Устройство для обмена данными

(51) С 06 Р 3/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСА ОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ДАННЫМИ по авт.св. Р 935939, о т л ичающее с я тем, что, с цельюувеличения пропускной способностиустройства и повышения достоверности передачи, в него введены блоканализа по паритету и блок упранления запросом, причем первый управляющий вход блока анализа по паритету соединен.с первым разрешающим выходом блока управления приемом, второй управляющий вход - с третьимвходом устройства, информационныйвход - с выходом регистра данных,а первый и второй выходы блока анализа по паритету соединены с первыми вторым входами блока управлениязапросом, третий и четвертый входыкоторого соединены соответственнос четвертым и пятым входами устройства, первый выход блока управлениязапросом соединен. с вторым управляющим входом блока формирования серийимпульсон и третьим выходом устройства, второй выход - с управляющимвходом блока синхронизации и первымуправляющим входом блока формирования серий импульсов, а третий выходс вторым входом триггера останова,третий вход которого соединен с третьим выходом блока приоритета, причем блок управления запросом содержит два элемента ИЛИ, счетчик сбоевИ два элемента И,при этом первый.и 9359393509871/18-2409.11.8207.0384 Бюл. Р 9Т,В.Бакинд., Б.С.Березикитин и Е.И.Строгано681.325.(088.8)1. Авторское снидетел778, кл. 6 06 Р 3/04,Авторское свидетельс939, кл. 6 06 Р 3/04,отип)четвертый входы блока через первый элемент ИЛИ соединены с установочным входом счетчика сбоев, второй и третий входы блока соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика сбоев, первый, выход которого соединен с третьим выходом блока управления запросом, а второй выход счетчика сбоев соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока, блок анали- , за по паритету содержит элемент Я ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, три элемента НЕ, четыре элемента И, элемент ИЛИ и элемент задержки, при этом первый ,вход блока анализа по паритету че рез элемент задержки соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с первым и вторым выходами блока соответственно, второй вход блока соединен с первым входом третьего элемента И и через первый элемент НЕ - с первым входом четвертого элемента И, третий вход блока анализа по паритету соединен с входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ныход которо-, го подсоединен к второму входу третьего элемента И и через второй элемент НЕ к второму входу четвертого элемента И, а выходы. третьего и четвертого элементов И.соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого ,ЭВ соединен с вторым нходом первого элемента И и через третий элемент НЕ с вторым входом элемента И.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок Формирования серий импульсов- содержит регистр памяти Фазы, триггер пуска, счетчик импульсов, Формирователь импульсов сброса, пять элементов И/42 Тираж б 99 ПодВИИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изрбретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.,ое аз 4/5Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4 П Составитель Г.Стернинор А,Мотыль Техред М.Кузьма Корректор О.ТигорФ1078421 и два элемента ИЛИ, причем первыйуправляющий вход блока соединен спервыми входами первых элементов ИЛИи И выход регистра памяти фазы соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединенс первым входом счетчика импульсови входом триггера пуска, первый выход которого соединен с первым входомвторого элемента И, другой входкоторого соединен с синхронизирующим входом блока(а выход второгоэлемента И соединен с первым разрешающим выходом блока и с вторым.вхо-,дом счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом счетчика импульсов, вторым входом триггера пуска и вторым разрешающим выходом блока, второй управляющий вход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, четвертый вход последнего соединен с формирователемимпульсов сброса, второй выход триггера пуска соединен с первым входомтретьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом второгоэлемента ИЛИ, а выход третьего элемента И соединен с первым входомтриггера пуска; первый и второй запускающие входы блока соединены со 1Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано для сопряжения устройств с различными скоростями обмена информацией. По основному авт. св . Р 935939 известно устройство для обмена данными, содержащее блок приоритета, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым режимными входами блока синхронизации, блок управления выдачей, разрешающий выход которого сое. динен с управляющим входом входРога коммутатора, регистр признаков, разрешающий выход .