Многоканальное устройство для сопряжения источников информации с вычислительной машиной Советский патент 1988 года по МПК G06F13/00 

00

00 ел

to

СО

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано системах обработки многоканальной информации, поступающей в вычислительную машину от удаленных несинхронизированных между собой групп источников. Цель изобретения - повышение коэффициента использования оборудования. Устройство содержит генератор импульсов, три счетчика, два регистра, три триггера, элемент сравнения, группу узлов элементов И, два коммутатора, элемент ИЛИ, четыре элемента И, а в каждом канале содержатся память, сумматор, два буферных регистра, три триггера, пять счетчиков, три узла элементов ИЛИ, четыре узла элементов И, элемент ИЛИ, два коммутатора, два элемента И - НЕ, элемент задержки, семь элементов И, элемент сравнения, регистр, дешифратор. 1 ил.

к

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки многоканальной информации, поступающей в вычис/тительную машину (ВМ) от удаленных несинхронизированных между собой групп источников.

Цель изобретения - повышение коэффициента использования оборудования.

На чертеже приведена блок-схема многоканального устройства для сопряжения источника информации с вычислительной машиной.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, счетчики 2-4, регистры 5-6, триггеры 7-9, элемент 10 сравнения, группу узлов II элементов И, коммутаторы 12 и 13, элемент ИЛИ 14, элементы И 15- 18, каналы 19.

Каждый канал 19 содержит память 20, сумматор 21, буферные регистры 22 и 23, триггеры 24 и 25, счетчики 26-28, узлы 29-31 элементов ИЛИ, узлы 32-35 элементов И, элемент ИЛИ 36, элементы И 37- 39, коммутатор 40, элементы И-НЕ 41 и 42, элемент 43 задержки, согласующие узлы 44 50, элементы И 51-54, счетчики 55 и 56, коммутатор 57, элемент 58 сравнения, регистр 59, дешифратор 60, триггер 61.

Устройство работает следующим образом.

Все источники информации опрашиваются примерно с одинаковой частотой, которая для каждого из источников задается тактовыми импульсами (ТИ), поступающими через вторые тактовые входы.

Однократный опрос всех источников информации одной группы образует кадр, который сопровождается кадровым импульсом (КИ), поступающи.м на первые тактовые входы.

Каждая группа источников информации обслуживается своим каналом 19 и синхронизируется своим генератором импульсов, расположенным вместе с источниками информации. Поэтому (с учетом нестабильности генератора импульсов, произвольности момента начала опроса источников информации в каждой группе, а также задержек передачи через линии связи) КИ поступают в разные каналы в произвольные .моменты времени. Для одновременного ввода информации в ВМ со всех каналов необходимо произвести выравнивание моментов окончания загрузки регистров 22 и 23 всех каналов к единому моменту времени, с которого может быть начат этот ввод.

В работе устройства следует выделить два основных режима работы; подготовительный и рабочий.

Подготовительный режим начинается с момента записи в регистр 6 кода вре.мени, поступающего из ВМ через коммутатор 12 и определяющего максимальное значение временного интервала, необходимого для ввода одного массива информации в ВМ. Одновременно с подачей кода времени ВМ снимает сигнал прерывания ввода, поступающий на элемент И 15, триггер 8 управления, регистр 5 разрещения ввода и триггер 9 счи- тывания, снимая их блокировку и обеспечивая готовность устройства к работе. В каждом канале вторые синхросигналы через согласующие узлы 45 поступают на элемент ИЛИ 14, с выхода которого через элед мент И 15 объединенный поток синхросигналов поступает на входы установки «О счетчика 2 тактов и триггера 7 управления. Счетчик 2 тактов предназначен для измерения длительности временных интервалов между кадровыми синхросигналами. Он

5 подсчитывает тактовые импульсы, поступающие с выхода генератора 1 импульсов через элемент И 16 при наличии разрешающего сигнала с триггера 8, предварительно установленного в исходное состояние сигналом прерывания ввода.

