CN1020311C

CN1020311C - 计算机机群数据处理记录系统

Info

Publication number: CN1020311C
Application number: CN 90104892
Authority: CN
Inventors: 马燕生; 许立群
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-01
Filing date: 1990-08-01
Publication date: 1993-04-14
Anticipated expiration: 2005-08-01
Also published as: CN1051256A

Abstract

本发明涉及一种计算机机群数据处理记录系统，是由一台数据集中处理机带一台打印机对多台计算机数据实行集中管理记录，适用于工业过程控制等领域。

Description

本发明涉及一种计算机机群数据处理记录系统，适用于工业过程控制等领域。

在工业过程控制中使用多个计算机进行控制或巡回检测的智能化仪表，有必要使用上一级计算机进行数据的处理和管理，在专利文献检索中，欧洲专利EP007404中公开了一种“数据处理系统”，它是以总线方式实现主机对分机的数据处理，中国专利CN86106472A中公开的“呼应式开关量传输接口系统”，实际上亦为一种总线式工作方式，其目的在于用最少量的电缆实现对数量极多而分布面积又广的数据点的采集和控制。这种工作方式需要较复杂的硬件支持及软件设计，对于近距离系统（如在同一室内）造成不必要的浪费。在近距离的多回路控制或多回路检测中，如果使用一台计算机，采取增加控制路数的方法，也是可行的，但这样一来，系统的某一部分发生故障，将影响到整个系统的工作，因此在控制回路数较多的场合，就需要采用多台计算机工作，且各计算机的工作是相互独立的，在要求作数据记录的情况下，就有必要将各计算机的数据集中处理记录，而不必每台计算机各自带有记录设备。

为解决上述问题，本发明的任务是提供一种适用于较近距离的、系统可靠性高、独立性强、制作成本低、可将多台计算机数据集中处理，一并打印的计算机机群数据处理记录系统。

为完成上述任务，本发明采用了“一对一”、“单向”、“并行”的传输方法，其步骤是：首先每台计算机有约定相同的数据格式和数据脉冲宽度，并设有并行输出接口，每台计算机按规定时间间隔发送数据流，数据流的发送与数据集中处理机是否接收无关，各台计算机的数据发送是相互独立、彼此不同步的，为在无同步信号的情况下判断各台计算机数据流的起始点及字节变化情况，设定每台计算机所发送的数据流的格式为：数据流的第一字节为起始标记特征字，该字节的起始标记特征位为有效;以后的每一字节里起始标记特征位为无效，且设定某一位为字节更新码位，每一字节的更新码位值均为对上一字节的更新码位值求反获得，即数据流的格式为从第二字节起每一字节里规定有起始标记特征位、字节更新码和所要发送的数据三部分。其次，数据集中处理机在接收数据时，先由数据集中处理机中中央处理器（以下简称CPU）按命令选中接收哪一台计算机的数据，然后判断接收到的数据是否为数据流起始标记特征字，待出现起始标记特征字，将其后的数据存入数据区并计数，根据字节更新码来判断是否为一个新的数据字节，如此接收、判断直到达到数据长度设定值为止，选中的第一台计算机数据被接收完毕，CPU再选择接收下一台计算机的数据，待所要求的各计算机的数据均接收完毕，经数据集中处理机统一处理后，按输出命令及程序所给出的格式在打印机上打印出来。按照上述方法所建立的计算机群数据处理记录系统，是由至少两台计算机、一台数据集中处理机及一台打印机组成，其中每一台计算机都有一个并行输出接口，分别通过传输通道与数据集中处理机中相应地址的数据接收口相连，数据集中处理机中还设有一个打印机接口，用以控制驱动并行打印机。数据集中处理机是由CPU、译码器、程序区、数据区、中断源、数据接收口、操作输入口、校时输入口、时钟电路、复位电路及打印机接口等部分组成。

