SU1229768A1 - Устройство дл сопр жени источника информации с эвм - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике. Цель изобретени увеличение гибкости устройства. Устройство содержит блок св зи с ЭВМ и блок св зи с источником информации, соединенные, двухпроводной линией св зи. Блок св зи с ЭВМ содержит усилитель, передающий и приемный опт- роны, два резистора. Блок св зи с источником информации содержит усилитель , передакщий и приемный оптро- ны, элемент задержки и резистор. В блок св зи с источником информации введены счетчик, одновибратор и элемент ИЛИ с соответствующими св з ми. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может быть использовайо при построении системы св зи электронной вычислительной машины (ЭВМ) с удаленньп-ш источниками информации.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени .

На фиг.1 представлена функциональна  схема предлагаемого устрой- ства; на фиг.2 - функциональна  схема счетчика; на фиг.З - временна  диаграмма работы устройства.

Устройство содержит блок 1 св зи с ЭВМ и блок 2 св зи с источником информации, соединенные двухпроводной линией 3 св зи, содержащей первый 4 и второй 5 провода. Блок 1 св зи с ЭВМ содержит усилитель 6 (неинвертирующий логический элемент с вы- ходом типа открытый коллектор), передающий оптрон 7, приемньм опт- рон 8, первый 9 и второй 10 токоза- дающие резисторы. Блок 2 св зи с источником информации содержит усили- тель 11 (неинвертирующий логический элемент с выходом типа открытый коллектор), передающий оптрон 12, приемньй оптрон 13, элемент 14 задержки и токозадающий резистор 15, а также счетчик 16, формирователь 17 импульса и элемент ИЛИ 18, источник 19 положительного питани , шину 20 нулевого потенциала, источники положительного 21 и отрицательного 22 питани  устройства, вход 23 опроса и выход 24 устройства, iim- ну 25 положительного питани  блока 2 шину 26 нулевого потенциала блока 2, счетный вход 27 счетчика 16, входы 2 устройства, управл кж1ий вход 29 счетчика 16, выходы 30 счетчика 16.

Счетчик 16 (фиг.2) содержит D- триггеры 31, элементы И 32 и элементы НЕ 33.

На эпюре 34 (фиг.З) показан сигнал S на выходе фop шpoвaтeл  17. На эпюрах 35-39 показан ток i в линии 3 при различных начальных числах в счетчике 16. Эпюра 35 соответствует начальному числу, равному нулю,эпюра 36 - единице, эпюра 37 - двум, эпюра 38 - трем, эпюра 39 - п тнадцати .

Счетчик 16 может работать в двух режимах. При наличии на управл ющем входе 29 логического нул  () счет чик работает в режиме %ычитани  еди

)

0 5 о

5

5

0

5

0

ниц из старого содержимого при поступлении положительных фронтов сигнала на счетный вход 27. -Например, если в счетчике 16 первоначально хранилось число 7, то по положитель- , ному фронту первого счетного импуЛьса произойдет вычитание единицы и в счетчике будет хранитьс  число 6, затем, при поступлении последующих фронтов 5, 4 и т.д. При счетчик закрыт по входам 28, т.е. его состо ние не зависит от состо ни  этих входов.1

При наличии на управл ющем входе 29 логической единицы (S 1) счетчик открываетс  по входам 28 и транслирует сигналы с этих входов на выходы 30. В этом режиме сигнал С на входе 27 не вли ет на состо ние счетчика.

В примере реализации счетчика 16 (фиг.2) указанные режимы реализуютс  элементами И 32. При элементы И 32 закрыты и цепь последовательно Е:ключенных триггеров 31 работает как вычитающий счетчик. При S 1 элементы И 32 открываютс  и принудительно устанавливают по входам S или R соответствук цие триггеры 31 . Входы R и S в стандартном D-тригге- ре имеют более высокий приоритет,чем вход С„ Поэтому вход 27 счетчика и межразр дные цепи переноса оказываютс  заблокированными и счетчик вьтол- н ет функции проводов, соедин ющих входы 28 с выходами 30. В момент перехода сигнала S из единичного в нулевое состо ние элементы И 32 за- крываютс  и счетчик запоминает транслируемое в данный момент число.

Формирователь 17 вьфабатывает на выходе S отрицательньй (по логическому значению) импульс при поступ- лен:к1И на его вход положительного фронта сигнала с выхода элемента 14 задержки. Длительность отрицательного импульса S на выходе формировател  17 выбираетс  большей, чем длительность одного сеанса св зи ЭВМ с источником информации (в расчете на наихудший случай).

