Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентом Советский патент 1987 года по МПК G06F13/24 

1.1

Изобретение относится к .вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения электронных вычислительных машин с интерфейсами типа общая шина с удаленными абонентами ,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения автоматической смены ре- жимов работы устройства.

. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока шифрации управляющих сигналов; на фиг. 3 - форкат управляющих слов режима; на фиг. 4 - формат управляющих слов команды; на фиг. 5 - последовательность програм- мирования УСАПП; на фиг. 6 - формат слова регистра режима при записи; на фиг. 7 - формат слова регистра режима при чтении.

Устройство содержит (фиг. 1) первый блок 1 канальных приемников, дешифратор 2 адреса, блок 3 канальных приемопередатчиков, второй блок 4 канальных приёмников, бЛок 5 шифрации управляющих сигналов, генератор 6 синхроимпульсов, блок 7 прерывания, блок 8 преобразования параллельного кода в, последовательный и обратно, регистр 9 адреса вектора прерывания, регистр 10 режима, преобразователь 11 напряжения, буферный регистр 12, ком- мутатор 13 режима и мультиплексор 14 данных.

Блок 5 содержит (фиг. 2) триггер 15, дешифратор 16, элементы И 17-20, элемент НЕ 21 и .элемент 22 задержки.

Первый 1 И второй 4 блоки каналь- иых приемников реализованы на базе стандартных элементов типа К559 ИП 2

Блок 3 канальных приемопередатчиков реализован на базе серии К559 ИПЗ. Блок 7 прерывания реализован по традиционной для микроЭВМ Электрони- ка-60 схеме. Стабилизированный квар- цем генератор 6 синхроимпульсов выдает частоту синх юнизации 1536 кГц. Преобразователь 11 напряжения реали- зован по стандартной схеме мультивибратора с трансформаторной обратной связью. На вход блока П поступаетj 12 В, ас выхода на буферный регистр 12 - 24 В.

Устройство работает следующим образом.

Для связи блока с удаленным абонентом (внешним устройством) до 500 м

542

используется стартстопный метод передачи, в котором знаки передаются как отдельные элементы и могут отделяться произвольными интервалами времени. В начале каждого знака вводится стартовая посылка, равная О, длительностью 1 бит. Для обеспечения перехода от предыдущего знака к последую- щему каждому знаку придается стоповая посылка, равная 1. Для обеспечения синхронизации и восстановления знаков стоповая посылка может иметь переменную длину. Адрес устройства задается пользователем посредством наборного поля перемычек, размещенных в дешифраторе 2.

Первый 1 и второй 4 блоки канальных приемников принимают от ЭВМ сигналы управления, а также сигналы дай- ных - адреса с линий КДА08...12Н. В адресной части цикла обращения к каналу блоки 1 и 4 канальных приемни- ков с линий КДА08...12Н и блок 3 канальных приемопередатчиков принимают адрес устройства и выдают его на дешифратор 2 адреса, который при совпадении адреса и кода, установленного в дешифраторе 2 адреса, вырабатывает сигнал выбора блока (ВБН), разрешающий работу блока 5. Последний в соответствии с поступающими на него сигналами вырабатывает следующие управляющие сигналы: выбор устройства (ВУ) чтение (Чт), запись (Зп) для подачи на блок 8 (под действием этих сигналов производится двухнаправленный обмен информацией через блок 3 канальных приемопередатчиков между ЭВМ и блоком 8) ; сигналы ввода-вывода (ЧТ, РР, Н, ЗП РР Н) информации из регистра (в.регистр) 10 режима; сигнал программного чтения адреса вектора прерывания (чт Адр. Век. Н), обеспечивающий дополнительные возможности тестирования блоков устройства; сигнал чтение (Ввод Н), переводящий канальные приемопередатчики блока 3 в режим передачи данных в ЭВМ; ответный сигнал синхронизации обмена (к СИП Н) предназначенный для завершения цикла обращения к каналу. ,

Адресация внутри устройства осуществляется в соответствии с табл. 1.

