FR2572203A1 - Procede et appareil pour systemes distants extensibles de teletraitement a interface - Google Patents
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Abstract
PROCEDE ET UNITE DISTANTE A INTERFACE 10, DESTINES A FORMER UNE INTERFACE ENTRE UN SYSTEME DE TRAITEMENT INFORMATIQUE A ORDINATEUR CENTRAL 5 ET AU MOINS UN DISPOSITIF PERIPHERIQUE DISTANT 16, 18. L'UNITE DISTANTE A INTERFACE 10 COMPREND DES DISPOSITIFS 256, 258 DESTINES A RECEVOIR DES SIGNAUX NUMERIQUES ET ANALOGIQUES PROVENANT DE L'UNITE DISTANTE ET D'AUTRES DISPOSITIFS POUR APPLIQUER DES SIGNAUX DE COMMANDE A L'UNITE DISTANTE. CES SIGNAUX DE COMMANDE SONT DETERMINES, PAR EXEMPLE, PAR LES SIGNAUX D'ETAT, ET LA CORRELATION PEUT ETRE ETABLIE SOIT DANS L'UNITE DISTANTE A INTERFACE 10, SOIT DANS LE SYSTEME CENTRAL DE TRAITEMENT 5. ON PEUT EFFECTUER L'EXTENSION DE L'UNITE DISTANTE 10 SOIT DE FACON QU'ELLE COMPORTE DES MODULES INDIVIDUELS AMOVIBLES OU INTERCHANGEABLES EN VUE D'UN ACCOUPLEMENT COMPLEMENTAIRE AVEC DES UNITES DISTANTES, SOIT EN ACCOUPLANT CETTE UNITE DISTANTE A DES UNITES DISTANTES COMPLEMENTAIRES A INTERFACE 11, 13. L'UNITE DISTANTE A INTERFACE COMPREND PLUSIEURS FONCTIONS DE VERIFICATION. APPLICATION NOTAMMENT AUX SYSTEMES D'INFORMATIQUE DU TYPE INDIVIDUEL.
Description
L'invention a trait en général aux ensembles électroniques des-
tinés à constituer une interface entre des appareils distants et un or-
dinateur central. Plus particulièrement, ces ensembles électroniques à interface peuvent acquérir des signaux d'état provenant du dispositif distant et appliquer des signaux de commande à ce dispositif distant. Il est connu, dans le domaine technique concerné, d'utiliser des appareils de télétraitement éloignés,conçus pour effectuer guère plus
que l'acquisition et éventuellement la représentation ou remise en for-
mat de signaux d'état provenant d'un dispositif pour en assurer la trans-
mission à une unité centrale de commande. D'une manière analogue, des
appareils à interface relativement simples peuvent être prévus pour re-
cevoir des signaux d'un dispositif central de commande et pour appliquer
des signaux de commande correctement mis en format à un dispositif dis-
tant. A l'opposé, il est aussi connu d'équiper un système élaboré avec
des lignes particulières de communication et/ou de dispositifs de com-
munication pour contrôler des processus complexes. Ces dispositifs re-
qoivent des informations d'état provenant de dispositifs ou processus contrôlés et distants, et peuvent fournir des signaux de commande à des dispositifs éloignés afin de contrl81er les processus. De tels systèmes sont extrêmement onéreux et peuvent manquer de souplesse relative. De plus, les investissements nécessaires pour réaliser de tels systèmes risquent d'en limiter l'usage à quelques applications relativement peu nombreuses.
Il s'est ainsi créé une demande croissante pour une unité dis-
tante à interface, capable de communiquer avec divers processus et sys-
tèmes de commande, et que l'on puisse développer ou compléter à mesure
que se modifient les exigences concernant l'acquisition ou la réparti-
tion de signaux de données. Il est souhaitable non seulement de pouvoir
développer ou compléter facilement chaque appareil à interface pour pas-
ser d'un système relativement simple à un système possédant une capacité étendue de décision autonome, mais aussi de pouvoir accoupler ou relier plusieurs unités distantes, à interface, à une unité périphérique ou éloignée à interface, accouplée à un système de traitement de données afin d'améliorer le contr8le et d'obtenir une interaction immédiate à
plusieurs emplacements distants.
Par conséquent, l'un des buts de la présente invention consiste à
prévoir un appareil distant ou périphérique à interface de type amélioré.
D'autre part, l'invention a pour but de prévoir un appareil ter-
-2 -
minal distant ayant une configuration de base permettant de simples ap-
plications.
Un autre but de la présente invention consiste à prévoir un appa-
reil terminal distant à capacité d'extension pour des applications com--
plexes.
L'invention a également pour but de prévoir un appareil périphé-
rique possédant une gamme étendue de niveaux de capacités.
En outre, l'invention a pour but de prévoir la communication avec un ordinateur central ainsi que la communication avec d'autres terminaux
distants.
Un but spécifique de la présente invention consiste à doter un
appareil périphérique distant à interface de capacités d'auto-détection.
Plus particulièrement, la présente invention vise à déterminer l'instant o la communication s'est rompue avec l'ordinateur central et
à informer cet ordinateur central de l'interruption constatée.