0 Элемент 10 сравнения фор.мирует сигнал при совпадении кодов счетчика 2 и регистра 6, т. е. при обнаружении временного интервала между первыми синхросигналами, равного и превыщающего заданную длительность,

5 определенную значением кода, записанного из ВМ в регистр 6. Сигнал совпадения поступает на входы триггеров 7 и 8, изменяя их состояние. С этого момента триггер 8 блокирует элемент И 16, запрещая подачу на счетчик 2 импульсов с генера0 тора 1. Сигналом с другого выхода триггер 8 разрещает через 1 1 выдачу первых синхроимпульсов на регистр 5. Сигналы разрешения поступают в каждом канале на входы счетчика 27 адреса записи, триггера 24 готовности, регистров 22

5 и 23, снимая их блокировку и переводя в рабочий режим. Триггер 7 готовности первым опорным синхроимпульсом, пришедшим после сигнала совпадения с выхода схемы 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 1, формируя тем самым код времени задержS КИ поступления первых синхроимпульсов относительно первого опорного синхросигнала.

Рабочий режим устройства обеспечивает запись и считывание информации в регистры 22 и 23, поочередно накапливающие и Q считывающие массивы данных в объеме одного кадра информации. Запись информации осуществляется следующим образом.

Информационные сигналы в виде многоканального цифрового потока от группы 5 источников информации поступают на информационный 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 код1

времени задержки и код текущего номера кадра с выходов счетчика 3 и счетчика 26 кадров. Код текущего номера кадра формируется счетчиком 26 путем подсчета первых синхросигналов, поступающих через узел 45. Ввод кода текущего кадра в информационный поток осуществляется узлом 29 в момент поступления задержанного кадрового импульса с элемента 43, 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 регистры 22 и 23, которые работают в так называемом режиме качелей. Обе памяти работают в одном из двух режимов: когда в одной накапливается информация, из другой уже накопленная информация передается в ВМ; затем режимы работы меняются на противоположные.

Первые синхросигналы, поступающие на вход канала через узел 46, а также задержанные вторые синхросигналы с выхода элемента 43 задержки поступают на элемент ИЛИ 36 и далее на вход счетчика 27 адреса записи и выходы 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 адрес записи информации, который поступает с его выхода через узлы 34, 35, 30 и 31 на входь регистров 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 открывает входы узла 34, элемента И 38, элемента И - НЕ 41, обеспечивая тем самым перевод регистра 22 в режим записи путем подачи на него кода адреса записи и первых синхросигналов, а также подготавливая регистр 23 для режима считывания. 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 J8. Последний при наличии указанных сигналов формирует сигнал запроса ввода, поступающий через коммутатор 13 в ВМ. Ответом ВМ на сигнал запроса ввода является сигнал разрец е- ния 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 им0

пульсов на вход счетчика 4 адреса считывания. Сигнал строба считывания поступает в качестве управляющего сигнала в ВМ через коммутатор 13.

Сигналы кода адреса считывания с выхода счетчика 4 адреса считывания в зависимости от состояния триггера 25 переполнения поступают через один из элементов И 38, 39 и один из 30, 31 на в)(оя. того

Q регистра 22, 23, который работает в режиме считывания. Считываемая информация через коммутатор 40 поступает через узел 47 в ВМ. Кроме того, выход коммутатора 40 соединен с входом сумматора 21, контрольные разряды в котором вычисляют5 ся дополнением до нечетности передаваемых информационных сообщений. Сформированные контрольные разряды через узел 48 поступают в ВМ.