Блок 8, реализованный на элементе КР580 ИК51, представляет собой универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик (УСАПП)и осуществляет преобразование принятой от ЭВМ по

31334

двухнаправленным шинам Д00...07 информации в параллельном формате в последовательный формат на выходе, а также обратное преобразование информа-- ции, принятой в последовательном формате, с вьщачей ее на шины Д00...07. Прием (вьщача) информации с (на) шин Д00...07 осуществляется УСАПП по сигналам ЗП УСАПП Н (ЧТУСАПП Н). Эти сигналы совместно с сигналами А01 И ВУ УСАПП Н определяют вид и направление информации на линиях ДА00...07 согласно табл. 2. Индексом X обозначено безразличное состояние. g

Режим работы и выполняемые функции УСАПП задаются программно. Это реализуется передачей от ЭВМ управляющих слов двух типов форматов: управ- 2о ляющих слов режима (фиг. З) и управляющих слов команды (фиг. 4),

ДО

0передача информации не - возможна;25

1передача информации возможна;

О

30

1 запрос о готовности передатчика терминала передать дальше;

0прием информации невозможен;35

1прием информации возможен

0. .40

1конец передачи;

.0 - 1 - сброс триггеров ошибок; 45

Д5 0;

О

Д6

1 программный сбр|ос микросхемы в исходное состояние; Д7 0.

Разряды ДО и Д1 в управляющем 55 слове режима определяют скорость приема и (или) передачи. Например, если в разрядах ДО и Д1 код 11, то частота сигналов синхронизации, поступаю

- g

о

25

30

35

0

5

0

5

1544

щих на входы УСАПП, делится на 64, что обеспечивает требуемую скорость обмена.

Разряды Д2 и ДЗ определяют длину слова данных, причем если длина слова менее 8 бит, то оставшиеся биты заполняются нулями.

Разряды Д4 и Д5 управляют контролем по четности (нечетности). После установки длины передаваемого (принимаемого) слова бит четности (нечетности) , если он запрограммирован, добавляется к битам данных (не входит в длийу слова).

Разряды Дб и Д7 управляют числом стоп-битов, которые вводятся после бита контроля и предназначены для определения окончания посылки данных. С помощью управляющих слов команды программируется работа УСАПП на передачу (до) или (и) на прием (Д2), внутренний (программный) сброс УСАПП (Дб), конец передачи .(ДЗ), запрос передачи (Д1) и сброс триггеров ошибок (Д4) .

Программирование блока 8 (УСАПП) осуществляется путем формирования управляющего слива и посылкой его в регистр состояний и инструкций УСАПП. Управляющие слова должны следовать сразу за сигналом Сброс в последовательности, указанной на фиг. 5. Управляющее слово режима выдается перед использованием УСАПП для передачи (приема) данных. Все последующие управляющие слова загружаются в формате управляющих слов команд, которые могут быть записаны в любое время пересылки блоков данных. Для программного возврата к формату управляющего слова режима необходимо использовать управляющее слово команды 100.. , в котором установлен бит для

с

инициализации операции внутреннего сброса.

В системах передачи данных часто возникает необходимость контролирования такого состояния УСАПП, которое устанавливается в процессе работы, сбоев, ошибок и других ситуаций. Чтение слова состояния УСАПП возможно в любой момент его функционирования согласно табл. 2. Формат слова состояния аналогичен приведенному на фиг. 4. В данном случае ДО - готовность передатчика принять данные от ЭВМ; Д1 - готовность приемника передать данные в ЭВМ; Д2 - конец передачи данных; ДЗ - триггер ошибки четности, устанавливающийся в состояние 1, если в принятых от внешних устройств данных обнаружена ошибка; Д4 - триггер ошибки переполнения, устанавливающийся в единичное состояние при чтении п-й посьшки данных, если (п- 1)-я посылка не была прочитана ЭВМ. В этом случае (п-1)-я .посылка данных теряется И;заменяется п-й; Д5 - триггер ошибки бита останова, устанавливающийся в единичное состояние, если в конце посьшки не обнаруживаются биты-останова; Д6 0; Д7 - устанавливается в состояние 1, если приемник внешнего устройства готов принять данные, т.е. каждая из ошибок не прерывает работу УСАПП. Триггеры ошибок сбрасываются в исходное нулевое состояние соответствующей инструкцией команды.