Il est aussi prévu, suivant la présente invention, de déterminer
l'instant o la communication avec les terminaux distants s'est inter-
rompue et de transmettre cette information à l'ordinateur central.
De plus, l'invention a pour but plus particulier de prévoir un
appareil capable de vérifier si les signaux appliqués aux bornes de sor-
tie des appareils terminaux distants sont effectivement les signaux in-
formatiques prévus.
Enfin, la présente invention a plus particulièrement pour objet
d'adapter l'acquisition de signaux analogiques et la transmission de don-
nées relatives à ces signaux à l'ordinateur central.
Ces différents buts ainsi que d'autres encore sont réalisés, sui-
vant la présente invention, grAce à une unité périphérique éloignée de
contrôle qui comprend un appareil destiné à communiquer avec un ordina-
teur central, un appareil pour communiquer avec d'autres unités périphé-
riques ou terminaux éloignés, un appareil pour communiquer avec une unité locale de maintenance, un appareil pour acquérir des signaux numériques,
un appareil pour acquérir des signaux analogiques, un appareil pour trans-
mettre des signaux numériques et un appareil pour traiter des signaux
numériques à l'intérieur de l'unité périphérique ou terminal distant.
L'appareil de traitement des signaux numériques comprend un microproces-
seur, une mémoire vive ou à accès aléatoire (RAM) pour stocker temporai-
rement l'information numérique, et des mémoires mortes programmables
(PROM) pour le stockage de programmes résidants. L'appareil terminal dis-
tant comprend non seulement un bus à système numérique et un bus à si-
-3 - gnaux analogiques, mais aussi un appareil pour assurer la conversion de signaux analogiques en signaux numériques. Plusieurs modules de circuits imprimés peuvent être incorporés au système pour accroître la capacité
de l'unité périphérique à interface à accueillir des signaux informati-
ques et à délivrer des signaux. Tous les signaux de contrôle de sortie peuvent être affichés afin de s'assurer que les signaux corrects sont
présents au terminal de sortie de l'unité-périphérique distante a inter-
face. Les signaux de sortie peuvent également être déterminés par l'ac-
tionnement d'un commutateur en cas d'avarie dans l'unité périphérique distante à interface. Un appareil de contrôle est prévu pour équiper
l'appareil de communication afin de déterminer l'instant o les communi-
cations ont été interrompues. Les lignes internes d'alimentation peuvent être surveillées et une borne est prévue pour permettre l'alimentation
par batterie du terminal périphérique.
Ces différentes caractéristiques, ainsi que d'autres encore, de la
présente invention, seront mieux comprises à la lecture de la descrip-
tion ci-après, faite avec référence au dessin annexé, sur lequel La FIGURE 1 est un schéma synoptique montrant un système utilisant l'unité périphérique distante, à interface, suivant la présente invention; La FIGURE 2 est un autre schéma synoptique montrant une variante de réalisation de l'unité périphérique distante, à interface, suivant l'invention;
La FIGURE 3 est un schéma synoptique relatif à un système d'acqui-
sition et de distribution de signaux, dans lequel on utilise plusieurs unités périphériques distantes, à interface, reliées entre elles;
La FIGURE 4 est un schéma de circuit de l'appareil destiné à vé-
rifier l'état logique d'un signal de sortie et à déclancher le signal logique de sortie en cas de fonctionnement défectueux, et
La FIGURE 5 est un schéma de circuit d'un appareil destiné à dé-
tecter une perte de communication.
Si l'on se reporte tout d'abord à la Figure 1, on voit que le sys-
tème qui utilise l'appareil périphérique distant à interface suivant la
présente invention comprend un ordinateur central 5 relié à l'unité pé-
riphérique distante à interface 10 par l'intermédiaire d'une ligne de com-
munication 4 et d'une ligne de signaux 3. L'unité périphérique distante à interface 10 est reliée à plusieurs appareils périphériques distants de
traitement 16 à 18.
Si l'on se réfère maintenant à la Figure 2, qui montre un schéma synoptique de l'unité périphérique distante à interface 10, on voit que 4 - la borne d'alimentation d'entrée 251 est reliée à un filtre de bruit 201 relié à son tour par un interrupteur 202 à un transformateur 203. Ce
transformateur 203 et la borne d'entrée 252 de l'alimentation par batte-
rie sont branchés sur un régulateur de déclenchement 204. Ce régulateur 204 fournit le courant à une première borne de +5 volts, à une seconde borne de +12 volts, et enfin à une troisième borne de -12 volts. La borne
de communication 253 est reliée à travers un MODEM 205 (MOdulateur/DEMo-
dulateur) à l'unité de commande 206 du type RS232. L'autre borne de com-
munication 254 est reliée à l'unité de commande 208 du circuit d'entrée
I à boucle. L'unité de commande 206 et l'unité de commande 208 sont re-
liées à travers une unité UART 207 au système de bus 230. La borne de communication 255 est reliée à travers l'unité de commande 214 du type RS232 et l'unité UART 215 au système de bus 230. Les bornes 257 à 260 de l'unité périphérique 10 sont reliées respectivement aux modules 1 à n. Les modules 1 à n sont reliés au bus 230 du système. La borne 256 de
l'unité périphérique est reliée à l'entrée 216 des signaux numériques.
