Устройство для передачи и приема цифровой информации Советский патент 1987 года по МПК H04L25/40 

И 25,28,29,30, триггер 27. Блок сравнения 24 сравнивает код приоритета данного устр-ва и код приоритета устр-ва, занявшего магистраль. При совпадении кодов производится установка ФС 12 первой ветви в нулевое состояние. Если код приоритета устр- ва, занявшего магистраль, выше кода приоритета данного устр-ва, содер1

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение при построении сетей передачи данньсс.

Целью изобретения является новы- шение быстродействия.

На чертеже изображена структурно- электрическая схема устройства.

Устройство содержит передатчик 1, приемник 2, генератор 3 тактовых им- пульсов, блок 4 подключения, блок 5 управления, элемент 6 задержки, первый преобразоватль 7 кода, первый элемент ИЛИ 8, второй элемент ИЛИ 9, второй преобразователь 10 кода, тре- тий элемент ИЛИ 11, формирователь 12 (Сигналов и элемент И 13 первой ветви формирователь 14 сигналов и элемент И 15 второй ветви, формирователь 16 сигналов и элемент И 17 третьей вет- ви, формирователь 18 сигналов и элег мент И 19 четвертой ветви, формирователь 20 сигналов и элемент И 21 пятой ветви, блок 22 памяти, регистр 23, первьй блок 24 сравнения, первый элемент И 25, второй блок 26 сравнения, триггер 27, второй элемент И 28, третий элемент И 29 и четвертый элемент И 30, причем блок 4 подключения -содержит первый триггер 31, первый элемент И 32, второй триггер 33, второй элемент И 34, элемент эквивалентности 35, третий элемент И 36, третий триггер 37 и четвертый триггер 38, а блок 5 управления со- держит первый элемент И 39, делител 40, первый счетчик 41,второй счетчик 42, второй элемент И 43, регистр 44, третий элемен И 45, третий счетчик 46, инвертор 47, триггер 48 и одно- вибратор 49.

жимое ФС 12 увеличивается на единицу. Введение блоков 4,6,9,10,11,22, 23,24,26 и 27 позволяет осуществлять подключение устр-в к магистрали обмена сразу после поступления запроса на подключение при наличии свободной магистрали, а также регламентировать очередность подключения абонентов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для передачи и приема цифровой информации работает следующим образом.

В начальный момент производится установка в нулевое состояние первого, второго и четвертого триггеров 31, 33 и 38, в единичное состояние третьего триггера 37 блока 4 подключения, в нулевое состояние триггера 48, делителя 40 первого, второго и третьего счетчиков 41,42 и 46 и регистра 44 блока 5 управления, в нулевое состояние первого и второго преобразователей 7 и 10 кодов, триггера 27, а в формирователь 20 сигналов и формирователь 12 сигналов записываются код адреса устройства и код приоритета данного устройства на подключение к магистрали обмена, причем старший бит крда приоритета всегда единичный (данные цепи начальной установки не показаны).В формирователь 14 сигналов записывается код приемного устройства, в который необходимо передать сообщение,: в формирователь 16 сигналов - код Длина массива, который записьта- ется в формирователь 18 сигналов. После записи этой информации на вход блока 4 подключения поступает запрос на подключение устройства к магистрали обмена.

При этом в блоке 4 подключения четвертый триггер 38 устанавливается в единичное состояние. В момент установки четвертого триггера 38 в едй- ничное состояние при нулевом состоянии первого триггера 31 код приоритета из формирователя 12 сигналов через элемент И 13, первый элемент ИЖ 8, а также синхрокод переписыс

31

вается в первый прео бразователь 7 кода импульсом, формируемым на выходе первого элемента И 32. Наличие единичного потенциала на первом входе второго триггера 33 позволяет пер вым тактовым импульсом с выхода генератора 3 тактовых импульсов, поступившим на второй вход второго триггера 33 после установки четвертого триггера 38 в единичное состоя- ние, установить второй триггер 33 также в единичное состояние, при этом с выхода первого преобразователя 7 кода через второй элемент И 34, передатчик 1 в общую магист- раль начинает поступать единичный бит старшего разряда кода приоритета на подключение данного устройства к общей магистрали, передним фрон1 л том которого первый триггер 31 во

всех устройствах, подключенных к магистрали, устанавливается в единичное состояние и разрешает прохождение тактовых импульсов в блоки 5 управления через первый элемент И 39 делитель 40, на вход первого счет- чика 41 во всех устройствах, подключенных к магистрали.

