Устройство для сопряжения Советский патент 1982 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к вьиислительной технике и предназначено для сопряжения цифровых вычислительных машин (ЦВМ) в вычислительную систему.

По основному авт.св. 896613 известно устройство для сопряжения, .содержащее блок связи с машиной, первые вход и выход которого являются машинным входом - выходом устройства, вторые вход и выход соединены соответственно, с первыми выходом и входом накопителя, второй и трет1 й выходы и второй вход - соответственно с первым и вторым, входами и первым выходом блока управления, а третий вход - с первым выходом шиф.ратора служебных слов, преобразоват ль параллельного кода в последовательный, первый - четвертый входы и первый и второй выходы которого подключены соответственно ко второму выходу накопителя, выходу регистра кода запроса, второму выходу шифратора служебных слов, первому выходу и входу генератора синхроимпульсов и первому входу блока трансляции, первый выход которого соединен с первые входом преобразователя последовательного кода в параплельг(Ё1й, вторым ВХОДОМ и выходом подклю ченного соответственно к первому выходу генератора синхроимпульсов и первому входу блока дешифрации, первый, второй и третий выходы которого соединены соответстйенно с третьим входом блока управления и первьми входами таймера и формирователя сигнала обнуления,, выходом

10 подключённого к выходу обнуления устройства, а вторьм входом -.к выходу таймера и первому входу шифратора слежу бных слов, второй вход которого соединен с вторыми входами

15 накопителя, генератора синхроимпульсов и блока дешифрации, первь входом блока опроса и первьм выходом блока управления, вторым и третьим выходами подключенного соответст20венно ко второму и третьему входам блока опроса, а первым выходом и вторым входом - соответственно к первому и второму входс1М регистра кода запроса, выход которого соеди25нен с третьим входом блока дешифрации, и четвертый входом блока опроса, выход которого подключен к четвертому входу блока дешифрации, первый выход генератора синхроим30пульсов, соединен со входом таймера.

а второй выход и третий вход соотв,етственнр со входом и выходом счетчика разрядов, вторые и третьи входы и выходы блока трансляции являются соответственно первыми и вторыми входами и выходами устройства. Креме того, блок опроса содержит дешифратор адреса абонента, шифратор адреса-абонента, состоящий из группы шифраторов, элементы ИЛИ группы, генератор импульсов, узел синхронизации, регистр, регистр мае ки, деишфратор маски, регистр и счетчик абонента 1.

Недостаток известного устройства низкая надежность-, так как в нем отсутствует контроль канала связи в дежурном режиме работы, когда система включена и функционирует блок опроса, посылая служебные слова .Опрос в линии связи, а обмен информацией между ЦВМ в системе не производится. Возникшие в этом режиме в канале связи неисправности своевременнЪ необнаруживаются. Оперативный програ ип 1ный контроль путем обмена тестовой информацией может производиться только эпизодически, при этом эффективность использовани ЦВМ системы снижается. Непрерывная оценка состояния канала связи при этом виде контроля также отсутствуе Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок индикации и блок анализа состояния канала связи, включающий узел синхронизации, счетчик и триггер, причем первый и второй входы узла синхронизации соединены соответственно с первыми выходами генератора синхроимпульсов и блока дешифрации, первый и второй выходы - соответственно с первым и вторым входами счетчика,. а третий вход - с входом Исходное по включению питания устройства, третьим входом счетчика и первым входом триггера, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входам Норма и Брак блока индикации, а второй вход - к выходу счетчика.

На фиг.1 представлена структурна схема многомашинной системы и блоксхема устройства; на фиг.2 и 3 функциональные схемы блока опроса и . блока управления.

Система содержит устройства 1 для сопряжения, подключенные машинными входами-выходами 2 и 3 к соответствующим ЦВМ, а входами и выходами 4 и 5 - К линиям 6 и 7 связи. Каждое устройство 1 включает блок 8 связи с машиной, блок 9 управления, шифратор 10 служебных слов, регистр 11 кода запроса, генератор 12 синхроимпульсов, блок 13 дешифрации.

блок 14 опроса, счетчик 15 разрядов, накопитель 16, преобразователь 17 . параллельного кода в последовательный, преобразователь 18 последовательного кода в параллельный, блок

19 трансляции, таймер 20, формирователь 21 сигнала обнуления, блок 22 анализа состояния канала связи и блок 23 индикации.

