Устройство для сопряжения абонента с каналом связи Советский патент 1991 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах для обмена между ЭВМ и удаленным внешним устройством, например дисплеем.

Цель изобретения - повышение надежности и помехоустойчивости устройства путем обеспечения перезаписи информации в буферную память и вывода устройства из состояния сбоя в состояние готовности к обмену.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема формирователя фазомодулированных сигналов узла передачи; на фиг.З - схемы декодера узла приема, сдвигового регистра и буферного регистра; на фиг.4 - временные диаграммы работы устройства

Устройство (фиг.1) содержит сдвиговый регистр 1. второй 2 и первый 3 счетчики, первую группу 4 элементов И, третий 5, первый 6, второй 7 и четвертый 8 триггеры, узел 9 приема, узел 10 передачи, генератор 11 импульсов, информационный вход 12, информационный вход-выход 13, первый 14 и второй 15 сумматоры по модулю два, элемент 16 сравнения, третий счетчик 17. одно- вибратор 18, вторую группу 19 элементов И, шину 20 информационного выхода устройства, стробирующий вход 21 записи инфорО

о х|

о

00 00

нации, первый синхровход 22 приема, установочный вход 23. второй синхровход 24 приема и буферный регистр 25.

Сдвиговый регистр 1 предназначен для преобразования последовательного кода в параллельный и наоборот.

Счетчик 2 импульсов сдвига отслеживает окончание приема или передачи информационной посылки из п импульсов и формирует сигнал перезаписи информации ие сдвигового регистра 1 в буферный регистр 25.

Счетчик 3 и триггер 6 образуют таймер, предназначенный для отслеживания интервалов обмена.

Группы 4 и 19 элементов И представляют собой многоразрядные буферные усилители для сопряжения с магистралью ЭВМ.

Триггеры 5, 7 и 8 и элемент 16 сравнения образуют регистр состояния устройства.

Узел 9 приема содержит ус,г итель-при- емник 26 и декодер 27 и предназначен для приема и преобразования входных сигналов, поступающих из канала связи.

Узел 10 передачи содержит усилитель- передатчик 28 и формирователь 29 фазомо- дулированных сигналов.

Сумматоры 14 и 15 по модул ю два п ред- назначены для формирования контрольных разрядов при передаче и приеме информации.

Элемент 16 сравнения служит для сравнения контрольных разрядов при приеме информации из линии связи.

Счетчик 17 обеспечивает периодическую установку счетчика 2 в исходное состо- яние после приема или передачи информации, а также во время отсутствия сигналов в линии.

Буферный регистр 25 предназначен для приема, хранения и выдачи информаци в ЭВМ.

Одновибратор 18 осуществляет сброс триггеров 5 и 8.

Формирователь 29 фазомодулирован- ных сигналов (фиг.2) содержит сдвиговый регистр 30, элемент И-НЕ 31 и коммутатор 32.

Декодер 27 (фиг.З) содержит элементы И-НЕ 33-36, триггеры 37 и 38 и элемент ИЛИ 39,

Обмен информацией между ЭВМ и внешним устройством производится по двухпроводной линии, например коаксиальному кабелю. Сигналы, которыми обменная ются ЭВМ и внешнее устройство представляют собой информационные по сылки из фэзомодулированных двуполчр ных импульсов (фиг.4а).

Устройство работает следующим образом.

По команде ЭВМ формируется сигнал общего сброса по шине 23. При этом в уст- ройстве устанавливается триггер 7 Готов к передаче и запускается одновибратор 18, который производит сброс триггера 5 Готов приемник и триггера 8 Сбой по таймеру. Сигнал сброса также подается на узел

0 9 приема линейного сигнала. При отсутствии обмена между ЭВМ и внешним устройством узел 9 приема не формирует импульсы синхронизации информации и счетчик 17 находится в режиме счета им5 пульсов тактовой частоты от генератора 11. Импульсы переноса с выхода счетчика 17 (фиг.4з) поступают на вход параллельной записи счетчика 2, обеспечивая его начальную

0 установку. При этом коэффициент пересчета импульсов счетчика 2 определяет длительность одной информационной посылки. Затем ЭВМ вырабатывает сигнал синхронизации приема, который поступает в ус5 тройство по шине 22. По этому сигналу открываются элементы И 19 и в ЭВМ считывается состояние триггеров 5, 7 и 8 и элемента 16 сравнения, образующих регистр состояния устройства. После анализа реги0 стра состояния устройства, если установлен триггер 7 Готов к передаче, осуществляется параллельная запись информации в сдвиговый регистр 1 по шине 12 импульсом по шине 21. Триггер 7 сбрасывается, разрешая

5 работу формирователю 29.