Таким образом, после поступле- ния единичного бита в общую магистраль во всех устройствах начинается счет тактовых импульсов делителя 40 первым счетчиком 41, определяющим время нахождения одного би Tai вторым счетчиком 42, определяющим время нахождения одного байта сообщения в общей магистрали. В случае одновременного поступления запросов в нескольких устройствах при наличии свободной магистрали последовательность бит кодов приоритетов абонентов начинает поступать в общую магистраль одновременно из нескольких устройств, при этом в об- щей -магистрали устанавливается результирующий потенциал МОНТАЖНОЕ ИЛИ. С помощью элемента эквивалентности 35 в блоке 4 подключения осуществляется сравнение бита, переда- ваемого данным ycтpoйctвoм в магистраль, и бита, который в данный момент находится в общей магистрали Время распространения переднего фрота каждого бита в магистрали, а так же время переходных процессов во входных цепях учитывается первым счетчиком 41, на первом выходе которого формируется импульс через пром5

6

0

0 5 0 5 0 5

144

жуток времени, .который выбирается несколько большим переходньгх процессов в магистрали и во входных цепях устройств. Если потенциал бита, переда- ваемого данным устройством, совпадает с потенциалом в общей магистрали, то на выходе элемента эквивалентности 35 формируется единичный потенциал, который поступает через третий элемент И 36 на первый вход третьего триггера 37, записывается в данньм триггер импульсом, формируемым на втором выходе первого счетчика 41, и разрешает данному устройству вьщачу следующего бита кода приоритета в общую магистраль через второй элемент И 34 блока 4 подключения к. магистрали. Выдача следующих бит кода приоритета осуществляется сдвигом информации в первом преобразователе кода импульсом с первого выхода первого счетчика 41 блока 5 управления, при этом второй счетчик 42 подсчитывает данные импульсы.

Если в момент формирования импульса на втором выходе первого счетчика 41 на выходе элемента эквивгшентности 35 имеет место нулевой потенциал, то в данный момент в магистрали выдается код приоритета другого устройства, имеющего более высокий потенциал бита в данном разряде, т.е. более высокий приоритет на подключение, поэтому рри формировании нулевого потенциала на выходе элемента эквивалентности 35 третий триггер 37 устанавливается в нулевое состояние, самоблокируется через третий элемент И 36 и запрещает выдачу следующих младших бит кода приоритета в устройстве. Если потенциалы всех бит ко- да приоритета, вьщаваемого в магистраль устройством, в первом такте совпадают с потенциалами бит в магистрали в моменты формирования импульсов на втором выходе первого счетчика 41, то третий триггер 37 после пер- вого такта остается в единичном состоянии. Это означает, что данное устройство имеет самый высокий приоритет на подключение и является единственным, подключенным к магистрали, которое в дальнейшем передает в магистраль адрес приемного устройства, код длины массива, массив данных.

Кроме того, во всех устройствах, подключенных к магистрали, импульсами, формируемыми на втором выходе первого счетчика 41, осуществляются запись и сдвиг принимаемой из магистрали информации во втором преобразователе 10 кода. В момент окончания первого такта на первые входы первого блока 24 сравнения поступает код приоритета данного устройства, а на вторые входы - код приоритета устройства, занявшего магистраль. Кроме того, в момент окончания первого такта на первый вход регистра 44 поступает импульс с выхода второго счетчика 42, что приводит к формированию единичного потенциала на одном выходе регистра 44 и нулевого на другом выходе. При совпадении кодов на входах первого блока 24 сравнения перепадом с второго выхода регистра 44 производится установка фор- 20 такты.

