Устройство для обмена информацией Советский патент 1987 года по МПК G06F13/00 

133

на запрос абонента вырабатываются не -каналом, а имитатором ответных сигналов. На один запрос абонента канал выдает два данньпс, которые затем поочередно передаются або- .ненту с помощью мультиплексора. Это

1

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к области цифровых систем обмена ин(|юрмацией. .

Цель изобретения - расио-грение области применения устройства за счет увеличения максимально допустимого удаления абонента.

На фиг.1 представлена функцио- налььгая схема устройства; на фиг.2а|, б - конструкция блока сопряжения; на фиг.З - конструкция блока управления обменом; на фиг,4 и 5 - примеры реализации задержки; на фиг, 6 - временные диаграммы сигналов при передаче данных от канала к абоненту (УВД ЕС-5566 с ВУ ЕС-5066), удаленному на 200 м,

Расстояние между абонентом и ими- татором ответных сигналов полагается равным 50 м.

Устройство содержит блок 1 памяти блок 2 управления обменом, блок 3 сопряжения блок 4 задержки9 мультиплексор 59 имитатор 6 ответных сигналов элемент НЕ 7, элементы И 8 и 9, элементы ИЛИ 10 и 11, двунаправленну информационную шину 12, шины межсоединений 13-205 информационные входы 21 (Uffffl-A) устройства, информационные выходы блока сопряжения первой (ШИН-КО) 22 и второй (ШИН-К1) 23 группы вход 24 сигнала устройства, выход 25 сигнала ДАН-К устройства, .вход 26 и выход 27 сигнашов управления и идентификации устройства, вход 28-сигнала ДАН-А устройства выходы сигналов ШИН-К 29, ИНФ-К 30, УПР-К 31 устройства.

Блок сопряжения содержит элемент И 32, регистр 33 приема от абонента (РСАП) ,, буферный регистр 34 записи (БЗП) , двухбайтный бу(|)ерный регистр 35 чтения (БЧТ) двухбайтный регистр

позволяет увеличить период выдачи информации каналом, умепьигить время обработки запроса в канале и сократить путь, проходимый сигналами управления гю линии связи, т,е. увеличить длину последней. 6 ил.

0

5

0

5

0

5

0

36выдачи абоненту (РСАВ), регистр

37маски прерывания (РМ), триггер 38 фиксации импульса сопровождения (ФРИ), триггер 39 синхронизации импульса сопровождения (ТС), триггер 40 запроса (ТЭС), элементы ИЛИ, блока обмена с абонентом, счетчик 44 задержки фронта импульса сопровождения (СчЗФ) , счетчик 45 формирования адр-е- са обращения к блоку 1, счетчик 46 формирования сигнала конца обмена, элементы И 47-51 блока обмена с абонентом, регистр 52 сигналов управления (РСУ), регистр 53 командного слова обмена (РКСО).

Блок управления обменом содержит регистр 54 команды (РК), триггеры 55 разрядов адреса, триггеры 56 разрядов кода операции, депмфратор 57 кодов операций, коммутационное поле 58 адресов прерываний, первый, второй и третий коммутаторы 59-61 адрег сов, счетчик 62 команд, арифметико- логический узел 63 (АЛУ), первую и вторую схемы 64 и 65 приоритетов, элементы ИЛИ 66 и 67 формирования сигналов чтения и записи, -генератор 68 синхросигналов.

На фиг,4 обозначены триггер 69 задержки, элемент И 70, коммутатор 71; на фиг,5 - линия задержки 72, коммутатор 73,

Индексами на фиг,6 обозначены сигналы на входнь Х (выходных) контактах ЦВУ (абонента), к - сигналы на входных (выходных) контактах канала, ци - сигналы на входынх (выходных) контактах узла имитации.

Устройство работает следующим образом.

При передаче данных от канала к абоненту первые два байта данных поступают на выходные шины канала до

появления первого запроса от абонента. Из каждых двух последующих запросов, абонента первый вызывает выдачу на 111ИНЫ канала очередной пары байтов. При передаче данны от абонента к каналу сохраняется естественная связь между запросами и байтами передаваемых данных. Данные от абонента передаются по одной шине.

