Устройство для сопряжения абонента с каналом связи Советский патент 1989 года по МПК G06F13/00 

о vj ю

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для связи двух вычислительных систем или вычислительного управляющего устройства /абонента/ с периферийными устройствами по каналу связи, например, волоконно-оптическому каналу связи. Цель изобретения - повышение пропускной способности устройства. Это достигается тем, что в устройство, содержащее приемник, передатчик, усилитель, ключ, модулятор, демодулятор, два буферных регистра, два счетчика, два одновибратора, два элемента задержки, генератор импульсов, два дешифратора и два регистра формата, введены входной и выходной регистры, два счетчика и дешифратор. Устройство позволяет вести обмен с периферийными устройствами посылками (пакетами) произвольной длины без интервалов между кодовыми словами. Формат кодовых слов в посылках может быть изменен программным способом как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Безынтервальная приемопередача кодовых слов в информационных посылках обеспечивается путем организации режима обмена между абонентом и устройством на фоне обмена по каналу связи с периферийным устройством. Для приема слов с форматом, большим, чем обеспечивает разрядность счетчика, абонент после каждого считывания слова с максимальным форматом (определяется разрядностью счетчика) записывает код, определяющий формат оставшейся части слова. Предполагается, что изменение информационного массива при приеме и передаче осуществляется абонентом на программном уровне. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь- зовано для связи двух вычислительных систем или вычислительного управляющего устройст-ва (ЦВМ) контрольно-ис- пытательной аппаратуры с объектами контроля по каналу связи, например волоконно-оптической линии связи.

Цель изобретения - повышение пропускной способности устройства и канала связи за счет обеспечения режима безынтервальной передачи слов в информационных пакетах без предъявления жестких требований к абоненту по его быстродействию.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит приемник 1, усилитель 2, демодулятор 3, ключ 4, буферный регистр 5, выходной регистр

3150

6, первый регистр 7 формата, первые счетчик 8, дешифратор 9, элемент (линию) 10 задержки и одновибратор 11, третий счетчик 12, генератор 13 импульсов j вторые счетчик 14, дешифратор 15, элемент (линию) 16 задержки и одновибратор 17, регистр 19 формата, информационньй вход 19 устройств.а (информационный выход абонента)ачет- вертътй счетчик 20, третий дешифратор 21, входной (приемный) регистр 22, второй буферньгй регистр 23, модулятор 245 передатчик 25, канальные вход 26 и выход 27 усогройства, информаци- он5атй выход 28, вход 29 готовности абонента5 вход 30 признака записиj выход 31 готовности устройства к приему слова, выход 32 .сбоя абонента вьпсод 33 готовности устройства к передаче.

Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии счетчик I2 обнуленJ причем низкий уровень с выхода перрого разряда счетчика 12 сигнализирует абоненту по выходу 33 об отсутствии принятой устройством информации J а низкий уровень на выходе второго разряда счетчика 12 поддерживает ключ 4 в открытом состоянии, и с. вькода 32 в абонент поступает сиг- на,п об отсутствии сбоя. Счетчик 20 обнулен,, дешифратор 2 декодирует нулевое состояние первого и второго разрядов счетчика 20, и низкий уровень с вых.ода дешифратора 21 запрещает работу генератора импульсов 13. На выходе 31 устанавливается низкий уровень, который сигнализирует абоненту о готовности устройства принят очередное слово для передачи. Счетчики 8 и 4, регистры 7, 18, 5, б, 22 и 23 обнуленыS на входах устройства абонен11ом .установлен низкий уровень (исходное состояние).

Устройство готово к приему и передаче информации.

Прием информации осуществляется , следующим образом.

Оптический сигнал по входу (оптическому каналу) 26 поступает на вход приемника (фотодиода) 1, Преобразованный фотодиодом 1 оптический сигнал усиливается усилителем 2 и подается на демодулятор 3,. который демо- дулирует преобразованный сигнал. С выхода демодулятора 3 информации в последователр.ном парафазном к:оде по

4

ступает через открытый ключ 4 в бу- ферный регистр 5 и одновременно на счетный вход счетчика 8, который осуществляет счет битов в формате при-, нимаемого-слова. При достижении счетчиком 8 значения, равного максимальному числу битов в формате принимаемого слова (максимальный- формат

принимаемых слов в данном -устройстве 32 бита), на выходе дешифратора 9 формируется сигнал, который через элемент 0 задержки поступает на вход одновибратора 1, который вырабатывает одиночный импульс, поступающий на вход разрешения .параллельной записи счетчика 8j на счетный суммиру- ющий вход счетчика 1.2 и вход разрешения параллельной записи регистра 6.