La borne 257 de l'unité périphérique 10 est reliée à la sortie 217 des signaux numériques. La borne 258 de l'unité périphérique 10 est reliée à l'entrée 218 des signaux analogiques. L'unité d'entrée 218 des signaux
analogiques comprend un multiplexeur 218a, un amplificateur de gain pro-
grammable 218b et un convertisseur analogique/numérique 218c. L'unité d'entrée 216 des signaux numériques, l'unité de sortie 217 des signaux numériques et l'unité d'entrée 218 des signaux analogiques sont reliées au bus 230 du système. L'unité de mémoire vive 210, la minuterie 209, l'unité à carte d'interruption 213, l'unité EPROM 211 ( mémoire morte
reprogrammable électriquement), l'unité EEPROM 212 (mémoire morte modi-
fiable électriquement), et le microprocesseur 220 sont également reliés
au bus 230 du système.
Si l'on se réfère à la Figure 3, on voit qu'il est possible d'é-
tendre le système de façon qu'il comprenne de multiples unités périphéri-
ques distantes à interface. Chaque unité distante à interface 10 est re-
liée à une unité distante à interface 11, laquelle est reliée à son tour
à une unité à interface 13. Plusieurs dispositifs périphériques de télé-
traitement, désignés de 17 à 19, sont reliés à l'unité périphérique dis-
tante à interface 11, tandis que plusieurs dispositifs périphériques de
télétraitement 12 à 14 sont reliés à l'interface périphérique 13.
Sur la Figure 4 on a représenté un circuit destiné à vérifier si un signal de sortie est correct ou non. Un premier circuit ou bascule bistable 41 est relié à une première borne d'entrée d'une porte logique - 5- exclusive OU 44. Une borne de sortie de cette porte logique exclusive
OU 44 est reliée à une première borne d'entrée d'une porte logique ex-
clusive ET 45 dont une borne de sortie est reliée à une première borne
d'une porte logique exclusive OU 46. La borne de sortie de la porte lo-
gique exclusive OU 46 est reliée d'une part, à travers une diode électroluminescente 48 et un élément de résistance, au potentiel de masse, et d'autre part, à travers une résistance 49, à un amplificateur 51. La borne de sortie de cet amplificateur 51 est reliée à une borne de sortie de l'interface de télétraitement et à travers une autre résistance 50 à un second circuit bistable 42 relié à une seconde borne d'entrée de la
porte logique exclusive ET 45. Le commutateur 47 a une position de ten-
sion positive et une position de masse; il est relié à une seconde borne
d'entrée de la porte logique exclusive OU 44 ainsi qu'à une seconde bor-
ne d'entrée de la porte logique exclusive 46.
Sur la Figure 5, on voit le schéma d'un circuit destiné à vérifier
si la communication avec l'ordinateur central a été interrompue ou non.
La communication avec l'ordinateur central s'effectue à travers un con-
necteur opto-électrique 55 qui comprend une diode électroluminescente et une diode photo-détectrice de lumière et assure l'isolation électrique de l'ordinateur central et du terminal éloigné à interface. Le signal d'entrée provenant du connecteur opto-électrique 55 est appliqué au compteur-temporisateur 56 ainsi qu'à une première borne d'inversion de signal de la porte logique ET 59. La seconde borne d'inversion de signal
de cette porte logique ET 59 est reliée à une borne d'entrée du compteur-
temporisateur 56 dont la borne de sortie est également reliée à un cir-
cuit tampon 58 ainsi qu'à une première borne d'inversion d'entrée de la porte logique ET 57. Une seconde borne d'inversion d'entrée de la porte logique ET 57 est reliée à l'horloge du système. Une borne de sortie et d'inversion de signal de la porte logique ET 57 est reliée à une borne
d'entrée du compteur-temporisateur 56.
Fonctionnement.
On décrira maintenant le mode de fonctionnement ainsi que des ca-
ractéristiques de l'ensemble du système périphérique distant à interface , en se référant à la Figure 2. La borne 253 du système 10 reçoit des
signaux de l'ordinateur central et en envoie à ce dernier. Selon la dis-
tance qui existe entre le système 10 et l'ordinateur central, on peut
utiliser ou non un MODEM 205 que l'on relie à des canaux de communica-
tion à longue distance. Sinon, l'unité de commande du type RS232 peut échanger directement des informations avec l'ordinateur central. Les -6 signaux de sortie de l'unité de commande RS232 sont appliqués à l'unité
UART (récepteur/transmetteur asynchrone universel) 207 ainsi qu'à l'uni-
té de commande 208 du type I. Cette unité de commande 208/I est reliée
à la borne 254 qui assure la communication avec les autres unités péri-
phériques distantes à interface. L'unité UART 207 transforme les signaux
entrants composés en série, et recompose les signaux suivant une dispo-
sition en parallèle pour les appliquer au bus 230 du système. L'unité UART 207 reçoit également des signaux du bus 230 du système, change la disposition de ces signaux dont l'ordonnance change de l'état parallèle jo10 à l'état série, et applique ces signaux à la ligne de communication 4
reliée à l'ordinateur central 5.
