Устройство для сопряжения двух магистралей Советский патент 1990 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для обмена информацией между микроЭВМ, имеющей интерфейс МПИ ГОСТ 26765.51-86, и периферийными устройствами.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения симметричности подключения микроЭВМ к любой из двух магистралей и возможности передачи цифровой информации в режимах: передача управления магистралью, адресный обмен, прерывание, включение, нарушение и восстановление питания и запрет передачи информации при выходе

параметров постоянного питающего напряжения за допустимые пределы.

На фиг Л представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - схема блока магистральных приемопередатчиков .

, Устройство (фиг.1) содержит блоки 1 - 6 магистральных приемопередатчиков, двунаправленные выводы 7 подключения к первой магистрали, двунаправленные выводы 8 подключения к второй магистрали, магистрали 9 и 10, блоки 11 и 12 стандартных резисторных цепочек, магистральные приемники 13 и 14, магистральный передатчик 15, RS триггеры 16 и 17, элементы НЕ 18 СЛ О5

4

оэ

ее

4ь

21, И-НЕ 22 и 23, И 24 -- 32, логические элементы ИЛИ-НЕ 33 - 37.

Блок магистральных приемопередатчиков 1 - 6 (фиг.2) содержит N магистральных приемопередатчиков ( - 38-N), входы магистральных приемопередатчиков 39, выходы магистральных приемопередатчиков 40, управляющие входы магистральных приемопередатчи- ков 41.

Устройство для двунаправленной передачи информации имеет связи, где двунаправленные выводы 7 блоков 2 - 6 магистральных приемопередатчиков подключены к шинам магистрали 9, двунаправленные выводы 8 блоков 1,3-6 магистральных приемопередатчиков - к шинам магистрали 10, выходы 40 каждой пары блоков 1и2, Зи6,4и5 магистральных приемопередатчиков соединены с входами 39, а управляющие входы 41 всех N магистральных приемопередатчиков 38-1 - 38-N в каждом блоке 1 - 6 магистральных приемопере- датчиков объединены между собой, первые выводы резисторов блоков 11, 12 стандартных резнеторных цепочек попарно соединены и подключены к шинам магистралей 9 и 10, а вторые выводы соединены с положительным полюсом источника питания и шиной Нуль вольт, выход первого элемента ИЛИ-НЕ 34 соединен с управляющими входами блока 1 магистральных приемопередатчиков, а выход элемента ИЛИ-НЕ 35 подключен к управляющим входам блока 2 магистральных приемопередатчиков, входы элемента ИЛИ-НЕ 34 соединены с выходами элементов И 24 и 25, а входы элемен- та ИЛИ-НЕ 35 - с выходами элементов И 26 и 27, первый вход элемента И 24 подключен к выходу элемента.БЕ 18 и к первому входу элемента И 26, а второй вход - к входу элемента НЕ 19$ к вы- ходу блока 3 магистральных приемопередатчиков, соответствующий которому двунаправленный вывод 7 соединен с тиной ДЧТ магистрали 9 и подключен к

первому входу элемента И 27, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ 20 и с первым входом элемента И 25, вторые входы элементов И 25, 26 подключены к управляющим входам блока 3 магистральных приемопередатчиков и к выходу элемента ИЛИ-НЕ 36, входы которого соединены с выходами элементов И 28 и 29, первый вход элемента И 28 подключен к первым входам

j 0 5 Q ,. Q 5

0

5

элементов И 30, 31 и к прямому выходу RS-триггера 16, S-вх од которого соединен с выходом элемента И-НЕ 22, а инверсный выход - с первым входом элемента И-НЕ 23 и с управляющими входами блока 4 магистральных приемопередатчиков, второй вход элемента И 28 подключен к входу элемента НЕ 21, к выходу блока 5 магистральных приемопередатчиков, соответствующий которому двунаправленньй вывод 8 соединен с шиной ПЗ магистрали 10 и подключен к первому входу элемента И 32,, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И 31, с прямым выходом RS-триггера 17 и с первым входом элемента И 29, вторые входы элементов И 295 30 объединены с выходом элемента 21 НЕ, а выходы элементов И 30, 32 соединены с входами элемента ИЛИ- НЕ 37, выход которого подключен к входу элемента НЕ 20 и к заправляющим входам блока 6 магистральных приемопередатчиков, S-вход RS-триггера 17 соединен с выходом элемента И-НЕ 23, второй вход которого подключен к выходу блока 4 магистральных приемопередатчиков, соответствующий которому двунаправленный вывод 8 соединен с шиной УСТ магистрали 10, а инверсный выход RS-триггера 17 подключен к управляющим входам блока 5 магистральных приемопередатчиков и к первому входу элемента И-НЕ 32, второй вход которого соединен с выходом блока 5 магистральных приемопередатчиков, соответствующий которому двунаправленньй вывод 7 подключен к шине УСТ магистрали 9, R-вход RS-триггеров 16, 17 соединены с выходом элемента ИЛИ- НЕ 33, первый вход которого подключен к выходу элемента И 31 второй вход пятого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом магистрального приемника 13 и с входом магистрального передатчика 15, а третий вход - с выходом магистрального приемника 14, вход которого объединен с выходом магистрального передатчика 5 и шиной АИЛ .магистрали 10, а вход магистрального приемника 13 подключен к шине АИЛ магистрали 9„