Блок 2 управления обменом работает таким образом, что запросы от абонента к блоку 1 имеют высокий приоритет, что обеспечивается с помощью коммутатора 61 адреса, приоритетных схем 64 и 65 и коммутаторов 66 и 67 записи и чтения.

Рассмотрим процесс пепедачи данных от канала к абоненту на примере, когда абонентом является УВУ ЕС-5566 с накопителем на магнитных дисках (ВУ) ЕС-5066. В соответствии с этим взаимодействие в системе происходит по алгоритму интерфейса ввода-вывода ЕС ЭВМ. В конце фазы начальной вы- борки до прихода первого запроса абонента ИНФ-А на вьщачу данных по программе блока 2 из блока I передается начальная информация для предстоящего обмена: в регистр 53 засыпается командное слово обмена, в счетчик 45 - начальный адрес блока 1 памяти, в счетчик 46 код числа обменов, а в регистр БЧТ 35 - начальные два байта выдаваемого массива,

Командное слово обмена с абонентом состоит из нескольких полей, Поле Зад, 1 управляет работой блока 4 задержки. Поле Зад, 2 управляет счетчиком 44, Поле Ввод-вьшод управляет записью и чтением из блока 1, Остальные поля не обозначены, так как не имеют прямого отношения к существу изобретения,

На следующем шаге программы в РСУ 52 взводится разряд, предназначенный для фиксации запроса абонента ИНФ-А, При этом инициируется передача подготовленных двух байтов данных из ВЧТ 35 в РСАВ 36 и поступление их на выходные шины 22 и 23 данных (ШИН-КО ШИН-К1), Одновременно в БЧТ передаются следуюп ие два байта массива данных и автоматически модифицируются состояния счетчиков адресов 45 и числа обменов 46, Затем начинается фаза передачи данных. Первый запрос абонента ИНФ-А переключает мульти

5 О 5

о 5

Q

5

гшексор 5 на передачу данных с-ШИН- КО в ШИН-К и через И 8 и ИЛИ 10 имитатора 6 возвращается к абоненту в качестве ответного сигнала ШФ-К, который вызывает сброс ИНФ-А. Таким образом в УВУ принимается начальный байт массива данных. Этот же ИНФ-А поступает по линии 24 в блок 3 сопряжения.и взводит соответствующий разряд РСУ 52. Выходной сигнал разряда ИНФ-А РСУ через элемент ИЛИ 42 поступает на счетчик 44 задержки (в рассматриваемом примере быстродействующего абонента заданная задержка счетчика равна нулю), а с его выхода - на схему синхронизации, образованную триггерами 38, 39 и элементом И 50. Синхронизированный сигнал с выхода триггера 39 взводит триггер 40 запроса, на котором формируется запрос к блоку 1, В рассматриваемом примере (передача данных к абоненту) запрос, пройдя через элемент И 49, инициирует чтение из блока 1 в БЧТ 35 третьей пары байтов, а находящаяся в БЧТ вторая пара байтов передается в РСАВ 36.

Мультиплексор 5 работает таким образом, что в присуствии ИНФ-А к абоненту передается байт данных с ШИН-КО, а при отсутствии ИНФ-А - с ШИН-К1,

Запрос ДАН-А возвращается к або-v. ненту в качестве ответного сигнала ДАН-К и по нему в УВУ принимается байт данных, следуюш 1Й за начальным байтом массива, находящийся в этот момент на ШИН-К1. Одновременно этот же ДАН-А поступает по линии 28 в блок 3 сопряжения, взводит соответ- ствуюгдий разряд регистра РСУ 52, выходной сигнал которого (ДАН-А) поступает на один из входов элемента И 32, В режиме вывода другой вход элемента И 32 запрещен.

Описанный процесс повторяется с появлением каждой новой пары запросов ИНФ-А - ДАН-А.

