Устройство для сопряжения ЦВМ с линиями связи Советский патент 1989 года по МПК G06F13/00 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения вычислительных машин с интерфейсами типа общая шина с последовательными линиями связи, например Манчестер-П,объеди-. . няюшзимй ЦВМ и абонентов в информационно-измерительные и автоматизированные системы управления.

Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности программного управления протоколом обмена и по- вьш1ения достоверности.

На фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 функциональная схема третьего блока приемопередатчиков; на фиг. 3 - функциональная схема обратимого преобразователя последовательного кода в параллельный; на фиг. 4 - функциональная схема блока управления; на фиг.5 - временная диаграмма записи информации в оперативный запоминающий блок из линии связи.

Устройство для сопряжения ЦВМ с линиями связи (фиг.1) содержит регистр 1 режимов, регистр 2 флагов, коммутатор 3 адреса, регистр 4 запи- сьшаемой информации, регистр 5 считываемой информации, обратимг гй преобразователь 6 последовательного кодл

О)

tc

со

N9

00

,1462328

в параллельный, блоки 7 и 8 приемопередатчиков, коммутатор 9, блок 10 управления, блок 11 приемопередатчиков, счетчик 12 адреса записи записы- ваемйй информации, счетчик 13 адреса считьшания записьгааемой информации, регистр 14 конца массива записываемой информации, счетчик 15 адреса считьшаемой информации, оперативный запоминающий блок 16 и три узла 17-19 (равнения,

i Блок 11 приемопередатчиков (фиг.2) Додержит три магистральных приёмо 10

7 приемопередатчиков и коммутатор 9, поступает на первый вход регистра 26 сдвига, на третий вход которого подаются сигналы с выхода генератора 28, осуществляющие поразрядную запись принимаемой информации. Каждое слово содержит синхропосьшку (три первых разряда)v информационную часть (16 разрядов) и бит контроля по четности (20-й разряд).

С второго выхода регистра 26 сдви га принимаемое слово .в параллельном коде поступает на узел 24 анализа

, 1 1 i -it Л& Ч Л. v ..-..- ..j ----.Передатчика 20-22 и селектор 23 адре- 15 бита четности и синхропосылки, который содержит дешифратор синхропосылки-, счетчик и схему контроля четности. Дешифратор синхропосьшки состояния первьк и последних трех разрядов 20 регистра 26 сдвига вырабатьгеает сигнал Запрет обмена с ЦВМ,- который удерживается до тех пор, пока все принимаемое слово не запишется в регистр 26 сдвига. По фронту сигнала

(ta.

; Обратимый преобразователь 6 последовательно кода в параллельный со- Йержит (фиг.З) узел 24 анализа бита tkeTHOCTH и синхропосьшки, таймер 25, | егистр 26 сдвига, узел 27. фо рмиро- ания бита четности и синхропосылки, генератор 28 тактовых импульсов и выполнен на основе БИС 388 ВГ6.

рый содержит дешифратор синхропосылки-, счетчик и схему контроля четности. Дешифратор синхропосьшки состояния первьк и последних трех разрядов 20 регистра 26 сдвига вырабатьгеает сигнал Запрет обмена с ЦВМ,- который удерживается до тех пор, пока все принимаемое слово не запишется в регистр 26 сдвига. По фронту сигнала

Блок 10 управления (фиг,4) содер- 25 Запрет обмена с ЦВМ взводится тригiraiT две группы элементов И 29 и 30, Элемент И 31, элементы НЕ 32-35,эле- Иенты И 36 и 37, элементы ИЛИ 38-40 И триггеры 41 и 42.

Устройство работает следуюпшм образом.

После подачи питания, по сигналу из ЦВМ, устройство устанавливается в исходное состояние, при этом обнуляются регистр 1.режимов, регистр 2 флагов, счетчик 15, все элементы об- ратимс го преобразователя 6 последовательного кода в параллельный, кроме генератора 28 тактовых импульсов, триггеры. 41 и 42 блока 10 управления, а счетчики 12 и 13 устанавливаются в единичное состояние.