Элемент 14 задержки предотвращает возможные гонки при с овпадаюш 1х или близких по времени процессах смены режима работы счетчика 16 и поступлении положительного импульса на счетньй вход 27. Благодар  зтому э.пе- менту первый (в сеансе св зи) поло3

жительньй фронт сигнала на входе 27 воздействует на счетчик 16 и при S 1, как указано,тер етс . Лишь после этого срабатывает формирователь 17 и счетчик 16 переходит в режим вычитани , ожида  следующего положительного фронта (предыдущий потер н ) . Элемент 14 задержки может быть выполнен, например, в виде четырех последовательно включенных инверторов той же серии логических элементов, котора  выбрана дл  реализации счетчика 16.

Усилители 6 и 11 выполнены по схеме с открытым коллектбром и предназначены дл  управлени  свето- диодами передаю1цих оптронов 7 и 12. При подаче на вход усилител  6 (11) логического нул  выходной транзистор этого усилител  насыщаетс  и шунтирует соответствующий светодиод, вызыва  его вьжлючение и, следовательно , выключение выходного транзистора оптрона. При подаче на вход усилител  6 (11) логической-единицы, этот усилитель выключаетс  и ток через резистор 9 (15) вызывает излучение света светодиодом оптрона. Оптрон при этом переходит в низкоомное состо ние по выходам за счет насьщени  выходного транзистора.

Приемные оптроны 8 и 13 вырабатывают на своих выходах 24 и 27 логический нуль при излучении света све- тодиодами этих оптронов и логическую единицу при выключении светодиодов, т.е. при отсутствии тока i. Ток i в линии 3 при открытых выходных цеп х оптронов 7 и 12 обусловлен наличием линейного источника питани  положительньм полюс которого соединен с шиной 21, а отрицательный с шиной 22. Этот источник предпочтительно должен быть разв зан по посто нному и переменному току с источником питани  блока 1 с .целью повышени  помехозащищенности устройства при больших длинах линии 3 и/или при наличии интенсивных внешних помех. В качестве .такого источника может быть выбран аккумул тор, батаре  и т.п.

Входы 28 устройства подключаютс  к источнику информации (не показан), например, к четырем пороговьм тензо- датчикам. Блок 2 находитс  в непосредственной близкости к источнику информации, блок 1 в непосредственно близости ЭВМ или какому-либо другому

297684

прибору, способному генерировать импульсы на входе 23 и считывать ответные реакции с выхода 24.

Задача, решаема  устройством,

5 состоит в том, чтобы ЭВМ могла в

произвольные моменты времени, по собственной инициативе, считывать информацию с входов 28, использу  последовательный канал св зи и асинхрон10 ный принцип обмена, без жесткой прив зки к какой-либо синхронизирующей сетке.

Устройство работает следующим образом .

15 В исходном состо нии на вход 23 устройства подана логическа  единица, следовательно, транзистор оптрона 7 включен. На выходе формировател  17 сформирована логическа  единица, так

20 как отрицательный импупьс от предьщу- щего сеанса св зи уже кончилс . Счетчик 16 транслирует информацию с входов 28 на входы 30, Сигнал S 1 проходит через элементы 18 и 11 и под25 держивает транзистор оптрона 12 во включенном состо нии. Ток i в линии 3 есть, на выходах оптронов 8 и 13 поддерживаютс  логические нули. Сеанс св зи,начинаетс  в момент

,д , времени t(,(фиг.3) по инициативе ЭВМ, котора  выдает нулевой сигнал Л 0 на вход 23 устройства, что вызывает прекращение тока з линии. На выходе оптрона 13 формируетс  первый поло- жительньпЧ фронт сигнала, который,

как было показано, не воздействует на состо ние счетчика 16.

Предположим сначала, что в момент перехода сигнала S из -единичного со- сто ни  в нулевое в счетчике 16 зарегистрирован нулевой код. В этом случае на выходе элемента ИЛИ 18 формируетс  логический нуль и транзистор оптрона 12 выключаетс , подтвержда  разомкнутое состо ние линии 3.

В момент времени t ЭВМ пытает- ;  вызывать протекание тока в линии установкой сигнала в единичное состо ние и через интервал времен , достаточный дл  срабатывани  оптро50 нов и окончани  переходных процессов в линии, опрашивает состо ние выхода 24 (сигнал б). При нулевом на- чаль ном содержимом счетчика, как было , оптрон 12 выключен и така  по55 пытка дает отрицательный результат - тока не будет и сигнал Ь 1 (эпюра 35, построенна  дл  нулевого начального содержимого счетчика). Та40

45

КИМ образом, ЭВМ узнает, что в момент опроса на входах 28 присутствовал нулевой код-.

Если первоначальное состо ние счетчика 16 равно 0001, то перва  попытка выдачи тока i в линию 3 будет успешной (импульс тока 1 на эпюре 36, построенной дл  этого начального состо ни ). При выдаче из ЭВМ сигнала и окончании импульса тока 1 (точка на его отрицательном фронте) из старого содержимого счетчика (0001) вычитаетс  единица, поэтому, как и в предыдущем примере, на выходе элемента ИЛИ 18 формируетс  логический нуль и уже разомкнута  оптроном 7 лини  3 дополнительно размыкаетс  оптроном 12. Втора  попытка возбуждени  тока в линии в этом случае будет безуспешной и, обнаружив что 1, ЭВМ узнает, что на входах 28 к началу сеанса св зи был установлен код 0001.