Сдвиговый регистр 30 и схема И-НЕ 31, входящие в состав формирователя 29 (фиг.2), формируют четыре серии импульсов, сдвинутые одна относительно другой на пе0 риод частоты генератора Первая и вторая серии используются для формирования сигнала. Коммутатор 32 подключает к усилителю-передатчику 28 попарно первый и второй или второй и первый выходы сдвиго5 вого регистра 30, если поступают 1 или О на управляющий вход коммутатора. С выхода импульсного трансформатора усилителя- передатчика 28 двуполярные импульсы передаются в линию связи Таким образом,

0 последовательный код. поступающий с выхода сдвигового регистра 1, управляет коммутатором 32 формирователя 29. Двуполярный сигнал поступает также на вход узла 9 прима линейного сигнала.

5Усилитель-приемник 26 узла 9 приема

усиливает входной сигнал и формирует две последовательности имупльсов. соответствующих положительным и отрицательным полупериодам входного сигнала (фиг.46, в) Эти два последовательности сигналов поступают на вход декодера 27 (фиг.З).

В начальный момент триггеры 37 и 38 (фиг.З) обнулены сигналом сброса, следовательно, элементы И-НЕ 33 и 34 открыты.

Импульс, соответствующий положительному полупериоду входного сигнала, поступает на вход декодера 27 и устанавливает триггер 37. При этом закрывается элемент И-НЕ 34 и открывается элемент И-НЕ 35. Импульс, соответствующий отрицатель- ,ному полупериоду, через элемент И-НЕ 35 и элемент ИЛИ 39 поступает на синхровыход узла 9 приема. Задний фронт этого же импульса сбрасывает триггер 37. Информация записывается в сдвиговый регистр 1 по переднему фронту импульса сдвига с единичного выхода триггера 37 (фиг.З), являющегося информационным выходом узла 9. Одновременно импульсы сдвигя (фиг.4г) с выхода узла 9 приема поступают на счетный вход счетчика 2 и вход записи счетчика 17. При этом счетчик 17 блокируется импульсами сдвига на время приема информационной посылки.

С приходом n-го импульса сдвига заканчивается цикл передачи одной информацон- ной посылки и на выходе счетчика 2 формируется сигнал переноса, по которому данные из сдвигового регистра 1 переписываются в буферный регистр 25 (фиг.4д,е).

При передаче информации триггер 5 по сигналу переноса счетчика 2 не устанавливается, так как на его информационном входе установлен низкий уровень с выхода триггера 7.

Таким образом, информация, передаваемая в канал связи, перемещается в устройстве по кольцу, образованному узлом 10 передачи, узлом 9 приема и сдвиговым регистром 1, и фиксируется в буферном регистре 25. Это может быть использовано при диагностике работы устройства.

Прием информации из канала связи осуществляется аналогично.

В этом случае на информационном входе триггера 5 установлена 1 и при поступ- лении сигнала переноса со счетчика 2 выставляется указатель Готов приемник. Для повышения достоверности принимаемой информации при переходе формируется контрольный разряд сумматором 14, После приема посылки формируется контрольный разряд сумматором 15 и элементом 16 сравнения сравниваются сформированный и принятый контрольный разряды. Результат сравнения поступает в регистр состояния. Анализируя регистр состояния, можно определить наличие сбоя.

Согласно требованиям интерфейсов необходимо определять не только сбои, но и выдержать заданные интервалы времени

при выполнении операций обмена. Для этих целей служит таймер, построенный на счетчике 3 и триггере 6. При записи, например, указания в сдвиговый регистр 1 для передачи во внешнее устройство на информационном входе триггра 6 устанавливается 1. Синхроимпульсом триггер 6 устанавливается и разрешает работу счетчика 3, в который предварительно тем же синхроимпульсом записывается число. На синхровход счетчика 3 поступают вычитающие импульсы. Перенос счетчика 3 устанавливает триггер 8. Но если раньше от внешнего устройства будет принята ответная посылка, то при установке триггера 5 триггер 6 сбрасывается и

запрещает работу счетчика 3. При чтении регистра состояния запускается одновибра- тор 18 и сбрасывает триггеры 5 и 8.

После приема очередной информационной посылки данные автоматически перепи- сываются из сдвигового регистра 1 в буферный регистр 25 для хранения и последующей выдачи в ЭВМ. Импульсные помехи в канале, вызывающие срабатывание декодера 27 и формирование ложных импульсов сдвига, искажают информацию в сдвиговом регистре 1 и приводят к сбою счетчика 2. Данные в буферном регистре 25 не искажаются, а счетчик 2 выводится из состояния

сбоя в состояние готовности приема информации импульсами с выхода счетчика 17.