Устройство для двунаправленной передачи информации работает следующим образом.

В исходное состояние устройство приводится сигналами АИЛ, поступающими с одноименных шин любой магистрали 9, 10 через магистральные прием

ники 13, 14 на входы элемента 33, На инверсных выходах обоих RS-триггеров устанавливаются уровни 1, которые, поступая на управляющие входы 41 магистральных приемопередатчиков блоко

4и 5, запрещают им передачу цифровой информации с входов 39 на двунаправленные выводы 7, 8, а сигналы

О на прямых выходах RS-триггеров 16 17 обеспечивают сигналы логической 1 на выходах элементов 34 - 37, которые аналогично сигналам с инверсных выходов триггеров, запрещают передачу сигналов с входов 39 на двунаправленные выводы 7, 8 магистральных приемопередатчиков блоков 1 - 3, 6. Блоки 11, 12 стандартных ре- зисторных цепочек обеспечивают на шинах магистралей 9, 10 высокие уров- ни потенциалов о Все магистральные приемопередатчики блоков 1 - 6 включены только на прием информации с шин магистралей 9, 10 Если источник сигнала АИЛ подключен к одноименной шине магистрали 9, то обеспечивается передача сигнала с магистрали 9 на шину АИЛ магистрали 10. В обратном направлении сигнал АИЛ не передается„ После того, как на шинах АИЛ магистралей 9, 10 установятся высокие уровни сигналов, микроэвм, подключенная к одной из магистралей, формирует на шине УСТ сигнал активного низкого уровня, который инвертируется магистральным приемопередатчиком блока

5или блока 4 и поступает через элементы 22 или 23 на S-вход одного из триггеров 16 или 17, устанавливая один из них в единичное состояние.Задержка переключения RS-триггера должна быть менее задержки магистрального приемопередатчика, чтобы исключить установку второго RS-триггера от сигнала УСТ, поступившего с второй магистрали.

Предположим, что микроэвм и источник питания подключены к магистрали 9. В этом случае в единичное состояние устанавливается триггер 16, на инверсном выходе которого формируется потенциал О, магистральные приемопередатчики блока 4 включаются на передачу, а блок 5 остается в режиме приема. Сигналы с шин магистралей 9, 10 передаются в направлении от блока 5 магистральных приемопередатчиков к блоку 4. Сигнал, передаваемый с шины УСТ магистрали 9 на одноименную

0

5

0

шину 10 и поступающий на вход элемента 23, не переключает триггер 17 в единичное состояние, так как уровень О с инверсного выхода триггера 16 блокирует элемент 23 по второму входу.

При пассивном высоком уровне сигнала на шине ПЗ магистрали 10 сигнал О на выходе магистрального приемопередатчика блока 5 и на входе элемента НЕ 21 обеспечивает формирование потенциалов 1 на выходах элементов 30, 36 и О на выходах элементов И 28(29, 32) и 37. Магистральные приемопередатчики блока 6 включаются на передачу информации с шин магистралей 9, 10 в направлении от блока 3 магистральных приемопередатчиков к блоку 6.

Лри активном низком уровне сигнала на шине ПЗ магистрали 10 сигнал 1 на выходе магистрального приемопередатчика блока 5 и входе элемента НЕ 21 обеспечивает формирование по- 5 тенциалов 1 на выходах элементов 28, 37 и О на выходах элементов 29, 30, 32 и 36. Магистральные приемопередатчики блока 3 включаются на передачу информации с шин магистралей 9, 10 в направлении от блока 6 маги- стральных приемопередатчиков, который переключается на прием информации, к блоку 3.

