Могистральный приемо-передатчик Советский патент 1988 года по МПК G06F13/20 G06F11/07 

СО

г о

05

N4

4

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в качестве буферного регистра с управлением обменом инфор- мацией по магистрали как с синхрон--. , ной, так и асинхронной дисциплиной обмена, для организации межмагистрального обмена, внутрипроцессорного и внепроцессорного обмена данными, для организации интерфейсов при построении отказоустойчивых цифровых систем управления, ориентировано на технологию больших интегральных схем (БИС) и может найти применение при проектировании самопроверяемых и са- мотекстируемых логических устройств, которые не только обнаруживают ошибки, вызываемые отказами, но также выявляют отказы за гарантированный промежуток времени путем проверки в ходе нормальной работы логических состояний, нeoбxoди ыx дян того, чтобы возможные скрытые отказы вызвали обнаруживаемые опшбки.

Цель изобретения повышение достоверности обмена информацией между двумя магистралями.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого приемопередатчика; на фиг. 2 - пример возможного использования приемопередатчика.

Приемопередатчик 1 содержит первы регистр 2, четвертый регистр 3, второй регистр 4, третий регистр 5, вто рой мультиплексор 6, первый мультиплексор 7, второй Егинный формирователь- 8, первьй шинный формирователь 9, третью схему 10 сравнения, первую схему 11 сравнения., -четвертую схему 12 сравнения, вторую схему 13 сравнения. Приемопередатчик имеет также вторую двунаправленную магистраль 14 (А), первую двунаправленную магистраль 15 (в), второй вход 16 зада кия режима контроля, второй вход 17 чтения, четвертый вход 18 задания режима контроля, пятый вход 19 задания режима контроля, третий вход 20 задания режима контроля, первый вход 21 чтения, первьш вход 22 задания; режима контроля, второй вход 23 записи, первый вход 24 записи,,четвертьй выход 25 исправности, третий выход 2 исправности, первый выход 27 исправ

ности, второй вьпсод 28 исправно.ти.

приемопередатчик работает следую- пщм образом.

5

0

с Q с

0

5

Процедура обмена информацией по магистралям одинакова, поэтому рассмотрим режим1|1 записи информации из второй магистрали А и чтения информации во вторую магистраль. Эти режимы для первой магистрали В аналогичны.

В исходном состоянии шинные формирователи 8 и 9 закрыты единичными сигналами с входов 17 и 21, т.е. информация с выходов регистров 2 и 4 не поступает на магистрали. Схемы 10 и 11 сравнения открыты нулевым сигналом с входа 19 и соответственно сравнивают состояния пар регистров 3, 5 и 2, 4. В случае совпадения состояний пар регистров на выходах схем сравнения установлены нулевые сигналы, поступающие на выходы 26 и 27. Схемы 12 и 13 сравнения закрыты единичными сигналами с входов 16 и 22 и на их выходах установлены единичные сигналы. Мультиплексоры 6 и 7 по нулевым сигналам с входов 17 и 20 проводят информацию от регистров.

Считывание данных в магистраль происходит следующим образом. По нулевому сигналу с входа 17 регистр 4 через шинный формирователь 8 подключается к магистрали А. Затем по нулевому сигналу с входа 16 открывается схема 12 сравнения и сравнивает информацию на магистрали А с содержимым регистра 3. При равенстве вырабатыва- етея нулевой сигнал, которьй поступает на выход 25, что является подтверждением правильного считывания информации в магистраль. После того, как данные переданы потребителю, подается единичньй сигнал на вход 17 (И выходы регистра 4 отключаются от магистрали А. После этого осуществляется эхо-передача : приемник данных возвращает их в магистраль и по нулевому сигналу с входа 16 информация на магистрали сравнивается с содержимым регистра 3. В случае равенства устанавливается нулевой сигнал на выходе 25, что является подтверждением правильной передачи данных. После этого по единичному сигналу на входе 16 схема 12 сравнения закрывается.

Запись данных из магистрали А происходит следуюш 1м образом.

