Устройство для защиты от ошибок Советский патент 1976 года по МПК G08C25/00 

1

Изобретение относится к пере,даче дискретной информации по каналам связи в автоматизированных системах управления (АСУ), работающих в реальном масштабе времени, и может быть -использовано при создании систем, трактов и каналов передачи данных (ПД) для подобных АСУ.

Для передачи дискретной информации между территориально разобщенными управляемыми объектами в АСУ используются тракты и каналы ПД, в которых для цепей повыщения .верности информации, искажаемой помехами в различных типах каналов связи, часто применяются средства для организации автоматического переспроса и повторения закодированных блоков информации в случае обнаружения в них ощибок на приемной станции. Организация процесса переопроса и повторения искажений информации обычно осуществляется с ПОМОЩЬЮ устройств защиты от ощибок (УЗО).

Известно устройство для защиты от ошибок, содержащее иередатчик, приемиик и блок обработки информации, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены с первым выходом передатчика, первым, вторым и третьим выходами приемника соответственно, а первый и второй выход связаны с одноименными входами передатчика соответственно, третий и четвертый выходы которого соединены с выходной шиной канала связи и первым входом приемника соответственно, второй вход которого связан с выходной шиной канала связи. Однако в известном устройстве отсутствует возмож;ность оценки временных задержек информации и управления количеством переспросов в зависимости от допустимого времени.

Изобретение позволяет, кроме повышения верности передачи, оценивать временные задержки информационных блоков (кодовых комбинаций) по числу переспросов и величину задержки выдавать в двоичном коде средствам автоматизации с целью ее учета в алгоритмах работы этих средств (например, в алгоритмах экстрополяции). Однако допустимая величина задержки Гдол. для АСУ различного назиачения и даже для различных

направлений обмена (трактов ПД) в одной и той же АСУ может быть различной. При использовании УЗО в подобных АСУ возникает необходимость ограничения величины задержки, обусловленной переспросами до

величины Тпер.Тдоп., т. е. ограничения числа переспросов до величины L-ion., эквивалентной задержке в передаче. Допустимое число переспросов для заданного направления обмена дискретной информации может быть

