Устройство для обмена информацией

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ИЗОВРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 20,03,81 (21) 3262467/18-24с присоединением заявки Рм(51) . Хл. 806 Г 3/04 Гоеудлрстеенный комнтет дв делам нзобретеннй и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ 0 15 20 1Изобретение относится к вычислитель ной технике, в частности к устройствам обмена информацией, и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах и системах для обмена данными между устройствами ввода - вывода и каналами ввода- вывода,Известны устройства для обмена данными, содержащие канал ввода - вывода, первые вход и выход которого являются соответственно входом н выхсьдом устройства, основную н дополнительную группы абонентов, многоканальный блок разрешения сеанса связи, блок обнаружения сбоя, первый и второй блоки усилителей11 .Недостатком данного устройства является ограниченная область его приме-нения, обусловленная тем, что оно не позволяет использовать общий парк дополнительных групп абонентов для рабогы с несколькими каналами ввода - вывот; с возможностью изменения конфигурации системы с помощью переключения этих 2групп абонентов между несколькими каналами.Наиболее близким к предлагаемому по сущности технического решения является устройство для обмена информации, содержащее каналы ввода- вывода, первые входы и выходы которых являются соответствующими входами и выходами устройства, блоки канальных уылитепей, К блоков выбора канала, блоки абонентских усилителей, блоки обнаружения сбоя, многоканальные блоки разрешения сеанса связи, блок дополнительных групп абонентов,состоящий из К групп або кентов,и блок основных групп абонентов, состоящий из М групп абонентов, причем первый выход 1 -ой группы абонентов блока основных групп абонентов соединен с вторым входом 1 -го канала ввода- вывода и первым входом и выходом 1 -го блока абонентских усилителей, первый вход - с вторым выходом 1 -го кана ла ввода- вывода и первым входом 1 -го блока канальных усилителей, а вторые1001071 Составитель В. Вертлибишанова Техред М.Гергель актор Тираж ВНИИПИ Госуд по делам изобрвход и выход - соответственно с первыМИ ВЫХОДОМ И ВХОДОМ 1 -Х МНОГОКаиаЛЬ- ного блока разрешения сеанса связи и блока обнаружения сбоя, выход которого подключен к третьему входу 1 го канала ввода- вывода, соединенного третьим выходом с вторым входом миогоканальноог блока разрешения связи, второй и третий входы, которого подключены сожветственно к первому выходу блока канальнык усилителей и второму выходу блока абонентских усилителей, первая группа входов которого подключена к первым выходам соответствующих групп абонентов блока дополнительных групп абонентов, вторые выходы которых подключены к первой группе входов 1 -го бпока обнаружения сбоя (1 = 1, М), 1-ый вход- го блока выбора канала соединен с вторым выходом 1- го блока канальных усилителей (= 1, К), а-й выход - с- ми входами вторых групп входов 1 - х блока абонентских усилителей и блока обнаружения сбои и- ми входами групп входов- ых блока канальных усилителей и многоканального блока разрешения сеанса связи, группа выходов которого соединейа с ь - ми входами соответствуюших элементов ИЛИ первой группы, группа выходов 1- го блока кшйльныхусилителей соелннена с 1- ми входами элементов ИЛИ второй группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих групп абонентов блока дополнительных групп абонентов, вторыми входами соединенных с соответствуошими выходами элементов ИЛИ первой группы, причем блок выбора канала содержит переключательный элемент, блокирующий элемент И и М формирователей сигналов управления каналов, каждый из которых включает триггер, соединенный первым входом с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, первые входы которых соединены с выходом первого элемента НЕ, а вторые -, соответственно с выходом блокирующего элемента И и входом второго элемента НЕ, подключенного выходом к второму входу триггера,- е выход переключатель- ного элемента, вход группы входов, вход блокирующего элемента И и выход блока соединены соответственно с входами второго и первого элементов НЕ, с вторым и первым выходами триггера 4- го формирователя сигналов управления каналов ( 1 = 3., М) 2 ДНедостаток этого устройства состоитв большом количестве оборудования исложной структуре, что обусловлено распараллеливанием линии выборки на всегруппы абонентов, подключенные к дан-ному каналу, в отступление от требования интерфрейса ввода- вывода ОСТ 4 ГО10 ЭО 4 000 о последовательности прохождения линни выборки через все абоненты,подключенные к данному каналу вводавывоца,Цель изобретения - сокращение заъ 1 Врат оборудования.