Блок 14 опроса (фиг.2) содержит

0 шифратор 24 адреса абонента, состоящий из группы шифраторов 25, элементы ИЛИ 26 группы, генератор 27 импульсов, узел 28 синхронизации, регистр 29 маски, первый управляющий

5 вход 30, второй и четвертый входы 31 (останова) и третий вход 32 (пуска) блока опроса,выход 33 блока опроса, дешифратор 34 маски,регистр 35, счетчик 36 абонента-и дешифраQ тор 37 адреса абонента.

На фиг.1 обозначены также выход 38 обнуления устройства, узел 39 синхронизации, счетчик 40 и триггер 41, лампа 42 Норма и лампа 43

5 Брак блока.23 индикации, входы 44-46 узла 39 синхронизации и входы 47 и 48 блока 23 индикации, входы 49-51 и выходы 52-54 блока 9 управления.

Блок 9 управления (фиг.З) выполняет функции управления обменом информацией и содержит узел 55 управления Накопителем, регистр 56 прерываний, регистр 57 микроопераций, формирователь 58 управляющих сигналов, обмена информацией устройства для сопряжений (УС) с ЦВМ, формирователь 59 служебного слова Квитанция .

Узел 55 состоит из счетчика 60

0 слов, счетчика б1 количества полных макрослов, триггерных регистров 62 и 63 к коммутатора 64.

Устройство работает следующим образом.

5 ЦВМ системы, выходящая на обмен, выставляет через блок 8 служебное слово Запрос в регистр 11. в формате служебного слова содержатся адреса, присвоенные ЦВМ и устройством 1 для сопряжения (УС) запросчика и ответчика, код команды, признак служебного слова.

В одном (любом) из устройств 1 включен блок 14, который циклически вьдает в линию связи служебные слова Опрос, осуществляя последовательней опрос регистров 11, начиг ная с первого УС, путем последовательной смены адресов абонентов в этих служебных словах. При этом каж0дому комплекту (ЦВМ и УС) заранее присваивается адрес с помощью переключателей блока 13, который анализирует адреса и служебные слова.

