Устройство для сопряжения источников информации с ЭВМ Советский патент 1988 года по МПК G06F13/10 

4

О

4

СО

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использозано при построении системы связи электронной вычислительной машины (ЭВМ) с удаленными источниками информации.

Цель изобретения - увеличение числа обслуживаемых источников и повышение достоверности передачи сиг- налов.

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства на фиг, 2-4 - функциональные схемы блока связи с ЭВМ, блока связи с источниками информации и узла хранения информации на фиг, 5 - примеры вьтолнекия схем приемника (а), пе-редат чика (б) и усилителя (в) .

Устройство содержит (фиг. 1) блок 1 связи с- ЭВМ и блок И 2 связи с источниками информации. Входами 3-8 блок 1 подключен к ЭВМ (не показана), а контактами 9-20 к контактам 21-32 блока 2 связи с источниками информа- ции, контакты 33-44 которого служат для связи с контактами 21-32 второго блока 2 и т,д.

Блоки 2 между собой и блоком 1

гистрального приемо-передающего элемента 105, например 1/4 части микросхемы К531А112И, Элемент 105 имеет высокое входное сопротивление,его выход выполнен по схеме с открытым коллектором, Резисторный делитель напряжения 106-1 07 обеспечивает согласование нагрузки с волновым сопротивлением витой пары проводов,равным приблизи,- тельно 120 Ом.Резистор 108 (фиг.5а,в) обеспечивает поддержание напряжения высокого уровня на выходе при выключенном состоянии выходного транзистора элемента 105.

Устройство предназначено для сбора данных от большого числа источников информации. Задача сбора информации возникает, в-частности, при производстве изделий вычислительной техники (контроллеров, микроЭВМ, диалоговых вьгчислительных комплексов и т,п.),на этапе технологического прогона этих изделий. При технологическом прогоне партия проверяемых устройств устанавливается в ряд термокамер, например в 32 термокамеры, по 32 устройства в каждую.Прогон обычно длится несколько суток, В течение всего этого времени

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении системы ; связи электронной вычислительной ма- цшнь (ЭВМ) с удаленными источниками информации. Целью изобретения является увеличение обслуживаемых источников информации и повышение дог стоверности передачи сигналов Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок связи с ЭВМ и первый ; блок связи с источниками информации, введены дополнительные блоки связи с источ1шками информации а в блок - связи с ЭВМ введены токоограничи- « тельный резистор и усилители. Устройство управляется сигналами от ЭВМ и мог жет работать в режиме сбора информации от источников и в режиме самодиагностики, позволяющем оперативно обнаружить факт получения недостоверной информации в случае отказа устройства. 5 ил. U. $ (Л

соединены линиями 45 связи, состоящи-30 проверяемые устройства работают в

ми из шести витых пар проводов.

Блок 1 (фиг, 2) содержит усилител 46-50, токоограничительные резисторы 51-55, шину 56 положительного напряжения Питания блока 1, оптрон 57.

Блоки 2 связи с источниками инфор- 1 мации (фиг, 3) содержат оптроны 58-63 i токоограничительные резисторы 64-69, I передатчики 70-72, группу передатчиков 73, усилители 74-77, приемники 78, 79, узлы 80 хранения информации {труппы. Источники 81 информации со- I держат приемники 82 и выходные регистры 83. Узлы 80 соединяются при помощи контактов 84-89 и 90-95.

Токоограничительные резисторы 64-69 объединены шиной 96 питания положительного напряжения.

Выходные регистры 83 источников информации соединены с входами 97 узлов 80.

Узлы 80 (фин. 4) содержат приемники 98-100, передатчики 101-103 и сдвиговый регистр 104. Приемники 78, 7-9, 82, 98-100 (фиг. За), передатчики 70-73, ЮТ- ЮЗ (фиг. 56) и усилители 46-50, 74-77 (фиг, 5в) могут быть выполнены например, на основе стандартного ма

5

. Q

5

0

5

режиме самоконтроля по внутренним тестам, хранимым в постоянных запоминающих устройствах. При такой параллельной работе большого числа проверяв емых устройств необходимо периодически, например через каждые 5 мин, производить опрос состояния этих устройств для выявления отказавших и их замены на нойые устройства, подготовленные к прогону.