По окончании режима считывания счетчик 4 адреса считывания формирует сигнал переноса, который возвращает триггер 9 в исходное состояние и снимает сигнал строба считывания. По заднему фронту указанного сигнала сбрасываются триггеры 24 готовности во всех каналах. Это, в свою очередь,

5 приводит к прекращению формирования сигнала запроса ввода на выходе элемента И 18. При прекращении сигнала с выхода элемента И 18 ВМ снимает сигнал разрешения ввода, и описанный процесс считывания и ввода информации в ВМ повторяется с

0 момента формирования на выходе элемента И 18 очередного сигнала запроса ввода. Устройство имеет возможность по инициативе ВМ производить в каждом канале селективную синхронизацию только части информации, вводимой в ВМ. Для этого ис5 пользуется счетчик 28 каналов, память 20, элемент И 37, узел 50. Управляющая информация, содержащая адрес каналов и признаки их передач, поступает от ВЛ1 через узел 49 в память 20. При вводе информа0 НИИ 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

5 считывания, получаемых 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.

0 В зависимости от состояния триггера 25 переполнения, управляющего режимами записи-считывания канала 19, на входы сложения и вычитания счетчиков 55 и 56 поступает либо сигнал тактовой частоты считывания с выхода элемента И 37, либо синхросигнал с выхода элемента ИЛИ 36. Режимы работы счетчиков 55 и 56, управляемых от элементов И 51, 52 и 53, 54, противоположны и симметричны друг относи5

тельно друга. Рассмотрим работу, например, счетчика 55.

При переключеиии триггера 25 по единичному выходу в состояние «1, что соответствует готовности канала к записи ин- формации в буферный регистр 22, откры вается элемент И 52, разреи1ая прохождение на суммирующий вход счетчика 55 синхросигнала с выхода элемента ИЛИ 36. Установка «О счетчика производится по переднему фронту сигнала с выхода триг- гера 25. По окончании записи информации в буферный регистр 22 на выходе счетчика устанавливается значение кода, равное количеству информационных каналов в кадре. При переключении триггера 25 в противоположное состояние открывается элемент И 51, разрешая прохождение на вычитающий вход счетчика 55 тактовой частоты считывания с выхода элемента И 37. По окончании цикла считывания информация из буферного регистра 22 на счет- чике устанавливается значение кода, равное разности количества информационных каналов в кадре и количества выдаваемых каналов в ВМ. Выходной код с выхода счетчика 55 через коммутатор 57, управляемый от триггера 25, поступает на первый вход элемента 58 сравнения, который производит его сравнение с контрольной сум- .мой, поступающей на его второй вход с выхода регистра 59. Запись контрольной суммы в регистр 59 производится от ВМ с выхода узла 49 по команде с дешифратора 60, дешифрирующего признак передачи контрольной суммы. При любом несовпадении контрольной суммы и значения счетчика на выходе элемента 58 сравнения формируется сигнал с последующей его записью в триггер 61 по первому синхросигналу с выхода узла 45. Сигнал ошибки с выхода триггера 61 через контрольный выход устройства вводится в ВМ. Указанный контроль осуществляется непрерывно для каждого цикла записи-считывания.

5

0 0 0

5

0

5

Формула изобретения

Многоканальное устройство для сопряжения источников информации с вычислительной мащиной по авт. св. № 1116423, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования, в каждый канал введены четыре элемента И, два счетчика, коммутатор, элемент сравнения, регистр, дешифратор, триггер, причем выход третьего триггера является выходом устройства для подключения к входу ошибок вычислительной мащины, синхро- вход третьего триггера подключен к первой группе синхронизирующих входов устройства, при этом выход элемента ИЛИ соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены с входами сложения четвертого и пятого счетчиков соответственно, входы вычитания которых соединены с выходами щес- того и седьмого элементов И соответственно, первые .входы которых соединены с выходом первого элемента И, информационный вход регистра соединен с информационным входом дешифратора и подключен к адресному входу устройства, единичный выход второго триггера соединен с вторыми входами четвертого и седьмого элементов И и с установочным входом пятого счетчика, выход которого соединен с первым информационным входо.м второго коммутатора, управляющий вход которого соединен с нулевы.м входом второго триггера, с вторыми входами пятого и щес- того элементов И и с установочным входом четвертого счетчика, выход которого соединен с вторым информационным входом второго коммутатора, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом регистра, вход записи которого соединен с выходом дешифратора, выход элемента сравнения соединен с информационным входом третьего триггера.