La communication avec l'unité périphérique à interface 10 peut également s'effectuer par l'intermédiaire de la borne 255 reliée à l'unité de commande RS232. Cette unité de commande RS232 est reliée par l'intermédiaire de l'unité UART 215 au bus 230 du système. L'unité UART
215 sert d'élément propre à fournir une interface entre la ligne de com-
munication qui compose les signaux en série et le système de bus à com-
position parallèle. L'usage de la borne 255 a pour but de permettre l'ac-
cès à l'unité périphérique à interface à partir d'un appareil local de traitement. En général, cette borne 255 est utilisée par un processeur
ou ordinateur de maintenance ou autre appareil de maintenance pour échan-
ger des signaux avec l'unité périphérique à interface aux fins de diag-
nostic ou de maintenance.
Le microprocesseur 220 est relié au système de bus 230 et assure les fonctions de commande et de précoordonnées. Le microprocesseur 220 est un microprocesseur Intel 8088 de 16 bits. Ainsi qu'il sera exposé plus loin, on peut assurer l'extension des possibilités ou de la capacité
de l'unité périphérique à interface. Par conséquent, la puissance du mi-
croprocesseur doit être suffisante pour permettre l'extension du système.
Pour certains modes de fonctionnement, le microprocesseur Intel 8088
sera doté de capacités inutilisées, mais on pourra en assurer immédiate-
ment l'extension par des modes comportant des capacités accrues. A ce microprocesseur sont associés une unité 213 à cartes d'interruption, une minuterie 209, une unité de mémoire RAM 210, une mémoire EPROM 211 (mémoire morte reprogrammable électriquement) et une mémoire EEPROM 212 (mémoire morte modifiable électriquement). La mémoire RAM 210 constitue une mémoire dite de travail que le microprocesseur utilise lorsque cela est nécessaire. La mémoire EPROM 211 contient généralement le système d'exploitation ou le programme de commande. Ce système d'exploitation -7-
sera essentiellement associé a l'activité envisagee pour l'unité à inter-
face. Pour modifier le système d'exploitation, on peut par exemple rem-
placer les unités de mémoires vives ou RAM par une unité différente. Le
changement de telles unités de mémoires RAM consiste simplement à re-
tirer l'unité de sa douille ou prise pour la remplacer par une unité différente. Dans le mode préféré de réalisation de l'invention, des douilles ou prises normalement inutilisées sont prévues pour permettre
d'y insérer des unités EPROM et EEPROM complémentaires. En général, l'u-
nité EEPROM stocke les programmes d'application qui peuvent être modi-
fiés de l'extérieur pour ajouter davantage d'activités éventuellement requises par l'unité d'interface distante. Par exemple, l'unité RAM 210 et l'unité EPROM 211 peuvent être du type extensible afin de constituer un support pour le microprocesseur en vue d'activités accrues ou non de
la part de l'unité périphérique d'interface. L'unité à carte d'interrup-
tion 213 a pour r8le de répondre aux demandes concernant le microproces-
seur et pour assurer la priorité de ces demandes. La minuterie 209 four-
nit les signaux périodiques nécessaires au fonctionnement et la synchro-
nisation de l'activité de l'unité périphérique à interface.
L'alimentation en courant électrique de l'interface périphérique doit être suffisamment souple pour palier l'incertitude de situation en ce qui concerne l'emplacement. Ainsi, la borne d'entrée 251 peut recevoir du courant soit de 110 Volts, soit de 220 Volts, grace au commutateur 202 qui assure l'application de latension correcte au transformateur 203. Ce
transformateur et la borne 251 sont reliés à un régulateur de déclanche-
ment 204. La borne 252 sert à recevoir du courant continu de 24 Volts et
permet ainsi l'utilisation d'une batterie pour alimenter l'interface pé-
riphérique dans un endroit o l'on ne dispose pas d'une autre source de
courant. Les bornes de sortie du régulateur de déclenchement 204 fournis-
sent du courant continu de +5, +12 et -12 Volts, et elles sont reliées
à un bus d'alimentation et aussi au bus 231 du système à signaux analogi-
ques.
Le bus 230 du système est relié à une unité d'entrée de signal nu-
mérique 216, à une unité 217 de sortie de signal numérique et à une unité d'entrée 218 de signal analogique. Cette unité d'entrée 218 de signal analogique peut comporter un multiplexeur 218a, un amplificateur de gain
programmable 218b et un convertisseur analogique/numérique 218c. Ce con-
vertisseur analogique/numérique 218c comprend également un appareil des-
tiné à appliquer des signaux numériques au bus du système. Avec ces com-
posants de l'unité périphérique à interface 10, on a décrit une unité de 8 - base. Cette unité périphérique à interface peut appliquer des signaux numériques de commande aux appareils éloignés, en passant par la borne
, et peut recevoir des signaux numériques d'état provenant de disposi-
tifs distants en passant par la borne 258. Des dispositifs sélectionnés peuvent être omis de l'unité de base pour certaines applications. Par
exemple, la présence de l'amplificateur de gain programmable est néces-
saire uniquement pour certains types particuliers de dispositifs de dé-
tection analogique qui produisent des niveaux relativement bas de signaux de sortie. Néanmoins, le dispositif périphérique de base à interface peut assurer la fonction basique qui consiste à recevoir des signaux d'état et à transmettre ces signaux d'état à l'ordinateur central. Cet ordinateur
central peut alors déterminer quelle est la réponse appropriée, et trans-
mettre cette réponse appropriée au dispositif périphérique en passant par
l'unité de signaux numériques de sortie.