В дальнейшем для определенности предполагается, что источниками 81 информации являются одноплатные мик- роЭВМ Электроника МС 1201.04, содержащие центральный процессор, постоянное (8К байт) и оперативное (1М байт) запоминающие устройства, контроллер последовательного канала связи с дисплеем, контроллер печатающего устройства и другие блоки и элементы, Регистр 83 (фиг. 3) является регистр- ром данных для передачи символьных и управляющих кодов к печатающему; уст- рогйству, Пр иемники 82 с лужат для приема двух сигналов начального пуска микроэвм.

После получения сигналов начального пуска каждая проверяемая микроЭВМ переходит к выполнению циклической

программы самоконтроля, хранимой в постоянном запоминающем, устройстве этой, микроэвм. При успешном выполнени всех предусмотренных в программном цикле проверок процессор увеличивает на единицу содержимое регистра 83 и приступает к выполнению следующего цикла тех же самых проверок, затем вновь прибавляет единицу к содержи- мому регистра 83 и т.д. Егли время выполнения программного цикла составляет 3-4 мин (в зависимости от производительности проверяемой микроЭВМ) , а цикл опроса регистра 83 системой сбора 1. информации составляет 5 , то при правильной работе микроЭВМ система при очередном опросе будет отмечать увеличение слдержимого регистров 83 на одну или две единицы по сравнению с результатами предыдущего опроса.

Применительно к рассматриваемому примеру блок 1 непосредственно подключен к разъему стендовой ЭВМ, а блок 2 представляет собой аппаратуру связанную с одной термокамерой.Линии 45 связи представляют собой кабели,соединяющие стендовую ЭВМ с ближа йшёи термокамерой и остальные термокаме- ры - последовательно одна с другой.

Устройство работает следующим об- разом. .

В исходном состоянии на входы 3, 4, 6-8 устройства из выходного порта стендовой ЭВМ поданы сигналы лог. О представленные напряжениями низкого уровня, выходные транзи.сторы усилителей 46-50 насьпцены. Благодаря этому через резисторы 51-55 протекают токи, которые поддерживают светодиоды опт- ронов 59-62 во включенном состоянии. На выходах этих оптронов присутствуют сигналы лог« О.

Сигнал лог. О с выхода оптрона 58 проходит через усилитель 74 на контакт 36 и через передатчик 70 на входы 84 и 85 первого (по схеме) блока 80. Пройдя через этот блок по цепи приемник-98 - передатчик 101 на контакты 90 и 91, этот сигнал поступает в следующий блок, проходит через него и т.д. Аналогично распространяется сигнал лог. О с выхода оптрона 59, проходя через передатчик 71 к первому блоку 80 (контакты 86-87) и далее, через последующие блоки 80 - к приемнику 79, на выходе которого формируется сигнал лог. О. .Сигналы

лог.О с выходов оптроноБ 60 и 61 проходят через усилители 75 и 76 на контакты 40 и 42 и через группу передатчиков 73 на управляющие входы всех проверяемых микроэвм 81, расположенных в пределах данной термокамеры. Сигналы лог. О с выходов приемников 82 поддерживают все микроэвм в пассивном (нерабочем) состоянии.

Сигналы лог. О с контактов 36, 38, 40, 42, 44 блока 2 распространяются по линии 45 связи и поступают в следующий (по цепочке) блок 2, вызывая включение светодиодов оптронов 58-62 и, слудовательно, формирование такого же начального логического состояния блока 2, которое было рассмотрено. Таким образом, в исходном состоянии все блоки 2 обеспечивают поддержание всех проверяемых микроЭВМ в пассивном режиме, сдвиговые регистры 104 хранят неопределенную информацию .

В некоторый момент времени ЭВМ формирует сигнал лог. 1 на контакте 7, а затем через интервал времени порядка 0,1 с - на контакте 6. Эти сигналы распространяются через устройство и поступают во все проверяв-, мые микроэвм через приемники 82v Под действием этих сигналов все лроверяе мые микроэвм переходят к вьтолнению циклических тестовых программ, как было описано ранее.

Для сбора информации с проверяе- мьк микроэвм стендовая ЭВМ сначала производит запись информации из регистров 83 в регистры 104, а затем серию сдвигов информации в регистрах 104 в направлении к ЭВМ.

Для выполнения записи информации из регистров 83 в регистры 104 с помощью стендовой ЭВМ вьтолняются спедукяцие действия.

