Устройство для обмена информацией Советский патент 1981 года по МПК G06F3/04 

1

Изобретение относится к информационной технике и может быть использовано в системах централизованного управления движением воздушного и наземного транспорта, а также для передачи информации в территориально рассредоточенных системах управления.

Известно устройство Для связи центральной и периферийных цифровых вычислительных машин, содержащее блок согласования электрических параметров, дешифратор, коммутатор, блок преобразования форматов, блок контроjiH, основной и вспомогательные блоки сопряжения, блок приоритета.

Недостатком известного устройства является сложность и обилие аппаратных средств.

Известно устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с абонентами, содержащее центральный процессор и периферийные процессоры, которые через узкополосные каналы связи соединены с входами исполнительных процессоров, выход каждого из которых соединен со входами соответствующей группы абонентских пунктов.

Известны также радиолокационный имитатор, содержащий коммутационнуюпанель, подк.шоченную ко входу ЦВМ,и входной регистр, соединенный со входом цифрового индикатора, между каждым из управляющих выходов ЦВМ и каждьм из входов выходного регистра подключены последовательно соединенные формирователь импульсов, временной селектор и регистр кода параметров импульсов, при этом вторые входы ре10гистров кода параметров импульсов подключены к задающему выходу ЦВМ,а выходы каждого из формирователе импульсов соединены со входами всех временных сигналов.

15

Недостаток известного устройства - его малая пропускная способность при централизованной передаче информации об имитируемой обстановке от центрального процессора к периферий20йыч процессорам. Это обусловлено тем, что связь между центральными и п рифериЯными процессорами осуществляется с помощью уэкополосных каналов связи, число и протяженность которых

25 ограничены. Следствием малой пропускной спосоОности является практическая возможность создания лишь локальных тренажныхсистем в отдельных звеньях территориально рассредоточенЗБных систем управления с воспроизведеHHGM упрО14енной обстановки. Расширенно пропускной способности тренажных систем за счет использования специализированных каналов связи между центральным и пepифepийньDvl процессорами для реализации тренировок в интересуемых масштабах реально превращается в экономически неосуществимую задачу.

Цель изобретения - повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем что устройство, содержащее центральный процессор и периферийные процессоры, которые через узкополосные каналы связи соединены с входами исполнительных процессоров выход каждого из которых соединен с входами соответствующей группы абонентских пунктов , содержит широкополосный канал связи, выполненный в виде телевизионного тракта, к которому через преобразователь цифрового сигнала в видеосигнал и через преобразователь видеосигнала в цифровой сигнал подключены соответственно центральный процессор и периферийные процессоры, причем преобразователь цифрового сигнала в видеосигнал содержит четыре коммутатора, блок преобразования последовательного кода в парйллельнь1й, блрк памяти, мультиплексор, reiiCpaTop тактовых импульсов, дешифратор команды пуска, вход которого соединен с первым информационным входом первого коммутатора и является входом преобразователя цифрового сигнала в видеосигнал, а выход соединен с первым входом генератора тактовых .импульсов выход первого комдмутатора соединен с информационным входом блока преобразования последовательного кода в параллельный, выходом соединенного с первым информационным входом блока памяти, выход которого соединен с информационным входом мультиплексора, выходом соединенного с информационным входом второго коммутатора, выхо которого является выходом преобразо.вателя цифровой информации в видеосигнал, второй информационный вход второго коммутатора соединен с вторым входом генератора тактовых импульсов и с входом дешифратора команды пуска, выходы генератора тактовых импульсов соединены с соответствующими управляющими входами коммутаторов , блока памяти, мультиплексора, блока преобразования последовательного кода в параллельный, выходы третьего и четвертого коммутаторов соединены соответственно со вторым и третьим информационными входами блока памяти, преобразователь видеосигнала в цифровой сигнал содержит четыре коммутатора, блок преобразования последовательного кода в параллельный , блок памяти, мультиплекCOD. дешифратор команды пуска,ге

нератор тактовых импульсов, олок сравнения, выход которого является выходом контроля преобразователя видеосигнала в цифровой сигнал, первый информационный вход первого коммутатора соединен с перным входом генератора тактовых импульсов и является входом преобразователя видеосигнала в цифровой сигнал, вхо.д первого коммутатора соединен с информационным входом блока преобразования последовательного кода в параллельный, выходом соединенного с первым информационным .входом блока памяти,выход которого соединен с информационным входом мультиплексора, выходом соединенного с информационныгл входом второго коммутатора, первый выход которого соединен с входом блока сравнения, а второй является выходом преобразователя видеосигнала в цифровой сигнал, выходы третьего и четвертого коммутаторов соединены соответственно с йторым и бгретьим информационными входами блока памяти , выход.ы генератора тактовых импульсов соединены с соответствующими управляющими входами коммутаторов,блока памяти,мультиплексора, блока преобразования последовательного кода в параллельный, блока сравнения.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - блок-схема преобразователя цифрового сигнала в видеосигнал, на фиг. 3 - блок-схема преобразователя видеосигнала в цифровой сигнал.

