Устройство для межкомплексного сопряжения Советский патент 1980 года по МПК G06F3/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕЖКОМПЛЕКСНОГО СОПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к автоматике,и вычислительной технике и может быть использовано для построения многокомплексных систем управления, в которых обмен информацией между комплексами происходит по двухпроводному каналу связи магистрального типа через свое (сопряженное с данным .комплексом) устройство межкомплексной связи. Известно устройство для связи в вычислительной системе, содержащее коммутатор каналов, регистр настройки, дискретные ре истры, регистр ключей связи, вентили и дешифраторы равнозначности, которое позволяет сопрягать несколько ЭВМ в единую систему 1. Недостатком данного устройства является то, что синтезируемая структура системы не обладают достаточной гибкостью. Наиболее близким техническим решением к данному является устройство, содержащее линейный блок, блок интерфейсной связи, программный блок, блок повтора, блок управления, блок кодирования, блок декодирования и блок регистров, первый вход и первый выход линейного блока соединены с первым входом и первым выходом устройства соответственно, второй, третий и четвертый выходы - с первыми входами программного блока, блоков управления и регистров соответственно, а второй и Третий входы - с первыми выходами блока регистров и блока управления соответственно, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока управления соединены со вторыми входами блоков регистров, кодирования, интер- . фейсной связи и программного блока соответственно, а второй, третий и четвертый входы - с первыми выходами программного блока, блоков Повтора и интерфейсной связи соответственно, третий в.ход и третий выход блока интерфейсной связи соединены со вторым входом и вторым выходом устройства соответственно, первый выход - с выходом блока кодирования, а второй выход - со входом блока декодирования, первый выход которого соединен с третьим входом блока регистров, а второй выход - со входом блока повтора, второй выход которого соединен с третьим входом программного блока, второй выход которого соединен с первым входом блока кодирования, третий вход которого соединен со вторым выходом блока регистров 2. Однако устройство позволяет строить системы, в. которых обмен информацией между любыми двумя комплексами может производиться только через управляющий комплекс. Структура системы является жесткой и допускает изменения только аппаратурным, а не программным путем. Надежность системы сравнительно низка, так как выход из строя управляющего комплекса или сопряженного с ним устройства обмена выводит из строя всю систему обмена. Кроме того, не обеспечивается возможность непосредственного обмена информацией между блоками памяти комплексов под контролем одного из них, а также не предусмотрен обмен массивами информации между комплексами с рациональными затратами времени. В устройстве нет контроля- соответстВИЯ устройства, отреагировавщего на адресную посылку, самой адресной посылке, переданной по каналу связи. Цель изобретения - устранение указанных недостатков и расширение класса решаемых задач. Это достигается тем, что в устройство введены переключатель режима работы и блок контроля, причем третий и четвертый выходы преобразователя кодов соединены с пятыми входами блоков контроля.и обмена соответственно, третий выход блока регистров соединен со вторыми входами переключателя режима работы управления и блока об.чена и третьим входом блока контроля, второй выход линейного блока соединен со вторым входом блока контроля, второй выход блока программного управления соединен с четвертым входом блока контроля, а первый выход - с первым входом переключателя режима работы., выход переключателя режима работы соединен с первыми входами блоков программного управления, обмена и контроля, а выход блока контроля соединен с шестым входом блока программного управления, а второй и третий выходы блока обмена соединены с четвертыми входами блоков регистров и интерфейсной связи соответственно. На чертеже представлена структурная схема устройства. . Схема устройства состоит из линейного блока I, предназначенного для двунаправленной передачи сигналов, приведения сигналов к необходимым уровням и гальванического разделения линии связи и схемы устройства; преобразователя 2 кодов, служащего для преобразования параллельного кода в последовательный и обратного преобразования, преобразования сигналов, выдаваемых Б линию связи и принимаемых из нее, а также для формирования контрольных разрядов в соответствии с заданным порождающим полиномом; блока 3 программного управления, который принимает, дешифрирует команды и формирует в соответствии с ними управляющие, тактирующие н стробирующие сигналы, используемые для управления работой блоков, устройства по заданному алгоритму; переключателя 4 режима работы, обеспечивающего по командам, передаваемым по каналу связи, установку устройства межкомплексной связи в состояние, обеспечивающее выполнение функций управляющего или управляемого, блока 5 регистров, предназначенного я запоминания и хранения на время обмена командного слова, слова данных, адресного слова и слова состояния, блока 6 контроля, который контролирует сигналы, поступающие из линии связи, а также коды передаваемых и принимаемых слов информации и в случае обнаружения ошибок формирует и выдает сигналы для запоминания в соответствующие регистры, например регистр состояния и регистр команды, блокирует обмен информацией при обнаружении ошибки, формирует признак повторной передачи, выдает в посылку ответа истинный адрес устройства, блока 7 обмена, предназначенного для организации обмена отдельными сообщениями или массивами информации в соответствии с командами, поступающими ПО линии связи, который формирует текущие адреса и контролирует длину массива, огранизует режим прямого доступа к памяти или режим прерывания процессора по командам, передаваемым по линии связи, синхронизирует работу процессора или памяти с работой устройства на время обмена при асинхронной работе каждого из них, блока 8 интерфейсной связи, осуществляющего обмен информационными и управляющими сигналами между устройством и комплексом в соответствии с принятым интерфейсом связи между, ними, схема устройства содержит также входы-выходы 9-12. Работа устройства рассматривается как при выполнении функций управляющего, когда сопряженный с ним комплекс осуществ,дяет управление процессом обмена информацией по каналу связи, так и при выполнении функций управляемого, когда сопряженный с ним комплекс принимает или выдает информацию по командам, принятым по каналу свя.и. В обоих случаях устройство может работать в разных.аежимах, которые задаются командами, причем для устройства, выполняющего функции управляющего, ко,манды поступают от сопряженного комплекса, а для устройств, выполняющих функции управляемых, по линии связк от устройства, выполняющего в данный момент функции управляющего. Команды задают следующие режимы работы: «установка в исходное состояние ; «прерывание ; «доступ к памяти ; «передача управления ; «установка в исходное состояние групповая ; «поиск запроса связи ; «чтение состояния ; «запись.слова информации ; «запись массива 11нформации ; «чтение слова информации ; «чтение массива информации.