Если ЦВМ, к которой подключено устройство является ведомой, то она

гер Начало приема регистра 2 флагов и триггер 42 блока 10 управления, выходной сигнал которого блокирует поступление управляющих сигналов с

30 выходов групп элементов И 29 и 30 блока 10 управления. По срезу сигнала Запрет обмена с ЦВМ с выхода блока 10 управления на вход записи ОЗВ 16 подается сигнал, по которому с выхода регистра 5 принятое слово записывается в ОЗБ 16 по адресу,который задает счетчик 15, После записи в ОЗБ 16 принятого слова содержимое счетчика автоматически увеличи40 в.ается на единицу.

Б регистр 26 сдвига продолжается поступление считываемой информации, узел 24 анализа бита четности и синх- ропосьшки периодически вырабатьюает

после подачи сигнала установки в ис- сигнал Запрет обмена с ЦВМ и считыходное состояние и записьшает через блок 11 в регистр 1 режима код управляющего слова, которьй переводит устройство в режим приема, при этом коммутатор 3 адреса подключает к адресным входам оперативного запоминающего блока 16 выходы счетчика 15, а коммутатор 9 подключает информационный выход, например, блока 7 приемопередатчиков к входу последовательного кода преобразователя 6,

Принимаемая по первой линии связи информация, например в виде массива двадцатиразрядных слов через блок

ваемая информация записывается в ОЗБ 16. Таймер 25 преобразователя 6 анализирует паузы между очередными сигналами Запрет обмена с ЦВМ. Если указанная пауза превысит длительность синхропосылки, то таймер 25 вырабатьшает сигнал Снятие запрета обмена с ЦВМ, по фронту которого обнуляется триггер 42 блока 10 управ55

ления и взводится триггер Конец приема регистра 2 флагов.

Содержимое счетчика 15 фиксирует объем принятой информации. Считываемой информацией может быть , запол

7 приемопередатчиков и коммутатор 9, поступает на первый вход регистра 26 сдвига, на третий вход которого подаются сигналы с выхода генератора 28, осуществляющие поразрядную запись принимаемой информации. Каждое слово содержит синхропосьшку (три первых разряда)v информационную часть (16 разрядов) и бит контроля по четности (20-й разряд).

С второго выхода регистра 26 сдвига принимаемое слово .в параллельном коде поступает на узел 24 анализа

.бита четности и синхропосылки, который содержит дешифратор синхропосылки-, счетчик и схему контроля четности. Дешифратор синхропосьшки состояния первьк и последних трех разрядов регистра 26 сдвига вырабатьгеает сигнал Запрет обмена с ЦВМ,- который удерживается до тех пор, пока все принимаемое слово не запишется в регистр 26 сдвига. По фронту сигнала

Запрет обмена с ЦВМ взводится триг Запрет обмена с ЦВМ взводится триггер Начало приема регистра 2 флагов и триггер 42 блока 10 управления, выходной сигнал которого блокирует поступление управляющих сигналов с

выходов групп элементов И 29 и 30 блока 10 управления. По срезу сигнала Запрет обмена с ЦВМ с выхода блока 10 управления на вход записи ОЗВ 16 подается сигнал, по которому с выхода регистра 5 принятое слово записывается в ОЗБ 16 по адресу,который задает счетчик 15, После записи в ОЗБ 16 принятого слова содержимое счетчика автоматически увеличив.ается на единицу.

Б регистр 26 сдвига продолжается поступление считываемой информации, узел 24 анализа бита четности и синх- ропосьшки периодически вырабатьюает

сигнал Запрет обмена с ЦВМ и считы сигнал Запрет обмена с ЦВМ и считываемая информация записывается в ОЗБ 16. Таймер 25 преобразователя 6 анализирует паузы между очередными сигналами Запрет обмена с ЦВМ. Если указанная пауза превысит длительность синхропосылки, то таймер 25 вырабатьшает сигнал Снятие запрета обмена с ЦВМ, по фронту которого обнуляется триггер 42 блока 10 управ5

ления и взводится триггер Конец приема регистра 2 флагов.