в результате этого в счетчик 8 переписывается соде)жимое регистра 7 (нулевое значение), значение c zeтчи- ка, 12 увеличивается на единицу и с выхода 33 устройства абоненту выдаётся сигнал, сигнализирую1дий о тоМэ что устройство готово передать принятое слово абоненту В регистр б переписывается принятая из канала связи в буферный регистр 5 информация. Буферш 1й регистр 5 освобождается и готов для приема следующего слова, Kjffi)4 4 остается отк)ытым, пропуская следующее слово из канала связи, прием которого предлагаемым устройством иожет быть начат до начала считывания абонентом информации из регистра 6,

Абонент, приняв сигнал о готовности устройства с выхода 33, считывает

кэ регистра 6 первое принятое из карала связи слово и выдает .на вход 29 импульсный сигнал о готовности або- нента к приему. Этот сигнал поступает на счетшлй вычитающий вход счетчика 12, уменьща я его содержимое на единицу, в результате чего на выходе 33 устанавливается низкий уровень, сигнализируя абоненту об отсутствии в регистре 6 очередного слова. В приема второго слова одновибратор i вновь выраба.тывает импульс и цикл приема повторяется.

Во время считывания информации абонентом из регистра 6 в буферный регистр 5. принимается очередно.е слово

„uiv.-.

ИЗ канала связи и до конца приему оче редного слова абонент должен считать предьщущее, Если абонент на считывает за это время предыдущую информацию

10

(не выдает на вход 29 импульсный си1 - нал), то по концу прием очередного слова одновибратором 11 вырабатывается импульс, и аналогично описанному выше увеличивается содержимое счетчика 12 на единицу, перезаписывает- ся информация из буферного регистра 5 в регистр 6, т.е. теряется предыдущая информация. На выходе второго разряда счетчика 12 вырабатывается сигнал (высокий уровень), которьм запрещает прохождение через ключ 4 последующей информации и на вькоде 32 устанавливается сигнал сбоя абонента.

Последнее принятое в регистр 6 кодовое слово может в последующем использоваться для установления места и причины сбоя абонента.

Передача информации в канал связи осуществляется следующим образом.

Абонент производит запись в регистр 22 по информационному тракту 19 первого слова и на вход 30 выставляет импульсный сигнал записи инфор- нации, которьй пог.тупает на счетный суммирующий вход счетчика 20, Первый разряд счетчика 20 переходит в единичное состояние и на выходе 31 устанавливается сигнал готовности устрой- с-тва к приему слова от абонента. На выходе дещифратора 21, декодирующего нулевое значение первого и второго разрядов счетчика 20, устанавливается высокий -уровень, разрешающий рабо- 35 ту генератора 13, Абонент, получив сигнал с выхода 31, повторяет загрузку первого слова в регистр 22 и выдачу импутьсного сигнала на вход 30,

5

20

25

30

40

По приходу второго импульса на вход 30 выхо д второго разряда счетчика 20 переходит в единичное состояние а выход первого разряда счетчика 20 - в нулевое. В результате этого с выхода 3 снимается сигнал готовности устройства к приему, но на выхрде дешифратора 21 сигнал не изменяется, поскольку он декодирует нулевое значение перврго и второго разрядов счетчика 20, и генератор 13 продолжает выдачу сдвигающих импульсов, а абонент переходит в режим ожидания на выходе 31 сигнала готовности от устройства.

Тактовые импульсы с генератора 13 поступают на сдвигающий вход буферного регистра 23 и счетный вход счетчика 14, который подсчитывает число би0

5

тоБ информлт1ии, переданных с буферн)- го регистра 23,

По достижении счетчика 14 значения, равного максимальному числу битов в слове (в устройстве максимальный формат слова 32 разряда), с соответствующего выхода дешифратора 15, на вход которого ггоступают сигналы с разрядных выходов счетчика 14, выдается сигнал. Сигнал с выхода дешифратора 15, пройдя элемент 16 задержки, поступает на вход одновибра- I тора 17, который формирует одиноч5 ный импульс. Импульс с выхода одно- вибратора 17 поступает на вход разрешения параллельной записи буферного регистра 23 и производит запись в него информации из регистра 22, Этот же импульс производит перезапись информации из регистра 18 в счетчик 14 и уменьшает содержимое счетчика 20 на единицу, в результате чего на выходе первого разряда счетчика 20 устанавливается высокий уровень, а на второго разряда - низкий, на выходе 31 формируется готовность устройства к приему.