.Каждому режиму работы соответствует один цикл связи между управляющим и адресованным управляемым устройствами, а в c lyчae обнаружения ошибок цикл связи s повторяется по . инициативе управляющего устройства.

Работу устройства при выполнении им функций управляющего удобно разделить на две части: общую, не зависящую от режима работы, и индивидуальную, которая характерна для каждого режима. При выполнении общей части из сопряженного комплекса на вход (12 устройства поступают слова синхронизации, командное и адресное, которые передаются блоком 8 в блок 5 для ,, запоминания. Командное слово засылается в-блок 3 для анализа. Блок 3 формирует тактирующие и управляющие сигналы, выдаваемые на блоки 5 и 2. Производится выдача из блока 5 на выход 10 синхрокомбинации, адресного и командного слов, а также 20 контрольных разрядов, сформированных преобразователем 2 по заданному порождающему полиному, например х -f х + 1. Слова выдаются влинию связи побитно, последовательным кодом. В режиме «уста- . новка в исходное состояние после выполнения общей части устройство принимает по входу 9 ответ. Он состоит из синхрокомбинации, адреса устройства, принявщего сообщение, и команды, принятой этим же устройством. Адрес и команда защищены конт- зо poльны iи разрядами. В ответе команда может содержать признак ощибкй, если она обнаружена адресованным устройством. Прием ответа осуществляется на вход 9 блока 1, на который из линии связи поступают сигналы последоват.ельного корреляци- онного кода. Они передаются в блоки 3 и 6. В преобразователе 2 сигналы преобразуются в параллельный код, формируются контрольные разряды. Адрес, команда и их контрольные разряды, сформированные в преобразо- о вателе 2, засылаются в блок 6 для контроля. Туда же передаются адрес, команда и их контрольные разряды, переданные ранее в линию связи. Блок 6 осуществляет контроль и в случае обнаруженияощибки формирует сигнал ощибки и выдает его в блок 3, В J Слоке 3 по сигналам, поступающим из блока 1, формируются сигналы автоподстройки и выдаются в блок 6 для контроля наличия посылок-и их фазы с целью обнаружения сбоев. В случае искажения сигналов блок 6 формирует сигнал ошибки. Кроме того, в 3 разряде командного слова, принятого из линии связи, может содержаться признак ощибки, который распознается блоком 6. В этом случае блок 6 также формирует сигнал ошибки. Блок 3, получив сиг- ss нал ошибки, организует повторный цикл связи, начиная с выдачи синхрокомбинации. По окончании цикла связи в блоке 5 формируется слово состояния. Блок 7 формирует сигнал запроса связи, выдаваемый через бло1 8 на выход 11 устройства.

