Устройство для передачи и приема информации Советский патент 1982 года по МПК G08C19/28 

I

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для передачи данных и связи с управляющим вычислительным устройством, может быть использовано в различных системах сбора и обработки информации V. в системах управления рассредоточенными объектами.

Известно устройство для передачи и приёма дискретных сигналов, -содержащее накопители - повторители, кодирующий и декодирующий блоки, элементы задержки, элемент памяти, блоки сравнения, блоки сложения, регистры, блоки памяти, элементы управления t И .

Данному устройству присущи недостатки, определяемые СЛОУКНЫМ аппаратурным решением и методами защиты.

Известно устройство для передачи данных, содержащее блоки, автономного контроля, блоки согласования, блоки помехоустойчивого кодирования, узлы задер : ки, линейные блоки, блок

занятости, блок признака сообщения, дешифратор символов, блок памяти, элементы И и ИЛИ, дешифратор адреса 2 .

Однако известное устройство не позволяет организовать магистральную структуру линии передачи информации между вычислительными устройствами. Кроме того, в нем не обеспечивается сквозной контроль передава

10 емой информации. Так, сбой в работе при выдаче информации может быть обнаружен -только в приемном конце линии связи.

Наиболее близким по технической

IS сущности к предлагаемому является устройство для передачи и приема информации, содержащее на пункте управления формирователь команд, выход которого подключен к Глоку .управле20ния, выход блока управления через формирователь синхроимпульса соединен с первым входом линейного блока, I подключённого к линии связи с контролируемыми пунктами, на каждом из которых к линии связи подключен выход линейного блока, выход формирова теля (дешифратора) команд соединен со входом блока управления, один выход которого через блок выделения синхроимпульса подключен к первому входу линейного блока. Кроме того, пункт управления и контролируемые Пункты содержат преобразователь последовательного кода и корреляционный код, преобразователь корреляц.ионного кода в последовательный код, блок контроля достоверности информации, выходы каждого из которых подключены к выходам блока управления, входы соединены с соответствующими выходами линейного блока З. Однако в известном устройстве не возможно контролировать информацию во время передачи в линию связи, та как контроль переданной информации осуществляется только при приеме ее на другом конце линии, связи . . Кроме того, в этом устройстве от сутствует возможность организации магистральной структуры линии переда чи информации между вычислительными устройствами, что ограничивает область применения устройства. Цель изобретения - расшире ние об ласти применения устройства. Поставленная цель достигается тем что в известное устройство для пере дачи и приема информации, содержащее блок управления, первый выход которого соединен с первым входом блока кодирования, второй выход блока упра ления соединен с первым входом перво регистра сдвига, выход которого соединен со вторым входом блока кодиро вания, выход которого подключен к каналу связи и через линейный блок соединен со входом блока контроля кода и первым входом блока управления , третий выход блока управления соединен с первым входом блока выдачи сигналов запроса, дешифратор команд, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вто рым входом блока управления и первым входом первого триггера блокировки сигналов запроса, выход которого соединен со вторым входом блока выдачи сигналов запроса, введень второй реТистр сдвига, второй триггер блокировки сигналов запроса, блок формирователей управляющих сигналов прием передачи, блок сравнения кодов адресов и интерфейсная магистраль, к которой подключены первые вход и выход блока формирователей управляющих сигналов приемо-передачи, первый вход и третий выход дешифратора команд и выход блока выдачи сигналов запроса, четвертый выход дешифратора команд соединен с первым входом триггера блокировки сигналов запроса, выход которого соединен с третьим входом блока выдачи сигналов запроса, четвертый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, выход блока управления соединен с первым входом второго регистра сдвига, второй вход которого соединен с выходом линейного блока, выход второго регистра сдвига соединен через блок сравнения кодов адресов с третьим входом блока управления и непосредственно со вторым входом блока формирователей управляющих сигналов приемо-передачи, третий вход которого соединен с выходом блока контроля кода, второй выход блока формирователей управляющих сигналов приемопередачи соединен со вторыми входами первого регистра сдвига и триггеров блокировки сигналов запроса. На чертеже представлена блок-схема устройства. Схема содержит блок 1 формирователей управляющих сигналов приемопередачи, осуществляющий параллельное двунаправленное формирование сигналов для приема и передачи данных; дешифратор 2 команд, осуществляющий прием кода команды, для организации различных режимов работы устроистза, блок 3 выдачи сигналов запроса, выполненный,например на элементе И - ИЛИ и осуществляющий выдачу сигналов запроса связи приема и передачи, блок А сравнения кодов адресов, реализованный на г-(ультиплексоре, и позволяющий осуществить выбор данного устройства из группы устройств, параллельно подключенных k каналу связи, блок 5 управления, организующий работу всех блоков согласно алгоритма, определяемого режимом работы устройства, триггеры 6 и 7 блокировки сигналов запроса, служащие для блокирования сигналов запроса связи приема и передачи, формируемых блоком 5 управления, блок 8 контроля кода, осуществляющий контроль корреляционного кода и длины . посылки, регистры 9 и 10 сдвига, слуи преобразования