Для того, чтобы избежать ложных переключений схем 10 и -11 сравнения во время записи данных в регистры, они запираются единичным сигналом с

входа 19, в результате чего на выходах 26 и 27 устанавливаются единичные сигналы

После этого нулевым сигналом йа входе 16 открывается схема 12 сравнения, а единичным сигналом на входе 18 к магистрали А через мультиплексор 6 подйтючаготся входы регистра 4. Затем подаются синхросигналы на входы 23 и 24 и происходит запись информации из магистрали А в регистр 4 и далее по кольцу в остальные регистры. После того, как информация запишется в ре

Интерфе с обмена по магистрали с использованием магистрального гри- емопередатчика (фиг. 2) между внешними устройствами (например, процессор, порт ввода-вывода) выглядит следующим образом.

Устройство управления выбирает приемопередатчик - источник и приемопередатчик - приемник. На источник подаются нулевые сигналы на входы 17 и 16, а на приемник - единичный сигнал на вход 19.

После получения нулевого сигнала

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высоконадежных отказоустойчивых системах цифрового управления технологическими процессами. Магистральный приемопередатчик отличается высокой надежностью в работе за счет защищаемости от сбоев, наличием достоверного контроля, исправности всех элементов и связей. Это достигнуто благодаря тому, что в магистрал ьном приемопередатчике информация хранится в учетверенном виде, в него введены четыре схемы сравнения, два мультиплексора и регистры с соответствующими связями. 2 ил. W

гистр 3, ка выходе схемы 12 сравнения вызСОда 25 от источника (информация

20

25

30

установится нулевой сигнал (на выходе 25), после чего снимаются синхросигналы записи, а затем подаются нулевой сигнал на входе 18 и единичный сигнал на входе 16, в результате чего входы регистра 4 отключаются от магистрали, а схема сравнения запирается. После этого осуществляется эхо-передача, для чего подается нулевой сигнал на вход 17, в результате чего выходы регистра 4 подключаются к магистрали, и нулевой сигнал на входе 16, по которому схема 12 сравнения сравнивает информацию на магистрали с содержимым регистра 3. В случае равенства на выходе схемы сравнения устанавливается нулевой сигнал. После этого регистр 3 отключается от магистрали единичным сигналом с входа 17, далее подается нулевой сигнал на вход 19 и схемы 10 и 11 сравнения проверяют совпадение содержимого в парах регистров 3, 5 и 2, 4. Нулевые сигналы на выходах 26 и 27 контролируют правильность хранения данных. Если один из этих сигналов не принимает нулевого значения, то производится коррекция содержимого той пары регистров, в которой произошло несравнение. В случае, если на выходе 26 единичный сигнал, подается сигнал записи на вход 23, если на выходе 27 единичный сигнал, то подается сигнал записи на вход 24. Если на выходах 26 и 27 единичные сигналы, то необходимо осу- ществить повторную запись данных в устройство, как описано выше.

35

40

45

на магистрали) устройство управления подает на приемник нулевой сигнал на вход 16 и единичньй сигнал на вход 18, а затем сигналы записи иа входы 23 и 24. Происходит запись дан}1ых в , который после окончания записи II проверки ее правильности выставляет нулевой сигнал на выходе 25, получив который устройство управ- ления сбрасывает сигналы записи и подает нулевой сигнал на вход 18 и ед1П ичньш сигнал на вход 16. Получением от приемника этого сигнала заканчивается процесс пересыпки.. После этого устройство управления проводит эхо-передачу. На приемник подаются нулевые сигналы на входы 17 и 16, на которые он отвечает нулевым сигналом на выходе 25, что говорит о том, что записанные данные возвращены в магистраль. Далее устройство управления подает на источник нулевой сигнал на вход 16, по которому тот приводит сравнение содержимого своего регистра с информацией на магистрали и в случае совпадения выставляет нулевой сигнал на выходе 25. Получив от источника и приемника нулевые сигналы, подтверждающие правильность произведенной пересьшки, устройство управления заканчивает эхо-передачу, подавая на источник единичньй сигнал на вход 16, а на приемник - единичные сигналы на входы 16 и 17. В ответ от источника и приемника должны прийти единичные сигналы на выходах 27, что потверждает исправность элементов сравнения в приемопередатчиках. Таким образом, при работе с магистралью реализуется интерфейс с квитировани- еМс При этом магистральныр приемопередатчик, выступающий в качестве источника информации, проверяет при считывании данных в магистраль совпаПосле коррекции, если на выходе схем 10 или 11 сравнения не устанавливается нулевой сигнал, значит, в устройстве присутствует отказ и оно не работоспособно