В режимах «прерывания и «доступа . к памяти устройство работает аналогичным образом.

В режиме « передача управления работа устройства отличается тем, что после приема ответа блок 3 выдает сигнал в переключатель 4, который производит перестройку блоков устройства на работу в режиме управляемого.

В режиме «установка в исходное состояние групповая работа устройства отличается тем, что после выполнения общей части и приема ответа блок 3 выдает сигналы на блоки 7, 2 и 6, настраивая их на прием сигналов состояния от управляемых устройств, подключенных к линии связи. Сигналы состояния поступают из линии связи на вход 9 устройства, причем каждое управляемое устройство выдает сигнал состояния на «своем такте. В этом случае байт информации из блока 1 поступает в блок 7 без кодирования. Блок 7 организует обмен сформированным словом с вычислительным комплексом через блок 8, выставляя сигнал запроса связи на выход 11. Кроме того, блок 7 ведет счет слов, переданных на выход устройства, и после передачи заданного количества слов формирует сигнал окончания обмена.

Работа устройства в режиме «поиск запроса связи аналогична работе в режиме «установка в исходное состояние групповая. С тличие заключается в том, что после приема ответа из линии связи поступают не сигналы состояния, а сигналы запросов связи от управляемых устройств.

В режиме «чтение состояния работа устройства по передаче адреса, команды и получения ответа аналогична работе в режиме «установка в исходное состояние. После получения ответа сигнал запроса связи ле выдается, а из линии связи принимается слово состояния от адрессованного устройства, кодирование и контроль которого осуществляется аналогично соответствующим операциям,. После приема слова при oicyTствии ошибок блок 7 выставляет через блок 8 на выходе 11 сигнал запроса связи для передачи слова в сопряженный комплекс. При обнаружении ошибок работа устройства аналогична описанной в режиме «установка в исходное состояние.

