Устройство для обмена данными Советский патент 1980 года по МПК G06F3/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ДАННЫМИ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных сис темах управления технологическими и производственными процессами для рассредоточения объектов как часть компле са передачи данных. Известно устройство, состоящее из блока задания режима работы, блоков уп равления передачей различных видов информации, блоков управления приемом различных видов информации, датчиков, преобразователей, реле . На каждую выполняемую функцию в этом устройстве имеется блок управления, что ведет к большим аппаратурным затратам. Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к изоб ретению является устройство, содержащее блок ввода-вывода, первые вход и выход которого подключены соответственно ко входу и выходу устройства, второй выход блока ввода-вывода через блок синхронизации соединен с первым ВХОДОМ блока приема кода операции, второй вход которого подключен к первому выходу блока декодирования, первый вход которого соединен со вторым выходом блока ввода-вывода, второй выход блока декодирования соединен с первыми входами блока приема информации и адресного блока, первый выход которого соединен с первым входом блока сопряжения, который соединен двухсторонними связями с блоками выполнения операций, информационный выход блока сопряжения соединен с первым входом блока приоритетного определения адреса и со вторым входом блока приема информации, третий вход которого соединен с первым выходом блока цриориготного определения адреса, второй В1,гход которого подключен ко второму входу адресного блока, выход Koropoi o соединен с четвертым нхопом блока приема информации, первый BIлход которого подключен к первому входу блока кодиропаиия, второй вход которого соединен с выходом блока сопряжения, второй вход которого подключен ко второму выходу блока приема информации, третий выход блока декодирования подключен к третье му входу .блока кодирования, выход кото рого соединен со вторым входом блока ввода-вывода 2. В этом устройстве для управления обменом информацией по всем функциям имеется один блок управления. Изменения режимов управления в зависимости от выполняемой функции осуществляется с помощью программного блока, который позволяет организовать различные режимы работы в соответствии с заданным алгоритмом функциониро вания. Наличие программного блока и блока управления ведет также к значите ным аппаратурным затратам. Целью изобретения является упроще-ние устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит блок коммутации обратных связей, регистр сдвига и блок формирования управляющих импульсов, первый выход которого соединен с управляющими входами блоков кодирования, декодирования, сопряжения, приоритетного определения адреса, приема информации и адресного блока, третий выход которого соединен с первым входом блока коммутации обратных связей, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом блока приема кода операции и с четвертым выходом блока декодирования, пятый выход которого подключён к первому входу блока формирования управляющих импульсов, второй вход которого и четвертый вход блока коммутации обратных связей поД- ключечы к выходу регистра сдвига, вхо ды которого соединены соответственно с выходами блоков синхронизации и ком мутации обратных связей, второй выход блока формирования управляющих импуль сов соединен с управляющим входом бло ка приема кода операции. Таким образом, вместо достаточно сложных программного блока и блока у равления введены аппаратурно сравнител но простые блок формирования управляю щих импульсов, регистр сдвига и блок коммутации обратных связей. Кроме то введение в устройство связи между бло ком синхронизации и регистром сдвига позволяет программным путем в зависи мости от состояния линии связи изменя длительность цикла синхронизации и скорость обмена информацией. Введение связи между блоком декодирования и блоком формирования управляющих импульсов позволяет для повышения помехоустойчивости использовать вместо последовательного корреляционного кода другие методы кодирования (де-j. кодирования), например рекуррентный код. Создание связи между блоком приема кода операции и блоком коммутации об- . ратных связей позволяет изменять порядок выполнения режимов работы или вводить новые режимы. Такая необходимость возникает при подключении вновь создаваемых блоков выполнений операций. Блок-схема устройства представлена на чертеже. Оно содержит: блок 1 ввода-вывода, блок 2 кодирования, блок 3 синхронизации, €пок4.декодирОБания, адресный блок 5, блок 6 приема информации, блок 7 приема кода операции, блок 8 формирования управляющих импульсов, блок 9 приоритетного определения адреса, блок 1О коммутации обратных связей, регистр сдвига 11, блок 12 сопряжения, блоки 13 выполнений операций. 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 поступающим из канала связи перед началом каждого цикла синхроимпульсом, длительность которого превышает длительность такта. С целью повыщения достоверности передачи информации по каналу связи используется последовательный корреляционный код. Для формирования сигналов управления в основу положен способ умножения (деления) двоичного полинома на корень этого полинома с помощью регистра с обратными связями. Степень обратных связей определяет двоичный полином, ,по модулю выполняется умножение (деление). В результате указанных операций формируется двоичная последовательная сеть, количество элементов которой и порядок их следования являются функцией полинома. В качестве полинома используется код операции, принимаемый из канала связи через блоки 1 вводавывода и 4 декодирования в блок 7 приема кода операции. При этом в зависи-