本发明对近距离内计算机机群数据实行集中处理、打印，节省了打印机，整个系统只需一台打印机;数据传输采用独立、并行、单向传输，提高了系统的可靠性，降低了元器件成本，简化了程序，且使得计算机发送数据与数据集中处理机是否接收无关;设定数据流起始标记特征字及字节更新码，保证了数据传输的准确无误。

以下结合附图对本发明作进一步地描述：

图1为计算机机群数据处理记录系统框图。

图2为计算机发送数据的逻辑框图。

图3为各计算机约定相同的数据格式示意图。

图4为计算机发送数据时其内部数据传送示意图。

图5为数据集中处理机接收数据的主程序逻辑框图。

图6为主程序中“按命令接收数据及数据处理”的子程序逻辑框图。

图7为“接收数据”子程序逻辑框图。

图8为数据集中处理机接收数据时其内部数据传送示意图。

图9为中断服务子程序逻辑框图。

图10为数据集中处理机电路原理示意图。

现在我们以一台数据集中处理机带三台计算机为例，说明整个系统的结构及工作步骤。如图1所示，本系统是由三台计算机1A、1B、1C、一台数据集中处理机3及一台打印机4构成的，其中每一台计算机1A、1B、1C都有一个并行输出接口分别通过传输通道2A、2B、2C与数据集中处理机3中相应地址的数据接收口5A、5B、5C相连，数据集中处理机3中还设有一个打印机接口16，整个系统的工作方法是：

-首先每台计算机有约定相同的数据格式和数据脉冲宽度，如图3，设定每台计算机所发送的数据流的格式为：数据流的第一字节为起始标记特征字，该字节的起始标记特征位17为有效;以后的第一字节里起始标记特征位17为无效，且设定某一位为字节更新码位18，每一字节的更新码位值均为对上一字节的更新码位值求取获得，即数据流的格式为从第二字节起每一字节里规定有起始标记特征位17、字节更新码18和所要发送的数据19三部分。计算机发送数据时，如图2，每台计算机1A、1B、1C当它的发送数据时间到，就分别发送约定相同数据格式和数据脉冲宽度的数据流，在发送起始标记特征字17的同时使指针指向数据区起始处，判断数据脉冲宽度到否，如答“NO”，则保持原输出字节值，继续判断数据脉冲宽度到否，如答“Yes”，如图4，则取数据区指针处字节低四位放入指定发送数据字节单元20低四位，对所指定的发送数据字节单元20的更新码位18求反，表示将要输出的数据是一个新的字节，然后输出指定发送数据字节单元20的数据，再判断数据脉冲宽度到否，如答“NO”，则保持原输出字节值，继续判断数据脉冲宽度到否，如答“Yes”，如图4，则取数据区指针处字节高四位放入指定发送数据字节单元20低四位，并对其字节更新码位18求反。然后输出指定发送数据字节单元20的数据，上述两步传输是将一个八位数据字节拆成四位一传输，以便为起始标记特征字位17、字节更新码18保留必要的位置，接着再判断数据脉冲宽度到否，如答“NO”，则保持原输出字节值，继续判断数据脉冲宽度到否，如答“Yes”，则调整数据区指针，判断数据区结束否，如答“NO”，则继续发送数据区指针处字节，如答“Yes”，则计算机发送过程结束。在整个发送过程中，各台计算机1A、1B、1C的数据发送是相互独立、彼此不同步的。