Содержимое счетчика 15 фиксирует объем принятой информации. Считываемой информацией может быть , запол5.1

нен как весь объем ОЗБ 16, так и некоторая его часть, ограниченная адре сом Край зоны считьшаемой информации (КЗ си), который устанавливается извне на первого входе узла 19 сравнения, например распайкой перемы чек. Для работы в режиме с ограничением объема считьшаемой информации ЦВМ записьтает в регистр 1 режимов соотв.етствующее управляющее слово, в результате чего на входе элемента И 37 блока 10 управления появляется разрешающий потенциал. Если после записи в ОЗБ .16 очередного слова счи тываемой информации, содержимое счетчика 15, которое подается на второй вход узла 19 сравнения станет равным КЗ СИ, то на выходе узла 19 сравнения появится сигнал 1, который поступит на второй вход регистра 2 фпа- гов - сообщение ЦВМ о заполнении разрешенной зоны считьшаемой информации, а также будет подан сигнал на вход элемента И 37, запретив тем .самым подачу импульса записи считываемой информации в ОЗБ 16,

Чтение информации в ЦВМ из ОЗБ 16 производится в порядке, обратном по отношению к .порядку записи, т,е. ОЗБ 16 в этом случае работает в режиме стека. Каждое слово считывается в два этапа. На первом этапе через магистральный приемопередатчик 20 бло- . ка 11 в ЦВМ считьшаются адрес очеред ного слова (содержимое счетчика 15 с выходов коммутатора 3 адреса.) и два служебных бита - бит вида синхропо- сьтки и бит контроля четности считываемого слова (с информационных выходов ОЗБ 16), Затем через магистральный приемопередатчик 22 блока 11 в ЦВМ считьшаются 16 разрядов информационной части слова, после чего содержимое счетчика 15 автоматически уменьшается на единицу.

ЦВМ, анализируя адрес слова, самостоятельно определяет момент окончания чтения конкретного массива информации. Чтение в ЦВМ регистра 2 флагов происходит через магистральный приемопередатчик 21 блока 11 и не зависит от режима работы устройства. После каждого чтения регистр 2 флагов автоматически обнуляется.

Перед В1 1дачей записьшземой инфор- маци-и в линию связи, вьщаваемый,например, массив из ЦВМ должен быть записан в ОЗБ 16, Дпя этого из ЦВМ че

62328 . 6

рез блок 11 в регистр 1 режимов за- , писывается. соответствующее управляющее слово, по которому коммутатор 3 адреса подключит к адресным входам ОЗБ 16 выходы счетчика 12. Далее из ЦВМ пословно, в порядке вьщачи в линии связи, записывается в ОЗБ 16 массив информации. После записи каж- Q дого слова содержимое счетчика 2 автоматически уменьшается на единицу, Перед вьщачей информации в линии связи из ЦВМ через блок 11 в регистр

Iрежимов записьгеается соответствую- 15 щее управляющее слово, по которому

коммутатор 3 адреса подк.шочает к адресным входам ОЗБ 16 выходы счетчика 13, Далее нз ЦВМ через блок 11 в счетчик 13 записьшается код адреса

20 начала массива информации, подлежащего выдаче, а в регистр 14 записывается соответственно код адреса конца выдаваемого массива информащи -. Собственно вьщача информации в линии

25 связи осуществляется устройством автоматически. ЦВМ лишь инициирует запуск автоматики, Дпя этого из ЦВМ подается команда Пуск 1 ЗИ, которая физически представляет собой

30 процесс чтения в ЦВМ из ОЗБ 16 первого слова вьщаваемого массива информации по адресу, записанному в счетчик 13, Для этого из ЦВМ через блок

IIблока 10 управления подается соответствующий строб чтения, который с одного из выходов группы элементов