которого соединен с первым управляющим входом входного коммутатора,- блок управления приемом, первый разрешающий выход которого соединен с управляющим входом регистра данных, триггер оста- нова, выход которого соединен с ус тановочными входами регистра признаков и блока приоритета, причем первый запросный вход блока приоритета и первый информационный Вход ответственно с первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых соединены с входом готовности блока, третьи входы четвертого и пятого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ.3. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управ. ления приемом содержит триггер, элемент задержкив 1 три элемента И и элемент НЕ, причем первый разрешающий выход блока соединен с входом элемента задержки и выходом триггера пер. - вый выход которого соединен с выходом элемента задержки, цыход первого элемента И соединен с вторым разрешающим выходом блока и вторым входом триггера,. третий вход которого соединен с выходом второго элемента И и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента,НЕ, а выход треть его элемента И соединен с задающи 4 выходом блока, первый установочный вход блока соединен с первым входом второго элемента И, вторсй установочный.вход - с входом элемента НЕ и первым входом первого элемента И а третий установочный вход - с вторыми входами первого и второго элементов И,2входного коммутатора, второй запросный вход блока приоритета и второй информационный вход входного коммутатора соединен соответственно с. первым и вторым входами устройства,третий вход устройства соединен свходом готовности регистра признакбв,первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока приоритета., первый, второй, третий признаковые выходы регистра признаков соединены соответственно с пер- вым, вторым установочными входами блока управления приемом и первым установочным входом блока управления выдачей, второй установочный вход блока управления выдачей и третий установочный вход блока управления приемом соединены соответственно с первым и вторым разрешающими выходами блока синхронизации, задающие выходы блоков управления выдачей и приемом соединены с входом триггера останова, второй разрешающий выход блока управления приемом соединен с вторым упраляющим входом входного5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 65 коммутатора, выход которого соединен с информационным входом регистра данных, а выход регистра данных соединен с информационным входом выход - ного коммутатора, выходы которого являются первым и вторым выходами устройства, блок формирования серии импульсов, синхронизирующий вход и вход готовности, первый и второй запускающие входы которого соединены соответственно с тактовым выходом блока синхронизации, с третьим входом устройства, с первым и вторым выходами блока приоритета, а первый и второй разрешающие выходы блока формирования серии импульсов соединены соответственно с первым и вторым запускающими входами блока синхрониз ации .Известное устройство позволяет сопрягать разноскоростные устройства, обеспечивает достаточную скорость обмена при отсутствии ошибок при передаче информации 1 и 2.Однако, при наличии ошибок и сбоев в известном устройстве приходится повторно передавать весь массив информации, что значительно снижает пропускную способность системы, в которой работает устройство.Цель изобретения - увеличение пропускной способности устройства и повышение достоверности передачи.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обмена данными введены блок анализа по паритету и блок управления запросом, причем первый управляющий вход блока анализа по паритету соединен с первым разрешающим выходом блока управления приемом, второй управляющий вход с - третьим входом устройства, информационный вход - с выходом регистра данных, а первый и второй выходы блока анализа по паритету соединены с первым и вторым входами блока управления запросом, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с четвертым и пятым входами устройства, первый выход блока управления запросом соединен с вторым управляющим входом блока формирования серий импульсов и третьим выходом устройства, второй выход - с управляющим входом блока синхронизации и первым управляющим входом блока формирования серий импульсов, а третий выход - с вторым входом триггера останова, третий рход которого соединен с третьим выходом блока приоритета, причем блок управления запросом содержит два элемента ИЛИ, счетчик сбоев и два элемента И, при этом первый и четвертый входы блока через первый элемент ИЛИ соединены с установочным входом счетчикасбоев, второй и третий входы блока сое-, динены соответственно с первыми вхо дами первого и второго эпементов И, с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика сбоен, первый выход которого соединен с третьим выхоцом блока управления запросом, а второй выход счетчика сбоев соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока, блок анализа по паритету содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, три элемента НЕ, четыре элемента И, элемент ИЛИ и элемент задержки, при этом первый вход блока анализа по паритету через элемент задержки соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с первым и вторым выходами блока соответственно, второй вход блока соединен с первым входом третьего элемента И и через первый элемент НЕ - с первым входом четвертого элемента И, третий вход блока анализа по паритету соединен с входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подсоединен к второму входу третьего элемента И и через второй элемент НЕ к второму входу четвертого элемента И, а выходы третьего и четвертого элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и через третий элемент НЕ с вторым входом элемента И.