После записи инструкции команды возможна случайная установка сигнала готовности приемника (Гот.Пр.). Такая ложная установка устраняется программно чтением данных, без учета результата их чтения.

Генератор синхроимпульсов вырабатывает частоту синхронизации внутренних схем УСАПП, а также задает частоту синхронизации приемника и передатчика данных в последовательном формате. Частота синхронизации приемника и передатчика задается с помощью перемычки в генераторе синхроимпульсов и может составлять 153,6; 76,8; 38,4; 19,2 кГц. Скорость передачи .(приема) данных определяется частотой синхронизации и состоянием разрядов ДО и Д1 в управляющем слове режима.

Регистр 10 режима задает различные режимы работы устройства последовательного обмена Формат слова регистра релшма при записи показан на фиг. 6,

0прерывание от приемника запрещено;

1прерывание от приемнику , разрешено;

где ДО

Д1

Мультиплексор 14 данных реализует 50 операцию ввода в ЭВМ адреса вектора прерывания или чтения регистра 10 ре жима. При отсутствии сигналов управления (ЧТ РР Н, ЧТ Адр.Век.Н, Ввод. Век. П) выходы мультиплексора данных в высокоимпедансном состо,,йс находятся

.0 прерывание от передатчика -

запрещено;

Канальные приемопередатчики блока

О прерывание от передатчика 3 реализуют обмен ин1 ормацией между разрешено;ЭВМ и устройством последовательного

4154

о Д2

6

0режим Работа ;

1режим Тест.

Формат слова регистра режима при чтении показан на фиг. 7,

где ДО

Д1

Д2

ДЗ

ДА

Д5

0прерывание от приемника запрещено;

1прерывание от приемника разрешено;

0прерывание от передатчика запрещено;

1прерывание от передатчи- L ка разрешено;

0режим Работа ;

1режим

О нет требования прерывания от приемника;

1.есть требование прерывания от приемника;

0нет требования прерывания от передатчика;

1есть требование прерывания от передатчика;

О нет готовности приемника;

1 есть готовность приемника

0нет готовности передатчи- Дб ка;

1есть готовность передат- чика.

Коммутатор 13 режима организует работу устройства последовательного обмена в режиме Тест. В этом режиме УСАПП отключается от буферного регистра 12 связи с внешними устройствами при этом поток данных последователь- ного формата с выхода УСАПП подается на его вход., что позволяет проанализировать правильность работы УСАПП.

Мультиплексор 14 данных реализует операцию ввода в ЭВМ адреса вектора прерывания или чтения регистра 10 режима. При отсутствии сигналов управления (ЧТ РР Н, ЧТ Адр.Век.Н, Ввод. Век. П) выходы мультиплексора данных в высокоимпедансном состонаходятся

обмена, причем по сигналу Ввод Н они переводятся в режим передачи.

Блок 7 прерывания вырабатывает сигналы требования прерывания К ТПР Н по сигналам готовности приемника Гот.Пр. и передатчика Гот.Пд. Сигналы разрешения прерывания приемнику и передатчику (РПР Пр, РПР Пд.), поступающие из регистра 10 режима, разре- ю шают работу логики прерывания блока 7. Если прерывания разрешены, то при появлении одного из сигналов готовно- сти УСАПП (Гот.Пр., Гот.Пд.) логика прерывания вырабатывает сигнал К ТПР 15 Н. При предоставлении прерывания по входным сигналам Ввод и ППР1 (входной сигнал предоставления) вырабатывается сигнал ввода адреса вектора прерывания (Ввод. Век. Н), который 20 разрешает работу мультиплексора данных.

Адрес вектора прерывания программируется в наборном поле регистра 9 адреса вектора прерывания, что соот- 25 ветствует разрядам ДОЗ...Д07. Разряды ДО И.Д1 равны .нулю, а разряд Д2 равен нулю при прерывании от приемника и единице при прерывании от передатчика. При прерывании программы , зо приемник УСАПП имеет более высокий приоритет перед передатчиком.