мости от кодовой комбинации блока 7 подключаются различные схемы неэквивалентности, включенные в цепь блока 1О коммутации обратных связей. При подаче тактовых импульсов от блока 3 синхронизации осуществляется сдвиг регистра 11 и формируются различные кодовые комбинации. Выход каждого из разрядов регистра 11 подключен к блоку 8 формирования управляющих импульсов и имеет свое функциональное назначение, например сброс, занесение, прием и т. д.

Таким образом, для каждого режима формируются соответствующие ему последовательности управляющих импульсов.

Устройство для обмена данными работает следующим образом. Синхроимпульс из канала связи поступает в блок 1, в котором производится преобразование входного сигнала по уровню, а затем на вход блока 3, Блок 3 выделяет синхроимпульс и в соответствии с этим формирует приводящий сигнал, регистр 11 в исходное состояние. Сигнал с выхода регистра 11 поступает на блок 8, после чего последний устанавливает блоки 4, 7, 12 в исходное состояние.

По первым трем тактам цикла связи на устройство поступает код команды, который через блок 1 передается на вход блока 4, управляемого блоком 8. В блоке 4 осуществляется контроль и декодирование Каждого бита принимаемой информации, которая затем поступает в блок 7, управляемый блоком 8.

При искажении информации вырабатываемый блоком 4 сигнал сбоя поступает на вход блока 10, при этом регистр 11 формирует кодовую комбинацию, запрещающую дальнейший прием информации. В конце цикла связи блок 4, управляемый блоком 8, формирует сигнал сбоя, который поступает на вход блока 2, где кодируется в корреляционный код и далее через блок 1 выдается на выход устройства (в канал связи).

В дальнейшем, после приема кода операции, работа устройства определяется кодовой комбинацией, формируемой блоком 8. При этом обеспечиваются следующие режимы работы устройства:

-установка общая;

-определение адреса устройства с запросом связи;

-определение адреса блока выполнения операций и функционального элемента с запросом связи;

-устаноштетгие сняли;

-передачи информации на блок (приемник) выполнения опораций;

-прием информации от блока (источника) выполнения операций;

-повторение передачи информпции блока (источника) выполнения операций.

В режиме установка общая управляющий сигнал с блока 8 через блок 12 устаназливает блоки 13 в исходное

in состояние. На такте, соответствующем номеру данного устройства, блок 12, управляемый блоком 8, формирует сигнал ответа об установке блоков 13 в исходное состояние. Указанный сигнал

15 поступает на блок 2, кодируется и в корреляционном коде через блок 1 выдается в канал связи.

При работе устройства в режиме оп20ределение адреса устройства с запросом связи блок 8 формирует соответствующие управляющие сигналы, под действием которых на такте, соответствующем номеру данного устройства, в блоке 12

5 формируется позиционный сигнал запроса связи, принятый ог блоков 13, который поступает на вход блока 2 и после кодирования через блок 1 выдается в канал связи.

0

В режиме определение адреса блока выполнения операций и функционального элемента с запросом связи после приема блоком 7 кода операции в адресный блок 5 заносится код адреса устройства, выставивщего запрос связи. При этом в

5 блоке 5 осуществляется сравнение принятого адреса с адресом, присвоенным данному устройству.

При несовпадении кодов блок 5 фор0мирует соответствующий сигнал, поступающий на блок 10, под действием которого регистр 11 и блок 8 формируют кодовую комбинацию, отключающую устройство от канала связи в данном цикле

5 связи.