Для обеспечения правильного относительного расположения во времени запросов и байтов данных на ШИН-К предусмотрена задержка стробов приема в РСАВ 36 относительно запросов абонента. Указанная задержка вводится в цепь, в которой строб приема в РСАВ в блоке 4 задержки формируется из выходного сигнала счетчика 44 (выходной сигнал 44 счетчика в дан

ном случае повторяет запрос абонента). Величина задержки задается в поле Зад, 1 РКСО 53. Сигналы ТС, СИ и ОИС на входе 18 являются вспомогательными при реализации блока задержки по варианту, показанному на фиг.4. Выбор величины задержки определяется условиями эксплуатации устройства и более подробно рассматривается ниже,

В процессе передачи данных происходит модификация состояний счетчика 46, который пересчитывает запросы абонента. После выполнения заданного числа обменов на выходе счетчика 46 вырабатывается сигнал конца обмена, который по линии 25 поступает в имитатор 6, разрешая прохождение очеред ного ИНФ-А через элемент И 9 и бло- кирует элемент И 8. Первьй же после этого момента сигнал запроса ИНФ-А проходит через получивний разрешение элемент И 9 и на элемент ИЛИ I1, возвращаясь к абоненту в качестве сигнала УПР-К, Сигналы ИНФ-К и ДАН-К при этом вьфабатываются, что соответствует принятому интерфейсу.

Сигналы ИНФ-К и УПР-К инициируются сигналами на линиях 16 и 17, которые вырабатываются по программе блока 2 в других фазах и режи мах обмена предусмотренных интерфейсом,

В режиме ввода, т.е. при,передаче информации от абонента к каналу, байты данных, сопровождаемые сигналами ИНФ-А и ДАН-А на линиях 24 и 28, поступают с ЦМН-А 21 в блок 3 сопряжения, . .

В этом режиме элемент И 32 разрешен, и оба запроса абонента управляют приемами в РСАП 33 и обращениями к блоку 1. При этом задержка, задаваемая в счетчик 44, равна нулю так как в данном примере рассматриваем работу с абонентом, который по своей временной диаграмме не требует смевдения импульса сопровождения.

Сигналом ТС с выхода синхронизирующей схемы, прошедшим через элемент И 48, информация из РСАП синхронно с внутренней рабочей частотой устройства переписывается в БЗП 34,

Выработка запроса к блоку 1 происходит таким же путем, как описано выше, за исключеним того, что Под управлением поля Ввод-вывод командкого слова в РКСО 53 запрос на запись в блок 1 из БЗП 34 проходит

0

5

5

0

0

5

0

5

через элемент И 51. Работа счетчиков адресов 45 и число обменов 46 и выработка ответных сигналов ИНФ-К, ДАН-К происходит так же, как и в режиме вывода информации.

Для максимального удлинения связи между каналом и абонентом мультиплексор 5 должен располагаться в непосредственной близости от абонента (от УВУ). Пусть длина линии связи между абонентом и каналом равна L м. Узел имитации располагается на расстоянии по линии связи L L от абонента.

Рассматриваемый протокол обмена (интерфейса ЕС ЭВМ) предусматривает дуплексный характер обмена служебными сигналами, т.е запросы (идентификаторы и сигналы управления) сохраняются на линиях связи до появления соответствующих ответных сигналов. Вследствие этого длительность служебных сигналов зависит от времени задержки распространения и обработки взаимодействующих сигналов, т.е. и от расстояния меж-ду абонентом и каналом.

Минимально допустимый период следования запросов (например, ИНФ-А) можно оценить по формуле

+ t(.4« + +Z--L-f (1) ,j, - время обработки сигнала

клн

- время обработки сигна/

- мин где t в УВУ; t

ла в канале; t - задержка в канале для компенсации разбросов отдельных разрядов данных; р - погонная задержка сигнала в линии связи; L - длина линии связи. Период следования данных Т не может быть меньше

t , т.е. для заданного быстродейМин

ствия максимальная длина линии связи может быть оценена по формуле

Т мйкс

-.

bJfitL.

t vev

(2)

0

5

Применение мультиплексора 5 по- . зволяет изменить формат передаваемых данных (увеличить Т в формуле 2) Применение имитатора 6 позволяет сократить длину пробега запросов абонента и ответных сигналов канала, а также сократить время выработки ответных сигналов на запросы абонента.