определеио из выражения / ЛОП С где - время , передачи комби .-. наций; п - число разрядов в кодовой комбинации; /и - время передачи одиого разряда; А/г - время задержки сигнала в дискретном канале связи; Г (Л1-|-1)я-/о - задержка комбинации при одном переопросе; М-величина емкости накопителя передатчика УЗО в кодовых комбинациях. Величина М+1 показывает, что, кроме М ранее переданных комбинаций при переспросе, передается дополнительная служебная комбинация «Затрос, равная по числу разрядов информационной ком бинадии. Если же для ценей передачи сигнала «Запрос используются служебные разряды в составе информационной комбинации, то величина Т-о N.nto, где л показывает как информационное, так и служебное число разрядов. Информационные .комбинации, время передачи которых превысило величину Гдоп., в подобных АСУ рассматриваются как недостоверные, снижающие с одной стороны верность передачи информации, так же как и комбинации, пораженные обнаруживаемой ошибкой и поэтому не подлежащие выдаче в апnapaTvpy автоматизации, а с другой стороны пепроизводительно загружающие канал передачи, снижающие его пропускную способность, и поэтому не подлежапше повторной передаче. В связи с этим необходилш обеспечить стирание этих комбинаций в передатчике УЗО, Из этого следует, что допустимое число переспросов в за.висимостн от требуемой величины задержки для различных условий использования УЗО может быть различным и при пеобходи.мости - оперативно изменяемым. Целью изобретения является, «роме повышения верности и оценки временных задержек информации по числу переспросов, обеспечение передачи информации ПО тракту ПД за время Гпер., не превышающее допустимое, и стирание блоков, время передачи которых из-за nepecnpocOiB превышает Гдоп.- Это достигается тем, что в описываемое устройство дополиительно введены переключатель, двоичный счетчик, элемент «ИЛИ и элементы «И, причем выходы группы элементов «И связаны с соответствующими входами бло;ка обработки информации, информационные входы - с разрядными выходами двоичного счетчика и контактами переключателя, а управляющие входы объединены между собой и соединены с третьим выходом блока обработки информации, первым входом элемента «ИЛИ и третьим входом приемника, четвертый выход которого связан с информационным входом элемента «И и счетным входом двоичного счетчика, сбросовый вход которого соединен с выходом элемента «ИЛИ, второй вход которого связан с общим контактом переключателя, с пяты.м входом блока обработки информации и с управляющим входом элемента «И, выход которого соединен с третьим -входом передатчика, четвертый вход которого связан с пятым .выходом приемника и третьим входом элемента «ИЛИ, четвертый вход которо.го соединен с щестым выходом приемника. На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства и приняты следующие обозначения: 1 - передатчик; 2 - приемник; 3 блок обработки информации; 4 - многополюсный переключатель; 5 - двоичный счетчик; 6- элемент 7 - элемент 8 - группа элементов 9-23 - щины связи. Сигналы информации по щине 9 поступают в приемник, анализируются в нем и в случае отсутствия ошибок в блоке (кодовой комбинации) выдаются по щине 10 в блок обработки информации 3. Выдача обеспечивается по сигналу готовности по шине 11 приемника, на который из блока обработки информации 3 выдается сигнал считывания блока по шине 12. При получения блока без переспроса задержка в его передаче будет постоянна и соответственно равна: Г/4 га/о+АЛ- При этом передатчик 1 обеспечивает стирание ранее переданного блока, хранимого в его внутреннем накопителе, и выдачу сигнала готовности к передаче по шине 20 в блок обработки информации 3. Ир и наличии в блоке обработки информации 3 информационного блока он выводится в передатчик 1 по щине 21 в сопровождении сигнала разрещения вывода по щине 22. В передатчике 1 обеспечиваются кодирование блока и выдача его в дискретный канал по шине 23 и одновременно запоминание во внутреннем накопителе передатчика 1 на время, необходимое для обеспечения переопроса. При обнаружении в принятом блоке ошибки приемник 2 обеспечивает его стирание и по щине 15 через элемент «И 6 и шину 14 выдает в передатчик 1 сигнал «Дать запрос о необходимости перехода в режим переспроса. По этому сигналу передатчик 1 по щине 18 выдает сигнал «Блокировка приемника, по которому в приемнике 2 обеспечивается блокировка выхода на М циклов, одновременно блокирует выдачу сигнала готовности по щине 20 на М циклов из передатчика 1 в блок обработки информации 3 и обеспечивает повторную передачу в дискретный канал по щине 23 М ранее переданных комбинаций. Одновременно сигнал «Дать запрос по щине 15 поступает на вход двоичного счетчика 5. Емкость счетчика 5 выбирают из максимально допустимого в различных системах количества переспросов по формуле (1). Число двоичных элементов в счетчике зависит

от /-доп.Ькоа. ,(2)

где , 2, 3... число элементов (триггеров) в счетчике. В общем случае и в целях унификации эта емкость может быть равной, но не больше емкости счетчика числа запросов нриемника 2, обеспечивающего переход УЗО в режим фазирования.

Сигналы с выходов каждого элемента сЧетч-ика 5 поступают на входы переключателя 4, а также на группу элементов «И 8 для обеспечения выдачи сигнала о числе переспросов.

Положение переключателя 4 обеспечивает требуемое ограничение числа переспросов и может изменяться в зависимости от задаваемой величины допускаемой задержки Гдоп..

Величина задержки посредством переключателя 4 может изменяться дискретно от значений 2 Т, 22 Т, 2 Г„... до 2% Т, где Т-, соответствует задержке при одном переспросе.