мирователя 12 сигналов первой ветви в нулевое состояние, а в случае, когда код приоритета устройства, занявшего магистраль, выше кода приоритета данного устройства, импульсом с второго выхода регистра 44 осуществляется увеличение содержимого формирователя 12 сигналов первой ветви на единицу. Таким образом, устВ третьем такте устройство - источник сообщения выставляет в магистраль обмена код длины массива, ко торый во всех устройствах, подключенных к магистрали обмена, в том числе в источнике и приемнике в конце третьего такта записьгоается в регистр 23, а на выходе регистра 44 формируется единичный потенциал, коройство-источник сообщения для после- 30 торый разрешает поступление импуль- дующих передач информации имеет наи- сов с выхода второго счетчика 42 меньший приоритет, устройства, в ко- через третий элемент И 45 на входы которых приоритет ниже подключенного, третьего счетчика 46 на время переувеличат его на единицу, устройства, у которых в данный момент лет запро- 5 сов на подключение, но приоритет на

дачи массива данных.

После формирования единичного по тенциала на выходе регистра 44 устройство - источник сообщения начина ет выдавать в магистраль массив дан

подключение выше подключенного устройства, оставят свой приоритет без изменения.

Во втором такте при наличии единичного потенциала на выходе регистра 44 в устройстве - источнике сообщения (третий триггер 37 находится в единичном состоянии) - импульсы с выхода второго счетчика 42, задер7 жанньи элементом 6 задержки производится запись в первьй преобразователь 7 кода через элемент И 15, элеПосле формирования единичного потенциала на выходе регистра 44 устройство - источник сообщения начинает выдавать в магистраль массив дан40 ных, причем в данном устройстве адреса формирователя 12 сигналов, в котором записан массив данных, определяются кодом третьего счетчика 46, которьй изменяется после передачи

45 в магистраль каждого слова данных. Устройство - приемник сообщения осуществляет прием массива данных и запись данного массива в блок 22 памяти, адреса которого также определямент ИЛИ 8 кода адреса приемного уст- 50 ются третьим счетчиком 46. Остальные рййства с выходов формирователя 14 устройства следят за обменом инфорсигналов второй ветви. В течение второго такта устройство - источник сообщения вьщает в магистраль обмена код адреса приемного устройства, а во всех устройствах осуществляются прием бит данного кода и их запись во второй преобразователь 10 кода импульсами с второго выхода первого

счетчика 41. В момент окончания второго такта во всех устройствах во втором преобразователе 10 кода формируется код адреса устройства - приемника информации, который поступает на второй вход первого блока 24 сравнения, на первый вход которого в данном такте через элемент И 21, элемент ИЛИ 11 с выхода формирователя

20 сигналов поступает свой адрес. При совпадении кодов на выходе первого блока 24 сравнения формируется еди- ничньй потенциал, который в момент окончания второго такта записьшается

в триггер 27. Установка триггера 27 в единичное состояние характеризует данное устройство как приемник сообщения из магистрали и определяет его дальнейшую работу в следующие

В третьем такте устройство - источник сообщения выставляет в магистраль обмена код длины массива, который во всех устройствах, подключенных к магистрали обмена, в том числе в источнике и приемнике в конце третьего такта записьгоается в регистр 23, а на выходе регистра 44 формируется единичный потенциал, который разрешает поступление импуль- сов с выхода второго счетчика 42 через третий элемент И 45 на входы третьего счетчика 46 на время пере

торый разрешает посту сов с выхода второго через третий элемент третьего счетчика 46

дачи массива данных.