Etant donné la présence de l'appareil de communication séquentiel-
le, il est évident que l'ordinateur central de traitement peut 9tre l'un quelconque choisi parmi une multitude de systèmes disponibles. Il est
prévu que l'unité d'interface distante ou périphérique 10 devienne opéra-
tionnelle lorsqu'on l'utilise conjointement à des ordinateurs individuels
de traitement de données. Il est également prévu que, dans la configura-
tion de l'unité d'interface périphérique, la programmation de décision
pour répondre aux signaux d'état résidera dans l'ordinateur central. Tou-
tefois, la capacité de mémoire de l'unité d'interface périphérique est
telle que l'on peut transférer une partie du processus de prise de déci-
sion à l'unité périphérique et au microprocesseur 220, et que l'unité périphérique à interface puisse fonctionner selon un mode d'impression d'état. L'unité d'interface périphérique ou distante suivant la présente
invention a été spécialement conçue pour avoir une capacité d'extension.
L'unité envisagée ici possède la structure physique nécessaire pour assu-
rer l'accouplement de plusieurs plaques de circuits modulaires, soit du module 1 au module n, avec les bornes correspondantes pour assurer en général les fonctions prévues en ce qui concerne les bornes 256, 257 et 258. (La structure physique de cette interface périphérique est décrite dans la demande conjointe de brevet déposée par la même Demanderesse
sous le titre: "Bottier pour Interface Périphérique Extensible de Télé-
traitement"). N'importe lesquelles, ou la totalité, des encoches physi-
ques disponibles pour fixer les plaques de circuits modulaires peuvent
être remplies. Les plaques de circuits modulaires sont reliées électrique-
25722È3
--9- ment au bus 230 du système. La présence d'un module et l'identificatiQn du type de module sont introduits dans le programme du microprocesseur en passant par le bus du système. Cette information appliquée au programme du microprocesseur détermine la réponse du programme du microprocesseur à des informations appliquées à ce système et en provenance de la plan-
che de circuit modulaire identifiée. Les modules disponibles peuvent ap-
partenir à une grande variété de types différents. Les modules sont des plaques de circuit propres à constituer une interface électronique entre les circuits d'appareils distants et les circuits d'unités périphériques à interface. De plus, les modules peuvent être reliés au bus de signaux analogiques. Ce bus de signaux analogiques est relié à l'unité d'entrée 218 des signaux analogiques afin de traiter les signaux analogiques. Les modules destinés à être utilisés avec l'unité périphérique à interface
peuvent être multiplexés; ils peuvent en outre avoir des sorties analo-
giques (en utilisant des convertisseurs numériques/analogiques); ils peuvent aussi assurer automatiquement le classement par fourchettes des
signaux analogiques d'entrée, et répondre à des signaux d'entrée à.
impulsions. Ces modules peuvent être protégés contre les surtensions et
comporter d'autres caractéristiques destinées à assurer leur protection.
Le système à interface périphérique peut être rendu extensible
dans une autre dimension. Plusieurs unités périphériques de ce type peu-
vent être reliées par l'intermédiaire de la borne 254 à l'interface pé-
riphérique distante reliée à son tour à l'ordinateur central 5o Les au-
tres unités périphériques à interface 11 à 13 sont reliées entre elles et
reçoivent tous les signaux provenant de l'ordinateur central 5. Ces uni-
tés périphériques à interface renvoient des signaux à l'ordinateur cen-
tral. Ces unités périphériques à intervalle renvoient les signaux à l'or-
dinateur central 5 en passant par l'unité de commande 206 du type RS232.
Ainsi, l'unité périphérique à interface est rendue davantage extensible
grâce à plusieurs unités périphériques distantes accouplées entre elles.
Du fait qu'elle a la possibilité de pouvoir être placée dans des endroits relativement inaccessibles, l'unité périphérique à interface
possède un grand nombre de caractéristiques de contrôle ou de vérifica-
tion. Par exemple, le bus d'alimentation qui comprend les lignes de +5V, + 12V et -12V en courant continu est relié, conjointement à une source de tension de référence de type couramment disponible, au multiplexeur 218ao Les signaux de tension analogique du bus d'alimentation peuvent ensuite
être appliqués, en passant par le programme du microprocesseur, à la ten-
sion de référence pour s'assurer que les tensions restent en deçà des
- 10 -
limites préétablies. Si cela n'est pas le cas, l'ordinateur central re-
çoit une information adéquate.