При опросе регистра 11 осуществ1ляется считывание слова Запрос в линии 6 и 7 связи через преобра-зователь 17 и блок 19. УС-ответчик которому адресован Запрос, принимает Запрос через блок 19 и преобразователь 18, производит анаСлужебноелиз признака слова. кода команды и адреса и, в случае Запроса принадлежности к данном классу, транслирует его через блоки 9 и 8 в ЦВМ в виде сигнала прерывания. Одновременно считанный Запрос останавливает блок 14 и посту пает в блок 13 дешифрации устройств запросчика, где дешифруется, и сигн с выхода блока 13 включает отсчет времени в таймере 20. Таймер 20 предварительно настраи вается на время, большее времени самого продолжительного сеанса обме на. После получения Запроса ЦВМответчик в случае неготовности к обмену выдает по адресу ЦВМ-запросчика служебное слово Занято, которое аналогично другим служебным словам по линиям связи, а затем по каналу служебных слов УС-запросчика поступает в ЦВМ-запросчик. Кроме того, служебное слово За нято дешифруется блоком 13 дешифрации устройства для сопряжения запросчика, и сигнал с выхода этого блока прекращает отсчет времени в таймере 20, устанавливая его в исходное состояние. Затем ЦШ-запросчик Еыдает служебное слово Пуск :,ля запуска блока 14. Если ЦЕМответчик готова к обмену, то, получив Запрос, она выдает служебное слово Ответ в адрес ЦВМзапросчика, которое передается, обрабатывается аналогично другим служебным словам и поступает в ЦВМ-запросчик в виде сигнала прерывания. После получения Ответа обмен между парой указанных ЦВМ считается установленным, и ЦВМ-запросчик выдает в ЦВМ-ответчик массив управляющих слов. Остальные ЦВМ комплекса в это время информацией не обмениваются. Массив управляющих слов передает ся в линии 6 и 7 связи по информационному каналу УС-запросчика: вход 2, блок 8, блок 9; накопитель 16, преобразователь 17, блок 19; при этом часть слов этого массива используется для настройки блока 9, фиксируя в нем объем передаваемой информации в массиве управляющих слов, количество передаваемых часте (макрослов) в информационном массив и объем передаваемой информации в последнем неполном макрослове. Блок 9 формирует сигнал в ЦВМ для прекра щения обмена и организует выдачу этого массива в линии6 и 7 связи через накопитель 16, преобразователь 17, блок 19. При выдаче информационных и служебных слов используются генератор 12 и счетчик 15, который осуществляет отсчет бит информации в слове Из линий 6 и 7 связи массив управляющих слов поступает в ЦВМответчик по информационному каналу УС-ответчика; блок 19, преобразователь 18, блок 9, накопитель 16, блок В, выход 3. При этом аналогично описанному выше осуществляется настройка блока 9 и формирование им сигнала для возобновления обмена с ЦВМ по цепи блоки 9,8 и выход 3. Аналогично обмену массивом управляющих слов осуществляется обмен макрословами информационного-массива, причем повышение скорости обмена достигается за счет одновременной записи одного макрослова из ЦВМ-передатчика в накопитель 16 УС-передатчика и чтения в ЦВМ-приемник другого макрослова из накопителя 16 УС-приемника. Например, ЦВМ-передат- чик выдает первое макрослово в накопитель УС-передатчика. После заполнения накопителя ЦВМ-передатчик прерывает обмен. Затем .первое макрослово перекачивается в накопитель УС-приемника. После заполнения накопителя УС-приемника и очистки накопителя УС-передатчика по сигналам с блоков 9 этих УС производится Запись второго макрослова .в накопитель УС-передатчика и чтение первого макрослова из накопителя УСприемника. После записи второго макрослова блок управления УС-передатчика формирует сигнал готовности к выдаче второго макрослова в УСответчик . После чтения первого макрослова УС-приемник с помощью блока управления и шифратора 10 формирует и выдает в УС-передатчик служебное слово Квитанция. По совпадению поступления этого служебного слова и сигнала готовности к выдаче макрослова блок 9 УС-передатчика организует выдачу второго макрослова в УС-приемник. Обмен при таком построении системы возможен как отдельные словами, так и любым заданным количеством макрослов. Формирование контрольных разрядов, контроль по модулю 2 и контрольной сумме В1эзложен на ЦВМ-системы. В случае обнаружения ошибки в передаваемой информации ЦВМ-приемник формирует и выдает служебное слово Брак, и сеанс обмена повторяется. После окончания сеанса обмена ЦВМ-приемник выдает служебное слово Конец обмена , которое, поступая в блок 13 УС-запросчика, дешифруется, и сигнал с выхода этого блока останавливает отсчет времени в таймере 20. Затем ЦВМ-приемник выдает служебное слово Пуск , по которому запускается блок 1.4. Запроса Если после выдачи включения таймера 20 ответные служебные слова Занято или Конец обмена в УС-эапросчик не поступаю таймер 20 по истечений времени отсчета вьщает сигнал вначале в формирователь 21, а затем в шифратор 10, который формирует служебное сло во Брак по отсутствию реакции . Формирователь 21 вьщает сигнал обнуления, который поступает на выход 38 и устанавливает все блоки УС-эапросчика в исходное состояние обеспечивая прохождение служебного слова Брак по отсутствию реакции в ЦВМ-запросчик (в случае сбоя в УС-запросчика). Затем ЦВМ-запросчик выдает служебное слово Брак по отсутствию реакции в ЦВМ-ответчик по каналам служебных слов УС-запросчика, УСответчика и линии связи аналогично передаче других с хужебных слив. После поступления этого служебного слова в блок 13 УС-ответчика блок 13 организует через формирова тель 21 выход 38 установку блоков УС-ответчика в исходное состояние, обеспечивая прохождение служебного слова Брак по отсутствию реакции в ЦВМ-ответчик (в случае сбоя в УС-ответчика). Затем ЦВМ-эапросчик выдает служебное слово Пуск и повторяет обмен с данным абонентом Режим программной перестройки вычислительной системы из централи зованной в децентрализованную и обратно осуществляется с помощью служебного слова Маска, которое может вьщаваться в блок 14 любой из ЦВМ комплекса. При этом после поступления во все УС системы сигнала Исходное или после окончания очередного сеанса о бмена и выдачи ЦВМ-приемником служебного слова Конец обмена ЦВМ (любая, задан ная програм1 1Ой) формирует и выдает в -блок 14 служебное слово Маска с адресом комплекта (ЦВМ, УС), который не должен опрашиваться. Адресная часть указанного Служебного слова по входу 30 поступает в регистр-|29, дешифруется дешифратором 34, и сигнал с выхода этого дешифратора запоминается на регистре 35, блокируя вход соответствующего ши-фратора 25. Адреса комплектов, заданные в. служебном слове Опрос , формируются и циклически выдаются с помощью генератора 27, узла 28 синхро низации, счетчика 36, дешифратора 37, шифратора 24 и элементов ИЛИ 26 в случае, когда маскируются все адреса, кроме одного, ЦВМ, которой присвоен немаскированный адрес, становится центральной (ей .присваивается высший приориТГет). Возможна централизация (присвоение высшего приоритета) группы ЦВМ по отношению к другой группе путем маскирования части адресов (ЦВМ) с равноприоритетной дисциплиной обслуживания в порядке опроса в пределах этих групп. Переход системы в дежурный режим работы канала связи осуществляется после включения питания системы, по которому формируется и.поступает в блок 22 анализа состояния канала связи по входу 46 сигнал Исходное по включению питания , и пуска блока 14 опроса (в любом из устройств сопряжения системы). При этом сигнал Исходное по включению питания , поступая в узел 39 синхронизации, блокирует поступление сигналов с генератора 12 синхроимпульсов.на вход счетчика 40,обнуляет счетчик 40 и устанавливает в исходное состояние триггер 41.На блоке 23 индикации загорается лампа 42 индикации Норма. Пуск блока 14 производится вручную от кнопки на блоке 14 либо подачей от любой из ЦВМ служебного слова Пуск В этом случае елужебное слово Опрос поступает из линий 6 или 7 связи через б.поки 19, 18, 13 на вход 45, если блок 14 опроса включен не в рассматриваемом УС, или от блока 14 опроса через блок 13 на вход 45, если блок 14 включен в рассматриваемом УС. По поступлении сигнала Опрос с выхода блока 13 на вход 45 производится обнуление узла 39 синхронизации и счетчика 40, а затем включение узла 39, и счетчик начинает заполняться импульсами, поступающими с выхода генератора 12 синхроимпульсов. Время заполнения счетчика 40 при этом должно быть значительно большим периода поступления служебных слов Опрос и превышать время самого продолжительного сеанса связи. При соблюдении этого условия, отсутствии неисправностей в канале связи и правильном функционировании системы переполнение счетчика 40 не происходит, и лампа 42 индикации Норма постоянно горит. При возникновении неисправности в канале связи прекращается поступление сигналов Опрос в блок 22 соответствующего УС счетчик 40 переполняется и переключает триггер 41 в состояние . На блоке 23

