциал 54

на выходе триггера 34, сигнал 55 на выходе элемента И 35. Тактовые импульсы 39 не проходят через элемент И 27, так как он закрыт запрещающим потенциалом 55 с выхода элемента И

35.

Передним фронтом сигнала 19 метки вре.мени от абонента 22 триггер 34 устанавливается в противоположное состояние и на его выходе появляется меняется, так как на его второй вход подается сигнал 19. При поступлении заднего фронта сигнала 19 потенциал 55 на выходе элемента И 35 начинает изменяться ка противоположный, т.е. на выходе элемента И 35 устанавливается разрешающий потенциал 55.

Первый тактовый импульс 39 посла

дом кода времени ЭВМ, первый установочный вход блока управления подключен к выходу запроса ЭВМ, о т л и разрешающий потенциал 54. Однако на выходе элемента И 35 потенциал не изпоступления заднего фронта сигнала 19 метки времени проходит через элемент И 37, управляемый разрешающим потенциалом 55, на выход 8 как сигнал 19 синхронизированной метки времени. Задним фронтом импульса 8 триггер 34 устанавливается в исходное состояние, на его выходе появляется запрещающий потенциал 54. По этому потенциалу на выходе элемента И 35 устанавливается потенциал 55, запрещаю;щий прохождение импульсов 39 до прихода сигнала 19 метки времени. Следующий сигнал 19 метки времени от абонента 22 синхронизируется аналогично. Форм у л а изобретения 1. Устройство для сопряжения ЭВМ и абонента, содержащее генератор импульсов, регистр сдвига, блок управления, приче вход управления сдвигом и выход регистра сдвига соединены соответственно с выходом синхронизасдвига блока управления и с вхочающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет формирования внутренних меток времени, в него введены делитель частоты, синхронизатор первый, второй элементы И, группа элементов И, с первого по третий элементы ИЛИ, триггер, причем выход генератора импульсов подключен к счетному входу делителя частоты, к входу синхронизации блока управления и к входу синхронизатора, установочные выходы абонента и ЭВМ подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первс у входу второго элемента ИЛИ, к входам сброса делителя частоты и регистра сдвига, к второму установочному входу блока управления и к установочному входу-синхронизатора, выход синхронизации записи блока управления подключен к первым входам элементов И Группы и к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу делителя частоты и к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента И и с ходом метки времени ЭВМ, i-й (i 1, N, где N - разрядность кода времени) выход кода времени абонента подключен к второму входу i-ro элемента И группы, третьи входы элементов И группы подкпючены к единичному выходу триггера и к первому входу второго элемента .И, второй вход которого подключен к счетнс «у входу триггера и к быходу синхронизатора, вход меток- времени которого подключен к выходу метки времени абонента, выходы элементов И групшд подкпючены 1 958 к информационному входу регистра сдвига.ч 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок управления содержит с первого по третий триггеры, с первого по пятый элементы И, первый, второй элементы ИЛИ и счетчик сдвигов, причем нулевой выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, с выходом третьего элемента И и с единичным входом первого триггера, вход синхронизации блока управления подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к выходам третьего и второго триггеров, первый установочный вход блока управления подключен к первому входу пятого.элемента И, второй вход выход которого подключены соответственно к нулевому выходу . второго триггера и к счетному входу третьего триггера, второй установочный вход блока управления подключен к первым входам первого, второго элементов ИЛИ к нулевому входу первого триггера и к входу сброса счетчика . сдвигов, выход четвертого элемента И подключен к выходу синхронизации сдвига блока управления и к счетному входу счетчика сдвигов, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичньм входом второго триггера, выход второго элемента И соединен с нулевым входом второго триггера и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход ко,торого соединен с единичным входом третьего триггера, единичный выход первого триггера подключен к второму входу второго элемента И, выход первого элемента И соединен с выходом синхронизации записи блока управления.

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может быть использовано в автоматизированных системах управления, работаю-цихв реальном времени. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения способности устройства вырабатывать внутренние метки времени. Устройство содержит генератор иЁмпуль;cofi, регистр сдвигов, блок управлешия, делитель частоты, синхронизатор, первый элемент И, триггер готовности абонента, группу элементов И, второй элемейт И, элементы ИЛИ, входы и выходы устройства. Устройство обеспечивает три режима работы: генерации меток времени при отсутствии меток от абонента, приема меток и кода времени от абонента, вццачи в ЭВМ меток и I /кода времени. В реж1ше генерации меток времени тактовые импульсы с выхода генератора импульсов поступают на делитель частоты и делятся до частоты следования сигналов меток времени, вырабатываемых абонентом, В режиме приема меток и кода времени от абонента осуществляется прием сигналов : метки времени h кода ;времени от абонента, синхронизация их с частотой (Л устройства и временное хранение кода С в регистре сдвигов. В режиме в ЭВМ сигналов метки времени и хсда времени устройство постоянно осуществляет, ввдачу в ЭВМ сигналов метки времени и вьвдачу кода времени по запросу ЭВМ. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

нЗ от 11 к 9

(Риг. 2

19 От 11

и

39 0 19 1 42 4J 44 16

(PU2,3

игЛ