Устройство для сопряжения Советский патент 1981 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для сопряжения, и может быть использовано в автоматизированных системах управления, построенных с применением резервированньох каналов. Известно устройство сопряжения, содержащее основной и резервный блоки, общий блок управления,, соединенный с основным и резервным блоками и блок коррекции. В указанном устрой стве производится переключение на резервный блок при отказе основного либо из двух синхронно работакяцих отключается тот, в котором обнаружена неисправность. При переключении входные и выходные каналы неисправного блока блокируются и отк1млваются входные и выходные каналы исправног блока fl. Известно также устройство сопряже ния, содержащее резервные блоки, ком мутаторы, каналы, каждый из которых содержит элементы ИЛИ, группу элеме тов И-НБ, группу элементов И, сч.етчики, дешифраторы, мультиплексоры, элементы И, триггер и обеспечивающе работу по принципу скользядего резерва С2. Общим недостатком этих устройств является то, что они не могут обеспечить одновременной работы основного и резервного блоков с разными абонентами. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для сопряжения, содержащее в каждом канале блок связи, группу элементов И, дешифратор адреса, выходы которого подключены к первым входам группы элементов И, регистр адреса, выход которого соединен со входом дешифратора адреса, регистр обмена, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, первый и второй элементы памяти, выходы которых соединены с первыми вхоДсими соответственно первого и второго элементов И з. Такое устройство позволяет отключать неисправный канал и продолжать работу при любой комбинации других исправных каналов. Однако на этапе отладки программ обмена ЦВМ с абонентами онс не может обеспечить одновременного доступа двух ЦВМ через основной и резервный канагал к разным абонентам и исключить конфликтных

ситуаций при обращении двух ЦВМ к одному абоненту, что снижает быстродействие, устройства.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для сопряжения, содержащее два канала, каждый из кото-г рых содержит блок усилителей сигнало связи с абонентами, коммутатор, дешифратор адреса, регистр адреса, два элемента И, два триггера, регистр обмена, причем выходы дешифратора адреса канаша соединены с первой группой входов коммутатора канала, группа входов-выходов блока усилителей сигналов связи с абонентами Кс1Ждого канала является соответствующей группой входов-выходов устройства, первый выход регистра обмена канала соединен с информационным входом регистра адреса канала, первый выход первого триггера канала соединен с первым входом первого элемента И канала, первый выход второго триггера канала соединен с первым входом второго элемента И канала, выход регистра адреса подключен ко . дешифратора адреса, в каждый канал введена схема сравнения и дополнительный коммутатор, причем выход регистра адреса одного ка:нала соединен с первым входом схемы сравнения другого канала, второй вход схемы сравнения канала соединен со вторым выходом регистра обмена канала, выход схемы сравнения канала соединен с управляющим входом регистра адреса канала, вторая группа входов и группа выходов коммутатора канала соединены соответственно с группой выходов и грудпой входов блока усилителей сигналов связи с абонентами канала, выход и вход коммутатора канала соединены соответственно с первым входом и третьим выходом регистра обмена канала, второй вход и четвертый выход регистра обмена канала соединены с первыми информационными соответственно выходом и входом дополнительного коммутатора канала, второй и третий информационные входы допол.нительног коммутатора первого канала являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства, втсоой и третий информационные входы дополнительного коммутатора второго канала являются соответственно третьим и четвертым информационными входами устройства, второй и третий информационные выходы дополнительного коммутатора первого канала являются соответственно первым и вторым выходами устройства, второй и третий информационные выходы второго канала являются соответственно третьим и четвертым выходами устройства, вторые входы первого и второго элементов И первого канала являются

соответственно первым и вторым управляющими входами устройства, вторые входы первого и второго элементов И второго канала, являются соответственно третьим и четвертым управляющими входами устройства, выход первого элемента И канала соединен со входом второго триггера канала, выход второго элемента И канала соединен со входом первого триггера канала,

.вторые выходы первого и второго триггеров канала соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами дополнительного коммутатора канала.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Позициями 1 и 2 обозначены соответственно цифровой вычислительный комплекс (ЦБК) и абоненты.

Устройство 3 для сопряжения содержит каналы 4 и 5, каждый из которых включает блок б усилителей сиг налов связи с абонентами, регистр 7 адреса, дешифратор В адреса, регистр 9 обмена, коммутатор 10, триггеры 11

и 12, элементы И 13 и 14, дополнительный коммутатор 15 и схемы 16 сравнения.