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее М каналов ввод- вывода, первые входы и выходы которых явлпотся соответствующими входами и выходами устройства,ф блок основных абонентов, включающийМ групп основных абонентов, блок дополнительных абонентов, включающийК групп дополнительных абонентов, Мблоков канальных и абонентских усилителей, два блока элементов ИЛИ, К блоков выбора канала и М многоканальныхблоков разрешения сеанса связи, причемвторой выход 1 - го канала ввода- вывода (1 = 1, М) соединен с первымиЗо входами 1 - го блока канальных усилителей н 1- й группы основных абонентов, первый выход которой соединен совторым входом 1- го канала вводавывода и выходом 1 - го блока абоненМ тских усилителей, группа выходов 1 - Гоблока канальных усилителей соединенас 1 - й группой входов первого блока,элементов ИЛИ, ) - й выход (= 1, К)которого соединен с первым входом- й группы дополнительных абонентов, выход 1 - го блока канальных усилителей соединен с 1- и входами каждого блока выбора канала, 1 - е выходы которых соединены с вторым входом 1 - го блока канальных усилителей и с первыми входами 1 - х блока абонентских усилителей и многоканальных блоков разрешения сеанса связи, второй выход 1- й группы основных абонентов соединен с вторым входом 1 - го многоканального блока разрешения сеанса связи, группа выходов которого соединена с 1 - й группой входов второго блока элементов ИЛИ,- й выход которого соединен с вторым входом - й группы дополнительных абонентов, введен блок усилителей - прием.ников, причем третий выход- го канала ввода- вывода соединен с вторым входом,ь- й группы основных абонентов, а третий вход - с выходом 1- го блока многоканального блока разрешения сеанса связи, группа входов которого 5 подключена к первой группе выходов блока усилителей - приемников, вторая группа выходов которого соединена с группами входов блоков абонентских усилителей, а- е входы первой и вто рой групп входов - соответственно с первым и вторым выходами - й группы дополнительных абонентов, Каждый многоканальный блок разрешения сеанса связи содержит К узлов коммутации, д усилитель- передатчик, усилитель- приемник, нормально замкнутый и нормально разомкнутый переключательные элементы, причем первый вход - го узла коммутации (= 1, К) соединены с первым входом блока, второй вход - с- ым входом группы входов блока, первый выход - с- м выходом группы выходов блока, а второй выход - с третьим входом + 1- го узла коммутации, второй выход К- го узла коммутации соединен через усилитель- передатчик с выходом блока, третий вход первого узла коммутации подключен через усилитель- приемник к выходу нормально разомкнутого переключательного элемента, входом соединенного с вторым входом блока и через нормально замкнутый переключательный элемент с выходом блока.На фиг. 1 представлена блок-схема35 устройства; на фиг. 2 - функциональная схема многоканального блока разрещения сеанса связи; на фиг. 3 - электрическая схема блока абонентских усилителей;40 на фиг. 4 и 5 - функциональные схемы блоков основных и дополнительных групп абонентов; на фиг. 6, 7 и 8 - электрические схемы блока канальных усилителей и блоков элементов ИЛИ; на фиг. 9- функциональная схема блока выбора ка 45 налов.Устройство содержит (фиг. 1) блок 1 основных групп абонентов, блок 2 дополнительных групп абонентов; блоки 3-5 канальных усилителей, блоки 6-8 абонентских усилителей, многоканальные блоки 9 - 11 разрешения сеанса связи, блоки 12 и 13 элементов ИЛИ, блок 14 усилителей- приемников, блоки 15-17 выбора канала, каналы 18 - 20 ввода вывода, каждый многоканальный блок разрешения сеанса связи содержит (фиг, 2 нормально разомкнутый переключательный 5 1001071 4элемент 21, нормально замкнутый переключательный элемент 22, усилитель -приемник 23, усилитель- передатчик 24,узлы 25 -27 коммутации, каждый изкоторых содержит элемент НЕ 28, элементы И 29-31 и элемент ИЛИ 32.Каждый блок 6 - 8 абонентских усилителей содержит (фиг, 3) усилителиприемники 33 - 41 на каждую разряднуюшину каждого из К входов группы входовблока, элементы ИЛИ 42 - 44 и усилители- передатчики 45 - 47, число которых равно числу разрядных шин абонента, входы 48 и 49, выход 50.