-其次，如图10，数据集中处理机3在接收数据时，先由CPU6按命令选中接收哪一个数据接收口的数据，然后判断接收到的数据是否为起始标记特征字17，待出现特征字，将其后的数据存入数据区8并计数;根据字节更新码18来判断是否为一个新的数据字节，如此接收、判断直到达到数据长度设定值为止;选中的第一个数据接收口的数据被接收完毕，CPU再选择接收下一个数据接收口的数据，待所要求的数据均接收完毕，经数据集中处理机统一处理后，按输出命令及程序所给出的格式在打印机4上打印出来，根据上述接收方式而设计的逻辑框图如图5、图6、图7、图9所示，图5为接收端工作主程序框图，开机后，关中断，进行系统初始化、打印控制初始化、然后开中断，等中断，此时如有中断源请求就执行中断服务程序，接着查打印命令到时否，如答“NO”，则继续等待，如答“Yes”，则调“按命令接收数据及数据处理”子程序，最后将接收并经过处理的数据按命令预定格式打印出来，然后继续等中断，重复上述过程。主程序中“按命令接收数据及数据处理”子程序如图6所示，CPU先到操作输入单元取打印命令，根据打印命令判断计算机1A打印否，如答：“Yes”，则将指针指向数据区中指定存放计算机1A数据的缓冲区地址，并“调接收数据”子程序;如答“NO”，或者接收完计算机1A的数据，则继续判断计算机1B打印否;如答“Yes”，则将指针指向数据区中指定存放计算机1B数据的缓冲区地址，并调”接收数据子程序，如答“NO”，或者接收完计算机1B的数据，就继续判断计算机1C打印否，如此下去，直至将所需要的被监测计算机的数据均接收并存入数据集中处理机中数据区内所指定存放各计算机数据的缓冲区地址内，最后统一进行数据处理，如将二进制码转变为十进制码再转变为ASC码的处理等，然后将其填入数据区中打印表格缓冲区内，这样“按命令接收数据及数据处理”子程序结束，返回到主程序中。上面“按命令接收数据及数据处理”程序中涉及调“接收数据”子程序，如图7所示，接收数据接收口5的数据，先判断是起始标记特征字码，如答“NO”，则继续接收、判断，如答“Yes”，则取在程序区内预先规定好的数据流长度值。上面谈到计算机在发送数据时，是将一个八位数据字节拆成七位一传输，在接收时应将它们还原成原八位数据字节，接着上述程序，继续接收数据接收口的数据，判断字节更新码位有效否，如答“NO”，则重新接收数据接收口的数据，重新判断，如答“Yes”，如图8，则将该数据低四位存入接收缓冲单元21，再继续接收数据接收口数据，判断字节更新码位有效否，如答“NO”，则重新接收、判断，如答“Yes”，则将该数据低四位与上一次接收缓冲单元21中低四位拼成八位数据字节，存入指针单元22，然后调整指针，数据长度值减一，判断数据长度到否，如答“NO”，则继续接收数据接收口数据，如答“Yes”，则返回到“按命令接收数据及数据处理”程序中。如图3，在主程序中，打印控制初始化后，CPU开中断，此时有中断源请求就执行中断服务程序，在本系统中，中断服务程序主要是起计时，定时作用，如图9，保护现场，到操作输入口14取打印周期命令，根据打印周期命令判断是连续打印否，如答“Yes”，则置打印标志有效，返回主程序;如答“NO”，则打印计时减一计数，判断打印命令规定的时间到否，如答“Yes”，则置打印标志有效，如答“NO”，或已置打印标志有效，则恢复现场，返回到主程序中。

