Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентами Советский патент 1991 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных комплексах систем автоматизированного управления.

Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат устройства.

На фиг. 1 представлен фрагмент устройства и функциональная схема блока связи с абонентом; на фиг. 2 - блок-схема устройства с М блоком связи с абонентом,

Устройство содержит (фиг. 1) в каждом блоке связи с абонентом узел 1 приемопередатчиков, узел 2 переключателей адреса, узел 3 сравнения адресов, входной регистр

4, выходной регистр 5, триггер 6 запроса, триггер 7 приоритета, триггер 8 готовности приема, первый, третий и второй элементы И 9-11, элементы И-НЕ 12, 13, элемент НЕ 14, нагрузочный элемент (резистор) 15, разделительный элемент (диод) 16 и коммутатор 17.

Устройство (фиг. 2) содержит М блоков 18 связи с абонентом. На фиг. 1 и 2 также показаны блок 19 резисторов согласования, информационные входы 20 и выходы 21 блоков 17, входы записи 22 и чтения 23 блока 18, выходы готовности передатчика 24 и приемника 25 блока 18, входы требования

О

ел

00

сл ю

прерывания по вводу 26 и выводу, 27 ЭВМ, линия 28 синхронизации вывода ЭВМ, линии 29 синхронизации ввода ЭВМ, информационная шина 30 данных/адреса ЭВМ, релейные элементы 31.1 и 31.2 коммутатора 17, ЭВМ 32, абонент 33, нагрузочные элементы (резисторы) 34, линии 35-39 внутри- блочных связей, Информационные входы и выходы, управляющие входы и выходы каждого блока связи соединены соответственно с информационными выходами и входами, управляющими выходами и входами соответствующего абонента (эти же обозначения встречаются в описании с индексом К для К-го канала обмена, где К 1,М).

В качестве абонентов 33 могут быть использованы вычислительные модули (ЭВМ, процессора, блоки памяти и т. д.).

Формат сообщения, передаваемого от абонентов 33 к ЭВМ по информационной шине 30, содержит следующие поля: адрес отправителя; собственные данные.

Формат сообщения, передаваемого от ЭВМ к абонентам 33 по информационной шине 30, содержит следующие поля: адрес получателя; собственно данные.

Узел 1 приемопередатчиков содержит усилительные элементы, которые в зависимости от уровня сигнала на управляющем входе У работают в двух режимах: 1-й режим - У 1, осуществляется коммутация линий шины 30 на линии 39 и 35, причем собственно данные поступают на входы входного регистра 4, а адрес получателя - в узел 3 сравнения; 2-й режим - У 0, осуществляется коммутация линий 36 и 37 на линии шины 30.

Узел 2. К переключателей адреса предназначен для задания на линиях 37 адреса абонента 33. К и адреса широковращательного сообщений на линиях 38,

Узел 3 сравнения адресов предназначен для сравнения поля получателя в форме сообщения, поступившего по линиям 35 от ЭВМ к абоненту 33.К, с адресом подключенного абонента 33.К (линии 37) и с адресом широковещательного сообщения (линии 38). При совпадении поля получателя в формате сообщения с адресом абонента 33.К или с адресом широковещательного сообщения на выходе узла 3.К сравнения формируется сигнал логической единицы, иначе - логического нуля.

Элементы узла 1.К, подключенные к шине 30, элементы НЕ 14.К и И 11.К- являются элементами с открытым коллектором.

Обмотка релейных элементов 31.1 и 31.2 коммутатора 31.К подключена к питающему напряжению источника абонента

33.К. При нормальном уровне напряжения питания источника осуществляется замыкание строгого и третьего контактов релейных элементов 31.2, 31.1.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 6-8 всех блоков 18 находятся в нулевом состоянии: ГПРД ГПРМ линии синхро0 низации вывода 28 и ввода 29 ЭВМ находятся в состоянии логического нуля; на вход 26 требования прерывания по вводу (ТПРВВ) ЭВМ поступает сигнал логической единицы (в системе отсутствуют абоненты,

5 требующие обслуживания); на вход 27 требования по выводу (ТПРВЫВ) ЭВМ поступает логическая единица (входные регистры всех абонентов готовы к приему очередного сообщения от ЭВМ); узел 1.К приемопере0 датчиков находится в первом режиме работы.