жащие для хранения в последовательный параллельного кода 10 и последовательного в параллель- ный 9, блок 11 кодиров ия, осуществляющий формирование служебных и корреляционного кодов, линейный блок 12 приема, предназначенный для приема последовательной информации, принимаемой из канала 13. связи в корреляци онном коде, и ее преобразования в последовательный код. Канал 13 связи представляет двухпроводную линию, интерфейсная магистраль 14, представляющая набор шин информационных адресных .и управляющих сигналов, слу- 15 жит для связи устройства,с управляю щими или другими устройствами, подключенными к данной магистрали. Управление устройством осуществляется от интерфейсной магистрали 1, к ко торой подключается управляющее вычислительное устройство (не показано) . Предлагаемое устройство работает в Следующих режимах: блокировка запросов связи приема и передачи, передача информации на функциональный блок, прием информации из функционального блока. Под функциональным блоком понима ется блок, выполняющий функции управления устройством для передачи приема информации, ввода - вывода или обработки информации, и подключается к соответствующей интерфейсной магистрали. Выбор режимов рабо устройства осуществляется от управляющего вычислительного устройства через интерфейсную магистраль k в блок 11 формирователей, что благода ря наличию двунапрайленных шин для приема и выдачи информации, позволи ло создать достаточно гибкую магист раль . 3 каждом режиме работы обмен информацией осуществляется по циклам, количество которых определяется длиной передаваемого (принимаемого) массива. В конце ка хдого цикла формируется сигнал запроса связи приема или передачи, пocтyпaющи на интерфейсную магистраль lU.Каждый цикл состоит из тактов, в течение одного такта принимается или переда ется один бит информации. Синхронизация в режиме приема- осуществляется стартовым импульсом, поступающим из канала 13 связи, передначалом каждого цикла с длительностью, равной длительности такта. Передаваемая информация не должна иметь постоянной составляющей, для этого перед началом цикла осуществляется разряд .двухпроводной линии. Кроме того, передача информации производится кор-. реляционным кодом, повышающим достоверность передав.аемой- информации и сводящим постоянную составляющую к нулю,

В режиме Блокировка передачи и приема управляющее вычислительное устройство с интерфейсной магистрали 1 выдает командное слово на вход дешифратора 2 команд, в котором определяется адрес блокировки приема или передачи, и в блок 5 управления выдается сигнал разрешения прохождения запроса связи приема или передачи. С выхода дешифратора 2 команд сигнал поступает на вход выбранного триггера б или 7. При наличии сигнала поступающего с выхода блока 1 на входы триггеров 6 и 7, на выходе соответствующего триггера формируется сигнал блокировки приема или передачи . Этот сигнал поступает на вход блока 3, на другой вход которого поступает также запрос приема или запрос передачи, сформ1 рованный блоком 5 управления. Блок 3 выдает в интер 5)ейсную магистраль 1 сигналы наличия или отсутствия запроса связи передачи или приема. В режиме Передача информации на функциональный блок с интерфейсной . магистрали k управляющее вычисли- , тельное устройство выдает командное слово на дешифратор 2 команд, который формирует сигнал разрешения для выдачи данных или команды в блок 5 управления. Блок 5 управления формирует код операции и разрешения на выгрузку сдвигового регистра 10 данными, поступающими из интерфейсной магистрали 1 через блок 1 на вход регистра 10. Кроме того, блок 5 управления формирует импульсы сдвига для преобразования параллельного кода, поступающего на вход регистра 10, в последовательный код на его выходе , С выхода регистра 10 информация поступает на вход блока 11 кодирования, осуществляющего формирование служебного и корреляционного кодов в соответствии с сигналом блока 5 управления , который определяет протокол информационного или командного слова; G выхода блока 11 кодирования информация в корреляционном последовательном коде передается в канал 13 связи. Одновременно с этим блок 5 управления формирует сигнал запроса связи передачи, блокируемый триггером 6, и через блок 3 выдает в интерфейсную магистраль 1.

Работа устройства при формировании сигнала запроса аналогична работе, описанной в режиме Блокировка приема и передачи. При этом особенностью данного устройства является наличие второго регистра 9 сдвига, на который через линейный блок 12 поступает информация, переданная в канал 13 связи. Это дает возможность контролировать передаваемую информацию путем сравнения ее в управляющем вычислительном устройстве.