В буферном регистре 12 реализуется гальваническая развязка электрических цепей устройства последовательного „ обмена и линий связи с абонентом. Буферный регистр 12 содержит два канала на передачу (данные и готовность приемника) и два канала на прием информации (данные и готовность прием- 40 ника). Цепи, работающие на линии связи с абонентом, реализованы с учетом гребований интерфейса ИРПС. Активный режим работы (ток в линии связи силой 20 мА вырабатывает буферный регистр 45 12) организуется в блоке 12 посредством наборного поля (перемычек). В пассивном режиме ток в линии связи вырабатывает абонент. Возможен и смешанный режим работы, т.е. активный 50 режим на передачу, а пассивный - на прием..

Преобразователь 11 напряжения реализует преобразование входного на- 55 пряжения 12 В в гальванически изолированное напряжение 24 В с допустимым током нагрузки 1,00 мА и организован по стандартной схеме.

Формула изобретени

I. Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентом, содержащее два блока кнальных приемников, блок канальных , приемопередатчиков, дешифратор адреса, генератор синхроимпульсов, блок прерывания, регистр адреса вектора прерывания, ryльтиплeкcop данных, причем группы информационных входов первого и второго блоков канальных приемников образуют группы входов iустройства для подключения к группам адресных и управляющих выходов ЭВМ, первая группа информационных входов- выходов блока канальных приемопередатчиков образует группу входов-вы- ходов устройства для подключения к группе информационных входов-выходов ЭВМ, при этом группа информационных выходов первого блока канальных приемников соединена с .первой группой информационных входов дешифратора адреса, разрешающий вход которого соединен с первым информационным выхо- дом второго блока канальных приемников, второй, третий и четвертый информационные выходы которых соединены с установочным входом, входами ввода и предоставления прерывания блока прерывания соответственно, выход ввода адреса вектора прерывания которого соединен с первым управляющим входом мультиплексора данных, группа информационных входов которых соединена с группой информационных выходов регистра адреса вектора прерывания, отличающее ся , что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения автоматической смены режимов работы, в него введены блок шифрации управляющих сигналов, блок преобразования параллельного кода в последовательный и обратно, буферный регистр, коммутатор режима, регистр режима, причем первый выход блока шифрации управляющих сигналов является выходом устройства для подключения к синхровходу ЭВМ, выходы требования прерывания и предоставления прерывания блока прерывания являются выходами, устройства для подключения к входам требования прерывания и предоставления прерывания ЭВМ соответственно, первый и второй информационные выходы, первый и второй информационные входы буферного регистра являют

ся выходами и входами устройства для подключения соответственно к информационному входу и входу готовности абонента, информационному выходу и выходу готовности абонента, при этом выход дешифратора адресу сое,цинен с разрешающим входом блока шифрации управляющих сигналов, первый, второй информационные входы и синхровход ко- торого соединен с пятым, шестым и седьмым информационными выходами второго блока канальных приемников, второй информационный выход которого соединен с установочным входом блока преобразования параллельного кода в последовательный и обратно, группа управляющих входов которого соединена соответственно с вторым, третьим, четвертым и пятым выходами блока шифрации управляющих сигналов, шестой, седьмой и восьмой выходы которого соединены соответственно с входом записи регистра режима, вторым и третьим управляющими входами мультиплексора данных, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов регистра режима, с второй группой информационных входов дешифратора адреса, с группой информационных входов блока шифрации уп-° равляющих сигналов, группой информационных входов-выходов блока преобразования параллельного кода в последовательный и обратно, с второй группой информационных входов-выходов блока канальных приемопередатчиков, вхоД : чтения которого соединен с девятым выходом блока шифрации управляющих сигналов, третий вход логического условия которого соединен с выходом ввода адреса вектора прерывания блок прерывания, выходы адреса вектора пррывания, требования прерывания приемника, требования прерывания передатчика которых соединены соответственн с первым, вторым, третьим информациоными входами мультиплексора данных, четвертый и пятый информационные входы которого соединены соответственно с выходами готовности приема и готовности выдачи блока преобразования параллельного кода в -последовательный и обратно, с входами готовности приемника и готовности передатчика блока прерывания, входы разрешени прерывания приемника и передатчика которого соединены соответственно с шестым и седьмым информационными

