SU1532938A1

SU1532938A1 - Адаптивное устройство дл сопр жени ЭВМ с каналами св зи

Info

Publication number: SU1532938A1
Application number: SU874352406A
Authority: SU
Inventors: Сергей Рудольфович Прохончуков; Сергей Иванович Гусев; Семен Леонидович Подвальный
Original assignee: Воронежский Политехнический Институт
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1987-12-29
Publication date: 1989-12-30

Abstract

Изобретение относитс у вычислительной технике и может быть использовано, например, дл организации св зи вычислительных модулей с ЭВМ в распределенных системах управлени технологическим процессом. Целью изобретени вл етс повышение достоверности обмена информацией. Цель достигаетс введением в устройство, содержащее блок приема информации, блок передачи информации и блок опроса, блока выбора скорости обмена. Устройство позвол ет устанавливать скорость обмена данными дл каждого из каналов путем служебного обмена. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

(21)-4352406/24-24

(22) 29.12.87

(46) 30.12.89. Бюл. № 48

(71)Воронежский политехнический институт

(72)С.Р.Прохончуков, С.И.Гусев и С.Л.Подвальный

(53)681.325 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР N° 1180905, кл. G Об F 13/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1140125, кл. G Об F 13/14, 1983.

(54)АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ЛЛЯ СО- ПРЯЖЕНИЯ ЭВМ С КАНАЛАМИ СВЯЗИ

(57) Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано , например, дл организации св зи вычислительных модулей с ЭВМ в распределенных системах управлени технологическим процессом. Целью изобретени вл етс повышение достоверности обмена информацией, Цель достигаетс введением в устройство , содержащее блок приема информации , блок передачи информации и блок опроса, блок выбора скорости обмена. Устройство позвол ет устанавливать скорость обмена данными дл каждого из каналов путем служебного обмена. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

§

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано , например, в вычислительных системах дл организации обмена между абонентами и ЭВМ.

Целью изобретени вл етс повышение достоверности обмена информацией .

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2-5 - функциональные схемы блока опроса, блока приема информации, блока передачи, информации и блока выбора скорости обмена; на фиг.6 и 7 временные диаграммы работы блоков приема и передачи информации .

Устройство (фиг.1) содержит блок 1 опроса, блок 2 приема информации, блок 3 передачи информации, блок 4 выбора скорости обмена, ЭВМ 5. ,

Блок 1 (фиг.2) включает генератор 6 тактовых импульсов, счетчик 7, дешифратор 8, первую группу элементов ИЗ, элемент ИЛИ 10, вторую группу элементов И 11, элемент НЕ 12, одно- вибратор 13, триггер 14, элемент И 15, буферный регистр 16, группу выходов 17 готовности устройства к приему информации от абонентов, группу входов 18 запросов передачи информации от абонентов.

Блок 2 содержит (фиг.З) мультиплексор 19, первый и второй счетчики 20, 21, первый, второй, третий элементы и-НЕ 22-24, первый и второй элементы НЕ 25,26, первый и второй триггеры 27, 28, регистр сдвига, образованный первым и вторым сдвигающими регистрами 29, 30, элемент И 31, шины информационного выхода 32.

Блок 3 включает (фиг.4) первый и второй буферные регистры 33, 34, регистр сдвига, образованный первым и вторым сдвигающими регистрами 35, 36,

ел

СО

IND

со

СО 00

счетчик, образованный первым и вторым двоичными счетчиками 37 38, триггеры , элементы И-НЕ 43-46, элементы НЕ 47-49, третий буферный ре- . гистр 50, дешифратор 51, мультиплексор 52, элемент И 53, группу выходов 54, вход 55 задани режима, четвертый элемент НЕ 56.

Блок 4 содержит (фиг.5) первый и JQ второй регистровые запоминающие узлы (ЗУ) 57t 58, первый и второй мульти- плексоры 59, 60, делитель 61 частоты. На чертежах показаны также св зи 62- 77 между блоками устройства.

Устройство обеспечивает прием информации от абонентов к ЭВМ, передачу информации от ЭВМ к абонентам, независимую адаптацию скорости дл каждого канала обмена между ЭВМ и 20 абонентами дл достижени ее максимального значени при соблюдении высокой достоверности передаваемой ин форма ции.