30 торый разрешает поступление импуль- сов с выхода второго счетчика 42 через третий элемент И 45 на входы третьего счетчика 46 на время пере 5

После формирования единичного потенциала на выходе регистра 44 устройство - источник сообщения начинает выдавать в магистраль массив дан40 ных, причем в данном устройстве адреса формирователя 12 сигналов, в котором записан массив данных, определяются кодом третьего счетчика 46, которьй изменяется после передачи

45 в магистраль каждого слова данных. Устройство - приемник сообщения осуществляет прием массива данных и запись данного массива в блок 22 памяти, адреса которого также определямацией между источником и приемником, однако не записывают ее в блок 22 памяти, так как триггер 27 нахо- 55 дится в нулевом состоянии. Когда передача массива данных закончится, коды на выходах третьего -счетчика 46 и на выходах регистра 23 совпадают. При этом на выходе второго блока 26

7

сравнения сформируется единичный потенциал, который: осуществит установку во всех устройствах в исходное состояние второго и третьего триггеров 33 и 37 третьего счетчика 46, регистров 44 и 23 второго преобразователя 10 кода, а в устройстве - источнике сообщения, кроме того, - установку четвертого триггера 38 в нулевое состояние, так как на первом входе данного триггера присутствует единичный потенциал с выхода третьего триггера 37. Синхронизация цепей, задающих временные интервалы во всех устройствах в процессе передачи массива данных, осуществляется следующим образом. Вся информация (приоритет, код адреса приемника, длины массива, массив данных) передаются в магистраль тактами, состоящими из k (например, ) импульсов (бит), однако емкость второго счетчика 42 равна k-i-2, что позволяет формировать импульсы на выходе второго счетчика 42 в момент подсчета k+2 импульсов с выхода первого счетчика 41.

В моменты подсчета k+1 и k+2 импульсов на выходе второго счетчика 42 во всех устройствах формируется строб-сигнал, который поступает на вход триггера 48. Во время k+1 импульса устройство - источник сообщения вьщает в магистраль единичный импульс, а во время k+2 импульса - нулевой. Это позволяет сформировать в магистрали обмена перепад во время формирования центра строб-импульса на выходе второго счетчика 42. В каждом устройстве данным перепадом щ)ои водится установка тригге а 48 в единичное состояние, а на выходе одно- вибратора 49 формируется короткий импульс, которьй устанавливает делитель 40 и триггер 48 в нулевое состояние и исключает накопление рассогласования фаз частот генераторов 3 тактовых импульсов.

Преимущества устройства заключаются в том, что появляется возможность осуществлять подключение уст- ройств к магистрали обмена сразу после поступления запроса на подключение при наличии свободной магистрали. Это позволяет увеличить быстродействие устройства передачи информации .

Кроме того, в устройстве регламентируется очередность подключения або

10

856148

нентов при одновременном поступлении запросов за счет исключения возможности одновременного подключения абонентов и динамического изменения приоритетов на подключение.

Применение предлагаемого устройства позволяет осуществлять надежный обмен информацией для абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, так как выход из строя и отключение одного из устройств не влияет на работу других.

15

Формула изобретения

0

0

0

5

1. Устройство для передачи и приема цифровой информации, содержащее передатчик, приемник, элемента И, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, блок управления и первый преобразователь кода, и пять ветвей, каждая из которых состоит из 5 последовательно соединенных формирователя сигналов и элемента И, причем выходы элементов И первых четырех ветвей подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого преобразователя кода, а второй,третий, четвертый и пятьш выходы блока управления подключены к вторьм входам элементов И первых четырех ветвей, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены блок подключения, последовательно соед иненные элемент задержки и второй элемент ИЛИ, последовательно соединенные третий элемент ИЛИ, первый блок сравнения и триггер, последовательно соединенные регистр и второй блок сравнения и последовательно соединенные второй преобразователь кода и блок памяти, второй вход которого соединен с вькодом первого элемента И, выход передатчика подключен к первому входу второго преобразователя кода, второму входу блока управления к первому входу блока подключения, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входу приемника, второму входу BTOjJoro элемента ИЛИ и третьему входу блока управления, шестой выход которого подключен к второму входу второго преобразователя кода и второму входу блока подключения, третий и чет45