При передаче информации от ЭВМ 32 к выбранному абоненту ЭВМ 32 выставляет на шине 30 сообщение, содержащее адрес

5 получателя (абонента) и собственно данные, и вырабатывает кратковременный единичный импульс на линии 28 синхронизации вывода. Пусть сообщение предназначено для передачи К-му абоненту, тогда на выхо0 де узлэ З.К формируется сигнал логической единицы, который обеспечивает запись данных в входной регистр 4.К и установку триггера 8.К в единичное состояние. ГПРМ.К 1 вызывает переход сигнала

5 ТРПВЫВ в нулевое состояние (входной регистр абонента не готов к приему очередного сообщения от ЭВМ), Кроме того, этот сигнал поступает на вход абонента 33.К и информирует его о наличии в входном реги0 стре 4.К принятого сообщения. Абонент 33.К производит чтение данных из входного регистра 4. К с информационных входов 21. К и вырабатывает сигнал Чтение К, поступающий на вход чтения блока 18.К связи, ко5 торый вызывает сброс триггера 8.К готовности приема. Переход сигнала ТРПВЫВ информирует ЭВМ о возможности передать очередное сообщение абоненту.

0 Абонент 33,К, при наличии у него информации для передачи ЭВМ 22, выставляет на информационные входы 20.К данные и вырабатывает кратковременный сигнал ЗАПИСЬ единичного уровня, который

5 постуцпает на вход 22.К записи блока 18.К связи. По сигналу ЗАПИСЬ. К производится запись данных в выходной регистр 5.К и установка триггера 6.К запроса в единичное состояние. Переход сигнала ТПРД.К в нулевое состояние информирует абонент

33.К о том, что данные, записанные в регистр 5.К, еще не приняты ЭВМ Элементы И 11, И-НЕ 12 и триггер 7 приоритета предназначены для организации очереди обслуживания запросов абонентов 33.К на прерывание работы ЭВМ. Работа этой цепи осуществляется в соответствии со следующей таблицей,

Пусть абонент 33.К - лидер очереди. Триггер 7.К. приоритета находится в состо- янии ВЫБОР.К 1. Переход сигнала ТРПВВ в состоянии нулевого уровня прерывает работу ЭВМ, которая вырабатывает на линии 29 синхронизации кратковременный сигнал единичного уролвня Ввод. Ну- левой сигнал с инверсного выхода триггера 7.К приоритета блокирует прохождение сигнала Ввод через элемент И 10.К в блок 18 (К+ 1)связи. На выходе элемента И-НЕ 13.К формируется кратковременный сигнал ну- левого уровня, обеспечивающий переход блока 1.К приемопередатчиков во второй режим работы, при этом на шине 30 формируется сообщение, включающее адрес от правителя из блока 2.К переключателей и собственно данные из выходного регистра 5.К. ЭВМ производит прием этого сообщения, по адресной части однозначно определяет источник информации и обрабатывает ее.

При прередаче циркулярного сообщения ЭВМ выставляет на шине 30 сообщение, содержащее адрес широковещательного сообщения и собственно данные, и вырабатывает кратковременный сигнал единичного уровня Вывод на линии 28 синхронизации вывода ЭВМ. Отличие этого режима от режима передачи сообщения от ЭВМ к выбранному абоненту заключается в том, что сообщение принимается одновременно во все входные регистры 4.1 - 4.М, процесс обработки посгу- пившего сообщения в каждом блоке 18 осуществляется аналогичным образом.

Пусть в блоке 18.К произошла авария источника питания абонента 33.К, что вызывает замыкание второго и первого контак- тов элементов 31.1, 31.2. При этом этемент И 10.К и триггер 7.К приоритета не оказывают влияние на прохождение сигнала Ввод по линии 29 синхронизации ввода на вход блока 18. (К + 1). Выход элемента И 11.К+1 начинает работать на нагрузочный регистр 15.К-1, а диод 16.К исключает влияние нагрузочного резистора 15.К на формирование сигнала ТПРВВ, Таким образом, целостность цепи требования прерывания по вводу ЭВМ не нарушается.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентами, содержащее М блоков связи с абонентом, информационные входы-выходы и