Кроме того, блок формирования серий импульсов содержит регистр памяти фазы, триггер пуска, счетчик импульсов,формирователь импульсов сброса, пять элементов И и два элемента ИЛИ, причем первый управляющий вход блока соединен с первыми входами первых элементов ИЛИ и И, выход регистра памяти фазы соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика импульсов и входом триггера пуска, первый выход которого соединен с первым входом второго элемента И, другой вход которого соединен с синхронизирующим входом блока, а выход второго элемента И соединен с первым разрешающим выходом блока и с вторым входом счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом счетчика импульсов, вторым входом триггера пуска и вторым разрешающим выходом блока, второй управляющий вход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, четвертый вход последнего соединен с формирователем импульсов сброса, второй выход триггера пуска соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вы 107842110 ходом второго элемента ИЛИ, а выходтретьего элемента И соединен с первым входом триггера пуска, первыи ивторой запускающие входы блока соединены соответственно с первыми входами четвертого и пятого элементов И,вторые входы которых соединены свходом готовности блока, третьи входы четвертого и пятого элементов Исоединены с входами второго элемента ИЛИ.Причем блок управления приемомсодержит триггер, элемент задержки,три элемента И и элемент НЕ, причемпервый разрешающий выход блока соединен с входом элемента задержки ивыходом триггера, первый выход которого соединен с выходом элемента задержки, выход первого элемента Исоединен с вторым разрешающим выходом блока и вторым входом триггера,третий вход которого соединен с выходом второго элемента И и первымвходом третьего элемента ИЛИ, второйвход которого соединен с выходомэлемента НЕ, а выход третьего элемента И соединен с задающим выходомблока, первый установочный вход блока соединен с первым входом второгоэлемента И, второй установочный входс входом элемента НЕ и первым входомпервого элемента И, третий установочный вход - с вторыми входами первого и второго элементов И.На Фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2структурная схема блока управлениязапросом; на Фиг. 3 - структурнаясхема блока анализа по паритету;на фиг. 4 - структурная схема блокасинхронизации; на фиг. 5 - структурная схема блока формирования серий 4 Оимпульсов; на фиг. б - структурнаясхема блока приоритета; на фиг. 7структурная схема блока управленияприемом; на фиг. 8 - структурнаясхема блока управления выдачей на 45фиг. 9 - структурная схема регистрапризнаков.Устройство (фиг. 1) содержит блок1 синхронизации, блок 2 формированиясерий импульсов, блок 3 приоритета,блок 4 управления выдачей, блок 5управления приемом, выходной коммутатор б, регистр 7 данных, входнойкоммутатор 8, регистр 9 признаков,триггер 10 останова; блок 11 управления запросом, блок 12 анализа попаритету, первый 13 и второй 14 выходы устройства, первый вход 15 устройства для подключения выхода другого, сопрягаемого устройства,второй вход 16, третий вход 17 устройства для приема управляющихслужбенных сигналов от сопрягаемыхустройств, третий выход 18 устройства для .подключения входов сопрагаемых устройств, на которые посту пает сигналПовторить байт от абонента передатчика., пятый вход 19устройства, на который поступает сигнал о правильном приеме информации,четвертый вход 20 устройства дляподключения выходов сопрягаемых устройств, с которых поступает сигналПовторить выдачу предыдущего кода"выходы 21 и 22 блока приоритета,синхронизирующий вход 23, вход 24готовности, запускающие входы 25и 26, управляющие входы 27 и 28 иразрешающие выходы 29 и 30 блокаФормирования серий импульсов, запускающие входы 31 и 32, режимные 33и 34 и управляющий 35 входы, разрешающие 36 и 37 и тактовый 38 выходыблока синхронизации, входы 39 и 40,задающий 41 и разрешающий 42 выходыблока управления выдачей, задающий43, разрешающие выходы 44 и 45,третий 46, второй 47 и первый 48установочные входы блока управления приемом, управляющий 49 иинформационный 50 входы регистраданных, информационный 51 и управляющий 52 входы выходного коммутатора, информационные 53 и 54, управляющие 55 и 56 входы и выход 57входного коммутатора, разрешающий58, выходы 59, 60 и 61, информационные входы 62 и 63 вход 64 готовности,установочный 65 вход регистра признаков,запросные 66 и 67 и установочный68 входы, третий 69 выход блока приоритета,Блок управления запросом можетбыть выполнен в виде элементов соответственно второго и первого ИЛИ70 и 71, счетчика 72 сбоев, элементов 73 и 74.