如图10，数据集中处理机3是以CPU6为中心，其数据总线、地址总线、 RD信号输出线、 WR信号输出线分别与数据接收口5、程序区7、数据区8、中继源9、校时输入口13及操作输入口14的对应引脚相连;CPU6中的 MREQ输出线与译码器10的使能端 CE相连，CPU6另有三根地址线连到译码器10的输入端，这三根地址线应保证译码器10每一根输出线的地址满足与之相连的片子中范围最大的芯片地址范围的要求，如采用地址线A₁₃～A₁₅;译码器10的输出线分别连到程序区7、数据区8、数据接收口5、校时输入口13及操作输入口14的片选输入端（ CE）;CPU6的 IO请求信号输出脚与中断源9的片选引脚（ CE）和 IO引脚的共同结点相连;CPU6的 M₁输出引脚与中断源9的 M₁输入引脚相连;复位电路12的 RESET输出23与CPU6及中断源9的 RESET引脚相连，同时复位电路12的RESET输出24连到数据接收口5及操作输入口14的RESET引脚上;时钟电路11的输出连到CPU6的CLK引脚，同时也连到中断源9的CLK引脚;CPU6的 WAIT信号输入脚处于外部设备不必使CPU插入等待周期状态，即该脚处于高电平;因本系统不使用非屏蔽中断，所以CPU6的NMT输入脚处于高电平状态;因本系统外部设备不控制CPU总线，所以CPU6的 BUSREQ信号输入脚亦为高电平状态;因该数据集中处理机3使用静态随机存贮器，所以CPU不使用 RFSH输出信号脚，亦不使用 HALT输出脚。校时输入口13输入系统开始的时间，作为系统计时的起点，可采用可编程并行通用输入输出接口片，如8255芯片，操作输入口14可设置“间隔输入”、“打印命令输入”，“间隔输入”为CPU6间隔多长时间接收和记录各计算机的数据，“打印命令输入”，是由操作员为数据集中处理机确定接收哪些计算机的数据;打印机接口16是控制驱动并行打印机的接口，它与操作输入口14可共用一片可编程并行通用输入输出接口片，如8255芯片。数据集中处理3的CPU6可采用Z80-CPU芯片，程序区7可采用只读存贮器，例如2716，2732、2764芯片等，数据区8可采用读写存贮器，例如6116、6264等芯片，数据接收口5可采用可编程并行通用输入输出接口片，例如8255芯片，中断源9可采用Z80-CTC芯片，译码器10可采用八中取一译码器，例如74LS138芯片。

Claims

1、一种计算机机群数据处理记录系统，是由至少两台计算机1A、1B，一台数据集中处理机3及一台打印机4组成，其特征在于每一台计算机1A、1B都有一个并行输出接口分别通过传输通道2A、2B与数据集中处理机3中相应地址的数据接收口5A、5B相连，数据集中处理机3还设有一个打印机接口16，用以控制驱动并行打印机4。

2、一种计算机机群数据处理记录的方法，是由一台数据集中处理机对多台计算机数据实行集中管理记录，其特征在于：

a、在发送端

-每台计算机有约定相同的数据格式和数据脉冲宽度，其中约定相同的数据格式为：数据流的第一字节为起始标记特征字，该字节的起始标记特征位17为有效，以后的每一字节里起始标记特征为无效，且设定某一位为字节更新码位18，每一字节的更新码位值均为对上一字节的更新码位值求反获得，即数据流的格式为从第二字节起每一字节里规定有起始标记特征位17，字节更新码位18和所要发送的数据19三部分;

-每台计算机1A、1B、1C当它的发送数据时间到，就分别发送约定相同数据格式和数据脉冲宽度的数据流，在发送起始标记特征字17的同时使指针指向数据区起始处;

-判断数据脉冲宽度到否，如答“NO”，则保持原输出字节继续判断数据脉冲宽度到否，如答“YES”，则取数据区指针处字节低四位放入指定发送数据字节单元20低四位;

-对所指定的发送数据字节单元20的更新码位18求反，表示将要输出的数据是一个新的字节，然后输出指定发送数据字节单元20的数据;

-再判断数据脉冲宽度到否，如答“NO”，则保持原输出字节值，继续判断数据脉冲宽度到否，如答“YES”则取数据区指针处字节高四位放入指定发送数据字节单元20的数据;

-接着再判断数据脉冲宽度到否，如答“NO”，则保持原输出字节值，继续判断数据脉冲宽度到否，如答“YES”则调整数据区指针;

-判断数据区结束否，如答“NO”则继续发送数据区指针处字节，如答“YES”，则计算机发送过程结束。

b、在接收端：

-数据集中处理机在接收数据时，先由其内部中央处理器接命令选中接收哪一台的数据，然后判断接收到的字节是否为数据流起始标记特征字，待出现特征字，将其后的字节存入数据区并计数;

-根据字节更新码来判断是否为一个新的字节，如此接收、判断直到达到数据长度设定值为止;

-选中的第一台计算机数据被接收完毕，中央处理器再选择接收下一台计算机的数据，待各计算机的数据均接收完毕，经数据集中处理机处理后，接输出命令及程序所给出的格式在打印机上打印出来。