И 30 поступает через элемент ИЛИ 39 на вход чтения ОЗБ 16, переводя его в режим чтения. Этот строб чтения дд поступает также на второй вход триг- . гера 41, переводя его в единичное состояние и на вход разрешения преобразования преобразователя 6. На информационных входах-выходах ОЗБ 16 появляется первое слово массива информации и поступает как в ЦВМ (через- блок 11), так и через регистр 4 на второй вход узла 27 формирования бита четности и синхропосътки, на первый вход которого с первого выхода блока 10 управления подается сигнал разрешения преобразования. Узел 27 преобразователя 6 дополняет принятое слово информации (16 рягчря- дов) синхропосылкой (З разряда) и битом четности и записывает днядца- тиразрядное слово в параллельном коде в регистр 26 сдвига. Узел 24 анализа бита четности и синхропосьшки

50

55

анализирует записанное слово и обнаружив в нем синхропосыпку со своего третьего выхода выдает сигнал Запрет обмена с ЦВМ, в результате чего ЦВМ снимает строб чтения. Одно- BipeMeHHO на втором выходе узла 24 появляется высокий уровень сигнала Конец преобразования. Регистр 26 сдвига преобразует записанное в него первое слово вьщаваемого массива информации, в последовательный код, К|оторьй через блоки 7 и 8 приемопере д|атчиков передается в линии связи. При этом содержимое счетчика 13 автоматически уменьшается на единицу. По окончании процесса преобразования первого слова массива инфор- йации в последовательный код, на вто pjoM выходе узла 24 преобразователя 6 подается низкий уровень сигнала Конец преобразования, который че- 11ез элемент НЕ 32j элемент И 31 и Элемент ИЛИ 39 поступает в виде сиг- Нала чтения на вход ОЗБ 16, что приводит к появлению на его информацион йых входах - выходах очередного сло- аа массива информации. Циклы передачи слова массива информации будут Следовать непрерывно один за другим до того момента, пока содержимое счетчика 13 и регистра 14 не сравняются. В этом случае на выходе узла 18 сравнения вырабатывается сигнал, которьй через элемент ИЛИ 38 и элемент НЕ 35 поступает на вход элемента И 31, запрещая чтение из ОЗБ 16 очередного слова массива ЗИ. Таймер 25 преобразователя 6 вырабатьшает сигнал Снятие запрета обмена с ЦВМ Триггер 41 блока 10 управления обнуляется путем записи соответствующего управляющего слова из ЦВМ в ре- Гистр 1 режимов. На этом процесс выдачи масрива ЗИ в линии связи заканчивается.

Устройство для сопряжения ЦВМ с линиями связи позволяет совмещать процессы записи массива информации из ЦВМ в ОЗБ 16 с процессом выдачи информации в линии связи. В этом случае ЦВМ должна записать в ОЗБ 16 несколько слов начала массива информации, затем выдать команду Пуск 2 ЗИ. По этой команде устройство начнет выдачу слов массива информации в линии связи, не запрещая при этом обмен с ЦВМ, которая теперь может продолжит

5

дозапись слов массива информации в паузах между циклами чтения данных из ОЗБ 6 в регистр 4.

Устройство исключает возможность выдачи в линии связи ложных слов по причине отставания ЦВМ, производящей дозапись массива информации. Для этого узел 17 сравнения сравнивает содержимое счетчика 12 и счетчика 13. Если они равны, то на выходе узла 17 сравнения вырабатьшается сигнал отстав ания ЦВМ, который взводит соответствующий триггер в регистре 2 флагов, а также, пройдя через элемент ИЛИ 38 и элемент НЕ 35, запрещает чтение очередного слова информации из ОЗБ 16,. Пауза будет длиться до тех пор, пока из ЦВМ в ОЗБ 16 не будет записано очередное слово массива информации.

Устройство для сопряжения ЦВМ с линиями связи предоставляет ЦВМ возможность по своему усмотрению непосредственно контролировать работу регистра 1 режимов, счетчикав 12 - 13,15 коммутатора 3 адреса, ОЗБ 16 непосредственно, а работу остальных блоков устройства косвенно, путем Q организации контрольного обмена с абонентами линий связи.