При пассивных высоких уровнях сигналов на шине ПЗ магистрали 10 и ДЧТ магистрали 9 сигналы О на выходах магистральных приемопередатчиков блоков 5 и 3 и входах элементов НЕ 20, 19 обеспечивают формирование потенциалов I11 на выходах элементов 25, 35 и О на выходах элементов 18, 24, 26, 27 и 34. Магистральные приемопередатчики блока 1 включаются на передачу информации с шин магистрали 9 на шины магистрали 10.

0

5

0

5

0

5

При активном низком уровне сигналы ДЧТ магистрали 9 и пассивном уровне сигнала на шине ПЗ магистрали 10 сигнал 1 на выходе магистрального приемопередатчика блока 3 и входах элементов ЧЕ 18, 19 обеспечивают формирование потенциалов 1 на выходах элементов 27, 34 и О на выходах элементов 24 - 26 и 35. Магистральные приемопередатчики блока 1 включаются на прием, а блока 2 - на передачу цифровой информации с шин магистрали 10 на шины магистрали 9.

715

При других соотношениях сигналов на шинах ПЗ магистрали 10 и ДЧТ магистрали 9, а также при подключении мик роЭВМ к магистрали 10 устройство1 работает аналогичное,

Направление передачи информации по шинам интерфейса МПИ ГОСТ 26765, 51-86 иллюстрируется табл.1, а подключение шин магистралей к блокам приемопередатчиков - табл.2„

Магистральный приемник 13 и магнитный передатчик 15 обеспечивают передачу сигнала с шины АИЛ магистрали 9 к магистрали 10 для приведения в исходное состояние другого аналогичного устройства при последовательном их включении.

Логический элемент 31 исключает

приемопередатчиков - к адресным шинам первой магистрали, информационные входы первого и второго блоков приемопередатчиков соединены соответственно с выходами второго и первого блоков приемопередатчиков, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможнос- тей за счет обеспечения симметричности подключения микроЭВМ к любой из двух магистралей, в него введены четы-ре блока магистральных приемопередатчиков , входы-выходы которых являются входами-выходами устройства для подключения к шинам служебных сигналов первой и второй магистралей, а информационные входы и выходы третьего и шестого, четвертого и пятого блоков

Изобретение предназначено для обмена информацией между микроЭВМ, имеющей интерфейс МПИ ГОСТ 26765.51-86, и периферийными устройствами. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет симметричности подключения микроЭВМ к любой из двух магистралей и возможности передачи цифровой информации в режимах: передача управления магистралью, адресный обмен, прерывание, включение, нарушение и восстановление питания и запрет передачи информации при выходе параметров постоянного питающего напряжения за допустимые пределы. Устройство содержит две магистрали, два блока стандартных резисторных цепочек, шесть блоков магистральных приемопередатчиков, два магистральных приемника, магистральный передатчик, четыре инвертора, девять элементов 2И, два элемента 2И-НЕ, четыре элемента 2ИЛИ-НЕ, элемент 3ИЛИ-НЕ и два RS-триггера. 2 ил., 2 табл.

Одновременное включение триггеров 16, 7„ магистральных приемопередатчиков поI7 при неисправностях, приводящих к тому, что сигналы О на S-входы триггеров приходят одновременно. В этом Случае триггеры 16, 17 переключаются в состояние 1 на время действия низ-25

парно соединены между собой, два магистральных приемника, магистральный передатчик, два RS-триггера, четыре элемента НЕ, два элемента И-НЕ, девять элементов И, пять элементов ИЛИ НЕ, выход первого элемента ИЛИ-НЕ со динен с управляющим входом первого блока магистральных приемопередатчиков, выход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен к управляющему входу второго блока магистральных приемопередатчиков, первый и второй входы первого элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первый и второй входы второго элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, первый вход первого элемента И подключен к выходу первого элемента НЕ и к первому входу третьего элемента- И, второй вход первого элемента И - к входу вто рого элемента НЕ, к первому входу четвертого элемента И и к выходу 45 третьего блока магистральных приемопередатчиков и образует вход-выход устройства для подключения к шине чтения данных первой магистрали,второй вход четвертого элемента И соединен с выходом третьего элемента НЕ и с первым входом второго элемента И, вторые входы второго и третьего элементов И подключены к выходу второго элемента НЕ, вход первого элемента НЕ подключен к управпяющему вхо ду третьего блока магистральных приемопередатчиков и к выходу третьего элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно

