Устройство для сопряжения абонента с общей магистралью Советский патент 1991 года по МПК G06F13/00 G06F11/00 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, построенных по принципу общей магистрали, для обеспечения устойчивости к одиночным отказам информационной и адресной шин.

Цель изобретения - повышение достоверности при обмене информацией за счет исправления ошибок из-за -одиночных перемычек в разрядных шинах общей магистрали.

На фиг.i и 2 представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит (фиг. 1 и 2) блок 1 управления и группу приемопередающих блоков 2 по числу информационных разрядов. Блок 1 управления образуют элементы 3-5 задержки, триггеры 6-8, элемент И-ШШ 9, элементы И 10 - 13, элементы ИЛИ-НЕ 14 и 15, элементы ИЛИ 16 - 18, элемент И 19, усилители-передатчики 20- 24 и усилители-приемники 25 - 28.

Приемопередающий блок 2 включает элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29, усилитель-передатчик 30, усилитель-приемник 31, элемент НЕ 32 и элемент И-ИЛИ-НЕ 33.

На фиг.1 и 2 также обозначены.выход 34 абонента Сброс, вход 35 абонента Сброс, вход 36 абонента Стробнрование, выход 37 абонента Стробирование, выход 38 абонента Направление обмена, информационный выход-вход 39, 40 абонента, шины

СЈ 00

Сброс (41), Отказ (42), Строби- рование (43), Признак обмена 1 (44) и Признак обмена 2 (45) , а также Информационная (46) общей магист- рали.

Устройство работает следующим образом.

После первоначального воздействия по линии сброса триггер 8 установ- лен в О (на нулевом выходе - 1) триггеры 6 и 7 также находятся в сброшенном состоянии.

В режиме передачи информация от абонента на информационный выход 39 абонента подается прямой код передаваемого слова. В блоке 1 управления элементы И Ю и 12 закрыты соответственно сигналами с выходов триггеров 6 и 7, на выходах элемен- тов И 11 и 13 - 1, на выходах элементов ИЛИ-НЕ 14 и 15 - О. Поэтому информация с выхода 39 абонента, минуя элементы НЕ 32, проходит через элементы И-ИЛИ-НЕ 33 и усилители-пе- редатчики 30 и попадает на информационную шину 46 магистрали в прямом коде. При нормальной передаче информация в магистраль на всех выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29 форми- руются нулевые сигналы (выдаваемая информация соответствует фактически выданной) и, следовательно, на выходах элементов ИЛИ 16 и 17 сформирован О, поэтому на выходе элемен- та ИЛИ 18 присутствует О. При поступлении фронта сигнала Строб с выхода элемента 3 задержки на синхро- входах триггеров 6 и 7 присутствует О, т.е. триггеры 6 и 7 остаются в сброшенном состоянии. Пройдя через элемент 4 задержки (время задержки должно превышать время срабатывания триггеров 6 и 7, что существенно при обнаружении ошибки), сигнал Строб проходит через элемент И-ИЛИ 9 и усилитель-передатчик 22 на шину 43 магистрали, подтверждая истинност информации установленной на информационных шинах магистрали. Сигналы, снимаемые с нулевых выходов триггеро 6 и 7, подаются на входы элемента И 19 и, соответственно, проходят через усилители-передатчики 23 и 24 на шины 44 и 45, обозначая, что информация выдана в магистраль по нечетным и четным информационным разрядам в прямом коде. После окончания сигнала с шины 38 магистрали усилителипередатчики 30 закрываются и магистраль может использоваться для нового цикла обмена.

1

При ошибочной передаче на шину. 46.К (К - нечетное) информация, передаваемая с выхода элемента И-ИЛИ-НЕ 33.К, не совпадает с той, которая была получена на выходе усилителя-приемника НЕ 31.К, и на выходе элемен- ТА ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29.К формируется сигнал, который проходит через элемент ИЛИ 16 на информационный вход триггера 6 и вход элемента ИЛИ 18. С выхода элемента ИЛИ 18 сигнал поступает на информационный вход триггера 8. Поэтому при поступлении сигнала на вход синхронизации триггера 6 с выхода элемента 3 задержки триггер переходит в единичное состояние, т.е. О, установившийся на нулевом выходе триггера 6, через элемент И 19 запрещает непосредственную выдачу стробирующего сигнала с выхода элемента 4 задержки. В этом случае нулевой сигнал с нулевого выхода триггера 6 передается через усилитель-передатчик 23 на шину 44 магистрали, предупреждая о том, что по магистрали (по нечетным разрядам) будет передаваться инверсный код. В то же время единичный сигнал с единичного выхода триггера 6 открывает элемент И 10, в результате чего информация с выхода 39.К абонента проходит через элемент НЕ 32.К, элемент И-ИЛИ-НЕ 33.К и усилитель-передатчик 30.К. В этом случае информация, передаваемая по нечетным разрядам, инвертируется. Сигнал с выхода элемента 5 задержки поступает на синхровход триггера 8 и через элемент И-ИПИ 9 и усилитель-передатчик 22 выдается на шину 43. Если путем инвертирования удается исправить ошибку в нечетных разрядах, то триггер 8 остается в сброшенном состоянии. Если инвертирование вновь приводит к ошибке (например, при попытке передачи по двум парам соседних перемкнутых шин магистрали 46 сначала кода 1001 а затем 0110), то триггер 8 устанавливается в единичное состояние и через усилитель-передатчик 21 на шину 42 выдается сигнал некорректируемого отказа. Аналогично исправляются ошибки, возникающие в результате неисправности в шинах,

