Устройство для обмена данными Советский патент 1976 года по МПК G06F3/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ДАННЫМИ

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими и производственными процессами для рассредоточенных объектов.

Известны устройства для обмена данными содержащие коммутатор, блок ввода-вывода, подключенный ко входу и выходу устройства и через блоки синхронизации, кодирования и декодирования, соединенный с блоком управления, вход блока кодирования, соединенного с блоком приема информации, подключен к соответствующему выходу блока декодирования, информационный выход которого подключен к информационному входу блока приема информащш, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления.

Однако известные устройства обладают такими недостатками, как отсутствие возможности подключения значительного количества устройств к одному каналу связи, жесткость настройки на вьшолняемые функции, ограниченность количества каналов по

вьшолняемым функциям, отсутствие возможности изменения функционального состава, возможности установки в исходное состояние по команде и возможности повторной передачи информации от функциональных блоков, являющихся источниками с разрушающейся информацией при считывании, что ограничивает функциональные возможности и снижает универсальность при их применении.

Цель изобретения - повышение коэффициента использования оборудования устройства.

Для этого в предлагаемое устройство введены блоки программного задания режимов работы, приема адреса, сопряжения и блоки вьшолнения операций, входы и выходы которых подключены соответственно к первым выходу и входу блока сопряжения управляющие входы блоков программного задания режимов работы., приема адреса, сопряжения и коммутатора соединены с соответ ствующими выходами блока управления, входы которого подключены соответственно ко второму выходу блока сопряжения, выходу коммутатора и выходу блока программного задания режимов работы, информационный вход кото-

рого |..оединен с информационным входом блока адреса и подключен к информационному выходу блока декодирования, выходы блока приема адреса подключены соответственно ко входу коммутатора и второму вход блока сопряжения, третьи вход и выход которого подключены к соответствующим выходу и входу блока приема информации.

Введением блока программного задания режимов работы организуют работу, определяемую кодом команды, независимо от функциональных признаков принимаемой или передаваемой информации.

С помощью блока приема адреса и коммутатора осуществляют выбор устройства на группы устройств, параллельно подключенных к каналу связи. Наличие блока приема адреса и блока сопряжения позволяет независимо от вьшол- няемых фушсций посредством унифицированного интерфейса подключить необходимое количество блоков выполнения операций, определяемое разрядностью блока приема адреса. Использование блоков выполнения операций с переменным функциональным составом оборудования дает возможность в широких пределах распределять и изменять функции устройства в зависимости от требований производств

На чертеже шредставлена схема предлагаемого устройства.

Она содержит блок 1 ввода - вывода, осуществляющий прием и выдачу сигналов через канал связи, хфеобразование уровня сигналов, принимаемы-х из канала связи в уровень, принятый для системы элементов, на которых выполнены блоки устройства, а также обратное преобразование по уровню сигналов, выдаваемых в канал связи; блок 2 синхронизации, синхронизирующий работу устройства в течение цикл связи; блок 3 управления, организующий работу всех блоков согласно алгоритму, определяемому режимом работы устройства блок 4 кодирования, осуществляющий представление выдаваемой в канал связи ин4юр- мад1-ш в виде последовательного корреляционного кода; блок 5 декодирования, осуществляющий контроль и декодирование информации, принимаемой из канала связи; блок 6 программного задания режимов работы, осуществляющий прием кода команды для организации различных режимов работы устройства; блок 7 приема адреса, принимающий код адреса дашюго устройства; а также код адреса блоков выполнения операций; коммутатор 8, позволяющий осуществить выбор данного устройства из грзллы устройств, параллельно подключенных к каналу связи; блок 9 приема информации, предназначенный

для приема последовательной информации, передаваемой на блок- приемник, а также для прием информации от блока- источника, передаваемой Б канал связи блок 10 сопряжения, позволяющий независимо от выполняемых функций подключить нужное количество блоков выполнения операций посредством унифицированного интерфейса блоки 11 - 1 Ij, выполнения операций с переменным функциональным составом оборудования, предназначенные для коммутации и преобразования в цифровую форму непрерывных частотных сигналов, ввода позиционных и кодированных сигналов, задания опорных частот, времени и временных интервалов, вывода сигналов в дискретной форме, их хранения и преобразования в электрические аналоговые, непрерывные и дискретные сигналы, у прав ггения усилителями исполнительных устройств, приборами цифровой индикации, сигнализации, цифровыми регистрирующими устройствами и перфораторами; вход - выход 12 устройства.