Цифровой вычислительный комплекс (ЦБК) состоит из двух ЦВМ: управляющей и управляемой (не показаны). В рабочем режиме одна из них осуществляет обмен информацией через один канал, так как второй .находится в резерве, а вторая ЦВМ ведет только

обработку поступающей информации. ЦВК сделан также резервированным, поэтому каждая ЦВМ подключена к обоим каналам. При выходе из строя одной ЦВМ, вторая берет на себя функции обмена и обработки информации.

В состав абонентов 2 входят различные устройства:цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи, табло, дисплеи и различные индикаторы, одним из которых информация выдается, а от других принимается, причем каждый из абонентов подключен к обоим каналам.

Влок 6, в состав которого входят двусторонние приемно-передающие усилители, предназначен для обеспечения приема и вьщачи информации при обмене с абонентами. Регистр 7 адреса предназначен для приема кода адреса, хранения его на время обмена и вьщачи во второй какал 5 и на дешифратор

8адреса, который в соответствии с кодом адреса обеспечивает подключение определениого абонента. Регистр

9обмена предиаэначен для приема

адресно-ииформациоиных слов из ЦВК 1 и выдачи их в соответствующий абонент 2 по сформированным сигнгша управления, а также для приема информационного слова от абонента 2 по

сигналам упргшления и вьщачи его в ЦБК 1. Кроме того, при приеме алрёсного слова регистр 9 обмена выдает код адреса абонента на схему 16 срав нения. Ko aмyтaтop 10 предназначен для хоммутации шин информационных и управляющих сигналов в соответствии с адресом абонента, установленного на выходе дешифратора 8 адреса. Триггер 11 и 12 поепназначены для управления информационными шинами соответственно первой и второй ЦВМ. Элементы И 1 и 14 предназначены для подключения шин управляющих сигналов от второй и первой ЦВМ ко входам триггеров 11 и 12. Дополнительный коммутатор 15 предназначен для коммутации шин приема и выдачи информации между ЦВК. 1 и регистром 9 обмена устройства. Схе ма 16 сравнения кода адреса предназначена для приема кода адреса с регистра 9 обмена своего канала и коtaa адреса с выхода регистра 7 адреса второго канала, сравнения кодов пост пивших адресов и выдачи запрещающего сигнала в регистр 7 адреса при сравн НИИ кодов или разрешающего при несравнении кодов поступивших адресов. В исходном состоянии коммутатор 15 закрыт запретсоощими потенциалами со вторых выходов триггеров 11 и 12, с первых выходов которых подаются ра решающие потенциалы на входы элементов И 13 и 14. Схема 16 сравнения ко да адреса выдает запрещающий потенци ал если через второй канал 5 нет обмена информацией (происходит сравнение нулевых адресов), или разрешающий, если через второй канал 5 идет обмен информацией. Коммутатор 10 закрыт запрещающими потенциалами с выходов дешифратора 8 адреса ввиду отсутствия кода адреса на регистре 7 адреса. Устройство работает следующим образом. Первая ЦВМ, сформировав адрес и признаки обмена, выдает в устройство управляющий сигнал начгша работы на второй вход элемента И 14, открытый по первому входу. С выхода элемента И 14 сигнал поступает на вход первого триггера 11 и устанавливает его в противоположное сдстояние, т.е. с первого выхода выдается запрещающий потенциал на вход элемента И 13, а со второго - разрешающий потенциал на вход коммутатора 15, тем самым открываются шины приема и выдачи информации от первой ЦВМ. Управляющий сигнал начала работы от второй ЦВМ не сможет открыть шины приема и выдачи информации от второй ЦВМ, так как элемент И 13 закрыт по первому входу запрещающим потенциалом с первого выхода первого триггера 11. После выдачи сигнала начала работы пер вая ЦВМ выдает а регистр 9 обмена адрес-команду. После приема ее на регистр 9 обмена сравнивается код адреса абонента с кодом адреса, поступающего с выхода регистра 7 адреса второго канала 5. Схема 16 сравнения кода адреса сравнивает коды поступивших адресов (например по модулю два). Если через .второй канал 5 устройства ведется обмен с таким же абонентом (адреса совпадают), то схема 16 сравнения выдает запрещакхций потенциал на вход регистра 7 адреса и адрес-команда не считывается из регистра 9 обмена в регистр 7 адреса до тех пор, пока через второй кангш не закончится обмен второй ЦВМ с данным абонентом. Если код, поступивший в адрес-команды. ие совпадает с кодом адреса абонента со второго канала 5, то схема 16 CJiaвнeния выдает разрешающий потенциал и адрес-команда переписывается в регистр 7 адреса/ де кодируется дешифратором 8 адреса, который подключает определенные шины обмена информацией между регистром 9 обмена и абонентом 2. Адрес-команда из регистра 9 обмена выдается через коммутатор 10 и блок 6 в абонент 2. Информационный массив от первой ЦВМ аналогичным образом передается