51b

соответствующих четным информационным разрядам,

В режиме приема информации с магистрали стробирующий сигнал на выходе 37 устройства не формируется, триггеры 6-8 сброшены, передатчики 21-24 отключены, элементы И 10 - 13 закрыты, элементы ИЛИ-НЕ 14 и 15 выполняют функцию инвертирования сигнала, поступающего на их входы соответственно с шин 44 и 45 через уси пители-приемники 27 и 28. Элементы И-ИЛИ-НЕ 33 закрыты для передачи информации с выходов 39 абонента и выполняют функцию инвертирования сигналов, поступающих с выходов элементов ИЛИ-НЕ 14 и 15 соответственно в нечетные и четные приемопередающие блоки.

В зависимости от режима передачи информации элемент И-ИЛИ-НЕ 33 либо выполняет функцию дополнительного инвертора, включенного последовательно с элементом НЕ 32, либо транслирует сигнал без изменения фазы.

Стробирующий сигнал с шины 43 передается через усилитель-приемник 26 на выход 36, подтверждая истинность информации, установленной на входах 40 абонента.

Устройство включается между магистралью ЭВМ и каждым абонентом, при этом число устройств равно числу абонентов. Внутренние связи устройства обеспечивают отдельную обработку сигналов, поступающих с четных ь нечетных приемопередающих блоков, что позволяет исправить одиночные ные ошибки в информационных шинах 46 магистрали и ошибки, вызванные неисправностями шин магистрали типа перемычка между соседними информационными разрядами. При наличии константной неисправности О в шине 46 усилитель-передатчик 30 не способен- сформировать на шине 1. Аналогично при наличии константной неисправности 1 на шине 46 усилитель- передатчик 30 не способен сформировать сигнал О, Эти случаи характеризуют наличие двух нулей или двух единиц на входе и выходе усилителя- приемника 31. Регистрация таких оши борных ситуаций производится элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29, ла выходе которого в этом случае формируется 1, Появление на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29,К (К - четное)

5586

1 вызывает повторную передачу по четным разрядам шины проинвертиро- ванной информации. Исправление ошибок, появившихся на нечетных разрядах, происходит аналогично. Возникновение в информационной шине магист рали неисправности типа перемычка между соседними четными и нечетными

Q разрядами может привести к ошибке. Например, при попытке передать по перемкнутым соседним четному и нечетному разрядам соответственно кода 01 на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

5 ИЛИ 29 соответствующего нечетного приемопередающего блока будет сформирована 1, после чего будет осуществлен повтор передачи проинвер- тированной информации по нечетным

0 разрядам. Примеры возможных ситуаций при коррекции ошибок с помощью устройства для сопряжения абонентов с общей магистралью приведены в таблице . .

5

Формула изобретения

Устройство для сопряжения абонента с общей магистралью, содержащее

0 блок управления и группу приемопередающих блоков, причем блок управления содержит- три элемента задержки, два триггера, элемент И-ИЛИ, два элемента И, первый элемент ИЛИ-НЕ, первый элемент ИЛИ, четыре усилителя-передатчика, три усилителя-приемника, а каждый приемопередающий блок содержит элемент И-ИЛИ-НЕ, элемент HS, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, усили0 тель-передатчик, усилитель-приемник, при этом вход первого усилителя-передатчика блока управления является входом устройства для подключения к установочному выходу абонента, выход

5 первого усилителя-приемника блока управления соединен с входом сброса первого триггера блока управления и является выходом устройства для подключения к установочному входу абоQ нента, выход второго усилителя-приемника блока управления является выходом устройства для подключения к стробирующему входу абонента, вход первого элемента задержки блока управления соединен с входом сброса второго триггера блока управления, с первым, вторым входами элемента блока управления и является входом устройства для подключения к

стробирующему выходу абонента, пер- вый вход первого элемента И блока управления соединен с первыми входами второго элемента И и первого элемента ИЛИ-НЕ блока управления, с управляющими входами усилителей-передатчиков каждого приемопередающего блока и является входом устройства , для подключения к выходу направления обмена абонента, вход элемента НЕ каждого приемопередающего блока соединен с первым входом элемента И-Ш1И НЕ каждого приемопередающего блока и является входом устройства для подключения к соответствующему разряду информационного выхода абонента, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ нечетных приемопередающих блоков группы соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ блока управления и являются выходами устройства для подключения к соответствующим нечетным разрядам информационного входа абонента, выход первого усилителя-передатчика блока управления соединен с входом первого усилителя-приемника блока управления и является входом-выходом устройства для