Si l'on se réfère maintenant à la Figure 4, on voit que deux autres caractéristiques importantes ont été conférées aux signaux de sortie de l'unité périphérique distante à interface. La première fonction réside dans le fait que les signaux réels de sortie peuvent être comparés à l'état prévu pour ces signaux de sortie. La seconde fonction est qu'en cas de panne, le signal de sortie aura une valeur pré-établie en raison
de cette panne. La Figure 4 montre un trajet simple des signaux de sor-
tie. Il est évident qu'un appareil semblable devra être prévu pour chaque trajet de signaux de sortie. Le signal de sortie est appliqué à la porte logique exclusive OU 44 par le circuit bistable 41, pour être transmis à la borne de sortie de l'amplificateur 51. La sortie de l'amplificateur 51 constitue le signal de sortie qui est stocké dans le circuit bistable 42 dans le cas d'un fonctionnement normal. Le signal du circuit bistable 42 peut être comparé au niveau logique prévu afin de déterminer si c'est bien le signal correct qui a été appliqué à la borne de sortie. En cas de panne dans le circuit, l'état du signal de sortie est déterminé par la
position du commutateur 47 lorsque le signal indiquant la panne de cir-
cuit est stocké dans le circuit bistable 43 et appliqué à la porte ET 45.
Ainsi, ce circuit évite la possibilité de transmission de signaux de com-
mande potentiellement catastrophiques en cas de panne.
Si l'on se réfère enfin à la Figure 5, on y voit un appareil des-
tiné à informer l'ordinateur central de la perte de communication. Des signaux d'entrée provenant de l'ordinateur central sont reçus par le
coupleur opto-électrique 55. Ces signaux sont appliqués à un compteur-
temporisateur 56. Lorsque les signaux provenant du coupleur opto-élec-
trique 55 se produisent, le compteur-temporisateur 56 se ré-enclanche
* continuellement. Lorsque les signaux cessent, le circuit du compteur- temporisateur commence à assurer une synchronisation basée sur des si-
gnaux en provenance de l'horloge du système. Si les signaux transmis par le coupleur opto-électrique reprennent pendant la période d'expiration
du temps de comptage, le compteur-temporisateur se ré-enclanche. Si tou-
tefois le compteur-temporisateur s'arrête, un signal est stocké dans le
circuit-tampon 58 et s'applique à la ligne 3 (se référer à la Figure 1).
En raison des sérieuses conséquences que peut avoir une perte de communi-
cation avec l'ordinateur central, il est prévu une ligne séparée pour signaler une telle perte ou cessation de communication. Un appareil du
mume type est prévu dans l'unité périphérique à interface et relié direc-
- il -
tement à l'ordinateur central afin de déterminer si la communication avec d'autres unités périphériques à interface a -été interrompue. Cette éventualité est alors stockée grâce à des signaux logiques et communiquée
à l'ordinateur central.
Il est évident qu'en raison de cette capacité de traitement et de la souplesse assurée par la possibilité d'échange et d'expansion de la quantité de mémoire dans les unités EPROM et EEPROM, l'unité périphérique
à interface peut être utilisée en tant qu'unité indépendante de contr8le.
Un tel mode de fonctionnement supprime de nombreux avantages offerts par le contr8le d'une opération qui se déroule dans un ordinateur central
d'un système de traitement informatique, mais en revanche il peut s'ef-
fectuer avec la programmation correcte dans les unités de mémoire mortes ROM, et constitue une nouvelle démonstration de la souplesse propre à la présente invention. En fait, il est évident qu'au prix de modifications
minimes apportées à l'unité périphérique à interface et dlune program-
mation correcte des mémoires mortes ROM, cette unité périphérique à in-
terface peut être utilisée en tant qu'ordinateur principal pour au moins une autre unité périphérique éloignée à interface. En adoptant un système
approprié de fonctionnement de la mémoire ROM, l'on peut utiliser la bor-
ne 253 ou la borne 255 pour assurer l'accès aux unités de mémoires com= plémentaires.
La description qui précède a pour but d'illustrer et duexpliquer
le fonctionnement d'un mode préféré de réalisation de l'invention, sans en limiter cependant le domaine. Le but de l'invention n'est donc limité
Claims (32)
1. Unité distante à interface (10) destinée à relier électronique-
ment un système de traitement informatique par ordinateur central (5) à un dispositif comprenant un moyen de commande (206), cette unité étant caractérisée par le fait qu'elle comporte: a) un premier moyen à signaux (253) relié au moyen de commande (206) et destiné à recevoir des signaux d'état provenant du dispositif précité; b) un moyen de communication (3) relié au moyen de commande
(206) afin de pouvoir recevoir des signaux provenant du système de trai-
tement informatique par ordinateur central (5) et à transmettre des si-
gnaux à ce système, ce moyen de commande (206) appliquant des signaux audit moyen de communication (3) en fonction desdits signaux d'état, et c) un second moyen à signaux (254) relié au moyen de commande
afin d'appliquer des signaux de commande au dispositif, le moyen de com-
mande (206) appliquant des signaux au second moyen à signaux (254) en
fonction des signaux reçus par le moyen de communication (3).