Настройка блоков 11 на вьшолняемые функции проводится с помощью установки фу кциональных эле ментов, входящих в соста блоков согласно вьшолняемым функциям.

Обмен информацией между устройством и пунктом управления осуществляется; синхронно по циклам. Каждый цикл состоит из тактов, в течение одного такта принимается или передается один бит информации. Синхронизация работы устройства осуществляется синхроимпульсом, поступающим из канала связи перед началом каждого цикла с длительностью, превышающей длительность такта.

Для повышения достоверности передачи информации по каналу связи используется последовательный корреляционный код.

Устройство работает следующим образом

Синхроимпульс из канала связи поступает в блок 1, в котором производится преобразование входного сигнала по уровню, а затем на вход блока 2, который выделяет синхроимпульс и в соответствии с этим формирует сигнал, поступающий на вход блока 3, приводящего блоки 5, 6 и Ю в исходное состояние.

По первым трем тактам цикла связи из канала связи на устройство поступает код команды, который через блок 1 передается на вход блока 5, управляемого блоком 3,

В блоке 5 осуществляются контроль и декодирование каждого бита принимаемой информации, которая затем через последо нательный информационный выход поступапает на соответствующий вход блока 6, управляемого блоком 3.

При искажении информации вырабатывается сигнал сбоя, который с выхода блока 5 поступает на соответствующий

вход блока 3 и запрещает дальнейший прием информации из канала связи. В конц цикла связи блок 5 формирует сигнал сбо поступающий на вход блока 4, где кодируется в корреляционный код и далее через блок 1 выдается в канал связи.

После приема кода команды работа устройства опеределяется состоянием блока 6, которое передается на программный вход блока 3, организующего через управляющие выходы работу всех блоков в соответствующих режимах.

Предусмотрены следующие режимы работы устройства, определяемые кодом команды: установка общая; определение адреса устройства с запросом связи; определение адреса блоков вьшолнения операций с запросом связи; определение адреса функциональных элементов, входящих в состав блоков 11с запросом связи; установление связи; передача информации на блок 11 приемник; прием информации от блока 11 - источника; повторение передачи информации блока 11- источника.

В режиме установка общая сигнал с выхода блока в поступает на программный вход блока 3, который формирует управляющий сигнал, поступающий на соотвествующий вход блока 1О, после чего последний устанавливает блоки 11, подключе ные к интерфейсному входу - выходу блока 1О, в исходное состо5шие. На такте, соответствующем номеру данного устройства, блок 3 формирует сигнал ответа об установке блоков 11 в исходное состояние, который поступает на вход блока 4; преобразуется в корреляционный код и черезе блок 1 выдается в канал свяЗи.

При работе в режиме определение адреса устройства с запросом связи программный сигнал блока 6 наступает на соответствующий вход блока 3, в котором на такте, соответствующем номеру данного устройства, формируется позиционный сигнал ответа о наличии связи принятый блоком 1О через интерфейсный вход - выход от блоков 11 и переданный по известительному входу на блок 3.

Указанный сигнал ответа поступает на вход блока 4, где кодируется, и через выход блока 4 в виде корреляционного кода передается на вход блока 1 и далее в канал связи.

В режиме определение адреса блоков вьшолнения операций с запросом связи после приема блоком 6 кода команды в блок 7 заносится код адреса устройства, имеющегося сигнал запроса связи. При

этом код адреса поступает на адресный вход коммутатора 8 и сравнивается с адресом, присвоенным данному устройству. При несовпадении кодов коммутатор 8 формирует соответствующий установочный сигнал, поступающий на вход блока 3, который отключает устройство от канала связи в данном цикле связи.

При совпадении кодов блок 3 вьфабатывает управляющий сигнал, поступающий на соответствующий вход блока Ю, который при этом организует параллельный опрос запросов связи всех инициативных блоков 11, подключенных к интерфейсному входу - выходу блока 1О. В этом случае блоки 11 выдают на информационные шины интерфейсного входа - выхода блока Юсигналы запроса связи, которые через параллельный информационный вход - выход заносятся в блок 9. При поступлении соответствующих управляющих сигналов из блока 3 блок 9 передает последовательно по тактам состояние разрядов регистра на последовательный информационный вход блока 4, в котором происходят кодирование сигналов и выдача их через блок блок 1 в канал связи.