ких уровней сигналов на S-входах. После окончания действия сигналов О На S-входы триггеров сигнал 1, сформированный элементом 31 и проинверти- рованпый логическим элементом 33, переключит триггеры в состояние О. Устройство переключается в исходное состояние5 запрещая передачу цифровой информации с шин одной магистрали на шины другой, за исключением сигнала АИЛ, до момента подачи на одну из них сигнала УСТ

В случае нарушения питания из-за несвоевременного включения или аварии источника питания устройство для двунаправленной передачи информации, на которое поступит активный уровень сигнала АИЛ, блокирует передачу цифровой информации в течение времени отсутствия питания,

Формула изобретения

Устройство для сопряжения двух магистралей, содержащее первый и второй баски магистральных приемопередатчиков, входы-выходы которых являются входами-выходами устройства для подключения к адресным шинам первой и второй магистралей, причем входы-выходы первого блока магистральных приемопередатчиков подключены к адресным шинам второй магистрали, а входы- выходы второго блока магистральных

парно соединены между собой, два магистральных приемника, магистральный передатчик, два RS-триггера, четыре элемента НЕ, два элемента И-НЕ, де5

0

5

0

вять элементов И, пять элементов ИЛИ- НЕ, выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с управляющим входом первого блока магистральных приемопередатчиков, выход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен к управляющему входу второго блока магистральных приемопередатчиков, первый и второй входы первого элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первый и второй входы второго элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, первый вход первого элемента И подключен к выходу первого элемента НЕ и к первому входу третьего элемента- И, второй вход первого элемента И - к входу второго элемента НЕ, к первому входу четвертого элемента И и к выходу 5 третьего блока магистральных приемопередатчиков и образует вход-выход устройства для подключения к шине чтения данных первой магистрали,второй вход четвертого элемента И соединен с выходом третьего элемента НЕ и с первым входом второго элемента И, вторые входы второго и третьего элементов И подключены к выходу второго элемента НЕ, вход первого элемента НЕ подключен к управпяющему вхо ду третьего блока магистральных приемопередатчиков и к выходу третьего элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно

0

5

с выходами пятого и шестого элементов И, первый вход пятого элемента И подключен к первым входам седьмого и восьмого элементов И и к прямому выходу первого RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ, инверсный выход первого RS-триггера соединен с первым входом второго элемента И-НЕ и с управляющим входом четвертого блока магистральных приемопередатчиков, второй вход пятого элемента И подключен к первому входу девятого элемента И, к входу четвертого элемента НЕ, к вому выходу пятого блока магистральных приемопередатчиков и образует вход-выход устройства для подключения к шине подтверждения захвата второй магистрали, второй вход девятого элемента И соединен с вторым входом восьмого элемента И, прямым выходом второго RS-триггера и с первым входом шестого элемента И, вторые входы шестого и седьмого элементов И соединены с выходом четвертого элемента НЕ, выходы седьмого и девятого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к входу третьего элемента НЕ и к управляюшему входу шестого блока магистральных приемопередатчиков, S-вход второго RS-триггера соединен с выходом второго элемента И-НЕ, втопер)

)

f

4634Ю

рой которого подключен к выходу четвертого блока магистральных приемопередатчиков и образует вход- выход устройства для подключения к шине установки второй магистрали, инверсный выход второго RS-триггера подключен к управляющему входу пятого блока магистральных

п приемопередатчиков и к первому входу первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с вторым выходом пятого блока магистральных приемопередатчиков и образует вход-выход (5 устройства для подключения к шине ус- аьовки первой магистрали, R-входы первого и второго RS-триггегов соединены с ьыхоцом пятого элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого подключен к вы20 ходу восьмого элемента И, второй вход пятого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом первого магистрального приемника и входом магистрального передатчика, вход первого магистрального

25 передатчика является входом устройст30

35

ва для подключения к шине Авария источника питания первой магистрали, третий вход пятого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом второго магистрального приемника, вход которого соединен с выходом магистрального передатчика и является входом-выходом устройства для подключения к шине Авария источника питания второй магистрали .

Т а б п и ц а 1

1

1564634I2

Таблица 2

/ 39

«-&

38-1

je-г

/

W

н

40

Составитель А.Засорин Редактор М.Келемеш Техред М.Ходанич Корректор Л.Бескид

Заказ 1161

Тираж 564

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и чкрпшям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская нэО., д. ./j

Производственно-издательский комбинат Патенг, i. ytinpoi, ул. Гагарина, 101

JB-(N-I)

Й/г.г

fa)

Подписное