загорается лампа 43, что свидетельствует о наличии неисправности в канале связи.

. Следует отметить, что контролем охватываются те участки и узлы канала связи, по которым при данном подключении УС и включении блока опроса, поступают служебные слова Опрос,

При поочередном включении блоков 14 опроса в УС, расположенных на концах линии связи, обеспечивается полный контроль линий связи и ряда узлов каждого УС.

Блок 9 управления работает следующим образом (фиг.З).

В режиме передачи служебных слов из ЦВМ через устройство в линию связи служебные слова Занято, Ответ, Конец обмена , Брак, Маска и Пуск поступают по входу 50 в регистр 57, который осуществляет распределение и выдачу сигналов управления, формируемых из служебных слов.

При этом служебные слова Занято , Ответ, Конец обмена , Брак, .Маска и Пуск, выдаваемые в линию связи, поступают с выхода регистра 57 по выходу 52 в блок 10, где производится преобразование формата служебных слов в формат, принятый в линии связи.

Служебные слова Пуск и Маска, предназначенные, для использования в УС-передатчике служебных слов (в случае работы блока опроса 14 в УС-передатчике), выдаются в виде сигнала (Пуск) по выходу 5 для запуска блока 14 и по выходу 52 (Маска) для управления блоком 14 при задании приоритета на обмен информацией в системе ЦВМ.

В режиме передачи служебных слов из линии связи через УС в ЦВМ (УС-приемник служебных слов) служебные слова Занято, Ответ, Конец обмена , Брак, и сигналы прерывания с выхода блока 13, содержащего дешифратора признака служебного слова или информации, кода команды и адреса, поступают по входу 51 в регистры 56 и 57, а затем выдаются в ЦВМ по выходу 52.