Устройство работает следующим об- 25 ра зом.

В режиме Прием происходит обнаружение абонента, готового к передаче информации в ЭВМ, и при готовности устройства осуществл етс при- Зд ем сообщени от выбранного абонента (стартовый бит 4-8 информационных бит +2 стоповых бита), а также преобразование последовательного кода в параллельный и передача сообщени (8 бит информации + код абонента) в 35 канал ЭВМ.

В исходном состо нии после поступлени сигнала Сброс нулевого уровн все выходы дешифратора 8 наход тс в нулевом состо нии, триггер Ik установлен в единичное состо ние , а триггер 28 сбрасываетс в нулевое состо ние ФЛАГ ПРМ 0 , триггер 27 устанавливаетс в единичное состо ние. В режиме Прием принимают участие блок 1 и блок 2. При отсутствий готовности абонентов к передаче информации в ЭВМ на входах 18 присутствуют сигналы нулевого уровн , которые через элементы И 9 поступают на входы элемента ИЛИ 10, устанавлива его вЪжод в нулевое состо ние. Этот нулевой сигнал через элемент И 15 устанавливает выходы элементов И It в нулевое состо ние, а выход элемента НЕ 12 в единичное состо ние.

5

0

5

Поступление импульсов с выхода генератора 6 на счетный вход счетчика 7 вызывает формирование на одном из выходов дешифратора 8 сигнала логической единицы в соответствии с кодом,записанным в счетчике 7.Таким образом,логическа единица будет последовательно по вл тьс на каждом выходе дешифратора 8, производ опрос входов 18. При обнаружении готовности одного из абонентов к передаче информации в ЭВМ на выходе элемента ИЛИ 10 формируетс единичный импульс, который, проход через элемент И 15 обеспечивает: 1) прекращение последовательного опроса входов 18 путем отключени выхода генератора 6 от счетного входа счетчика 7, 2) запись в буферный регистр 16 кода, зафиксированного в счетчике 7; 3) формирование на соответствующем выходе 17 группы элементов И 11 сигнала логической единицы} поступающего на управл ющий вход выбранного абонента и разрешающего ему начать передачу информации; Ц) формирование на выходе элемента НЕ 12 сигнала нулевого уровн , который устанавливает триггер 14 в нулевое состо ние и разрешает возобновление прерванного цикла опроса входов 18 за счет прохождени сигнала нулевого уровн через элементы И 9 и элемент ИЛИ 10 на управл ющий вход генератора 6.

Сигнал ФЛАГ ПРМ отражает состо ние входного буфера блока 2. Если ФЛАГ ПРМ 0, то входной буфер блока 2 пуст , иначе зан т информацией дл ЭВМ.

В случае обнаружени готовности канала следующего абонента к передаче информации на выходе элемента ИЛИ 10 вновь сформируетс единичный импульс , который обеспечивает выполнение известных пунктов с 1 по 3 и 4, если обмен между ЭВМ и абонентом, который был выбран в предыдущем цикле опроса, уже завершилс , т.е. ФЛАГ ПРМ перешел из единичного в нулевое состо ние. Иначе, после выполнени пункта 1 будет происходить ожидание завершени этого обмена, т.е. пока не будет установлен в единичное состо ние триггер 14. После этого выполн ютс пункты 2, 3, 4,

ЭВМ может прервать аппаратный цикл опроса готовности абонентов к передаче и начать программный опрос по on10

ределенному алгоритму путем записи в счетчик 7 через выходную шину данных ЭВМ по сигналу Вывод 1 соответствующего кода выбранного абонента .

Генератор 6 при по влении на любом из своих входов единичного сигнала прекращает выдачу тактовых импульсов на счетный вход счетчика 7. На втором выходе генератора 6 тактовые импульсы не прерываютс .

Одновибратор 13 на своем выходе формирует сигнал нулевого уровн при наличии на любом из его входов потен- 15 циального перепада из единичного в нулевое состо ние.

Код выбранного абонента с выхода буферного регистра 16 поступает на управл ющие входы мультиплексора 19 вызыва прохождение информации данного абонента на выход мультиплексора 19.