В режима «запись слова информации в блок 5 по входу 12 засылаются адресные и командные слова, а также слово данных, а в блок 7 адрес П ячейки памяти комплекса, сопряженного с адресованным управляемым устройством межкомплексной связи, в которую необходимо записать информацию. После выполнения общей части в линию связи выдается адрес П и слово данных, а затем по входу 9 принимается ответ от адресованного устройства. Работа устройства на этом этапе аналогична работе устроЯства в режиме установка в исходное состояние. В режиме «запись массива информации в блок 5 по входу 12 засылаются адресное и командное слова и первое слово массива данных, а. в блок 7 передается. адрес Пи длина массива М. После выполнения общей части в линию связи по выходу IQ выдается адрес П, длина массива М и слово данных. Во время выдачи слова данных блок 7 выставляет на выходе-И устройства сигнал запроса связи, сопровождая его признаком «неготовность в слове состояния. По этому сигналу и признаку сопряженный комплекс засылает по входу 12 устройства следующее слово данных. Блок 7 уменьшает на единицу счетчик длины массива М и анализирует его на нуль. Затем 3anycKaefся блок 3 для выдачу в линию связи второго слова данных. Если содержимое счетчика М не равно нулю, принимается из сопряженного комплекса третье слово данных и т. д., а если равно нулю, организуется прием по входу 9 ответа из линии связи, в слове состояния устанавливается признак готовности и на выходе 11 устройства формируется сигнал запроса связи. Работа устройства в режиме «чтение слова информации аналогична работе в режиме «запись слова информации за исключением того, что после выполнения общей части и выдачи в линию связи адреса П из линии связи по входу 9 принимается ответ и слово данных. В слове соетояния устанавливается признак готовности и выставляется сигнал запроса связи в сопряженный комплекс. Работа устройства в режиме «чтение массива информации заключается в том, что после выполнения общей части и передачи в линию связи адреса П и длины массива М аналогично режиму «запись массива информации из линии связи принимается отйет и слова данных. Количество принятых слов данных анализируется блоком 7, в котором также формируются текущие адреса П. Кроме того, блок 7 организует обмен данными с сопряженным комплексом путем формирования сигнала запроса связи и установки в слове состояния признака неготовности. Блок 7 также формирует сигналы запуска блока 3. После приема последнего слова данных сигнал «неготовность в слове состояния снимается. Устройство, выполняя функции управляемого, выполняет те же команды, что и управляющее. В этом случае в его работе имеется общая часть, свойственная всем режимам. Выполнение общей части заключается в следующем. Синхрокомбинация из линии связи поступает на вход 9 устройства и с выхода блока 1 выдается в блок 2, в котором формируется сигнал запуска блока 3. Блок 3 запускается и формирует сигналы, необходимые для управления работой блоков устройства по приему информации из линии связи. Первыми из линии связи принимаются код адреса и командное слово с контрольными разрядами. Адрес и команда преобразуются преобразователем 2и выдаются параллельным кодом в блок 5 для запоминания. Из преобразователя 2 адрес засылается в блок 7 для распознавания и блок 6 для контроля. Из блока 5 команда (ее часть) засылается в блок 3. Блок 6 контролирует принятые слова на наличие ошибок и в случае их обнаружения устанавливает в командном слове признак ошибки. Сигналы из блоков 7 и 6 запускают блок 3 для формирования сигналов, организующих работу устройства в режиме, соответствующем принятой команде. Если принята команда «установка в исходное состояние, блок 3 формирует управляющие сигналы для установки схемы устройства в исходное состояние, после чего в линию связи передается ответ. Ответ содержит в себе код адреса данного устройства и принятое командное слово с их контрольными разрядами. Контрольные разряды формируются в блоке 2. Адрес и команда со своими контрольными разрядами преобразуются преобразователем 2 в последовательный код и через блок i выдаются на выход 11 устройства. В случае обнаружения ошибки в команду, выдаваемую в ответе, устанавливается признак ошибки. Признак ошибки устанавливается также в случае невыполнения команды. По команде «прерывание или «прямой доступ блок 3 формирует сигналы и устанавливает блок 7 в режим работы по прерыванию с сопряженным комплексом или в режим работы по прямому доступу с сопряженным комплексом. После этого в линию связи-выдается ответ по выходу 10 устройства. По команде «Передача управления блок 3формирует управляющие сигналы, которые поступают в переключатель 4. Последний перестраивает блоки 3, 6 и 7 для выполнения функций управляющего устройства. Кро ме того, переключатель 4 устанавливает в регистр состояния блока 5 признак управляющего. На выход 11 устройства выдается ответ, на вход 12 - сигнал запроса связи. Если принята команда «установка в исходное состояние групповая и при этом пpиняfый адрес соответствует адресу данного устройства, блок 3 вырабатывает сигналы, устанавливающие схему устройства в исходное состояние. В линию связи передается ответ, а затем на «своем такте сигнал состояния устройства. Если адрес не соответствует адресу данного устройства, в линию связи на «своем такте выдается сигнал состояния устройства, а ответ не выдается. Работа устройства при выгюлнении команды «поиск запроса сйязи аналогична

описанной выше. Отличие закл1)чается в том, что на «своем такте в линию связи вместо сисиала состояния выдается сигнал о наличии запроса связи.

По команде «чтение состояния устройство выдает ответ в линию связи и слово состояния со своими контрольными разрядами.

По команде «запись слова информации по сигналам, формируемым в блоке 3, выполняется общая часть, после чего в блок 5 принимаются из линии связи два-слова - адрес П и данные Д, Прием и контроль указанных слов аналогичен приему и контролю адреса и команды. В дальнейшем блок 7 организует цикл связи с сопряженным комплексом в режиме прямого доступа к памяти или по прерыванию работы процессора и выдает данные для запоминания по принятому адресу П. В случае обнаружения ошибки выдача данных не производится. В обоих случаях в линию связи выдается ответ.