. В режиме передачи служебных слов Пуск , Маска из линии связи указанные служебные слова поступают через блок 13 без анализа адреса назначения (так как в системе одновременно может быть включен только один блок 14 опроса).

В блоке 9 формирование и выдача сигналов управления по этим служебным словам осуществляется аналогично описанному выше.

В режиме передачи массива управляющих слов (МУС) и макрослов информации из ЦВМ через УС в линию

связи информация поступает по входу 49. При этом несколько слов МУС используется для настройки узла 55 управления накопителем. Первое слово, определяющее количество слов в МУС, в виде дополнительного кода (уставки) поступает в триггерный регистр 62, а затем переносится в счетчики 60 слов. Счетчик 60 служит для выбора адресов ячеек нако0пителя 16 при записи и считывании информации. Второе слово МУС, определяющее количество слов в последнем неполном макрослове информации, в виде дополнительного кода заносится в триггерный регистр 63.

5 При записи и считывании этого макрослова информация из регистра 63 переносится в счетчик 60.

Третье слово МУС заносится в счетчик 61, который служит для отс0чета количества заданных полных макрослов.

Коммутатор 64 управляет занесением уставок в регистры и счетчик 60 в требуемые моменты времени (при

5 записи и считывании информации) и в счетчик 61, управляет подачей счетных импульсов на вход счетчика 60 и выдачей с регистра 62 первого слова МУС по выходу 52 в накопи0тель 16 в момент настройки счетчика 60 по первому слову. Начиная со второго слова МУС, счетчик 60 управляет записью информации в накопитель. Сигналы переполнения со счет5чиков 60 и 61 поступают на формирователи 58, 59, которые служат соответственно для формирования и выдачи по выходу 52 сигналов начала и окончания обмена макрословами информации УС со своейцам (при

0 условии готовности ЦВМ к обмену, информацией после приема или вьщачи служебного слова Ответ , когда связь между парой ЦВМ считается установленной) и служебного слова

5 Квитанция.

В режиме передачи МУС и макрослов информация из линии связи через УС в ЦВМ блок 9 функционирует аналогично описанному выше с той

0 разницей, что информация передается без преобразований через блок 13 и поступает в блок 9 по входу 51, а выдается в ЦВМ с другого выхода накопителя 16. Выбор направления об5мена информацией осуществляется регистром 57, который переключает выход накопителя на одно из двух. направлений (выдача в ЦВМ или в линию связи),

0

Определение направления обмена производится путем анализа направления поступления служебного слова Ответ (по входу 50 или 51).

В режиме выдачи служебного сло5. ва Опрос из УС в линию связи

указанное слово формируется блоком 14 опроса этого УС, передается по цепи: выход 33, блок 13, вход 51, блок 9, выход 52, регистр 11 или блок 10 (в зависимости от адреса назначения опроса) преобразователь 17, блок 19.

В режиме передачи служебного слова Опрос из линии связи в У указанное слово поступает по цепи: блок 19, преобразователь 18, блок 13, вход 51, блок 9, выход 52, регистр 11.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить опертивный непрерывный контроль канала связи группы ЦВМ в дежурном режиме работы, когда система включена, а обмен информацией между ЦВМ в системе не производится,:

Такой контроль дополняет оперативный аппаратный контроль (контроль по отсутствию реакции ) и оперативный программный контроль (путем Обмена тестовой информацией так как осуществляется в то время, когда указанные виды,контроля не действуют. Это обеспечивает своевременное обнаружение отказов и повышает надежность устройства.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения по авт.св. 896613, отличающееся тем, что, с целью повышениянадежности устройства, в него введены блок индикаций и блок анали.за состояния канала связи, включающий узел синхронизации, счетчик и триггер, причем первый и второй входы узла синхронизации соединены соответственно с первыми выходами генератора синхроимпульсов и блока дешифрации, первый и второй выходы соответственно с первым и вторым входами счетчика, а третий вход с входсм Исходное по включению питания устройства, третьим входом счетчика и первым входом триг гера,первый и второй выходы которого подключены соответственно к входам

Норма и Брак блока индикации, а второй вход к выходу счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 896613, кл. G 06 F 3/04, 1979 (прототип). oJJ