Блок 1 основных групп абонентов(фиг. 4) содержит группы 51 - 53абонентов, каждая из которых включаетв себя абоненты 54 - 57.Блок 2 дополнительных групп абонентов (фиг. 5) содержит шесть групп58 - 60 абонентов, каждая из которыхвключает в себя абоненты 61 - %4.Каждый блок 3-5 канальных усилителей (фиг. 6) содержит усилителиприемники 65 - 67, число которых равно числу разрядных шин интерфейса между вторым выходом канала и первымвходом блока, столько же групп 68 -70элементов И 71 - 73. Число элементов И в каждой группе равно числу группдополнительных абонентов блока 2, причем выход блока, связанный с линиейинтерфейса "Смена состояния , подключен к выходу усилителя- приемника 67.Блок 12 элементов ИЛИ (фиг. 7)состоит из К групп 74 - 76 объедин-.ния, каждая из которых содержит элементы ИЛИ 77 - 79 и усилители- передатчики 80 - 82, число которых равночислу усилителей- приемников 65 - 67блока канальных усилителей (фиг. 6).Блок 13 элементов ИЛИ (фиг, 8)содержит элементы ИЛИ 83 - 85 и усилители- передатчики 86 - 88, числокоторых равно К.Каждый блок выбора канала (фиг. 9)содержит переключатель 89,узлы 90 - 92подключения и блокирующий элементИ 93, а каждый узел подключения содержит элементы НЕ 94 и 95, элементы И 96 и 97, элемент ИЛИ 98 и триггер 99,В устройстве блоки взаимодействуютследующим образом,Канал 18 работает с блоками 3, 6и 9 и с первой группой 51 абонентовблока 1, канал 19 работает с блоками4, 7 и 10 и с второй группой абонентов блока 1, канал 20 работает с бло 7 10010камы 5, 8 и 11 и с М-й группой 53абонентов блока 1, блок 15 управляетподключением к одному из каналов первой группы 58 абонентов блока 2, блок16 управляет подключением к одномуиз каналов второй группы 59 абонентовблока 2, бпок 17 управляет подключением к одному из каналов К-й группы60 абонентов бпока 2,Работу устройства рассмотрим для 10случая нодкпючения к каналу 18 первойи К- й групп 58 и 60 абонентов, Приподключении остальных групп абонентовк этому или другим каналам работа усьройства будет осуществляться аналогиным образом с учетом вышеописанноговзаимодействия блоков,При выключенном питании блоков3 - 17 каждый канал может работатьтолько с соответствующей группой абонентов бпока 1, с которой он связан.Линия выборки с первого выхода соответствующей группы абонентов блока 1поступает на второй вход соответствующего блока 9 - 11 и по обходному пу- Ити через нормально замкнутый переключательный элемент 22 - на выход этого блока и далее на вход соответствующего канала в соответствии с требованиями интерфейса ввод- вывода (ОСТ 4ГО 304. 000).При включенном питании блокЛь 3-1 7устройства. выключенном положе 4 нии переключателей блоков 15 - 17т,е. ни одна группа абонентов блока 2не подключена ни к одному иэ каналов)путь линии выборки аналогичен вышьописанному эа исключением того, чтов этом случае в блоках 9 - 11 нормально замкнутые переключатепьные элементы 22 будут разомкнуты и замкнутынормально-разомкнутые переклочательныеэлементы 21. При этом путь линий выборки в блоках 9 - 11 будет следующий через переключательный элемент21, уЬщитель- приемник, 23, элементыИ 30 и ИЛИ 32 узла 25 на вход узла26, в котором путь линии выборки аиалогичен пути в узле 25, и с выходаэлемента ИЛИ 32 второго узла 26 на36вход следующего и т.д. до узла 27. Свыхода элемента ИЛИ 32 К-го узла 27линия выборки через усилитель- передатчик 24 поступает на выход блока 9-11.Если блоками 15 и 17 первая и К я, группы 58 и 60 абонентов блока 2 подключены к каналу 18, то линии канала,кроме линии выборки, через блоки 3 и12 будут подключены к первой и К- й 718группам 58 и 60, а линии абонента отгрупп через бпок 6 будут подключенык второму входу канала 18. Выборомцепей прохождения линий канала 18 иабонента для канала 18 управляютсигналы, поступающие с первых выходовблоков 16 и 17 на блоки 3 и 6,Линия выборки с первого выхода первой группы 51 поступает на второй входблока 9 и через переключательный элемент 21 и усилитель- приемник 23 - навходы первого 29 и второго 30 элементов подключена к первому каналу 18,то на других входах элементов И 29 и.. 31 присутствует разрешаюший сигнал,а на другой вход элемента И 30 с элемента НЕ 28 поступает сигнал запрета. Поэтому линия выборки через элементИ 29 поступит на выход блока 9 и далее через блок 13 на вход первой группы 58, с выхода которого линия выборки