Устройство сбора информации Советский патент 1992 года по МПК G06F15/74 

СП

С

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для выявления изменений состояния периферийных устройств или датчиков информации в автоматизированных системах управления, Цель изобретения - повышение пропускной способности устройства за счет введения возможности переключения на резервные блоки и независимой от ЭВМ работы блоков опроса. Устройство содержит первый блок коммутации, блоки 24,... ,2 топроса, блоки 3, о.. ,3й1 накопителя, блок 4 управления, блок 5 настройки, блок 6 контроля, второй блок 7 коммутации и группу 8 элементов ИЛИ. t з.п.ф-лы, 3 ил.

vi 4 ND 00 GJ N

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для выявления изменений состояния периферийных устройств или датчиков информации в автоматизированных системах управления.

Известно устройство, содержащее блок коммутации, входы которого подключены к датчикам информации, блоки опроса и блоки формирования синалом. Блоки опроса в этом устройстве периодически принимают информацию от датчиков информации, обрабатывают и выдают ее в блок формирования сигналов, когда он к ним обращаете я „

Наиболее близким по технической

сущности к предлагаемому устройству является устройство, содержащее блок коммутации, m блоков опроса, m блоко накопителя, блок управления и блок настройки. Данное устройство осуществляет передачу информации от датчиков в управляющую ЭВМ через разделительную память, используя при этом способ с перрыванием обслуживания и обеспечивая независимую работу блоко опроса и ЭВМ.

Однако в случае выхода из строя какого-либо блока опроса или блока накопителя происходит потеря информации, так как оперативная замена этих элементов в устройстве не предусмотрена, отсутствует периодическая проверка указанных элементов (функциональный контроль), из-за чего отказавшие блоки могут быть длительное время не обнаружены„ Переключение на резервные блоки происходит тольк при переполнении основных накопителе

Цель изобретения - повышение пропускной способности устройства за счет введения возможности переключения на резервные блоки и независимой от ЭВМ работы блоков опроса.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройство, содержащее первый блок 1 коммутации, блоки 2 ... опроса, блоки 3 ,..,3т накопителя, блок Ц управления, блок 5 настройки, дополнительно введены бло 6 контроля, второй блок 7 коммутации и группа 8 элементов ИЛИ,

Поставленная цель достигается за счет автоматической проверки свободных блоков опроса, блоков накопите

ля, цепей между ними, автоматического подключения вместо отказавших - заранее проверенных и исправных блоков.

На фиг.1 представдена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг„2 и 3 - структурные электрические схемы блока контроля и второго блока коммутации соответственно.

Устройство сбора информации (фиг.1) содержит первый блок 1 коммутации,

5

5

0

5

0

5

0

5

опроса, блоки

блоки 2 ,.e.,2w

3 ,... ,3m накопителя, блок k управления, блок 5 настройки, блок 6 контроля, второй блок 7 коммутации и

г

группу 8 элементов ИЛИ. Блок 6 контроля (фиг.2) содержит триггеры 6-1, °..,671™, распределитель импульсов 6-2, элементы И-НЕ 6-3,... ,6-3 т, переключатель 6-А, блок памяти 6-5, ключи 6-6 , ...,6-6ти линии задержки 6-7, о., ,6-7т. Второй блок 7 коммутации (фиг.З), показанный в упрощенном виде, содержит двенадцать ключей 7-1,.о.,7-12.

i

Устройство.работает следующим образом. .

Перед началом работы производится начальная установка, которая включает в себя установку триггеров блока 5 настройки для исходного включения первого блока 1 коммутации Установка триггеров производится подачей управляющих сигналов на второй информационный вход блока 5 настройки и управляющего сигнала на вход режима блока 5° При наличии управляющего сигнала блока 5 пропускает сигналы с второго информационного входа на выход. Так же при начальной установке заносится информация о распределении основных и резервных блоков 3 накопителей в блок k управления. На вход задания каналов блока k поступает адрес ячейки памяти, информация для записи, управляющие сигналы записи-чтения и управления блоком „ Снятием сигналов с входа режима и входа задания каналов устройство переводится в рабочее состояние. После начальной установки в устройстве устанавливаются следующие состояния: К блоков 3 накопителей и блоков 2 опроса из т назначаются основными, а (m-К) - резервными; основные блоки 2 опроса соединяются через первый блок 1 коммутации с источниками коммутации.

517

Функции блоков устройства следующие. Первый блок 1 коммутации обеспечивает автоматическую коммутацию информационных входов на основные или резервные блоки 2 опроса под воздействием управляющих сигналов, поступающих от блока 5 настройки, Основные блоки 2 опроса осуществляют прием информации от источников, сравнение ее с ранее полученной информацией, и, в случае отличия, передачу ее в соединенные с ними основные блоки 3 накопителя.