При использовании интерфейса ЕС ЭВМ величина L должна удовлетво- рять неравенству (фиг.6) Т

(ин ,

2f .

а-и

2Т + 2яЪ„-и - 180 - t3o,A.«c,Rc ,

где L,

- длина линии абонент имитатор; L

- длина линии абонент - канал; tj,,. и 1з„д.„„,с минимальная и максимальная задержки блока 4. Время в формуле (3) измеряется в наносекундах.

Таким образом, изобретение позволяет , значительно увеличить максимальную длину линии связи абонент канал за счет изменения формата выдачи данных (Т Т), за счет сокращения времени обработки сигнала в канале

-и/иит КАН

+ t

I КАН

) И за счет

уменьшения пути, проходимого сигналами управления по линии связи.

Формула изобретения20

Устройство для обмена информацией, содержащее соединенные между собой двунаправленной информационной шиной блок памяти, блок управления обменом и блок сопряжения, имитатор ответных сигналов, блок задержки, выход которого соединен с четверым управляющим входом блока сопряжения, информационные входы которого являются информационными входами устройства, второй управляющий вход блока сопряжения и первьш вход имитатора ответных сигналов являются входом сигнала ИНФ-А устройства, второй управляющий выход блока сопряжения, первьш и второй выходы блока управления обменом соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым входами имитатора ответных сигналов, первьй и второй

5

10

15

20

,

39572

выходы которого являются соответственно выходами сигналов ИНФ-К и УПР-К устройства, третий управляющий вход блока сопряжения и пятый вход имитатора ответных сигналов являются входом сигнала ДАН-А устройства, третий выход имитатора ответных сигналов является выходом сигнала ДАН-К устройства, первый управляющий вход и первый управляюш 1Й выход блока сопряжения являются соответственно входом и выходом сигналов управления и идентификации устройства, четвертый управляющий выход и вторая группа управляющих выходов блока сопряжения соединены соответственно с входом и группой входов блока задержки, вторая группа выходов блока управления обменом соединены с группой управляющих входов блока сопряжения, первая группа управляющих выходов которого соединена с группой входов блока управления обменом, первая группа выходов которого соединена с группой управляющих входов блока памяти, отличающееся тем, что, с целью .расширения области применения устройства за счет увеличения максимально допустимого удаления абонента, устройство содержит мультиплексор, выходы которого являются информационными выходами устрой25

30

ства, информационные выходы первой и второй групп блока сопряжения соединены с информационными входами соответственно первой и второй групп мультиплексора, адресный вход которого объединен с вторым управляющим входом блока сопряжения.

игегв

27

Изобретение относится к вычислительной технике, конкретно - к цифровым системам обмена информацией. Цель изобретения - расширение области применения стройства за счет .увеличения максимально допустимого удаления абонента. Устройство содержит блок 1 памяти, блок 2 управления обменом, блок 3 сопряжения, блок 4 задержки, Iyльтиплeкcop 5, имитатор 6 ответных сигналов, элемент НЕ 7, элементы И 8, 9, элементы ИШ 10, 11. Устройство реализует .дуплексный протокол обмена (например, по интерфейсу ЕС ЭВМ). Ответные сигналы канала СЛ фие.}

59

Чтение

I/Г

16П

Jwr

Jn3V

Прер

Adpf trnC

M

Vui.J

Задертна 1

19

Задержка 1

В

ис

7J

(Ь

Лр РСАВ

20

Фиг.5

i ЮОис О г б б Ю П lif 1В 18 20 22 26 28 30 32 34 Jtf J8 tfO «