поступит через усилитель- приемник48 блока 14 на соответствующий входгруппы входов, вход блока 9 и далеечерез элемент И 31 и элемент ИЛИ 32узла 25 на узел 26, Так как втораягруппа 59 абонентов блока 2 не подключена к каналу 18, то разрешающий ситнал будет только на втором входе элемента И 30 узла 26 и линия выборкичерез этот элемент и элемент ИЛИ 32 поотупит на вход следующего узла 27. В связис тем, что к каналу 18 подключена ещетолько К- я группа 60 абонентов блока2, то линия выборки последовательнопройдет через элементы И 30 и элементы ИЛИ 32 второго К-го узлов коммутации и поступит на вход К- го узла 27 коммутации. Через элемент И 29этого узла коммутации линия выборкипоступит на К-й выход группы выходов .бпока 9 и далее через блок 13 - навход К-й группы 60 абонентов с выхода которого линия выборки черезблок Х 4, группу входов блока 9, элементы И 31 и ИЛИ 32 узла 27, усилительпередатчик 24 поступит на выход блока9 и далее на третий вход канала 18. Подключение первой и К-.й групп 58 и 60 абонентов блока 2 к каналу 18 осупествляется с ,помошью блоков 15 и 17, в которых переключатель 89 устанавливается в первое положение, соответствующее подключению данной группы абонентов к первому каналу, При этом низкий уровень сигнала с выхода переключателя 89 поступает на второй вход элемента И И 96 узла 90 подключения, а через1001071 9элемент НЕ 94 высоким уровнем на Д- вход триггера 99, При отсутствии сигнала Смена состояния" от канала 18 на первых входах бпоков 15 и 17 с выхода элемента НЕ 95 высокий 5 уровень сигиала поступаетна первые входы элементов И 96 и 97 и разрешает прохождение высокого уровня сигнала с выхода блокирующего элемента И 93 через второй вход элемента И 97 1 ф и элемент ИЛИ 98 на С- вход триггера 99, устанавливая его в единичное состояние. При этом нулевой выход триггера закрывает блокирующий элемент И 93, на выходе которого устанавли вается низкий уровень сигнала, а с единичного выхода триггера выдается разрешающий сигнал на подключение к первому каналу соответствующей группы абонентов блока 2. 2 ОПри обмене информацией канала 18 с первой и К- й группами абонентов блока 2 и первой группой 51 абонентов блока 1 сигналы сопряжения с выхода канала 18 поступают на вход группы 25 51 и вход блока 3, где они через свои усилители- приемники 65 - 67 поступают на первые входы элементов И 71- - 73, на вторые входы которых поступают сигналы выбора канала с блоков 5 О 15 - 17. Эти сигналы разрешают прохождение сигналов сопряжения через элементы И 71,- 73 на первый и К-й выходы блока 3. Выходы блока 3 соединены с одноименными входами первой35 группы входов блока 12, в котором одноименные выходы блоков 3 - 5 объединяются в одноименных группах 74 - 76 с помошью элементов ИЛИ 77 - 79, выходы которых через усилители - передМ 46 чики 80-82 соединены с соответствующим,выходом блока 12. Таким образом, сигналы сопряжения с первого и К- го выходов блока 3 через элементы ИЛИ 77 -79 и усилители . - передатчики 80 - 82ф 45 поступят на первый и К-й выходы блока 12 и далее на первые входы первой и К-й групп 58 и 60.Сигналы сопряжения от первой группы 51 абонентов поступают непосредственно на вход канала 18, а от первой и К-й50 групп 58 и 60 абонентов - на первый и К-й входы блоков 6 - 8. Но так как первая и К- я группы 58 и 60 абонентов подключены к каналу 18, то сигна лы разрешения с блоков 15 и 17 про пустят сигналы сопряжения только через усилители- приемники 33, 35, 36, 38, 39 и 41, и далее через элементы 10ИЛИ 42 - 44 и усилители- передатчики 45 - 47 они поступят на вход каийла 18,Таким образом, все сигналы сопряжения от канала 18 будут доступны лкбому абоненту первой группы 51 абонентов блока 1 и любому абоненту первой и К-й групп 58 и 60 абонентовблока 2, закрепленных за данным каналом 18 сигналами разрешения с блоков15 и 17, а сигналы этих абонентовбудут доступны каналу 18. Выполнениевсех последовательностей сигналов интерфейса выполняется в соответствии стребованиями ОСТ 4 ГО 304, 000. Высший приоритет имеют группы абонентовблока 2, подключаемых к одному изканалов ввода- вывода, определяетсяместом их подключения к соответствующему из блоков 9 - 11.