2. Unité distante à interface selon la Revendication 1, caractéri-
sée par le fait que les signaux d'état peuvent avoir un format numérique
ou un format analogique, et que l'unité distante à interface (10) com-
prend un convertisseur analogique/numérique (218c).
3. Unité distante à interface selon la Revendication 1, caractéri-
sée par le fait qu'il est prévu des moyens (41 à 51) pour assurer la vé-
rification desdits signaux de commande.
4. Unité distante à interface selon la Revendication 1, caractéri-
sée par le fait qu'elle comporte un appareil (54, 55) destiné à détecter l'instant o la communication entre le système de traitement informatique
par ordinateur central (5) et l'unité distante à interface (10) est in-
terrompue.
5. Unité distante à interface selon la Revendication 4, caractéri-
sée par le fait qu'elle comprend une ligne d'état branchée entre le sys-
tême de traitement informatique par ordinateur central (5) et l'unité
distante à interface (10) pour signaler audit système (5) l'interruption-
de la communication entre cette unité et le système.
6. Unité distante à interface selon la Revendication 1, caractéri-
sée par le fait qu'elle comprend: a) un bus (230);
b) un moyen de traitement (220) relié au bus (230) afin de ma-
nipuler des données sur ce bus conformément à un programme;
- 13 -
c) un moyen de communication relié au but (230) du système
pour échanger des signaux de données avec le système de traitement in-
formatique par ordinateur central (5); d) un dispositif (218) pour signaux d'entrée, relié au bus (230) et destiné à recevoir des signaux d'entrée, et e) un dispositif (217) pour signaux de sortie, relié au bus
(230) et destiné à appliquer des signaux de commande à une borne de sor-
tie.
7. Unité distante à interface selon la Revendication 6, caractéri-
sée par le fait que le dispositif pour signaux d'entrée (218) comprend une borne (258) destinée à recevoir des signaux analogiques et un moyen
(218c) relié au bus du système (230) pour convertir ces signaux analogi-
ques en signaux numériques correspondants et appliquer ces signaux nu-
mériques audit bus (230).
8. Unité distante à interface selon la Revendication 7, caracté-
risée par le fait que des signaux électriques sont appliqués au conver-
tisseur analogique/numérique (218c) afin de vérifier si les signaux se
trouvent dans une gamme prédéterminée.
9. Unité distante à interface selon la Revendication 6, caracté-
risée par le fait que ledit dispositif pour signaux de sortie (217) com-
prend des moyens de vérification (41 à 46) destinés à vérifier si un si-
gnal de sortie présente l'état logique prévu, ces moyens de vérification comportant en outre un commutateur (202) pour déterminer la transmission
d'un signal de sortie en cas de panne.
10. Unité distante à interface selon la Revendication 6, caracté-
risée par le fait que l'on peut la modifier ou en étendre les capacités
en remplaçant une mémoire morte dément traitée (211, 212).
11. Unité distante à interface selon la Revendication 6, caracté-
risée par le fait qu'elle comporte un moyen pour déceler une interruption
de communication entre le système de traitement informatique par ordina-
teur central (5) et l'unité distante à interface (10).
12. Unité distante à interface selon la Revendication 1, caracté-
risée par le fait qu'elle comprend: a) des moyens d'alimentation (251, 252) destinés à recevoir
respectivement du courant alternatif et du courant continu pour alimen-
ter l'unité distante à interface (10); b) un moyen de communication (253, 254) destiné à recevoir des signaux directement du système de traitement informatique par ordinateur central (5) et à recevoir des signaux par l'intermédiaire d'un canal de
- 14 -
communication (3); c) un dispositif à signaux destiné à transmettre et recevoir des signaux vers et à partir d'autres unités distantes à interface (11, 13); d) des dispositifs de traitement (16, 18) pour contrôler le transfert de signaux dans ladite unité distante à interface (10);
e) des mémoires (211, 212) reliées aux dispositif de traite-
ment afin d'assurer une quantité sélectionnée de stockage temporaire de signaux et d'assurer une quantité sélectionnée de stockage en mémoires mortes de signaux de données, et
f) des moyens de connexion (230) pour relier au moins un cir-
cuit imprimé à ladite unité distante à interface (10), ce circuit com-
portant des moyens propres à constituer une interface électrique entre l'unité distante à interface et le dispositif à signaux précité, ces
moyens de connexion comprenant un appareil propre à brancher ce disposi-
tif lorsqu'aucun circuit imprimé est branché sur ladite unité distante
à interface.
13. Unité distante à interface selon la Revendication 12, caracté-
risée par-le fait qu'elle comprend un moyen pour vérifier automatiquement
les niveaux des tensions fournies par lesdits moyens d'alimentation.
14. Unité distante à interface selon la Revendication 12, caracté-
risée par le fait qu'elle comprend un moyen de maintenance (255) destiné
à accoupler cette unité distante à interface à un dispositif local de gé-
nération de signaux.
15. Unité distante à interface selon la Revendication 12, caracté-
risée par le fait qu'elle comprend un moyen (258) destiné à transmettre des signaux analogiques entre ces moyens de connexion (230) et ladite
unité distante à interface.