вызСОда 25 от источника (информация

0

5

0

5

0

5

5

на магистрали) устройство управления подает на приемник нулевой сигнал на вход 16 и единичньй сигнал на вход 18, а затем сигналы записи иа входы 23 и 24. Происходит запись дан}1ых в , который после окончания записи II проверки ее правильности выставляет нулевой сигнал на выходе 25, получив который устройство управ- ления сбрасывает сигналы записи и подает нулевой сигнал на вход 18 и ед1П ичньш сигнал на вход 16. Получением от приемника этого сигнала заканчивается процесс пересыпки.. После этого устройство управления проводит эхо-передачу. На приемник подаются нулевые сигналы на входы 17 и 16, на которые он отвечает нулевым сигналом на выходе 25, что говорит о том, что записанные данные возвращены в магистраль. Далее устройство управления подает на источник нулевой сигнал на вход 16, по которому тот приводит сравнение содержимого своего регистра с информацией на магистрали и в случае совпадения выставляет нулевой сигнал на выходе 25. Получив от источника и приемника нулевые сигналы, подтверждающие правильность произведенной пересьшки, устройство управления заканчивает эхо-передачу, подавая на источник единичньй сигнал на вход 16, а на приемник - единичные сигналы на входы 16 и 17. В ответ от источника и приемника должны прийти единичные сигналы на выходах 27, что потверждает исправность элементов сравнения в приемопередатчиках. Таким образом, при работе с магистралью реализуется интерфейс с квитировани- еМс При этом магистральныр приемопередатчик, выступающий в качестве источника информации, проверяет при считывании данных в магистраль совпадение содержимого магистрали с содер- ,жимым своего регистра, а в режиме эхо-передачи проверяет правильность прохождения данных по магистрали и получения данных приемником. В качестве приемника информации приемопередатчик проверяет правильность записи данных в свои регистры, в случае сбоев проводит коррекцию путем перезаписи.

Формула изобретения

Магистральньй приемопередатчик., содержащий первый и второй регистры, два шинных формирователя, причем синхровходы первого и второго регистров объединены и являются первым входом приемопередатчика, а выходы первого регистра соединены с информационными входами первого шинного формирователя., управляющий вход которого является первым входом чтения приемопередатчика, а выходы первого шинного фор1чирователя являются выходами приемопередатчика для подключения к информационным шинам первой двунаправленной магистрали, выходы второго регистра соединены с информационными входами второго ш:ин- ного формировател.я 5 управляющий вход которого является вторым входом чтения приемопередатчика, а выходы второго шинного формирователя являются выходами приемопередатчика для подключения к информационным шинам второй двунаправленной магистрали, о тличашщийся тем, что, с целью повышения достоверности обмена информацией между двумя магистралями в приемопередатчик введены третий и четвертый регистры, два мультиплексора и четыре скемы сравнения, при- . чем синхровходы третьего и четвертог регистров объединены и являются вторым входом записи приемопередатчика, информационные входы третьего регист

ра соединены с выходами второго регистра и с первой группой информационных входов первой схемы сравнения, вторая группа информационных входов которой соединена с выходами первого регистра и входами четвертого регистра, выходы третьего регистра соединены с первой группой информационных входов второй схемы сравнения и с первой группой информационных входов первого мультиплексора, вторые группы информационных входов второй схемы сравнения и первого мультиплексора объединены и соединены с выходом первого шинного формирователя, выходы первого мультиплексора соединены с информационными входами первого регистра и с первой группой информационных входов третьей схемы сравнения, вторая группа информационных входов которой и группа информационных входов второго регистра соединены с выходами второго мультиплексора, выходы четвертого регистра соединены с первой группой информационных входов четвертой схемы сравнения и первой группой информационных входов второго мультиплексора, вто.рые группы информационных входов четвертой схемы сравнения и второго мультиплексора объединены и соединены с вуходом второго шинного формирователя, выходы первой, второй, третьей, и четвертой схем сравнения являются первым, вторым, третьим и четвертым вьрсодами исправности приемопередатчика, а разрешающие входы второй и четвертой схем сравнения, первого и второго мультиплексоров являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами задания режима контроля приемопередатчика, а разре- шающие входы первой и третьей схем сравнения объединены и являются пятым входом задания режима контроля приемопередатчика ,

BneujHW устройство

A

Фиг.г

Внешнее (/cmpouc/nSo

1