Сдвиговые регистры 104 подготавливаются к приему информации с входов 97. Ждя этого ЭВМ вьщает сигнал лог. 1 (напряжение высокого уровня) на вход 3 устройства. Этот сигнал распространяется по цепи блоков 2, а в каждом из этих блоков пр.оходит по цепи узлов 80, в результате на входы режима работы всех сдвиговых регистров 104 поступают сигналы лог.1, подготавг,. ливая эти регистры к приему информации с входом 97.

Производится прием информации с входов 97 в сдвиговые регистры 104.

Для этого ЭВМ вьщает сигнал лог. 1 на вход 4 устройства. Этот сигнал последовательно распространяется по цепи блоков 2, а в каждом из этих блоков - по цепи узлов 80, в результате поступает на входы. С синхронизации всех сдвиговых регистров 104 поступает положительный перепад напряжения, который воспринимается регистрами как сигнал приема информации с входов 97 (сдвиговый регистр может быть выполнен, например, на микросхеме К155ИР13). Сигнал С 1 распространяется от регистра к регистру с некоторой задержкой, так что информация фиксируется в них не строго одновременно,

Производится перевод всех регистров 104 в режим сдвига и снятие единичных сигналов с входов С этих регистров. Для этого ЭВМ вьщает сигналы лог. О на входы 3 и 4, оставляя неизмененными сигналы лог. 1 на входах 6 и 7.

Далее стендовая ЭВМ считывает значение сигнала с выходного контакта 5 устройства, а затем производит серию сдвигрв информации в последовательной цепи регистров 104, При каждом сдви- ге ЭВМ выдает на контакт 4 устройства сначала сигнал лог, 1, а затем лог, О, Сжвиг производится при воздействии положительного фронта сигнала С на вход синхронизации регистра; при этом в правый разряд регистра принимается новый бит с выхода приемника 100, а все остальные биты сдвигаются влево на один разряд.

Сигналы синхронизации С распространяются от регистра к регистру с некоторой задержкой. Однако благодаря тому, что поток сигналов синхрониза- ции и поток сдвигаемой информации |направлены навстречу один другому Кслева направо и.справа налево), |конфликтных ситуаций не возникает и обеспечивается устойчивая работа цепи ;из 1024 регистров.

Стендовая ЭВМ программно собирает :палучаемые биты в слова и помещает :эти слова в один из буферов, выделен- iHbtx в ее оперативной памяти. Число Таких буферов может составлять, напри ер, 10, После последовательного за- Полнения этих буферов ЭВМ обновляет Нх содержимое по мере получения новых данных о состоянии проверяемых микро- ЭВМ, так что. оказывается возможным

0

0

5

5

о

следить за динамикой изменения кодов в выходньгх регистрах 83, После удаления .одной или нескольких проверяемых мик-. роЭВМ при установке новых микроЭВМ производится перезапуск всех микроЭВМ сигналами на входах 6 и 7, как бьшо показано ранее.

Если проверяемые устройства не однотипны и обладают разной динамикой изменения кодов в выходньгх регистрах 83, то стендовая ЭВМ, просматривая информацию, накопленную в буферах, может определить тип испытуемого устройства. Один из контактов 97 может соединяться через разъем микро- ЭВМ с ее шиной Земля, В этом случае в отсутствие микроЭВМ на этом входе будет присутствовать сигнал лог, 1 (вход подключаетбя через резистор к шине питания). Таким образом, ЭВМ узнает о том, какие посадочные места заняты проверяемыми устройствами, а какие нет.

Стендовая ЭВМ периодически, например после каждого цикла сбора информации, проводит процедуру диагнос г тики устройства. Для этого серия сдвигов полезной информации дополняется серией сдвигов тестовой информации, которая генерируется самой ЭВМ и поступает на вход 8 устройства в моменты снятия сигнала синхронизации

(лог,

II

Г

полезных

лог, О) с входа 4 при сдвигах. Тестовая инфог мация проходит в самый последний (по схеме) блок 2 и замыкается с щью перемычек между контактами 34-43 и 33-44 на вход сдвига самого дальнего сдвигового регистра 104, Поэтому по мере считывания полезных битов стендовой ЭВМ, регистры постепенно заполняются тестовой информацией, которая считывается машиной и сравнивается р эталоном. При обнаружении отказа выдается сообщение оператору, который определяет неисправный, блок 2 и обходит его, замыкая между собой соседние линии 45 во время ремонта блока.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения источников информации с ЭВМ, содержащее