Счетчики 20, 21 реализуют режим работы по модулю М 16 при наличии хот бы на одном из их разрешающих входов счета сигнала логического ну- л . Частота тактового сигнала 12 в 16 раз превышает скорость передачи информации.

При поступлении на вход стартового бита (он проходит логическим нулем ) начинает работать счетчик 20. Когда его состо ние становитс равным 8, т.е. как раз в середине битового интервала, он сбрасывает триггер 27 и одновременно производит ввод; одного бита в регистры 29, 30 сдвига. До этого времени счетчик 20 был открыт только стартовым битом и в случае его исчезновени (что надо понимать как помеху) прекратил бы работу . После сброса триггера 27 счетчик 20 принимает любую посылку. Посабоненту через блок 3. В исходном состо нии после подачи сигнала - Сброс происходит обнуление информации в буферных регистрах 33, 3, 50, триггеры 41, 42 устанавливаютс в единичное состо ние, а триггеры 39, 40 сбрасываютс в нулевое состо ние. Выходы дешифратора 51 наход тс в единичном состо нии, так как на его

вход разрешени работы поступает сигнал логической единицы. Выход, мультиплексора 52 находитс в нулевом состо нии, так как на его вход разрешени работы поступает сигнал логической единицы. Длительность сигнала Сброс нулевого уровн должна быть больше, чем врем прохождени логических сигналов через элементы

20 И-НЕ 45, И-НЕ 43. Поэтому потенциальный перепад сигнала из нулевого в единичный уровень на входе синхронизации триггера 39 не вызовет переключени его в единичное состо ние.

25 Счетчики 37f 38 реализуют режим работы по модулю М 16 при наличии на их разрешающем входе сигнала логического нул .

При необходимости передать инфор35

30 мацию ЭВМ по сигналу Вывод 2 записывает в буферные регистры 33, 34 8 бит информации, а в буферный регистр 50 код абонента. Частота тактового сигнала F1 в 16 раз превышает скорость передачи информации.

По сигналу Вывод 2 происходит сброс триггера 42, что вл етс признаком того, что в блоке 3 наход тс данные дл ввода к абоненту (ФЛАГ ПРД 0). Вывод информации к абоненту ЭВМ можно производить лишь тогда, когда ФЛАГ ПРД 1.

После заполнени буферных регистров 33, 34, 50 данными (а оно произ40

ле отсчета 9-ти импульсов сдвига счет-45 водитс асинхронно) производитс при50

чиком 21, что говорит о том, что прин т стартовый бит и 8 Опт данных, устанавливаютс в единичное состо ние триггер 27, а также триггер 28. Это вл етс признаком того, что в блоке 2 наход тс данные дл ЭВМ (ФЛАГ ПРМ Г ).ЭВМ анализирует ФЛАГ ПРМ и при обнаружении данных в блоке 2 считывает их вместе с кодом абонента и вырабатывает. г сигнал Ввод нулевого уровн , который сбрасывает ФЛАГ 55 ПРМ в нулевое состо ние.

В режиме Передача происходит передача информации от ЭВМ к заданному

в зка начала посылки, дл чего триггер 40 ставитс в единичное состо ние синхронно с частотой 1 (при условии наличи готовности к приему абонентом, сигнал готовности которого поступает на один из входов 55) и совместно с триггером 39 производит загрузку данных с буферных регистров 33, 34 в регистры 35, 36 сдвига.Триггер 39 устанавливаетс в единичное состо ние с задержкой на 1/2 периода тактовой частоты F1, что вызывает: 1) прохождение сигнала логического нул через элемент И 53 на информационный

10

15

5329386

абоненту через блок 3. В исходном состо нии после подачи сигнала - Сброс происходит обнуление информации в буферных регистрах 33, 3, 50, триггеры 41, 42 устанавливаютс в единичное состо ние, а триггеры 39, 40 сбрасываютс в нулевое состо ние. Выходы дешифратора 51 наход тс в единичном состо нии, так как на его

При необходимости передать инфор

мацию ЭВМ по сигналу Вывод 2 записывает в буферные регистры 33, 34 8 бит информации, а в буферный регистр 50 код абонента. Частота тактового сигнала F1 в 16 раз превышает скорость передачи информации.