Блок анализа по паритету можетбыть выполнен в виде элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 75, второго элементаНЕ 76, третьего и четвертого элементов И 77 и 78, первого элементаНЕ 79, элементов ИЛИ, задержки соответственно 80 и 81, третьего эле"мента НЕ 82, первого и второго элементов И 83 и 84.Блок синхронизации может бытьвыполнен в виде регистра 85 памятифазы, элемента И 86, регистра 87сдвига, формирователя 88, генератора импульсов 89, элемента ИЛИ 90,формирователя 91, элементов И 9295, элементов ИЛИ 96 и 97.Блок формирования серий импульсов может быть выполнен в виде элемента И 98, регистра 99 памяти фазы,элементов И 100-103, триггера 104пуска, счетчика 105 импульсов, элементов ИЛИ 106 и 107, формирователя108 импульса фУстановка в исходноесостояние.Блок приоритета может быть выполнен в виде линии задержки 109,. эле-ментов И 110 и 111, триггеров 112и 11.3, элементов ИЛИ 114Блок управления приемом можетбыть выполнен н виде элементов НЕ115, элементов И 116-118 линии за 5держки 119, триггера 120.Блок управления выцачей можетбыть выполнен в виде элемента НЕ121, элементов И 122 и 123.Регистр признаков может бытьвыполнен в виде элементов НЕ 124 и125, элементов 2 И-ИЛИ-НЕ 126 и 127и триггера 128,Устройство для обмена данными начинает работу с момента появлениясигнала Запрос на обслуживание, 15поступающего от одного из абонентовна вход 15 или 16 устройства.Если сигнал Запрос на обслуживание поступает одновременно от обоих абонентов на входы 66 и 67 блока 203 приоритета, то первым получает право на обслуживание абонент, подключенный к входу 15, так как в цепиприема сигнала Запрос на обслуживание по входу 16 стоит элемент 25задержки 109, т;е. абонент, подключенный к входу 15, при равных условиях имеет первый приоритет, Послеприхода сигнала 1 Запрос на обслуживание с выхода 69 блока 3 приоритета выдается сигнал, поступающийна вход 2,триггера останова 10.Этот сигнал устанавливает триггеростанова 10 в исходное (рабочее) состояние,35Если информация передается отабонента 1 к абоненту 2, то послеприхода сигнала Запрос на обслуживание (вход 15) на выходе 21 блока 3 приоритета устанавливается высокий потенциал, поступающий на вход62 регистра 9 признаков. Этот сигналподготавливает формирование сигналовГотовность приемника (ГТ ПРМ) иГотовность передатчика (ГТ ПРД),которые формируются на выходах 61 45(элемент 2 И-ИЛИ-НЕ 126) и 60 (элемент 2 И-ИЛИ-НЕ 127) по сигналамГТ 1 и ГТ 2 (вход 64, элемент 126),Сигналы ГТ ПРМ и ГТ ПРД поступаютна входы 40 и 47 блоков 4 и 5 соответственно, где подготавливают цепи управления выдачей и приемом инФормации,С выходов 21 и 22 блока 3 приори.тета сигналы поступают на входы 25 55и 26 блока 2 формирования серий импульсов, Этот блок Формирует серии(пачки),тактовых импульсов изсинхроимпульсов, поступающих навход 23 с выхода 38 блока 1 синхронизации. Сформированная пачкатактовых импульсов, поступает на вход31 блока 1 синхронизации и обеспечивает 1 цикл работы устройства, ПослеФормирования последнего тактового импульса с выхода 30 блока 2 формирования серий импульсов на вход 32 блока 1 синхронизации поступает импульс установки в исходное состояниеподготавливающий блок 1 синхронизации к следующему циклу работы. Этотблок формирует импульсы, синхронизирующие прием информации от первогоабонента и выдачу ее второму абоненту (или наоборот) и поступающие на вход 39 блока 4 управления выдачейи на вход 46 блока 5 управления приемом.Этими операциями заканчиваетсяэтап подготовки устройства к обмену информацией, При этом блок 3 приоритета имеет высокий уровень на выходе 21, управляющий передачей данныхот первого абонента, а на другом выходе 22 - сигнал низкого уровня (в случае передачи данных от второго абонента к первому уровни сигналов меняются) . Эти сигналы поступают на входы 33 и 34 блока 1 синхронизации. В зависимости от комбинации сигналов на входах 25 и 26 блока 2 формирования серий импульсов сигналы тактовой частоты, поступающие на вход 23, проходят на выход 29. В том случае, когда на вход 24 блока 2 поступит сигнал Готовностьот передающего абонента, происходит установка триггера 104 в единичное состояние, которое и разрешает формирование серии синхроимпульсов, составляющих цикл работы устройства. Сигналы тактовой частоты поступают на вход счетчика 105 для ихподсчета. При переполнении счетчика105 вырабатывается сигнал, устанавливающий в исходное состояние триггер 104 и счетчик 105. Этот же сигнал по входу 32 устанавливает блок 1 синхронизации в исходное состояние,При поступлении следующего сигнала Готовность цикл работы блока2 формирования серий импульсов повторяется.