блок связи с ЭВМ, включающий четыре токоограничительных резистора, первые выводы которых подключены к шине питания положительного напряжения блока

связи с ЭВМ, два усилителя, входы которых являются входами устройства для подключения к выходам режима ЭВМ, оп- трон, информационный выход которого является выходом устройства для подключения к информационному входу ЭВМ и первый блок связи с источниками информации, включающий первый и второй оптроныи первый резистор, соединенный первым выводом с шиной пит. положи- тельного потенциала первого блока связи с источниками информации, о т л и- чающееся тем, что, с целью увеличения числа обслуживаемых источНИКОВ информации и повышения достоверности передачи сигналов, в устройство введены М-1 блоков связи с источниками информации, каждый из которых состоит из шести оптронов, группы узлов хранения информации, группы передатчиков, шести токоограничительных резисторов, трех передатчиков, двух приемников и четырех усилителей, а блок связи с ЭВМ дополнительно содержиттретий-пятый усилители и пятый токоограничительный резистор, а в первый блок связи с источниками информации введены третий-шестой оптроны, группы узлов хранения информации, группа передатчиков, три передатчика, втор ой-шестой токоограничительные резисторы, два приемника и четыре усилителя, причем входы третьего, четвертого и пятого усилителей блока связи с ЭВМ являются соответствующими входами устройства для подключения к первому и второму выходу начальной установки и информационному выходу ЭВМ, первый- вьгоод пятого токоограни- чительного резистора блока связи с ЭВМ соединен с шиной питания положительного напряжения того же блока, вторые выводы первого-пятого токоограничительных резисторов, выходы первого-пятого усилителей и линейные вход и выход оптрона блока связи с ЭВМ соединены соответственно с линейными входами первого-пятого оптронов, линейньгми выходами первого-пятого оптронов, вторым выводом первого то- коограничит ельного резистора и выходом первого приемника первого блока связи с источниками информации, в i-M (i-T,M) блоке связи с источниками информации первые выводы токоогра- ничительных резисторов соединены с .

5 0 5 о « г

5

шиной питания пол.ожительного напряжения того же блока, выходы первого- шестого оптронов подключены соответственно к входам первых передатчика и усилителя, к входу второго передатчика, к входам второго-четвертого усилителей и к входу третьего передатчика, выходы первого, второго передатчиков и первого приемника соединены соответственно с входами режима, синхронизации и информационным выходом первого узла хранения информации группы, выход синхронизации и информационный вход N-ro узла хранения информации группы подключены соответственно к входу второго приемника и выходу третьего передатчика, входы режима, синхронизации и информационный выход j-ro (,N) узла хранения информации группы соединены соответственно с выходами режима, синхронизации и информационным входом (j-l)-ro узла хранения информации группы, выходы третьего и четвертого оптронов соединены соответственно с входами передатчиков первой и второй подгрупп группы, группа информационных входов j-ro узла хранения информации группы и выходы j -x передатчиков первой и второй подгрупп группы j-ro блока связи с источниками информации являются соответствующими группой входов и выходами устройства для подключения группы информационных выходов и входов установки i-ro источника информации i-й группы, вторые выводы второго-шестого токоограничительных резисторов, выход первого усилителя, выход второго приемника, выходы второго-четвертого усилителей, линейные вход и выход шестого оптрона К-го (, М-1) блока связи с ис- точниками информации соединены соответственно с линейными входами первого-пятого оптронов, Линейными выходами первого-пятого оптронов, вторым выводом первого токоограничи- тельного резистора и входом первого приемника (К+1)-го блока связи с ис-- точниками информации, в М-м блоке . связи с источниками информации, выход четвертого усилителя и второй вывод шестого резистора соединены соответственно с линейными входом и выходом шестого оптрона.

I I I I I I

SB

ss

Sf

L.

IL

Ю

53

t

/5

fiS

16

54

Л

55

w

50

Л/г.2

8

МИ If, if и I

II И

1Ъ

и

т 8 5Q.7ff-77

и f-f, IUI-IUO

ФцгМI--I

г I