Изменение выходов счетчика 20 не приводит к изменению состояния выхода дешифратора 21, поэтому с генератора 13 продолжают поступать импулъ- сы Сдвига на буферньй регистр 23 и счетный вход счетчика 14, Начинается передача второго слова в канал связи.

0

5

0

35

Абонент, получив сигнал с выхода 31, производит загрузку очередного 40 слова в регистр 22 и выдачу импульсного сигнала на вход 30,

Далее цикл передачи повторяется. Так как абонент производит запись очередного слова на фоне передачи 45 предыдущего, то в канал связи слова поступают непрерывно (без пауз между ними),

Для обеспечения правильного функционирования предлагаемого устрой- 50 ства необходимо соблюдение следующих условий:

при приеме период .следования импульсов в ЛИКИН связи должен быть больще суммы максимального времени 5g параллельной записи информации в счетчики 8 и 12, времени дешифрации дешифратором 9, задержки сигнала в элементе 10 задержки и длительности импульса одновибрятора 11;

при передаче период следования импульсов с генератора 13 должен быт больше суммы максимального времени параллельной записи в счетчики 14 и 20 и регистр 23, времени дешифрации информации дешифратором 15, задержки сигнала в элементе 16 задержки и длительности импульса одновибрато- ра 17.

Элемент 10 задержки обеспечивает в устройстве правильную работу счетчика 8 и необходимое время для установления информации на выходе буферного регистра 5.

Элемент 16 задержки обеспечивает правильную работу счётчика 14 и буферного регистра 23,

Для выдачи: информации из устройства с форматом слова меньше, чем максимальный формат устройства, абонент записывает в регистр 18 по информационному входу 19 число, определяемое соотношением:

К

per

К -К

(О

где К

per

К

м

К

треб

Ч ре б

число, записанное в регистр;

максимальное количество битов в формате выдаваемого .слова;

требуемое количество битов в выдаваемом формате. После записи формата .в регистр 18 Производятся операции, описанные выше, для организации передачи кодового слова в канал связи. По концу первого выданного слова (не форматного) в счетчик 14 записывается из регистра 18 Число, значение которого определяет формат передаваемого слова и кото- рьш можно определить из следующего соотношения :

рег

(2)

Устройство, подключенное к каналу связи, не анализирует первое слово (оно может быть выдано до включения питания), а также учитывает (в программе), что первое форматное слово не информативно, так как выдано при выходе предлагаемого устройства на выдачу пакета информации, т.е. является технолот ическим.

При приеме информации из канала связи с форматом меньшим, чем максимальный формат, который может быть принят устройством (определяется разрядностью счетчика 8), абонент запи

5

0

5

0

5

0

5

0

5

по информационному тракту 19 в регистр 7 число, значение которого в зависимости от необходимого формата принимаемого устройства слова определяется соотношением ().

После приема из канала связи нескольких слов (до заполнения счетчика 8) информация которых не анализируется абонентомS по импульсу одно- вибоатора 11 содержимое регистра 7 переписывается в счетчик 8. Дальнейшая работа устройства по приему информации производится так, как было описано выше, а количество битов в принимаемых словах определяется соотношением (2),

Время, отведенное, абоненту для записи (считывания) информации в устройство (из устройства), определяется временем приемопередачи информации по каналу связи, т.е. форматом слова и частотой обмена в канале связи, поэтому для правильного функционирования предлагаемого устройства время цикла обращения абонента к устройству должно быть меньше произведения количества разрядов в .информационных посылках канала связи (формат) на период частоты обмена в канале связи.

Если абонент не успевает считать очередное слово пакета из данного устройства за время Приема следующего слова, происходит затирание первого слова в регистре 6 и вырабатывается признак сбоя абонента, а при передаче слова задержка в записи очередного слова приводит к паузе внутри пакета. При последующей записи информации для продолжения передачи пакета выдается лишнее слово с буферного регистра 23.

Устройство позволяет также выдавать и принимать кодовыеслова, разрядность которых превьш1ает разрядность счетчиков 8 и 14.

Этот режим устройства обеспечивается за счет чтения-(записи) абонен- том кодовой посыпки за несколько раз, так как обмен между абонентом и устройством осуществляется на фоне при- ема и передачи информации по каналу связи, а обработка принятой (или подготовка передаваемой) информации производится абонентом на програ.ммном уровне.