Формула изобретения

0

5

5

0

5

0

6

1. Устройство для сопряжения ЦВМ с линиями связи, содержащее регистр режимов, регистр флагов, блок управления, регистр считыоаемой информации, регистр записываемой информации, обратимый преобразователь последовательного кода в параллельньй, коммутатор, первый и второй блоки приемопередатчиков , причем информационные входы-выходы первого и второго блоков приемопередатчиков являются входами-выходами устройства для подключения соответственно к первой и второй линиям связи, при этом информационные выходы первого и второго блоков приемопередатчиков соединены соответственно с первым и вторым информационными входами коммутатора,информационный выход которого соединен с первым информационным входом обратимого преобразователя последовательного кода в параллельный, первый информационный выход которого соединен с информационными входами первого и второго блоков приемопередатчиков, первьп информационный выход регистра режимов соединен с первым входом логического условия блока управления, первый вькод и второй вход логического условия которого соединены соответственно с входом разре- гаения преобразования и с выходом конца преобразования обратимого преобразователя последовательного кода в параллельный, второй информационный выход которого соединен с информационным входом регистра считьгеае- мой информации, отличайте е- с я тем, что,, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности программного управления протоколом обмена и повышения достоверности, в него введены третий блок приемопередатчиков, счетчик адреса записи записываемой информации, счетчик адреса считывания записьгоае- мой информации, регистр конца масси- ва записываемой информации, счетчик адреса считьгоаемой информации, оперативный запоминаюпшй блок, коммутатор адреса и три узла сравнения,причем первая и вторая группы информационных входов-выходов третьего блока приемопередатчиков образуют группы входов-выходов устройства для подключения соответственно к группам информационных и адресных входов-выходов ЦВМ, первый информационный вход первого узла сравнения образует вход края зоны считьгеаемой информации устройства, при этом второй информационный вход обратимого преобразователя последовательного кода в параллельный соединены с информационным выходом регистра записываемой информации, информационный вход которого соединен с информационным выходом регистра считьгоаемой информации, информационным входом-выходом оперативного запоминающего блока, информационными входами счетчика адреса записи записьшаемой информации, счетчика адреса считьшания записьюае мой информации, счетчика адреса считываемой информации, регистра конца массива записываемой информации, с информационным входом-выходом регистра режимов и с третьей группой информационных входов-выходов третьего блока приемопередатчиков, четвертая группа информационных входов-выходов которого соединена с группой ин- формагдаонных входов-выходов регистра

0

5

0

5

флагов, первый информационный вход которого соединен с первым тактовым выходом обратимого преобразователя последовательно кода в параллельный и с третьим входом логического условия блока управления, четвертый вход логического условия которого соединен с вторым тактовым выходом обратимого преобразователя последовательного кода в параллельный и с вторым информационным входом регистра флагов, третий информационный вход которого соединен с выходом первого узла сравнения и с пятым входом логического условия блока управления, шестой вход логического условия которого соединен с четвертым информационным входом регистра флагов и с выходом второго узла сравнения, первьй информационный вход которого соединен с первым информационньм входом третьего узла сравнения, с выходом счетчика адреса считывания записываемой информации и-с первым информационным входом коммутатора адреса, информационный выход которого соединен с адресным входом оперативного запоминающего-блока, информа- 0 ционный выход которого и информационный выход коммутатора адреса соединены с группой информационных входов третьего блока приемопередатчиков, первый и второй информационные выходы которого соединены соответственно с седьмым и восьмым входами логического условия блока управления, первый выход которого соединен с первым входом чтения/записи регистра режимов и с первым управляюпшм входом третьего блока приемопередатчиков, второй управляю т ий вход которого соединен с вторым входом г|тения/записи регистра режимов, с синхровходами счетчика адреса записи записываемой информации, счетчика адреса считьшания записываемой информации, счетчика адреса считываемой информации, реги- ,стра конца массива записываемой информации и с вторым выходом блока управления, девятый вход логического условия которого соединен с выхо- дами третьего узла сравнения, второй информационный вход которого соединен с выходом регистра конца массива записываемой информации, управляющий вход KOMNfyTaTopa соединен с вторым информационным выходом регистра режимов, третий информациО}1ный

5

0

5

0

5

выход которого соединен с управляю- П1ИМ входом коммутатора адреса, второй информационный вход которого соединен с вторым информационным входом первого узла сравнения и с выходом счетчика адреса считьтаемой ин- |формации, выход счетчика адреса за- ;писи записываемой информации соеди- ;нен с третьим информационным входом ю Коммутатора адреса и с вторым инфор- мационным входом второго узла срав- нения, четвертый информационный вы- 1ход регистра режимов соединен с де- 1сятым входом логического условия 15 |блока управления, третий и четвертьй выходы которого соединены соответст- венно с входами записи и чтения опе1ративного запоминающего блока.