Резервные блоки 2 опроса используются в качестве основных после подключения их к источникам информации. Основные блоки 3 накопителей выполняют роль разделительной памяти между источниками и приемником информации. Информация -поступает на информационный вход блока 3, затем выставляется нл его втором выходе сигнал готовности в приемник информации. Приемник, при получении сигнала го- товности, посылает сигнал считывания на вход чтения блока 3 накопителя, информация с первого выхода которого передается в, приемник информацииJ В случае длительного отсутствия сигнала считывания от приемника информации и большой интенсивности поступления ин- Формации с блока 2 опроса может произойти переполнение накопителя, В этом случае сигнал переполнения поступает с третьего выхода блока 3 на вход блокировки блока 2 опроса, который прекращает прием информации от источника.

Резервные блоки 3 накопителя используются не только при отказе, но и при переполнении основных блоков Блок 4 управления на основании сигналов на выходе блока 5 настройки и переполнения блоков 3, вырабатывает сигналы управления коммутацией, поступающие с его выхода на первый информационный вход блока 5 Блок 5 настройки обеспечивает установку устройства в первоначальный режим работы, трансляцию в режиме работа сигналов управления коммутацией с выхода блока 4 управления на управляющий вход первого блока 1 коммутации, формирование сигналов о состоянии цепей (основная и резервная) и выдачу их со своего выхода в блок 4 управления.

Подачей на второй установочный вход устройства (третий вход блока 6 контроля) управляющих сигналов производится его установка в исходное состояние. Управляющие сигналы обеспечивают подключение определенных т-1 из т блоков накопителя, например 3 ,. .. ,3т, через второй блок

0

0

5

0

5

0

5

0

5

7 коммутации к входам и выходам устройства, а остальных 1 к блоку 6 контроля и шине общий провод. Если в исходном состоянии информационные входы устройства через первый блок 5 1 коммутации подключены к блока опа контрольные вхо- m-ett

роса

2( у №

ды подключены к блокам опроса 2 .,.,2™, то блоки 2V.,,2t7be

(ТО-Е + 1 9™

а 2

являют- реся основными, зервными.

Вновь введенные блоки выполняют следующие Функции.

Второй блок 2 коммутации вместе с первым блоком Т коммутации обеспечивает автоматическую коммутацию информационных входов устройства на основные, контрольных - на резервные из 2,оо,,2™ блоков опроса, вторых входов, первых и вторых выходов основных блоков накопителя из группы 3 .- ,,3™ на соответствующие выходы, входы устройства, соединенные с ЭВМ, а вторых входов, первых и вторых выходов резервных блоков накопителя - на вторые выходы, входы блока 6 контроля и на шину общий провод. Автоматическая коммутация производится под воздействием управляющих сигналов, поступающих на вторые входы обоих блоков 1 и 7 коммутации от блока 6 контроля через группу 8 элементов ИЛИ,

Блок 6 контроля принимает сигналы готовности непосредственно с вторых выходов всех накопителей ..., Зт. На основании этих сигналов блоком 6 контроля вырабатываются сигналы управления коммутацией, поступающие с его первого выхода на вторые входы блоков 1 и 7 коммутации,

Блок 6 контроля работает следующим образом.

В режиме первоначальной установки на зго третий вход (второй вход переключателя 6-4) подаются управляющие сигналы и тем самым осуществляется установка триггеров в блоке памяти 6-5. В рабочем режиме на установочном входе сигналы отсутствуют, а первые входы переключателя 6-4 подключены на его выход. На выходе блока памяти 6-5, в зависимости от состояния триггеров, появляется выходная комбинация - команда управления коммутацией. Если во время работы устройства на первые входы блока управления 6 и, соответственно, первые входы триггеров 6-1 ,..,,6-1т поступают сигналы готовности (логическая 1) с вторых выходов блока 3 . З1 накопителя, то они переводят триггеры в единичное состояние. В этом случае на первые входы элементов И-НЕ Ь-3 ,...,6-3™ сигналы поступают и, наоборот, при отсутствии сигналов готовности на первых выходах три геров 6-11 ,.. ( ,6-1™, на первые входы элементов И-НЕ 6-1,..,6-3 сигналы не поступают. С выходов распределителя импульсов 6-2 периодически на вторые входы триггеров 6-1 ,...,6-1m через линии задержки 6-7 ,... ,6-7™ и вторые входы элементов И-НЕ 6-3,...,6-3™ поступают сигналы (логические 1), переводящие триггеры в нулевое состояние и открывающие элементы И-НЕ. Линии задержки 6-7 ... ,6-7™обеспечивают задержку переброса триггеров 6-1 , .., ,, необходимую для считывания предыдущего состояния этих триггеров через элементы И-НЕ 6-3 ,... . и переключатель 6-4 в блок памяти 6-5, изменяя или оставляя прежней ранее записанную в нем управляющую комбинацию. При изменении управляющей комбинации а блоке 6-5 памяти изменяется и команда управления на его выходе.