Кроме того, использование буферного регистра 25 позволяет совместить во времени операции хранения предыдущей и приема последующей информационных посылок. При этом снижается требование к быстродействию ЭВМ, повышаются производительность и надежность работы при об- мене с несколькими внешними

устройствами. Это объясняется тем, что без применения буферного регистра пересылка информации из сдвигового регистра 1 в ЭВМ должна выполняться в интервале времени между двумя информационными посылками, иначе информация будет испорчена. Использование буферного регистра 25 значительно увеличивает время хранения ийформации в устройстве. Например, для тактовой частоты 1 мГц время накопления информационной посылки из 11 импульсов составит 11 мкс. При работе с внешними устройствами по интерфейсу обмена средств отображения с ЭВМ, для которого минимальный интервал между

информационными посылками равен 2 мкс, время хранения информации в буферном регистре 25 составит 13 мкс.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения абонента с каналом связи, содержащее узел приема, узел передачи, сдвиговый регистр, два счетчика, четыре триггера, генератор импульсов, первую и вторую группы элементов И, одновибратор, два сумматора по модулю два, элемент сравнения, причем информационный вход узла приема и информацион- ный выход узла передачи образуют вход-выход устройства для подключения к каналу связи, первый информационный вход сдвигового регистра, группа входов первого сумматора по модулю два, информационные входы первого счетчика и первого триггера образуют группу входов устройства для подключения к группе информационных выходов абонента, установочный вход узла приема соединен с установочным входом второго триггера и входом запуска одновибратора и является входом устройств для подключения к установочному выходу абонента, вход записи сдвигового регистра соединен L входом записи первого счетчика, синхровходом первого триггера и входом сброса второго триггера и является входом устройства для подключения к стробирующему выходу абонента, второй информационный вход сдвигового регистра соединен с информационным выходом узла приема, синхровыход которого соединен со счетным входом второго счетчика и синхровходом сдвигового регистра, информационный выход которого соединен с информационным входом узла передачи, синхровход которого соединен с выходом генератора импульсов и счетным входом первого счетчика, установочный вход которого соединен с выходом первого триггера, вход сброса которого соединен с выходом третьего триггера, информационный вход которого соединен с установочным входом узла передачи и выходом второго триггера, синхровход которого соединен с синхровходом третьего триггера и выходом второго счетчика, разрешающий

вход одновибратора соединен с первыми входами элементов И второй группы и является входом устройства для подключения к первому выходу синхронизации приема

абонента, выходы элементов И первой и второй групп образуют группу выходов устройства для подключения к группе информационных входов абонента, первые входы элементов И первой группы являются входами устройства для подключения к второму выходу синхронизации приема абонента, вторые входы элементов И второй группы соединены с выходами второго, третьего и четвертого триггеров и элемента сравнения,

выход первого счетчика соединен с установочным входом четвертого триггера, вход сброса которого соединен с входом сброса третьего триггера и выходом одновибратора, выход первого сумматора по модулю два

соединен с первым информационным входом сдвигового регистра, выход второго сумматора по модулю два соединен с первым входом элемента сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения

помехоустойчивости устройства путем обеспечения перезаписи информации в буферную память и вывода устройства из состояния сбоя в состояние готовности к обмену, введены буферный регистр и третий

счетчик, причем счетный вход третьего счетчика соединен с выходом генератора импульсов, а вход записи - с синхровыходом узла приема, выход третьего счетчика соединен с входом записи второго счетчика,

выход которого подключен к входу записи буферного регистра, группа информационных входов котрого соединена с группой информационных выходов сдвигового регистра, группа информационных выходов буферного регистра соединена с вторыми входами элементов И первой группы и группой входов второго сумматора по модулю два, а выход контрольного разряда - с вторым входом элемента сравнения.

Фиг. 1

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для сопряжения абонента с каналом связи. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства за счет перезаписи информации в буферную память и вывода устройства из состояния сбоя в состояние готовности к обмену. Для этого в известное устройство, содержащее узел приема, узел передачи, сдвиговый регистр, два счетчика, четыре триггера, генератор импульсов, первую и вторую группы элементов И, одновибратор, два сумматора по модулю два, элемент сравнения, введены буферный регистр и третий счетчик. Узел передачи преобразует информацию, поступающую из ЭВМ, в фазомодулированные двухполярные импульсы и передает их в линию связи. Узел приема служит для приема и преобразования сигналов, поступающих из канала связи. Первый счетчик и первый триггер образуют таймер, предназначенный для отслеживания временных интервалов обмена, а второй, третий, четвертый триггеры и элемент сравнения - регистр состояния устройства. Второй счетчик отслеживает цикл накопления информации в сдвиговом регистре, а введенные счетчик и буферный регистр обеспечивают защиту принятой информации от воздействия импульсных помех на входе и подготовку устройства к продолжению обмена. 4 ил.

Фиг. I

К приемники линейного сигнала

Фиг. 5