5

0

5

0

5

0

5

0

55

входами мультиплексора данных, с первым и вторым информационными выходами регистра режима, третий информацион- ,ный выход которого соединен с восьмым информационным входом мультиплексора данных, с входами режима работы буферного регистра и коммутатора режи- .ма, первый и второй информационные выходы которого соединены с информационным входом и входом готовности блока преобразований параллельного кода в последовательный и обратно соответственно, информационный выход и выход готовности которого соединен с третьим и четвертым информационными входами буферного регистра, с первым и вторым информационными входами коммутатора режима, третий и четвертый информационные входы которого соединены с третьим и четвертым информационными выходами буферного регистра соответственно, первый и второй син- хровходы блока преобразования параллельного кода в последовательный и обратно соединены с первым и вторым синхровыходами генератора синхроимпульсов соответственно, установочный вход регистра режима соединен с восьмым информационным выходом второго блока канальных приемников,

.2. Устройство по п. чающеес-я рации управляющих триггер, дешифратор, четыре элемента И, элемент НЕ, элемент задержки, причем информационный вход триггера является разрешающим входом блока управления , группа информационных входов триггера образует группу входов логического условия блока управления, синхровход триггера является синхро- входом блока управления, первый и второе управляющие входы дешифратора являются первым и вторым входами логического условия блока управления, первый вход первого элемента И является третьим уходом логического условия блока управления, выход элемента задержки является первым вых одом блока управления, первый единичный выход трип ера соединен с первым информационным входом дешифратора и является вторым выходом блока управления, выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента, И и является третьим выходом блока управления, выход третьего элемента И соединен с первым входом элемента

о т л и - тем, что блок шиф- сигналов содержит

113

задержки и является четвертым выходом блока управления, выходы четвертого элемента И и элемента НЕ являются пятым и шестым выходами блока управления соответственно, первый выход дешифратора соединен с третьим входом первого элемента Ц и является седьмым входом блока управления, второй выход дешифратора соединен с четвертым входом первого элемента И и является восьмым выходом блока управления, выход первого элемента И соединен с вторым входом элемента задержки и является девятым выходом блока управления, при этом в блоке управления первый и второй входы четвертого эле- мента И соединены соответственно с вторым единичным и с первым нулевым выходами триггера, третий единичный вход которого соединен с вторым информационным входом дешифратора, третий и четвертый управляющие входы которого соединены с вторым нулевым выходом триггера, третий вход элемен-

X X

X

О О

Г

О 1

О

1 1

54

12

та задержки соединен с входом элемента НЕ и с третьим выходом дешифратора четйертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно с первым, вторым входами третьего и второго элементов И.

Таблица 1

Наименование регистра, к которому происходит обращение

Регистр данных УСАПП

Регистр состояния и инструкции УСАПП

Регистр режима

Регистр адреса вектора .

Таблица

Входы-выходы УСАПП в высокоимпедансном состоянии

УСАПП - КДА00...07 Н (данные)

КДА00...07 Н - УСАПП (данные)

УСАЛП - КДА00...07 Н (состояние УСАПП)

КДАОО,..07 Н - УСАПП (управление)

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения электронных вычислительных машин с интерфейсом типа общая шина с удаленными абонентами. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения управления режимами работы устройства. Устройство содержит два блока I, 4 канальных приемников, блок 3 канальных приемопередатчиков, блок 5 шифрации управляющих сигналов, блок 8 преобразования параллельного кода в последовательный и обратно, буферный регистр 12, генератор 6 синхроимпульсов, коммутатор 13 режима, р-егистр 10 режима, регистр 9 адреса вектора прерывания, мультиплексор 14 данных, блок 7 прерывания. 1 з.п.ф-лы, 7 ил., 2 табл. (Л со со 4 СЛ 4

Л7 Л( Л5 Л« J / Л SO Фиг. 4

Фиг. 6

Составитель С. Пестмап Редактор Е Копча Техред И.ПоповичКорректор С. fflejcMaj

Заказ 3964/46 Тираж 672 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно

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

Фиг. 7