I ,

I 2, Устройство по п,1, о т л и - |ч а 10 щ е е с я тем, что блок управ- ;лення содержит два триггер;а, три эле- :мента И, три элемента И.ПИ, четыре ;элемента НЕ, две группы элементов И, Iпричем нулевой вход первого триггера, :вход первого элемента НЕ являются со- ответственно первым, вторым входами логического условия блока, единичный вход второго триггера соединен с вхо- зо дом. второго элемента ИЕ к является третьим входом логического условия блока, нулевой вход второго триггера, первый вход первого элемента И, пер20

25

второй вход первого элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И явл ются соответственно четвертым, пят шестым, седьмым, восьмым, девятым десятым входами логического услови блока, выходы элементов И второй группы соединены с первым входом в ррго элемента ИЩ1, с единичным вх дом первого триггера и являются пе вым выходом блока, выходы элементо И первой группы соединейы с первы входом третьего элемента ИЛИ и явл ются вторым выходом блока, выходы третьего и второго элементов ИЛИ я ляются соответственно третьим и че вертым выходами блока, при этом в блоке упр авления выход первого эле мента НЕ соединен с первым входом второго элемента И, второй выход к торого соединен с единичным выходо первого триггера, выход первого э мента ИЛИ соединен с входом третье элемента НЕ, выход которого соедин с третьим входом второго элемента выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с вход четвертого элемента НЕ, выход кото рого соединен.с первым входом трет го элемента И, выход которого соед нен с вторым входом третьего элеме та ИЛИ, выход второго элемента НЕ соединен с вторым входом третьего

вый вход первого элемента ИЛИ,первые .„элемента И, нулевой выход второго

входы элементов И первой rpynnMjnep- вые входы элементов И второй группы.

триггера соединен с вторыми входам элементов И первой и второй групп.

5

о

0

5

второй вход первого элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И являются соответственно четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым десятым входами логического условия блока, выходы элементов И второй группы соединены с первым входом вто- ррго элемента ИЩ1, с единичным входом первого триггера и являются первым выходом блока, выходы элементов И первой группы соединейы с первым входом третьего элемента ИЛИ и являются вторым выходом блока, выходы третьего и второго элементов ИЛИ являются соответственно третьим и четвертым выходами блока, при этом в блоке упр авления выход первого элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И, второй выход которого соединен с единичным выходом первого триггера, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с входом четвертого элемента НЕ, выход которого соединен.с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента НЕ соединен с вторым входом третьего

триггера соединен с вторыми входами элементов И первой и второй групп.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения вычислительных машин с интерфейсами типа общая шина с последовательными линиями связи, объединяюодами ЦВМ и абонентов в информационно-измерительные и автоматизированные системы управления,, Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности программного управления протоколом обмена и повышения достоверности. Устройство содержит три блока приемопередатчиков, блок управления, оперативный запоминающий блок, три узла сравнения, коммутатор, регистр считываемой информации, регистр записываемой информации, коммутатор адреса, обратимый преобразователь последовательного кода в параллельный, регистр режимов, регистр флагов, счетчик адреса записи записываемой информации, счетчик адреса считывания записываемой инфор- с мации, счетчик адреса считываемой ин- формации, регистр конца массива запи- ff сьтаемой информации. 1 я.п. ф-лы, 5 ил.

Фие.2

24

SO

29

59

е

457

25

Ь

Фие.З

3ff

за

4У

k-4

57

3

55

52

Н

2

Фие.

лег

ПЛШШШШМШШШШПг

РФ„КП

Фиг, 5