При совпадении кодов блок 8 формирует управляющий сигнал, поступающий на вход блока 12, по которому лослед.ний организует параллельный опрос зап0росов связи всех инициативных блоков . 13 выполнения операций. 1Блоки 13 при этом выдают на блок 12 сигналы запроса связи, которые поступают на блок 9. Блок О преобразует позицион1,1е снгша5лы запроса связи в двоичный код адреса блока 13 с высшим приоритетом, который заносится в блок 5. EVIOK 5 и соответствии с ПрИНЯТ111М колом (fiOfVfH iyi;)T позиционный ааресный сигнал, который поступает на вхоп блока 12. При этом блок 12 организует параллельный опрос запросов связи инициативных; блоков 13. Сигналы запроса связи через блок 12 поступают на вход блока 9. Ешок 9 преобразует позиционные сигналы запроса связи в двоичный код адреса блока 13 с высшим приоритетом. Указанный код, а также код адреса блока 13, хранящийся в блоке 5, переписывается в блок 6, после чего блок 6 через блоки 2 и 1 выдает содержимое в канал связи., „ В режиме установление связи устанавливается связь с блоком 13 с целью проверки исправности и готовности выбранного блока 13 к приему информации, если это приемник, или к выдаче информации, если это источник. При этом по соответствующим тактам из канала связи в блок 5 заносится код .адреса выбранного устройства, происходит сравнение принятого кеда с адресом присвоенным данному устройству. При совпадении адресов блок 5 формирует соответствующий сигнал, поступающий на вход блока 8, после чего осуществля . ется дальнейший прием информации. При этом блок 5 устанавливается в исходное состояние и по соответствующим тактам в него заносится коД адреса блока 13. После занесения указанного кода в блок 6 заносится код адреса бло ка 13 и код номера канала для многоканальных блоков 13. После этого блок 12, управляемый блоком 8, организует связь с блоком 13 в соответствии с пр нятым адресом. При этом содержимое блока 6 через блок 12 передается на выбранный блок 13. В свою очередь блок 13 извещает о готовности к связи выставляя сигналы состояния, которые через блок 12 поступают на блок 2 и затем через блок 1 в канал связи. В режиме передача информации на блок выполнения операций из канала связи по соответствующим тактам в блок 6 принимается информация, котору следует передать на блок 13, после че го происходит передача указанной инфор мации через блок 12 на блок 13, с ко торым была установлена связь в преды душем режиме. Если в режиме установление связи связь была установлена с блоком 13 - Источником, то далее следует режим прием информации от блока (источника выпопнения операций, при котором ог блока 13 - источника информация через блок 12 заносится в блок 6, а затем по соответствующим тактам передается в канал связи. Режим повторение передачи информации блока (источника) выполнения операций используется при сбое, В этом режиме информация, выдаваемая в канал связи из блока 6 в предыдущем режиме работы устройства, передается в канал связи без повторной связи с блоком 13 - источником. Это необходимо при использовании блоков 13 - источников с разрушающейся информацией при считывании. При работе устройства во всех указанных выше режимах в конце цикла связи блок 4, осуществляющий контроль каждого бита принимаемой из каналасвязи информации, выдает на вход блока 2 позиционный сигнал, указывающий на наличие .или отсутствие сбоя. Указанный сигнал кодируется блоком 2 и выдается в канал связи. Таким образом, введение указанных блоков в устройство позволяет с минимальными аппаратурными затратами реализовать управление блоками устройства для обмена данными. Формула изобр е т е и и я Устройство для обмена данными, содержащее блок ввода- вывода, первые вход и выход которого подключены соответственно ко входу и выходу устройства, второй выход блока ввода - вывода через блок синхронизации соединен с первым входом блока приема кода операции, второй вход которого подключен к первому выходу блока декодирования, первый вход которого соединен со.вторым выходом блока ввода - вывода, второй выход блока декодирования соединен с первыми входами блока приема, информации и адресного блока, первый выход i которого соединен с первым входом блока сопряжения, который соединен двух сторонними связями с блоками выполнения операции, информационный выход блока сопряжения соединен с первым входом блока приоритетного определения адреса и со вторым входом блока прие- ;ма информации, третий вход которого соединен с первым выходом блока приоритетного определения адреса, второй