мента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом усилителя-приемника, при этом в блоке уп- равления вход второго усилителя-передатчика соединен с единичным выходом первого триггера, синхровход которого соединен.с выходом второго элемента задержки и с третьим входом элемента И-ИЛИ, выход и четвертый вход которого соединены соответственно с входом третьего усилителя-передатчика и с входом второго элемента задержки, соединенного с выходом тре5 тьего элемента задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента задержки и с синхровходом второго триггера, информационный вход, нулевой и единичньй выходы которого соеQ динены соответственно с выходом первого элемента ИЛИ, с входом четвертого усилителя-передатчика, соединенного с вторым входом второго элемента И, и с вторым входом первого эле5 мента И, выход третьего усилителя- приемника соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, причем выходы первого, второго элементов И и первого элемента ИЛИ-ПЕ блока уп

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных сие темах, построенных по принципу общей магистрали, для обеспечения устойчивости к одиночным отказам информационной и адресной шин. Целью изобретения явпяется повышение достоверности при обмене информацией пу- :&л исправления ошибок из-за одиноч- в разрядных шинах об- . Устройство содержит пых перемычек гдей магистрали блок управления и группу приемопередающих блоков. 2 ил., 1 табл.

подключения к шине сброса общей маги- 30 равления соединены с третьим, чет

страли, выход второго усилителя-передатчика, блока управления является выходом устройства для подключения к шине отказа общей магистрали, вход второго усилителя-приемника блока управления соединен с выходом третьего усилителя-передатчика блока управления и является входом-выходом устройства для подключения к строби- рующей шине общей магистрали, выход четвертого усилителя-передатчика блока управления соединен с входом третьего усилителя-приемника блока управления и является входом-выходом устройства для подключения к первой шине признака обмена общей магистрали, выход усилителя-передатчика каждого приемопередающего блока соединен с информационным входом усилителя- приемника каждого приемопередающего блока и является входом-выходом устройства для подключения к соответствующему разряду информационной шины общей магистрали, причем в каждом приемопередающем блоке выход элемента НЕ соединен с вторым входом элемента И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с информационным входом усилителя-передатчика и с первым входом зле

5

0

вертым и пятым входами элементов И-ИЛИ-НЕ нечетных приемопередающих блоков, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности при обмене информацией путем исправления ошибок из-за одиночных перемычек в разрядных шинах общей магистрали, в блок управления устройства введены третий триггер, два элемента ИЛИ, три элемента И, второй элемент ИЛИ-НЕ, пятый усилитель-передатчик, четвертый усилитель-приемник, причем выход пятого усилителя-передатчика блока управления соединен с входом четвертого усилителя-приемника блока управле- ния и является входом-выходом устройства для подключения к второй шине признака обмена общей магист- Q рали, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ четных приемопередающих блоков группы соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ блока управления и являются выходами устройства для подключения к соответствующим четным разрядам информационного входа абонента, третьи, четвертые и пятые входы элементов И-ИЛИ-НЕ четных приемопередающих блоков груп5

5

пы соединены соответственно с выходами третьего, четвертого элементов И и второго элемента ИЛИ-НЕ блока управления, при этом в блоке управления пятый вход элемента И-ИЛИ и нулевой выход второго триггера соединены соответственно с выходами и с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с входом пятого усилителя-передатчика, с нулевым выходом третьего триггера и с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с первыми входами третьего, второго элементов И и с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход коКоя

(Отказ Признак Признак обмена 1 обмена 2

) О 1 100

000110 О

101000

111001 О

001100

000010 1

торого соединен с выходом четвертого усилителя-приемника, второй вход третьего элемента И соединен с единичным выходом третьего триггера, вход сброса, сиихровход и информационный вход которого соединены соответственно с входом сброса вто рого триггера, синхровходом второго триггера и с выходом второго элемента ИЛИ, соединенного с первым входом третьего элемента ИЛИ, вто- рой вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого элемента ИЛИ и с информационным вхс дом первого триггера.

Примечание

Код в магистрали с неисправностью типа перемычка между 1-й и 2-й шинами (ошибка в 1-м разряде).

Проинвертированы нечетные разряды

Код в магистрали с неисправностью типа перемычка между 4-й и 5-Я шинами (ошибка в 4-м разряде).

Проинвертированы четные разряды

Код в магистрали с неисправностью типа перемычка между 1-й и 2-й, 4-й и 3-й шинами (ошибка в 1-м разряде). Некорректируемая ошибка в 4-м разряде

J4