После заполнени буферных регистров 33, 34, 50 данными (а оно произ

0

вход триггера 40 и сброс его в нулевое состо ние; 2) сброс триггера 41, вследствие чего разрешаетс работа дешифратора 51. На одном из его вы- ходов в соответствии с кодом абонента по вл етс сигнал нулевого уровн (стартовый бит). Счетчик 37 формирует импульсы сдвига, а счетчик 38 служит -дл подсчета их. После 11-ти сдвигов на выходе элемента И-НЕ 46 формируетс импульс нулевого уровн , который сбрасывает триггер 39 в нулевое состо ние. Сигнал логической единицы с инверсного выхода триггера 39 запрещает работу счетчиков 37, 38 и на входе синхронизации триггера 42 формируетс потенциальный перепад сигнала из единичного в нулевое состо ние , что вызывает установку триг- гера k2 в единичное состо ние (ФЛАГ ПРД 1). Блок 3 готов к передаче очередного символа от ЭВМ к абоненту .

В режиме Настройка осуществл ет- с выбор максимальных значений скоростей обмена между ЭВМ и каждым абонентом в отдельности при соблюдении высокой достоверности передаваемой информации. Делитель 61 час- тоты в зависимости от емкости (N-бит) регистровых запоминающих узлов 57, 58 обеспечивает два различных набора тактовых последовательностей дл реализации необходимых скоростей обмена в широком диапазоне (например, от 50 бит/с до 19200 бит/с). Регистровые запоминающие узлы имеют независимые цепи дл записи и считывани информации-

В исходном состо нии состо нии после подачи сигнала Сброс происходит обнуление информации, хран щейс в регистровых запоминающих узлах 57, 58. Таким образом, на адресные (управл ющие) входы мультиплексоров 59, 60 поступают сигналы нулевого . уровн , что вызывает по вление на их выходах тактовых последовательностей F1 и F2, которые соответствуют мини- мально возможной скорости обмена информацией между ЭВМ и абонентами (например , 50 бит/с).

При включении в работу абонента его приемный и передающий блоки настраиваютс на обмен информацией со скоростью 50 бит/с.

Процедуру настройки на максимально возможную скорость обмена можно

0 5 0

Q

5

разбить на р д этапов: 1) абонент посылает ЭВМ специальное сообщение, после которого люба информаци , поступающа от данного абонента к ЭВМ, возвращаетс обратно к нему без изменени ; 2) абонент производит сравнение полученных символов с теми, которые и были посланы, в случае их совпадени переход к пункту 3, иначе к 4; 3) абонент посылает ЭВМ сообщение о необходимости подн ть скорость обмена на одно значение вверх и ожидает подтверждени , после этого абонент настраиваетс на следующую скорость обмена и переходит на выполнение пункта 2; 4) абонент посылает ЭВМ сообщение о необходимости снизить скорость обмена на одно значение вниз, после этого процедура настройки завершаетс и начинаетс рабочий обмен данными.

В рабочем цикле обмена осуществл етс контроль передаваемой информации на достоверность с помощью программных средств. Статистика сбоев накапливаетс за определенный период работы, если она выходит за рамки допустимой, то абонент может снова запустить процедуру настройки. Ини- циативу настройки может вз ть также на себ ЭВМ.

Дл задани частоты F1 работы блока 3 ЭВМ выставл ет на выходной адресной шине код абонента, а на выходной шине данных код, определ ющий выбор скорости обмена, и производит запись этой информации в регистровый запоминающий узел 58 с помощью сигнала Вывод 4 нулевого уровн . Задание частоты 2 работы блока осуществл етс таким же образом, но с помощью сигнала записи Вывод 3 нулевого уровн в регистровый запоминающий узел 57. На адресные входы считывани регистрового запоминающего устройства 57 поступает код выбранного блоком 1 абонента, готового к передаче информации в ЭВМ, а на адресные входы считывани регистрового запоминающего узла 58 поступает код абонента, к которому идет передача символов от ЭВМ через блок 3.