Эпюры 37, 38 и 39 показывают временные диаг раммы тока i дл  случаев, когда начальное состо ние счетчика 16 равно 0010, 0011 и 1111, Из этих диаграмм видно, что число импульсов тока i в линии 3 в течение сеанса св зи (S 0) точно соответствует двоичному числу, первоначально загруженному в счетчик 16.

Разомкнутое состо ние линии после обнулени  счетчика 16 поддерживаетс  до тех пор, пока . После окончани  отрицательного импульса S устройство возвращаетс  в исходное состо ние .

При работе одновременно с несколькими устройствами (при сборе информации машиной от нескольких удаленных объектов) их опрос может производитьс  параллельно с использованием общего разр да а выходного порта ЭВМ. В этом случае входы 23 всех устройств объедин ютс . Ответные реакции считываютс  машиной в разные разр ды & входного порта, так что машина получает результат в виде параллельного кода, где кажды разр д соответствует определенному каналу. Полученный код анализируетс  на каждом шаге программным путем. Когда во всех разр дах кода зарегистрированы единицы (попытка вьщачи ток во все каналы оказалась безуспешной) сеанс св зи заканчиваетс .

10

Г5

20

25

30

35

4.5

50

55

Claims (2)

1. Устройство дл  сопр жени  источника информации с ЭВМ, содержащее, блок св зи с источником информации и блок св зи с ЭВМ, причем блок св зи с источником информации содержит передающий и приемный оптроны, усилитель , элемент задержки и токозадаю- щий резистор, выход усилител  соединен с перрым управл ющим входом передающего оптрона, соединенным через токозадающий резистор с шиной питани  положительного напр жени  устройства , второй управл ющий вход передающего оптрона соединен с шинсй нулевого потенциала, линейный выход передающего оптрона соединен с линейным входом приемного оптрона, выход приемного оптрона соединен с входом элемента задержки, при этом блок св зи с ЭВМ содержит передающий и приемный оптроны, усилитель и два токозадающих резистора, первый управл юпщй вход передающего оптрона соединен- с выходом усилител  и через первый токозадающий резистор - с шиной питани  положительного напр жени  устройства, линейный вход передающего оптрона через второй токозадающий резистор соединен с шиной питани  положительного напр жени  устройства, линейный выход передающего оптрона и линейный вход приемного оптрона блока св зи с ЭВМ соединены через двупроводную линию св зи соответственно с линейным входом пе- оптрона и линейным выходом приемного оптрона бл-ока св зи с источником информации, линейный выход приемного оптрона блока св зи с ЭВМ соединен с шиной питани  отрицательного напр жени  устройства, второй управл кнцнй вход передающего оптрона блока св зи с ЭВМ соединен с шиной нулевого потенциала, отличающеес  тем, что, с целью расшире1ш  области применени  устройства ,, в блок св зи с источником информа1Щи введены счетчик, элемент ИЛИ и формирователь импульса, причем группа разр дных входов счетчика соединена с группой выходов источника информации, счетный вход счетчика соединен с выходом приемного оптрона,, выход элемента задержки соединен через.формирователь импуль7

са с BxofgpM режима счетчика и входом элемента ИЛИ, группа входов и выход которого соединены соответственно с группой разр дньк выходов счетчика и входом усилител , выход приемного оптрона и вход усилител  блока св зи с ЭВМ соединены соответственно с информационным входом и выходом сигнала опроса ЭВМ.

2. Устройство по П.1, отличающеес  тем, что счетчик содержит в каждом разр де элемент НЕ два элемента И и D-триггер, причем первые входы первого и второго элементов И всех разр дов объединены и  вл ютс  входом режима счетчика,второй вход первого элемента И каждого

297688

разр да  вл етс  соответствующим разр дным входом счетчика и через элемент НЕ соединен с вторьм входом второго элемента И своего разр да, 5 в каждом разр де выходы первого и второго элементов И соединены с установочными входами D-триггера, ин- формационньй вход которого соединен с его нулевым выходом, СЙнхровход D-триггера младшего разр да  вл етс  счетным входом счетчика, синхро- вход D-триггера каждого последующего разр да соединен с единичным выходом D-триггера предыдущего разр да, единичные вькоды D-триггеров всех разр дов образуют группу разр дных выходов счетчика.

0

5

(4Х

« .

fero

ft 1

-bit

1229768

iq S5

Редактор Р.Цицика

«о «-а

Составитель И.Хазова Техред Г.Гербер

Заказ. 2451/49 Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул. Проектна , 4

|

Ч1

Корректор М.Самборска