По команде «запись массива информации после выполнения об1це,й части, приема адреса П принимаются слова данных, блок 7 организует его выдачу в комплекс, а устройство принимает последующее слово и т. д. Количество слов, задаваемых в слове М, контролируется блоком 7. Кроме того, блоком 7 формируются текущие адреса, по которым в комплексе засылаются слова данных. После приема последнего слова в линию связи выдается ответ. В случае обнаружения ошибок слова данных в комплекс не выдаются, а в команду ответа устанавливается признак ошибки.

По команде «чтение слова информации устройство работает аналогично работе при выполнении команды «3ankfcb слова информации« и отличается тем, что после выдачи ответа ыа выход 10 устройства выдается слово данных, которое принимается от сопря женного комплекса по входу 12 в соответствии с ранее принятым адресом П. Слово данных защищается контрольными раз-рядами. В случае обнаружения ошибки, чтение информации не производится и слово данных в линию не выдается.

По команде «чтение массива информации выполняется общая часть, принимается адрес П и длина массива Л по входу 9 устройства, а затем выдается ответ. Блок 7 организует лоследовательную выдачу данных на выход 10, принимая из из сопряженного комплекса по входу 12 в соответствии с адресом П, измененном на единицу перед обращением за кажды.м последующим еловом. После передачи последнего слова, о чем свидетельствует нулевое состояние счетчики М блока 7, в слове состояния устанавливается признак готовности, а связь с сот пряженным комплексом прекращается.

Устройство межкомплексной связи позволяет создавать многокомплексные системы АСУ ТП па рассредоточенных объектах, обеспечивая гибкос1ь структуры. Преимуществами данного устройства являются повыщенная, работоспособность, живучесть, оперативность функционирования, надежность и быстродействие.

Формула изобретения

Устройство для межкомплексного сопряжения, содержащее линейный блок, преобразователь кодов, блок программного управления, блок регистров, блок обмена, блок интерфейсной связи, первые входы линейного блока и блока интерфейсной связи являются входами устройства, а вторые сы ходы этих блоков - выходами устройства,

второй выход линейного блока соединен со

вторыми входами преобразователя кодов и

блока программного управления, вторые

выходы преобразователя кодов и блока регистров соединены со вторым входами блока

регистров и блока интерфейсной связи, соответственно, первые выходы блоков интерфейсной связи, регистров, преобразователя кодов соединены с первыми входами блоков регистров, преобразователя кодов и линейного блока, соответственно, третий выход

блока регистров соединен с третьим входом блока программного управления, третий и четвертый выходы блока интерфейсной связи соединены с третьим и пятым входами блоков обмена и программного управления

соответственно, третий выход блока программного управления соединен с третьими входами преобразователя кодов и блоков регистров, интерфейсной связи, а второй выход - с четвертым входом блока обмена, первый выход блока обмена соединен с четвертым входом блока обмена, первый выход блока обмена соединен с четвертым-входом блока программного управ.пекия, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет организации двустороннего обмена между любыми двумя комплексами, оно содержит переключатель режима работы и блок контроля, причем третий и четвертый выходы преобразователя кодов соединены с пятыми входами блоков контроля и обмена, соответственно, третий выход блока регистров соединен со вторыми входами переключателя режима работы и блока обмена и третьим входом блока контроля, второй выход линейного блока соединен со вторым входом блока контроля, второй, выход блока программного управления соединен с четвертым входом блока контроля, а первый выход - с первым входом переключателя режимаработы, выход переключателя режима работы соединен с первыми входами блоков программного управления, обмена и контроля, выход блока контроля соедине с шестым входом блока программного управления, а второй и третий выходы блока обмена соединены с четвертыми входами блоков регистров и интерфейсной связи соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 314207, ,кл. G 06 F 15/16. 1969. 2.Авторское свидетельство СССР №550631, кл. G 06 F3/04, 1974 (прототип).

н

It