входы синхронизации вывода данных которых являются информационным входом- выходом и входом синхронизации вывода данных из ЭВМ устройства, а информационные вход и выход, входы записи и чтения и выходы готовности приема и передачи М блоков связи с абонентом являются соответствующими абонентскими информационными входом и выходом, входами записи и чтения и выходами готовности приема и передачи устройства, блок резисторов согласования, соединенный входом-выходом с информационным входом-выходом из ЭВМ устройства, и первый нагрузочный элемент, соединенный выводами соответственно с шиной питания положительной полярности устройства и выходом требования прерывания ввода первого блока связи с абонентом, причем вход синхронизации ввода данных и выход требования прерывания ввода первого блока связи с абонентом являются соответственно абонентским входом синхронизации ввода данных и выходом требования прерывания ввода устройства, вход требования прерывания ввода и выход синхронизации ввода данных К-го (К 1,М- 1) блока связи с абонентом соединены соот- ветственно с выходом требования прерывания ввода и входом синхронизации ввода данных К+ 1-го блока связи с абонентом, причем каждый блок связи с абонентом содержитузел приемопередатчиков, инфор- мационгный вход-выход которого соединен с информационным входом-выходом блока, входной и выходной регистры, узел переключателей адреса, узел сравнения адресов, триггер запроса, триггер готовности приема, элемент НЕ, три элемента И, два элемента И-НЕ, причем первые информационные вход и выход узла приемопередатчиков соединены соответственно с входом выходного регистра и информационным входом входного регистра, вторые информационные вход и выход узла приемопередатчиков соединены соответственно с первым выходом узла переключателей адреса и первым информационным входом узла сравнения адресов, второй информационный вход которого соединен с первым выходом узла переключателей адреса, первый вход первого элемента И является входом синхронизации вывода данных блока связи с абонентом,а выход подключен к синхровходу триггера готовности приема, выход входного регистра, информационный вход и синхровход выходного регистра являются соответственно абонентским информационным выходом и входом и входом записи блока связи с абонентом, прямой и информационный выходы триггера запроса

соединены соответственно с первыми входами первого элемента И-НЕ и второго элемента И, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат устройства, в каждый блок сьязи с абонентом введены триггер приоритета, коммутатор, второй нагрузочный элемент и разделительный элемент, причем выходы требования прерывания вывода каждого блока связи с абонентом соединены с абонентским выхо- дом требования прерывания вывода данных устройства, а в каждом блоке связи с абонентом установочный вход триггера при- fритета соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход которого сое- динен с первым информационным входом коммутатора, с входом требования прерывания ввода блока связи с абонентом и через нагрузочный элемент - с первым выводом разделительного элемента, вто- рым выводом подключенного к шине положительной полярности источника питания устройства, синхровход входного регистра соединен с выходом первого элемента И, вторым входом соединенного с выходом уз- ла сравнения адресов, второй информационный вход которого подключен к второму выходу узла переключателей адреса, управляющий вход узла приемопередатчиков соединен с синхровходом триггера запроса и выходом второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом

триггера приоритета, входом сброса подключенного к прямому выходу триггера запроса, а инверсным выходом к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора, управляющий вход которого является входом напряжения питания абонента блока связи с абонентом, а третий информационный вход коммутатора соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом коммутатора и выходом требования прерывания ввода блока связи с абонентом, вторые входы второго элемента И-НЕ и третьего элемента И соединены с четвертым информационным входом коммутатора и входом синхронизации ввода данных блока связи с абонентом, выход триггера готовности приема соединен через элемент НЕ с выходом требования прерывания вывода блока связи с абонентом, второй выход коммутатора, установочный вход и инверсный выход триггера запроса, выход и вход сброса триггера готовности приема являются соответственно выходом синхронизации ввода данных, входом записи, выходом готовности передачи, выходом готовности приема и входом чтения блока связи с абонентом, информационные входы триггера запроса и тоиггера готовности приема соединены соответственно с шинами логического нуля и логической единицы устройства.

Mai

Фиг.1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, для организации систем связи абонентов (вычислительных модулей) с головной ЭВМ в распределенных системах управления технологическим процессом. Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат устройства. Цель достигается тем, что устройство, содержащее в каждом блоке связи с абонентом триггер запроса, два элемента И-НЕ, элемент НЕ, три элемента И, узел переключателей адреса, узел приемопередатчиков, узел сравнения адресов, триггер готовности приема, входной и выходной регистры, введены в каждый блок связи с абонентом коммутатор, триггер приоритета, нагрузочный элемент и разделительный элемент. Организация обмена данными между ЭВМ и обонентами через единую информационную шину адреса/данных и обеспечение обратного квитирования о готовности приемника принять очередное сообщение от ЭВМ позволяет сократить аппаратурные затраты и упростить процедуру передачи широковещательного сообщения всем подключенным абонентам. При работе устройства не нарушается рав- ноприоритетная очередность абонентов за доступ к ресурсам ЭВМ. сохраняется полная работоспособность при аварии питания К-го блока связи. 2 ил. Ј

Фиг. 2