Если переключатель 4 установлен в любое положение (не нулевое, соответствующее работе УЗО без ограничения числа переспросов), то передача по каналу ПД и выдача информации и числа переспросов в блок обработки информации 3 происходит до тех пор, пока счетчик 5 не переполняется и на его выходе, подключенном к соответствующему положению переключателя 4, при получении подряд Lj;on.+i запросов или ошибочных блоков появится сигнал, свидетельствующий о превышении допустимой задержки при передаче данного блока. Сигнал переполнения счетчика поступает на соответствующий входной полюс переключателя 4 и с его обн1,его выходного полюса по шине 19 поступает на управляющий вход элемента «И 6, а также в блок обработки информации 3. Сигнал по шине 19 необходим для обеспечения стирания части принятого сообщения на лриемной стороне и части до конца не переданного сообщения на передаюп1ей стороне, если сообщение передается более чем одним блоком, так как потеря хотя бы одного блока из состава сообщения, очевидно, обесценивает все сообщение -и обуславливает его потерю. Если сообщение передается одним блоком, то этот сигнал может и не использоваться, или же использо-ваться па приемной сторопе в алгоритмах обработки, как свидетельствующий о потере сообщения. По получении сигнала по шине 19 элемент «И б закрывается и запрещает прохождение в передатчик данного сигнала «Запрос, вызвавшего переполиение счетчика 5. При непрохождении сигнала «Запрос передатчик 1 реагирует на данный принятый блок как на безошибочно принятый, стирает ранее L раз переданный, но так и не принятый правильно блок, снимает блокировку по шине 20 и разрешает ввод информации из блока обработки информации 3 в передатчик 1 и блокировку приемника 2 по шине 18. Счетчик 5 обнуляется сигналом по шине 19, прошедщим элемент «ИЛИ 7, и приводится в исходное состояние.

Если воздействие помехи на информацию в канале связи не прекращается, то следующий переданный блок принимается с ошибкой, режим запроса возобновляется и устройство обеспечивает передачу и ограничение числа переспросов по описадной схеме, не нарушая работы счетчика числа запросов приемника 2, обеспечивающего переход УЗО в режим фазирования по получению подряд / Aion., запросов, так как сигнал «Ошибка и

«Запрос заведены на схему фазирования в прпемиике 2. При этом приемник по шине 17 выдает сигнал «Дать фазу в передатчик 1. Сигнал по шине 17 поступает на схему «ПЛИ 7 и приводит двоичный счетчик 5 в

исходное состояние, поэтому блоки и элементы 4, 5, 6, 7 и 8 в режиме фазирования УЗО не участвуют.

Фор м у л а изобретен и я

Устройство для защиты от ошибок, содержащее передатчик, приемник и блок обработки информации, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены с первым выходом передатчика, первым, вторым и третьим выходами приемника соответственно, а первый и второй выходы связаны с однои.менными 1 ходами передатчика соответственно, третий и четвертый выходы которого

соединены с выходной шиной канала связи и первым входо.м приемника соответственно, второй в.ход которого связан с входной шиной канала связи, отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности, в устройство дополнительно введены двоичный счетчик, переключатель, элемент и э.чементы «И, нрмчем выходы группы элементов «И связаны с соответствующими входами блока обработки информации,

информацио)1ные входы - с разрядными выходами д;зоич 1О1о счетчика и контактами переключателя, а унравл5гющие входы объединены между собой и соединены с третьим выходом блока обработки информации, первым

входом элемента «ПЛИ и третьим входом приемника, четвертый выход которого связан с ипформационным входом элемента «И и счетным входом двоичного счетчика, сбросовый вход которого соединен с выходом элемента «ПЛИ, второй вход которого связан с общи.м контактом переключателя, с пятым входом блока обработки информации и с управляющим В.кодом элемента «П, выход которого соеднпен с третьим входом передатчика. четвертый вход которого связан с пятым выходом приемника и третьим входом элемента «ПЛП, четвертый вход которого соединен с шестым выходом приемника