В режиме Прием информации от функционального блока ине юрмация, принятая из канала 13 связи и содержащая стартовую посылку, код операции и восемь информационных бит, разделяется на командное и информационное слова в зависимости от кода операции .

При приеме командного слова младшие три разряда информации представляют собой код адреса функционального блока, с которым необхо цимо уС тановить связь. Принятая информация из канала 13 связи через блок 12 поступает на вход блока 5 управления, вход регистра 9 и вход блока 8 контроля. Блок 5 управления после получения стартовой посылки вырабатывает сигнал, разрешающий занесение инфор.мации в регистр 9, который преобразует последовательный код в параллельный, и через блок 1 информация поступает в интерфейсную магистраль 1.

При приеме командного слова младшие три разряда информации с выхода регистра 9 поступают на вход блока А, в котором происходит сравнение принятого кода с адресом, присвоенным данному функциональному блоку. При совпадении кодов блок k выдает сигнал, поступающий на блок 5 управления, который формирует сигнал запроса связи приема, поступающий в блок 3, и подготаалива1 т устройство для приема данных. Блокировка сигналэ запроса связи приема происходит аналогично описанному в режиме Блокировка приема и передачи.

Одновременно принятая информация поступает на вход блока 8 контроля кода, в котором происходит контроль корреляционного кода и длины посылки и формируется код слова состояния, который через блок 1 поступает на информационные шины интерфейсной магистрали 1.

Анализируя код слова состояния, управляющее вычислительное устройств может повторить цикл связи.

Предлагаемое устройство позволяет организовать магистральную структуру линии передачи информации между вычислительными устройствами, что значительно снижает аппаратурные затрат осуществляет оперативный контроль передаваемой информации на передающем конце канала связи с целью обнаружения сбоя .при передаче, что значительно повышает достоверность приема передаваемой информации. Применение в устройстве блокировки сигналов запроса связи, приема и передачи расширяет его область применения в работе с управляющими вычислительными устройствами, реализованными на самой современной элементной базе(микропроцессорах, больших интегральных схемах) с высоким быстродействием. Применение устройства позволяет повысить точность контроля при передаче информации и создать различные аппаратные средства контроля управления рассредоточенными объектами.

Например, при заданной максимальной удаленности устройства от управляющего вычислительного устройства 3 км, максимальном числе устройств восемь штук и их парной связи при радиальной структуре общая длина соединительного кабеля составила бы (по биноминальному коэффициенту) : I 3С| 84км. При магистральной структуре при тех же восьми элементах длина кабеля составит: 8 3 км. С учетом стоимости кабеля ТВС-Т 20x2x0,5 230 руб за 1 км и стоимости земельных работ по прокладке кабеля 23,2 коп за 1 м экономический эффект составит . 27 тыс.руб.

Годовой экономический эффект при выпуске устройств 100 шт составит:

27 100

тыс.руб. 8

формула изобретения Устройство для передачи и приема 1информации, содержащее блок управления, первый выход которого соединен с первым входом блока кодирования, второй выход блока управления соединен с первым входом первого регистра , выход которого соединен со вторым входом блока кодирования, выход которого подключен к каналу связи и через линейный блок соединен со входом блока контроля и первым входом блока управления, третий выход блока управления соединен с первым входом блока выдачи сигналов запроса, дешифратор команд, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым входом блока управления и первым входом первого триггера блокировки сигналов запроса выход которого соединен -со вторым входом блока выдачи сигналов запроса отличающееся тем, что с целью расширения области применения устройства, в него введены второй регистр сдвига, второй триггер блокировки сигналов запроса, блок формирователей управляющих сигналов при емо-переДачи, блок сравнения кодов адресов и интерфейсная магистраль, к которой подключены первые вход и вь1ход блока формирователей управляющих сигналов приемо-передачи, первы вход и третий выход дешифратора кот манд и выход блока выдачи сигналов запроса, четвертый выход дешифратора команд соединен с -первым входом триггера блокировки сигналов запроса, которого соединен с третьим входом блока выдачи сигналов запроса, четвертый вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, пятый выход блока управления соединен с первым входом второго регистра сдвига, второй вход которого соединен с выходом линейного блока, выход второго регистра сдвмга соединен через блок сравнения кодов адресов с пятым входом блока управления и непосредственно со вторым входом блока формирователей управляющих сигналов приемо-передачи, третий вход которого соединен с выходом блока контроля кода, второй выход блока формирователей управляющих сигналов приемопередачи соединен со вторыми входами первого регистра сдвига и триггеров блокировки сигналов запроса. . Источники информации, принят.ые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 08 С 19/28, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР N 651395, кл. G 08 С 19/28, 1977. 3.Авторское свидетельство СССР 598110, кл. G 08 С 19/28, 1976 (прототип).