Устройство содержит центральный процессор 1, преобразователь 2 цифрового сигнала в видеосигнал, широкополосный канал 3 связи, преобразователь 4 видеосигнала в цифровой сигнал, периферийный процессор 5,узкополосный канал 6 связи, исполнительный процессор 7, абонентский пункт 8.

Преобразователь б цифрового сигнала в видеосигнал включает первый коммутатор 9, блок 10 преобразования последовательного кода в параллельный, блок 11 памяти, мультиплексор 12,дешифратор 13 команды пуска, второй 14 третий 15 и четвертый 16 коммутаторы, генератор 17 тактовых импульсов (фиг. 2).

Преобразователь видеосигнала в цифровой сигнал включает первый 18, .второй 19, третий 20 и четвертый 21 коммутаторы, генератор 22 тактовых импульсов, дешифратор 23 команды пуска, блок 24 преобразования последовательного кода в параллельный,блок 25 памяти, мультиплексор 26, блок 27 сравнения {фиг. 3).

Процессоры 1, 5 и 7 представляют собой цифровые или аналоговые устройства, вырабатывающие последовательность выходных сигналов по программам, заложенным в памяти этих устVCucTD или обусловлоишам их .-г{..уктурой, в соответствии с поступающими внешними сигналами. В дальнейшем для определенности считается, что центральный процессор 1 является универсальной цифровой ЭВМ высокой производительности, периферийные процессоры 5 представляют собой цифровые мини-ЭВМ, а исполнительные процессоры 7 выполнены на основе цифровых микропроцессоров, имеющих память.

Блок 2 реализует функции смесителя цифровых сигналов с сигналами широковещательной телевизионной сети.

Блок 4 обеспечивает выделение из видеосигнала цифровых сигналов. Он может бь1ть выполнен в виде приставки к приемнику обычного телевизора.

Блоки предназначены для сбора данных и являются входными элементами территориально рассредоточенной системы управления. Это могут быть,например, радиолокационные станции (РЛС), датчики и т.п. технические средства, предназначенные для получения исходных данных, кеобходимьлх для реализации процессов управления.

Устройство работает следующим образом.

Центральный процессор 1 является генератором математической модели обстановки, данные о которой через устройство 2 канал 3 широковещательной телевизионной сети и блок 4 поступают на входы территориально рассредоточенных периферийных процессоров 5. Такими данными, например,могут быть исходные и конечные точки маршрутов движения отдельных воздушных объектов или групп объектов,время начала их движения, высота, скорость движения, точки маневра и т.п. Каждый из периферийных процессоров 5 обеспечивает формирование математической модели частной обстановки, данные о которой по узкополосным каналам 6 связи поступают на исполнительные процессоры 7. Каждый из исполнительных процессоров 7 связан с устройствами 8, обеспечивающими сбор данных об обстановке, и обеспечивает преобразование данных о математической обстановке в соответствующие им физические модели, имитирующие реальные сигналы на входах этих устройств Так, например, если в качестве источника данных используются радиолокационные сигналы, что характерно для системы управления воздушным движением, то с выхода исполнительного процессора на вход индикатора радиолокатора поступают сигналы, обеспечивающие имитацию на экране отметок о воздушных объектах. Подобным образом имитируются данные о текущей обстановке на всех устройствах 8.

Блок 2 работает следующим образом. Перед началом передачи центральный процессор 1 лпет команду пуска, которую обнлр-.жип.лет депш ратор 1 3