Сигналы с выходов 36 и 37 блока 1 синхронизации поступают в качестве тактовых импульсов на вход 46 блока 5 управления приемом и на вход 39 блока 4 управления выдачей,которые управляют входным 8 и выходным б коммутаторами. В случае, когда информация поступает от первого абонента, она заносится по входу 50 в регистр 7 данных по сигналу, сформированному на выходе 44 блока 5 управления приемом. Из регистра 7 данных информация передается на вход 51 выходного коммутатора б и на третий вход блока 12 анализа по паритету (анализ по фчетности 1 или 1 нечеткости), а на второй его управляющий входпоступает управляющий сигнал с третье. го 17 входа устройства, Этот сигнал поступает от абонента-передатчика и определяет по четности или не- четности должен ли вести анализ блок 12 анализа по паритетуЕсли анализ по паритету не выявил ошибки кода, то с первого выхода блока 12 анализа по паритету подается сигнал Сброс на первый вход блока 11 управления запросом, который устанав ливает счетчик 72 в нулевое состояние. Счетчик 72 устанавливается в нулевое состояние так же сигналом, поступающим на вход 19 устройства от абонента-приемника, если он при нял код без искажения. Этот сигнал приходит на вход 4 блока 11 управления запросомВ этом случае начинается второй цикл работы устройства, по которому рО информация выдается на выход 13 устройства, к которому подключен второй абонентЕсли анализ по паритету выявил ошибку, то с второго выхода блока 12 анализа по паритету поступает на второй вход блока 11 управления запросом сигнал 1 Сбой, он проходит через элемент ИЛИ 70, фиксируется счетчиком 72 сбоевСчетчик 72, Фиксирующий сбои, имеет основной выход, с которого сигнал выдается при трехкратном сбое, и промежуточный, с которого сигнал выдается при однократном и двухкратном сбоях, При поступлении сигнала с промежуточного выхода счетчика 72 на элемейт И 73 он срабатывает, а с его выхода сигнал поступает на первый выход блока 11 управления запросом. Этот сигнал поступает как на вход 28 блока 2 40 Формирования серий импульсов, так и на выход 18 устройства, Блок 2 Формирования серий импульсов устанавливается в исходное состояние, а с выхода 18 устройства идет сигнал 45 Повторить байт информации от.абонента-передатчика,. Если ошибка при повторении байта повторяется три раза, то счетчик 72 сбоев вьщает сигнал "Ошибка"на третий выход 5 О блока 11 управления запросом, который поступает на третий вход триггера 10 останова, сигнал с которого останавливает работу устройства. В случае, когда анализ по паРитету, 55 проводимый абонентом-приемником, .обнаружит ошибку (ошибка в магистрали), с его выхода на вход 20 устройства может быть выдан сигнал Повторить выдачу предыдущего кода,который поступает на третий вход блока 11 управления запросом, входыэлементов И 74 и ИЛИ 70. Далее сигнал поступает на вход 35 блока 1 синхронизации и вход 27 блока 2 формирования серий импульсов. Так как в этом режиме производится только операция выдачи кода, то выдача синхроимпульсов, управляющих операцией приема крда, должна быть исключена. Поэтому блок 1 синхронизации содержит регистр 85 памяти фазы, а блок 2 формирования серий импульсов регистр 99 памяти фазы, на которых постоянно хранится код числа синхроимпульсов, необхОдимых для выполнения операции приема кода. Сигнал свхода 27 блока 2 формирсвания серий импульсов, пройдя через элемент ИЛИ 106, устанавливает в исходное состояние счетчик 105, устанавливает в нулевое состояние триггер 104, с выхода 30 поступает на вход 32 бло ка 1 синхронизации и устанавливает в исходное состояние регистр 87.Сигнал с входа 27 блока 2 формирования серий импульсов поступает на вход элемента И 98, разрешает установку счетчика 105 в состояние, хранящееся на регистре 99 памяти фазы, устанавливает триггер 104 в "единичное состояние. Этот сигнал с триггера 104 разрешает прохождение синхроимпульсов с входа 23 блока 2 формирования серий импульсов через элемент И 100 на выход 29 блока 2 формирования серий импульсов. Далее происходит процесс выдачи информации с регистра 7 данных на выходной коммутатор 6 и на выход устройства аналогично описанному режиму.Применение предлагаемого устройства позволяет расширить функциональные возможности, так как обнаружение ошибки при передаче информации приводит к формированию запроса на повторение байта информации, в котором при передаче обнаружена ошибка. Таким образом, при ошибках и сбоях происходит повторная передача только искаженных байтов, а не всего передаваемого массива, что увеличивает пропускную способность системы и достоверностьпередаваемой информации.Предлагаемое устройство также позволяет организовывать информационные автоматизированные системы с высокой пропускной способностью.