16. Unité distante à interface selon la Revendication 15, carac-
térisée par le fait que lesdits moyens de transmission de signaux analo-
giques comprennent un convertisseur analogique/numérique (218c), un am-
plificateur de gain programmable (258b) et un dispositif multiplexeur (218a).
17. Unité distante à interface selon la Revendication 12, carac-
térisée par le fait que les caractéristiques de fonctionnement de cette unité distante à interface sont contrôlées par un programme stocké dans
une mémoire morte (ROM).
18. Unité distante à interface selon la Revendication 1, caracté-
risée par le fait qu'elle comprend des moyens destinés à relier le sys-
- 15 -
tème de traitement de données (5) à de multiples dispositifs distants qui comprennent: a) des moyens (12, 14, 16, 17, 18, 19) pour traiter des signaux d'entrée provenant d'au moins un de ces multiples dispositifs distants (11, 13), ces moyens de traitement effectuant un traitement au moins par- tiel qui agit sur des moyens d'accouplement reliés au dispositif distant considéré en particulier, ces moyens de traitement traitant des signaux du moins en partie suivant un programme de commande et en partie lors du fonctionnement dudit système de traitement de données, et
b) des moyens pour appliquer des signaux de sortie audit dis-
positif distant considéré en particulier, lequel est déterminé par les-
dits moyens de traitement.
19. Unité distante à interface selon la Revendication 18, caracté-
risée par le fait qu'elle comprend des moyens pour accoupler cette unité distante à interface (10) à au moins une unité distante complémentaire
à interface (11).
20. Unité distante à interface selon la Revendication 18, caracté-
risée par le fait que ledit programme de commande est stocké dans une
mémoire morte (ROM) dont la configuration est déterminée par les capaci-
tés de fcontionnement de ladite unité distante à interface (10).o
21. Unité distante à interface selon la Revendication 18, caracté-
risée par le fait qu'elle comporte des moyens (41 à 51) pour vérifier
lesdits signaux de sortie.
22. Unité distante à interface selon la Revendication 18, caracté-
risée par le fait qu'elle comporte des moyens (54, 55) destinés à appli-
quer des signaux de sortie sélectionnés à ladite unité distante à inter-
face considérée en particulier par suite de la détection d'un défaut de
fonctionnement de cette unité distante à interface.
23. Unité distante a interface selon la Revendication 18, caracté-
risée par le fait qu'elle comporte des moyens pour déterminer quand la communication entre ladite unité distante à interface (10) considérée en particulier et ledit système de traitement informatique par ordinateur
central (5) est interrompue.
24. Unité distante à interface selon la Revendication 18, caracté-
risée par le fait qu'elle comprend des moyens (255, 214, 215) destines a établir la communication avec une unité locale de traitement informatique
aux fins de maintenance et en cas de panne.
25. Unité distante à interface selon la Revendication 18, caracté-
risée par le fait qu'elle comprend des moyens (218a, 218b, 218c) destinés
- 16 -
à réagir à des signaux analogiques d'entrée.
26. Procédé destiné à établir une interface électrique entre-un système de traitement informatique et au moins un dispositif suivait la Revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste à: a) pourvoir ladite unité distante à interface d'un circuit capable de dialoguer avec ledit dispositif particulier; b) faire recevoir des premier signaux par l'unité distante à interface considérée, en provenance dudit dispositif; c) pourvoir ladite unité distante à interface d'un programme
de commande afin de permettre à cette unité de dialoguer avec ledit dis-
positif; d) traiter ces premiers signaux de la façon déterminée par ladite unité distante à interface, et
e) appliquer de seconds signaux audit dispositif.
27. Procédé destiné à établir une interface électrique selon la Revendication 26, caractérisé par le fait que l'on vérifie si les seconds
signaux appliqués audit dispositif sont bien les signaux prévus.
28. Procédé destiné à établir une interface selon la Revendication 27, caractérisé par le fait que l'on applique de seconds signaux réglables au dispositif lorsqu'un défaut de fonctionnement est détecté dans ladite
unité distante à interface.
29. Procédé destiné à établir une interface selon la Revendication 26, caractérisé par le fait que l'on relie au moins une unité distante à
interface à l'unité distante à interface considérée.
30. Procédé destiné à établir une interface selon la Revendication 26, caractérisé par le fait que l'on assure l'extension des capacités de ladite unité distante à interface en effectuant les phases suivantes: a) on branche au moins un circuit modulaire sur ladite unité distante à interface, et b) on échange des unités de mémoires mortes (ROM) afin de
constituer un programme de commande compatible avec les capacités de la-
dite unité distante à interface.
31. Procédé destiné à établir une interface selon la Revendication
, caractérisé par le fait que l'on relie au moins une unité complémen-
taire distante à interface à l'unité distante à interface considérée.
32. Procédé destiné à établir une interface selon la Revendication , caractérisé par le fait que l'on traite une mémoire morte (ROM) de
ladite unité distante à interface afin de réaliser un programme de comman-
de compatible avec lesdites capacités.
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| US66296084A | 1984-10-19 | 1984-10-19 |
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