В следующем режиме определяется адрес инициативных функциональных элементов. При этом по соответствующим тактам из канала связи через блоки 1 и 5 в блок Тзаносится код адреса блока 11, имеющего запрос связи, после чего блок 3 через управляющий вход блока 1О посредством сигналов унифицированного интерфейса организует опрос всех инициативных функциональных элементов входящих в состав выбранного блока 11. В этом случае на соответствующих разрядах информационных шин блока 11 формируются сигналы запроса связи, которые также записываются Б регистр блока 9, а затем передаются в канал связи.

В режиме установление связи устанавливается связь с блоком выполнения операций с целью проверки,исправности и готовности выбранного функционального элемента, вхдящего в состав данного блока, к приему информации, если это функциональный элемент - приемни - и к выдаче информации, если это функциональный элемент - источник Пр и этом по соответствующим тактам из канала связи в блок 7 заносится код адреса выбранного устройства, после чего в коммутаторе 8 происходит сравнение принятого кода с адресом, присвоенным данному устройству. При совпадении кодов коммутатор 8 формирует соответствующий установочный сигнал, поступающий на вход блока 3, который организует дальнейший прием информации. При этом регистр адреса блока7 устанавливается в исходное состояние и по соответствующим тактам в него заносится код адреса блока 11. После занесения указанного кода адреса в блок 7 в блок 8 по соответствующим тактам через лоследова- тельный вход заносятся код адреса функционального элемента и код номера канала для многоканальных функциональных элементов. После этого блок 3 через блок 1О ор ганизует связь с блоком вьшолнения one- р-адий. При этом регистр блока 9 с параллельного информационного входа - выхода передает код адреса функционального элемента и код номера канала через блдк 1О на блок 11 в соответствии с принятым его адресом, где происходит выборка функционального элемента соответствующего принятому ранее его адресу. В свою очеред блок 11 извещает о готовности функционал ного элемента к связи, выставляя на ин- терфейсный вход - выход сигналы состояни которые по известительному входу передаются на блок 3. По соответствующим тактам блок 3 передает сигналы состо5шия функционального элемента в блок 4, а зате через блок 1 в канал связи. В режиме передача информации на блок 11 - приемник из канала связи по соотве ствующим тактам в регистр блока 9 принимается информация, которую следует передать на блок-приемник, после чего передается указанная информация через блок 1О на блок-приемник, с которым установлена связь в предыдущем режиме. Если в режиме установление связи связ установлена с блоком 11- источником, то далее следует режим прием информации от блока-источника, при котором от блока-источника информация через блок 1О заносится в регистр блока 9, а затем по соответствующим тактам передается в канал связи. Режим повторение передачи информации блока - источника используется при сбое. В этом режиме информация, выдаваемая в канал связи из блока 9 в предыдущем режиме работы устройства, передается в канал связи повторно без повторной связи с блоком -источником. Это необходимо яри испол зовании блоков 11с разрущающейся информацией при считывании. При работе устройства во всех указанных выще режимах в конце цикла связи блок 5, осуществляющий контроль каждого бита принимаемой из канала связи информации, выдает на вход блока 4 позиционньй сигнал, указывающий на наличие или отсутствие сбоя. Указанный сигнал кодируется блоком 4 и выдается в канал связи. Формула изобретения Устройство для обмена данными, содержащее коммутатор, блок ввода- вывода, подключенный ко входу и выходу устройства и через блоки синхронизации, кодирования и декодирования соединекиный с блоком управления, вход блока кодирования, соединенного с блоком приема информации, подключен к соответствующему выходу блока декодирования, информашюнный выход которого подключен к информационному входу блока приема информации, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, отличающееся тем, что, с целью повьшхення коэффициента использования оборудования устройства, в него введены блоки программного задания режимов работы, приема адреса, сопряжения и блоки выполнения операций, входы и выходы которых подключены соответственно к первым выходу и входу блока сопряжения, управляющие входы блоков программного задания режимов работы, приема адреса, сопрялсения и коммутатора соединены с соответствующими выходами блока управления, входы которого подключены соответственно ко второму выходу блока сопряжения, вьосоду коммутатора и выходу блока программного задания режимов работы, информационный вход которого соединен с информационным входом блока приема адреса и подключен к Информационному выходу блока декодирования, выходы блока приема адреса подключены соответственно ко входу коммутатора и второму входу блока сопряжения, третьи вход и выход которого подключены к соответствующим выходу и входу блока приема информации.