Если при выполнении последовательностей сигналов интерфейса возникнутсбойные (ошибочные) ситуации, то они,будут фиксироваться каналом по сигналам интерфейса. Так, если в последовательности сигналов начальной выборки ни один из подключенных к каналуабонентов не опознает свой адрес, тов данный канал сигнал выборки вернется сигналом обратной выборки, что соответствует отсутствию абонента с даннымадресом (выключен абонент или вообщене подключен к данному каналу) или егонеисправности. Если же абонент ответитдругим адресом (не соответствующимадресу, заданному каналом), то этоозначает, что данное устройство неисправно или что к каналу подключилосьеше какое- то неисправное устройство,что привело к искажению адреса абонента, Таким образом, реакция каналана сбойные и ошибочные ситуации неизменяется при подключении к немуабонентов через предлагаемое устройство обмена информацией.Таким образом, устройство обеспечивает стандартный вариант последовательной коммутации линий выборки в соответствии с интерфейсом при сокращенииобъема оборудования по сравнению с прототипом. Уменьшение оборудования обусловлено исключением блоков обнаружениясбоя, число которых было равно числуканалов ввода- вывода, такого же числа усилителей- приемников в блокахабонентских усилителей. Кроме того, вкаждом многоканальном блоке разрешения сеанса связи могут быть исключеныодин узел коммутации, два элемента И, 10010два элемента НЕ и элемент задержки,а в каждом узле коммутации - триггери элемент ИЛИ.формула изобретенич51. Устройство для обмена информацией, содержащее М каналов ввода- вывода, первые входы и выходы которых являюъ 10 ся соответствующими входами и выходами устройства, блок основных абонентов, включающий М групп основных абонентов, блок дополнительных абонентов, включающий К групп дополнитель ных абонентов, М блоков канальных и абонентских усилителей, два блока эле ментов ИЛИ, К блоков выбора канала и М многоканальных блоков разрешения сеанса связи, причем второй выход 1 - го20 канала ввода вывода (1 = 1, М) соединен с первыми входами 1 - го блока канальных усилителей и 1 - й группы основных абонентов,.первый выход крторой соединен с вторым входом 1 - го канала ввода- вывода и выходом 1 - го блока абонентских усилителей, группа выходов 1 - го блока канальных усилителей соединена с 1 - й группой входов первого блока элементов ИЛИ, 1 - йюЗО выход ( = 1, К) которого соединен с первым входом - й группы доболнительных абонентов, выход 1 - го блока канальных усилителей соединен с 1- и вхопами каждого блока выбораканала, 1 - е выходы которых соедине ны с вторым входом 1 - го блока канальных усилителей и с первыми входами 1 - х блока абонентских усилителей и многоканальных блоков разрешения сеанса связи, второй выход 1 - й 1 руп О пы основных абонентов соединен с вторым входом 1 - го многоканального блока разрешения сеанса связи, группа выходов которого соединена с 1 - й группой входов второго блока элементов 4 з ИЛИ,- й выход которого соединен с вторим входом- й группы дополнительных абонентов, о т л и ч а ю щ е е 71 12с я тем, что, с целью сокращения затрат оборудования, в устройство введен блок усилителей- приемников, причем третий выход 1 - го канала ввода- вывода соединен с вторым входом т - й группы основных абонентов, а третий вход - с выходом 1 - го блока многс канального блока разрешения сеанса связи, группа входов которого подключена к первой группе выходов блока усилителей- приемников, вторая группа выхсьдов которого соединена с группами вхсьдов блоков абонентских усилителей, ае входы первой и второй групп входов соответственно с первым и вторым выходами- й группы дополнительных абонентов.2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что многоканальный блок разрешения сеанса связи содержит К узлов коммутации, усилитель-передатчик, усилитель- приемник, нормально замкнутый и нормально разомкнутый переключательные элементы, причем первый вход- го узла коммутации (= 1, К) соединены с первым входом блока, второй вход - с ) - м вхопом группы входов блока, первый выход - с- м выходом группы выходов блока, а второй выхоп с третьим входом) + 1- го узла коммутации, второй выхоп К-го узла коммутации соединен через усилитель- передатчик с выходом блока, третий вход первого узла коммутации подключен через усилитель приемник к выходу нормально разомкнутого переключательного элемента, входом соединенного с вторым входом блока и через нормально замкнутый переключательный элемент с выходом блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР636605, кл, 506 Р 3/04, 1976,и2. Авторское свидетельство СССРпо заявке2793184/18-24,кл, 506 Р 3/04 ф 1979,(прототип).