Переключатель 6-4 содержит га двух- входовых элементов ИЛИ, а блок памяти 6-5 содержит т/2 триггеров. Первые входы элементов ИЛИ используются для приема сигналов первоначальной установки триггеров в блоке 6-5 памяти а вторые - для приема сигналов об отсутствии сигналов запроса на вторых выходах блоков 3,,3™накопителя в течение контрольного интервала TK. Контрольный интервал Т рассчитывается, исходя из параметров потка информационных сигналов, поступающих в бпоки накопителя (среднего интервала времени t между моментами поступления сигналов и дисперсии 6 этого времени) Например, Т и 4 3(Т в соответствии с правилом трем сигм (3) В соответст

вии с расчетом контрольного времени, импульсы на каждом выходе распределителя сигналов 6-2 должны появляться с периодом не меньшим Тк, что реализуется подбором делителя в распределителе 6-2.

8 случае отсутствия за Тк сигнала, например, на первом входе триггера 6-1, что соответствует отсутствию информации в течение этого периода в блоке 3 накопителя, при поступлении очередного импульса с распределителя сигналов 6-2 на второй вход

5 элемента И-НЕ 6-3 по сигналу на его вы ходе и, соответственно, на первом входе триггера 6-5-1 происходит переброс триггера в блоке памяти 6-5- Тем самым изменяется выходная управляющая комбинация на выходе блока управления 6, а блоками 1 и 7 коммутации производятся переключения основных блоков опроса 2 и накопителя Зг на резервные, например, на 2ти Зт. При появлении сигнала на втором

5

0

входе триггера 6-5-1 происходит обратное переключение. В случае отсутствия сигналов на первых и вторых входах триггеров блока памяти 6-5 переброса триггеров не происходит.

Формула изобретения

1с Устройство сбора информации, содержащее первый блок коммутации,

tn блоков опроса, m блоков накопителя, блок управления, блок настройки, выход а-го блока опроса соединен с информационным входом а-го блока накопителя (где а 1,.„.,т), К информационных входов из общего числа п входов первого блока коммутации являются информационными входами устройства, где К т, выходы первого блока коммутации соединены с информационными входами блоков опроса соответственно, вход блокировки а-го блока опроса соединен с третьим выходом а-го блока накопителя и соответствующим младшим разрядом выборки канала блока управления, выход блока настройки соединен со старшими разрядами входа выборки канала блока управления, выход которого соединен с вторым информационным входом блока настройки, первый информационный вход и вход режима которого являются одноименными входами устройства, вход задания каналов блока управления является первым входом инициализации устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства за счет введения возможности переключения на резервные блоки и независимой от ЭВМ работы блоков опроса, в него введены второй блок коммутации, блок контроля, группа элементов ИЛИ, (n-К) первых информационных входов первого блока коммутации являются входами контрольных сигналов устройства, первые информационные входы и первые выходы, третьи информационные входы .второго блока коммутации соединены, соответственно, с информационными выходами блоков накопителя, входами чтения, блоков накопителя, выходами готовности блоков накопителя и первыми информационными входами блока контроля, (п-1) вторых, третьих выходов и четвертых информационных входов блока коммутации являются соответственно информационными выходами, выходами готовности и входами чтения устройства, 1 вторых, третьих выходо и четвертых входов второго блока коммутации соединены соответственно с общим проводом, вторыми информацион

5

5

0

ными входами и информационными выходами блока контроля, первый управляющий выход которого соединен с вторым входом второго блока коммутации и с первым входом группы элементов ИЛИ, выход которой соединен с вторым входом первого блока коммутации, управляющий вход блока контроля является вторым входом инициализации устройства , второй вход группы элементов ИЛИ соединены с выходом блока настройки,

2, Устройство по п,1, о т л и - чающееся тем, что блок контроля содержит m триггеров, распределитель импульсов, т элементов И-НЕ, переключатель, блок памяти и m ключей, п первых и 1 вторых входов, первый и 1 вторых выходов блока контроля соединены соответственно с первыми входами га триггеров и первыми входами 1 ключей, выходом блока памяти и выхрдами 1 ключей,.вторые входы m триггеров соединены с выходами линий задержки, и выходов распределителя импульсов соединены с входами соответствующих m линий задержки и вторыми входами соответствующих m элементов И-НЕ,