Claims

Формула изобретени

1. Адаптивное устройство дл сопр жени ЭВМ с каналами св зи, содервыход дом и

91

жащее блок передачи информации, группа выходов которого вл етс группой выходов устройства дл подключени к информационным входам каналов св зи , а синхронизирующий вход и первый вл ютс соответствующими вхо- выходом устройства дл подключени к синхронизирующему выходу и входу передачи ЭВМ, блок приема информации , группа информационных входов которого вл етс группой входов устройства дл подключени к информационным выходам каналов св зи, а синхронизирующий вход и первый, второй выходы вл ютс соответствующим входами и выходами дл подключени к синхронизирующим входу и выходу приема информационному входу ЭВМ, блок опроса синхронизирующий вход и первый выход которого вл ютс соответствующими входом и выходом устройства дл подключени к синхронизирующему выходу опроса и адресному входу ЭВМ, входы сброса блоков опроса, блоков приема и передачи информации образуют вход устройства дл подключени к выходу начальной установки ЭВМ, информационный вход блока передачи информации вл етс входом устройства дл подключени к информационному выходу ЭВ и соединен с информационным входом блока опроса, отличаю щее- с тем, что, с целью повышени достоверности обмена устройства путем адаптации скорости передачи в каналах, в устройство введен блок выбора скорости обмена, причем первы и второй выходы и тактовый вход блока выбора скорости обмена соединены соответственно с тактовыми входами блоков передачи и приема информации и вторым выходом блока опроса, групп выходов и группа запросных входов которого образуют соответствующие группы выходов и входов дл подключени к входам запроса приема и выходам готовности передачи каналов св зи, а вход синхронизации приема и первый выхо

соединены соответственно с первым выходом блока приема информации и адресными входами приема блока приема информации и блока выбора скорости обмена, первый и второй синхронизирующие входы, вход сброса, информационный вход которого вл ютс соответствующими входами устройства дл подключени к синхронизирующим выходам передачи и приема, выходу

10

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сброса и информационному выходу ЭВМ, а вход задани адреса вл етс входом устройства дл подключени к адресному выходу ЭВМ и соединен с адресным входом блока передачи информации, второй выход которого подключен к входу адреса передачи блока выбора скорости обмена, а вход задани режима передачи вл етс входом режима устройства.

2.Устройство по п.отличающеес тем, что блок выбора скорости обмена содержит два мультиплексора , выходы которых вл ютс соответственно вторым и первым выходами блока, а информационные входы подключены к выходу делител частоты, тактовый вход которого вл етс тактовым входом блока, и два запоминающих узла, выходы которых подключены соответственно к адресным входам первого и второго мультиплексоров, причем входы адреса записи, информационные входы и входы сброса первого и второго запоминающих узлов вл ютс соответственно входом задани адреса , информационным входом и входом сброса блока, синхровход записи
и вход адреса считывани первого запоминающего узла вл ютс соответственно первым синхронизирующим входом и входом адреса приема блока, синхровход записи и вход адреса считывани второго запоминающего узла вл ютс соответственно вторым синхронизирующим входом и входом адреса передачи блока.

3.Устройство по п.1, о т л и - чающеес тем, что блок приема информации содержит мультиплексор, адресный и информационный входы которого вл ютс соответственно входом адреса приема и информационным входом блока, два счетчика, регистр сдвига, выход которого вл етс вторым выходом блока, три элемента И-НЕ, два триггера, элемент И, первый и второй входы которого вл ютс соответственно синхронизирующим входом и входом сброса блока, и два элемента НЕ, причем синхровход регистра сдвига соединен через первый элемент НЕ с выходом первого счетчика, синхровходом первого триггера и счетным входом второго счетчика, разрешающий вход которого подключен к выходу первого триггера , первому разрешающему входу первого счетчика и первому входу первого
элемента И-НЕ, вторым входом соединенного с выходом мультиплексора, информационным входом регистра сдвига и вторым разрешающим входом первого счетчика, счетный вход которого вл етс тактовым входом блока, установочный вход первого триггера подключен через второй элемент НЕ к выходу второго элемента И-НЕ, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с входом сброса блока и выходами первого и третьего элементов 1И-НЕ, группа входов которого соединена с группой выходов второго счетчика а выход - с установочным входом вто- рого триггера, соединенного выходом и входом сброса соответственно с пер- |вым выходом блока и выходом элемен- |та И.