50

55

9-1

вертый входы которого соединены с выходами соответственно генератора тактовых импульсов и первого преобразователя кода, третий вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, четвертьй выход блока подключения подключен к первому входу второго элемента И и третьим входам элементов И второй, третьей и четвер той ветвейд второй выход блока управления подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены к входам формирователя сигналов первой ветви, третий выход блока управления подключен к второму входу элемента И пятой ветви и второму входу триггера, четвертьй выход блока управления подкд|ючен к первому входу регистра, второй вход которого соединен с первым входом .блока памяти и вторьм входом первого блока сравнения, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам соответственно тре- тьего и четвертого элементов И, пятый выход блока управления подключен к вторым входам первого элемента И и второго элемента И, вькод которого подключен к входу формирователя сигналов четвертой ветви, седьмой выход блока управления подключен к входу элемента задержки и второму входу блока памяти, восьмой выход блока управления подключен к третьим входам первого и второго элементов И и второму входу второго блока сравнения, выход которого подключен к третьему входу второго преобразователя кода9 четвертому входу блока управления и пятому входу блока подключения, а выходы элементов И первой и пятой ветвей подключены к входам третьего элемента ИЛИ.

2. Устройство по По 1J о т л й- чающееся тем, что блок подключения выполнен в виде последовательно соединенных первого триггера, первого элемента И, второго триггера, второго элемента И, элемента экви- валентности, третьего элемента И, третьего триггера и четвертого триггера, вькод которого подключен к второму входу первого элемента И, пер

вниипи

Заказ 7511/58 Тираж 637

Произв.-полигр. пр-тие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

25

8561410

вый вход первого триггера и второй вход элемента эквивалентности объе- динены и являются первым входом блока подключения, вторым, третьим и 5 четвертым входами которого являются вторые входы соответственно третьего триггера, второго триггера и вто- рого {элемента и, вторые входы первого и четвертого триггеров и третьи

О входы второго и третьего триггеров

объединены и являются пятым входом блока подключения, первым, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы второго и пер 5 вого элементов И и второй выход первого триггера, а выход третьего триггера подключен к второму входу третьего элемента И, третьему входу второго элемента И и является четвертым

20 выходом блока подключения.

3, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления выполнен в виде инвертора и последовательно соединенных первого элемента И, делителя, первого счетчика, второго счетчика, второго элемента И, регистра, третьего элемента И и третьего счетчика, последовательно соединенных триггера и одновибра-

тора, выход которого подключен к второму входу делителя и первому входу триггера, второй вход которого соединен с вторым выходом второго счетчика, первый выход которого подключен к

35 второму входу третьего элемента И, второй вход и выход регистра соединены соответственно с вторым входом третьего счетчика и входом инвертора, выход которого подключен к

40 второму входу второго элемента И,, первый и второй входы первого элемента И, третий вход триггера и второй вход регистра являются соответственно первым, третьим, вторым и

45 четвертым входами блока управления, первым, вторьм, третьим, четвертым пятым, шестым, седьмым и восьмым вьгкодами которого являются соответственно первый выход первого счет50 чика, второй, третий, четвертый и первый выходы регистра, второй виход первого счетчика, первый выход второго счетчика и выход третьего счетчика . .

Подписное

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышецие быстродействия. Устр-во содержит передатчик 1,приемник 2, генератор 3 такто- - вых импульсов,блок подключения 4, блок управления 5, элемент задержки 6, преобразователи кода 7,10, элементы ИЛИ 8,9 и 11, формирователи сигналов (ФС) 12,14,16,18 и 20 и элементы И 13,15, 17,19 и 21 соответствующих ветвей, блок памяти 22, регистр 23, блоки сравнения 24,26, элементы (Л ГС оо сд О5