Дпя выдачи кодовой посыпки, разрядность которой превышает максимальную для предлагаемого устройства, абнент (в установившемся режиме), получив с выхода 31 устройства сигнал, загружает в регистр 18 сначала нулевой код (для обеспечения выдачи слова с максимальным форматом), загружает -часть передаваемого слова в регистр 22, выдает на вход 30 импульс- ньй сигнал признака записи. По полу- чении с выхода 31 очередной готовнос ти устройства абонент производит загрузку регистра 18, загрл жает в регистр 22 оставшую-часть слова и выдает на вход 30 признак записи очере,ц- ного спона, далее цикл передачи повторяется.

Формат передаваемых в канал связи слов может быть,определен соотношением:

%еб маке регМ-2

где К значение кода загруженного для передачи второй части слова в регистр 18. Дпя приема кодовой посьш-ки, раз- {Зядность которой превышает разрядность счетчика 8, абонент (в установившемся режиме) загружает в регистр 7 нулевой йод, затем по готовности устройства на выходе 33 производит перезагрузку регистра 7, считывает предыдущую часть кодового слова .из регистра 6 и выдает импульсный сигнал на вход 29 устройства. По полу- чении с выхода очередного сигнала готовности абюнент загружает в регистр 7 нулевой код, считывает.из регистра 6 часть слова максимального форматаj перезагружает регистр 7, вы- дает на вход 29 импульсньй сигнал. По приходу следующей готовности с вьгхода 33 абонент загружает в регистр 7 нулевой код, считывает вторую часть ;лова и т„д,,

Формат принимаемого слова в этом случае определяется соотношением:

-грев wake регЛ-2

где К .,2- значение кода, загруженного для приема второй части слова в регистр 7,

Правильная работа предлагаемого - 55 устройства обеспечивается при вьтол- нении следующего условия:

оQ - J520

о 25 ЗО 35- 40 р ь 45

50

и

55

где Тф - время загрузки формата в регистры. 7, 18;

Т - время чтения (записи) информации из регистра 6 (в регистр 22); М - число битов, принимаемых

(передаваемых)второй части слова (К -Крег) ;

kc период частоты обмена по каналу связи,

Формула изобретения

Устройство для сопряжения абонента с каналом связи, содержащее приемник, передатчик, усилитель, модулятор, демодулятор, ключ, два буферных регистра, два регистра формата, два счетчика, два дешифратора, две линии задержки, два одновибратора, генератор импульсов, причем ин.формационкый вход ключа соединен через демодулятор с выходом усилителя, входом подключенного к выходу приемника, вход которого является входом устройства для подключения к выходу канала связи, выход ключа соединен с входом первого буферного регистра и счетным входом первого счетчика, вход записи которого соединен через первый одновибратор с выходом первого элемента задержки, а выход через первый дешифратор - с входом первого элемента задержки, информационный вход первого.счетчика соединен с выходом первого регистра формата, выход генератора импульсов - с входом сдвига второго буферного регистра, выходом соединенного через модулятор с входом передатчика, выход которого

является выходом устройства для подI

кипочения к входу канала связи, вход

первого регистра формата является входом устройства для подключения к информационному выходу абонента и соединен через второй регистр формата к информационному входу второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а вход записи через второй одновибратор - с выходом второго элемента задержки, входом подключенного через второй дешифратор к выходу второго счетчика, о тличаю- щ е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства, в него введены третий и четвертьм счетчикиj третий дешифратор, выходной и входной регистры, причем суммирующий вход третьего счетчика соединен с выходом первого одновибра- тора и входом записи выходного регистра, вход которого соединен с выходом первого буферного регистра, а выход является выходом устройства для подключения к информационному входу абонента, информационный вход второго буферного регистра соединен с выходом .входного регистра, вход которого соединен с входом устройства для подключения к информационному входу абонентаг вход записи второго буферного регистра - с выходом второго одновибратора и вычитающим входом четвертого счетчика, выходы первого

и второго разрядов которого подключены соответственно к первому и второму входам третьего дешифратора,

соединенного выходом с входой запуска генератора импульсов, управляющий вход ключа соединен с выходом второго разряда третьего счетчика, вычитающий вход, выходы первого и второго

разрядов третьех о счетчика,суммирующий вход и выход первого разряда четвертого счетчика являются соответствующими входами и выходами устройства для подключения выхода готовности

абонента, входа готовности к передаче абоненте, входа сигнала сбоя абонента, выхода признака записи абонента и входа готовности к приему абонента.