| . Устройство по п.отличающеес тем, что блок опроса содержит буферный регистр, выход которого вл етс первым выходом блока , а информационный вход соединен с входом дешифратора и выходом счетчика , синхровход и информационный входы которого вл ютс соответственно входом синхронизации и информационным входом блока, две группы элементов И, одновибратор, пусковой и сбросовый входы которого вл ютс соответственн входами синхронизации приема и сброса блока, а выход соединен с установочным входом триггера, элемент И, элемент ИЛИ, элемент ус и генератор так товых импульсов, причем первый и аторой выходы генератора тактовых импульсов соединены соответственно со . счетным входом счетчика и вторым выходом блока, первый и второй входы останова генератора тактовых импульсов соответственно соединены с входом синхронизации опроса блока и с выходом элемента ИЛИ,группа входов которого подключена к выходам элементов И первой группы и первым входам элементов. И второй группы, выходы элементов И второй группы вл ютс группой выходов блока, а вторые входы соединены с выходом элемента И, синхровходом буферного регистра и входом элемента НЕ, выходом соединенного с входом сброса триггера и первыми входами эле- ментов И первой группы, вторые входы которых соединены с группой выходов дешифратора, а третьи входы образуют группу запросных входов блока, первый и второй входы элемента И соедине

J 0

5 Q 5

0

O

5

ны соответственно с выходами триггера и элемента ИЛИ.

Ц.

5. Устройство по п.1, о т л и - чающеес тем, что блок передачи информации содержит три буферных регистра, регистр сдвига, счетчик, четыре триггера, дешифратор, мультиплексор , адресный вход которого вл етс входом задани режима блока, четыре элемента И-НЕ, четыре элемента НЕ и элемент И, причем информационные входы, синхровходы и входы сброса первого и второго буферных регистров вл ютс соответственно информационным, синхронизирующим входами и входом сброса блока, а выходы подключены к информационному входу регистра сдвига, синхронизирующий вход которого соединен с выходом счетчика, счетным входом подключенного к тактовому входу блока и первому входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с синхровходом первого триггера, инверсным выходом соединенного с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ и входом сброса счетчика, группа выходов которого подключена к группе входов четвертого элемента И-НЕ, группа выходов дешифратора вл етс группой выходов блока, разрешающий вход дешифратора соединен с выходом третьего триггера, информационный вход дешифратора с информационным входом мультиплексора, выходом третьего буферного регистра и вторым выходом блока, пр мой выход второго триггера соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к входу сброса третьего триггера и через первый элемент НЕ к входу разрешени регистра сдвига, выходом соединенного с информационным входом третьего триггера, синхровход которого через второй элемент НЕ подключен к выходу счетчика, установочные входы третьего и четвертого триггеров соединены с входом сброса третьего буферного регистра, информационный вход которого вл етс адресным входом блока, а синхровход соединен с синхронизирующим входом блока и через третий элемент НЕ , с входом сброса четвертого триггера, синхровходом подключенного к выходу четвертого элемента И-НЕ и информационному входу первого триггера, пр мой выход которого через четвертый элемент НЕ соединен с первым входом элемента И, а вход сброса - с входом сброса блока и входом сброса второго триггера, синхровходом и информационным входом подключенного соответственно к тактовому входу блока и выходу элемента И, второй вход которого соединен с выходом мульти6В

63

67

69

61

%

65

щ

74 Сброс

плексора, выход четвертого триггера вл етс первым выходом блока и соединен с разрешающим входом мультиплексора , второй вход первого элемента И-НЕ подключен к выходу третьего элемента И-НЕ, вторым входом соединенного с инверсным выходом второго триггера.

5J

/ vi

51

75

УП

3,

70

6Ь

73

17

Г-Т

Фиг.1

18

i

1S

W

фиг l

4

./J7K.

. П Пч ГК .

n7

ход

5П I })))) -i.

,2.6

Фиг. 5

t

Ј

1532938

. -Vi +д