в абонент 2. В режиме приема информации от абонента ЦВМ также выдает в канал устройства сигнал начала работы на вход элемента И 14 и адрес-команду. При поступлении ее на регистр 9 обмена код адреса абонента сравнивается с кодом адреса абонента, с которым ведет сбмен второй канал 5, и только при несовпадении кодов адресов первый канал 4 продолжает работу. Код адреса выдается из регистра 9обмена в регистр 7 сшреса, декодируется, а затем по скоммутированным шинам адрес-команда из регистра 9 обмена выдается в абонент 2. Получив адрес-команду и признак обмена в ней (выдача в ЦBM, абонент 2 выдает массив ( или несколько слов) информации через блок 6 и коммутатор 10в регистр 9 обмена, а затем через коммутатор 15 и второй выход устройства - в первую ЦВМ или через третий выход устройства - во вторую ЦВМ. После окончания обмена с абонентом ЦВМ выдает в устройство 3 управляющий сигнал окончания обмена, который устанавливает канал (через который осуществляется обмен} в исходное состояние. Второй канал 5 работает аналогично первомукансшу 4. Схема 16 сравнения кодов адреса второго -кангша 5 сравнивает поступивший код адреса абонента в составе адрес-команды, принятой на регистр 9 обмена второго канала 5, с кодом адреса, находящегося на регистре 7 адреса первого канала 4. Если коды адресов не совпадают то второй канал 5 продолжает работу, если жвкоды адресов совпадают, то канал 5 приостанавливает свою работу до тех пор, пока канал 4 не заТкон чит обмен с абонентом по совпавшему адресу. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет устранить конфликт |Ные ситуации при обращении двух ЦВМ к одному абоненту и доступ любой ЦВМ к любому абоненту и тем самым повысить быстродействие. Формула- изобретения Устройство для сопряжения, содержащее два канала, каждый из которых содержит блок усилителей сигналов связи с абонентами, коммутатор, дешифратор адреса, регистр адреса, два элемента И, два триггера, регистр об мена, причем выходы дешифратора адреса канала соединены с первой группой входов коммутатора канала, групйа входов-выходов блока усилителей сигналов связи с абонентами каждого канала является соответствукядей груп пой входов-выходов устройства, negHвый выход регистра обмена канала-соединен с информационным входом регис тра адреса канала, первый выход пер-вого триггера канала соединен с первым входом первого элемента И канала первый выход второго триггера канала соединен с первым входом второго эле мента И канала, выход рег истра адреса подключен ко входу дешифратора адреса, отличающееся тем что, с целью повышения быстродействия, каждый канал содержит схему сра нения и дополнительный коммутатор, причем выход регистра адреса одного канала соединен с первым входом схемы сравнения другого канала, второй вход схемы сравнения канала соединен со вторым выходом регистра обмена канала, вьаход схемы сравнения канала соединен с управляющим входом регистра адреса канала, вторая группа вхо дов и группа выходов коммутатора канала соединены соответственно с груп пой выходов и группой входов блока усилителей сигнгшов связи с абонентами канала, выход и вход коммутатора канала соединены соответственно с первым входом и третьим выходом регистра обмена канала, второй вход и четвертый выход регистра обмена канала соединены с первыми информационными соответственно выходом и входом дополнитёльного коммутатора канала, второй и третий информационные входы дополнительного ксжмутатора первого канала являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства, второй и третий информационные входы дополнительного коммутатора второго кангша являются соответственно третьим и четвертым информационными входами устройства, второй и третий информёщионные выходы дополнительного коммутатора первого канала являются соответственно первым и вторым выходгши устройства, второй и третий информационные выходы второго канала являются соответственно третьим и четвертым выходами устройства, вторые входы первого и второго элементов И первого канала являются соответственно первым и вторым управляющими входами устройства, вторые входы первого и второго элементов И второго канала являются соответственно третьим и четвертым управляющими входа1иш устройства, выход первого элемента И канала соединен со входом второго триггера кангша, выход второго элемента И канала соединен со входом первого триггера канала, вторые выходы первого и второго триггеров канала соединены соответственно с первым и вторым управля сщими входами дополнительного колшутатора канала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 381074, кл.С Об F 3/04, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 526893, кл.а 06 F 3/04, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР 526894, кл.а 06 F 3/04, 1976 (прототип).