команды пуска. Сигнал команды поступает на генератор 17 тактовых импульсов, который формирует тактовый импульс для первого.коммутатора 9. Коммутатор 9 подключает к блоку 10 преобразования последовательного кода в параллельный сигнал обстановки. Кроме того, генератор 17 тактовых импульсов одновременно с поступлением команды пуска формирует тактовый импульс для коммутатора 15, который

o подает на блок 11 памяти кратковременный сигнал стирания для удаления перед основной работой из блока 11 памяти контрольного сигнала. Сигнал обстановки, пройдя через блок 10 пре5образования последовательного кода в параллельный записывается в блок 11 памяти, откуда через мультиплексор 12 поступает на второй коммутатор 14, осущес1вляющий временное уп0лотнение кадрового гасящего интервала телевизионного сигнала, поступающего на другой вход второго коммутатора 14. При этом сигнал обстановки должен вводиться в телевизионный сигнал в виде пакетов, синхронный с кад5ровым гасящим интервалом телевизионного сигнала. Для этого соответствующие моменты времени выделяются из телевизионного, сигнала генератором 17 тактовых импульсов, формирующим

0 тактовый импульс для четвертого коммутатора 16, через который на блок 11 памяти подается сигнал считывания для считывания сигнала обстановки из блока 11 памяти в соответствующие мо5менты времени, мультиплексор 12 и блок 10 преобразования последовательного кода в параллельный служат для увеличения быстродействия блока 11 памяти.

0

Блок 4 работает аналогично блоку 2. Сигнал с выхода мультиплексора 26 поступает на второй коммутатор 19. Отсюда сигнал поступает на периферийный процессор 5, на блок 27 сравнения и затем на выход индикации.

5 Блок сравнения позволяет получить информацию о том, какой сигнал передается через систему, а в режиме передачи контрольного сигнала - осуществлять контроль работоспособности.

0 Такигл образом, введение в устройство для обмена информацией преобразователя цифрового сигнала в видеосигнал, преобразователя видеосигнала в цифровой сигнал, широкополосно5го канала связи позволяет существенно повысить производительность системы за счет передачи данных от центрального процессора к территориально рассредоточенным терминалам через широкополосный канал связи, обладаю0щий высокой пропускной способностьюФормула изобретения Устройство для обмена информацией, содержащее центральный процессор и периферийные процессоры, которье

5

через узкополосные каналы связи сон динеиы с входами исполнительных процессоров , выход каждого из которых соединен со входами соответствующей группы абонентских пунктов, о т л H-I чающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно содержит широкополосный канал связи, выполненный в виде телевизионного тракта, к которому через преобразователь цифрового сигнала в видеосигнал и через преобразователь видеосигнала в цифровой сигнал подключены соответственно центральный процессор и периферийные процессоры, причем преобразователь цифрового сигнала в видеосигнал содержит четыре коммутатора, блок преобразования последовательного кода в параллельный, блок памяти, мультиплексор, генератор тактовых импульсов, дешифратор команды пуска, вход которого соединен с первым информационным входом первого коммутатора и является входом преобразователя цифрового сигнала в видеосигнал, а выход соединен с первым входом генератора тактовых импульсов выход первого коммутатора соединен с информационным входом блока преобразования последовательного кода в параллельный, выходом соединенного с перйлм информационнь1М входом блока памяти, выход которого соединен с информационным входом мультиплексора, выходом соединенного с информационным входом второго коммутатора,выход которого является выходом преобразователя цифровой информации в видеосигнал, второй информационный вход второго коммутатора соединен со вторым входом генератора тактовых импульсов и с входом дешифратора команды пуска, выходы генератора тактовых импульсов соединены с соответствую щими управляющими входами коммутато-. ров,блока памяти, мультиплексора, блока Преобразования последовательного кода в параллельный выходы третьего и четвертого коммутаторов соединены соответственно с вторым и третьим информационными входами блока памяти, преобразователь выдеосигнала в цифровой сигнал содержит че- тыре коммутатора,блок преобразования пocлJeдoвaтeльнoгo кода в параллельный, блок памяти, мультиплексор, дешифратор команды пуска, генератор тактовых импульсов, блок сравнения, выход которого является выходом контроля преобразователя видеосигнала в цифровой сигнал, первый информационный вход первого коммутатора соединен с первым входом генератора тактовых импульсов и является входом преобразователя видеосигнала в цифровой сигнал, выход первого коммутатора соединен с информационным входом блока преобразования последовательного кода в параллельный, выходом соединенного с первым информационным входом блока памяти, выход которого соединен с информационным входом мультиплексора, выходом соединенного с информационным входом второго коммутатора, первый выход которого соединен с входом блока сравнения, а второй является выходом преобразователя видеосигнала в цифровой сигнал, выходы третьего и четвертого коммутаторов соединены соответственно с вторым и третьим информационными входами блока памяти, выходы генератора тактовых импульсов соединены с соответствующими управляющими входами коммутаторов, блока памяти, мультиплексопа, блока преобразования последовательного кода в параллельный, блока сравнения.

Фг/г /

Фиг. J