Система для обмена информацией

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОИЖОМУ СВИ ВТИЬСТВУ(22) Заявлено 050379 21) 2733519/18-24с присоединением эаявки Йо(51)М. Кл З С 06 Е 3/00 Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий(53) УДК 681. 327, ,21(088.8) Дата опубликования описания 30. 01. 81(72) Авторы изобретения. Б.А.Бесков и П.Г.Вайнштейн Московский ордена Ленина и эрдена Трудового КрасногоЗнамени институт инженеров железнодорожного транспорта(54) СИСТЕМА ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ мому истеИзобретение относится к вычислительной технике и передаче цифровойинформации в периферийных сетях ЦВМи может быть использовано при построении многопультовых вычислительнысистем коллективного пользования.Известны системы передачи информации петлевой конфигурации, состоящие иэ группового устройства управления и ряда блоков подключения терминалов, последовательно соединенных двухпроводными линиями связи взамкнутую петлю. Обмен информациеймежду групповым устройством. управления и подключенными к петле терминалами осуществляется по линиямсвязи последовательными дискретными многосимвольными посылками (сообщениями). Групповое устройствоуправления организует циркуляциюпосылок в петле и служит для подключения системы к ЦВМ. В качестветерминалов могут использоваться элетрические пишущие машинки, дисплеи,телетайпы и др. периферийное оборудование ЦВМ 111 .,Недостаток этих систем - низкаяпропускная способность,Наиболее близкой к предлагаеявляется телекоммуникационная с 2ма, состоящая из группового устройства управления и терминалов, соединенных с петлевой линией связичерез коммутационные блоки, каждыйиэ которых содержит цепь синхронизации, регистр приема, регистр передачи, дешифратор адресной части посылки и переключатель режима работы, включенный одним из своих коммутационных входов и выходом в раз рыв линии связи, вторым коммутационным, входом подключенный к регистру приема, а третьим - к региструпередачик15 Входная посылка всегда фиксируется на регистре приема. С помощьюкоммутационного блока можно Формировать выходную посылку одним из трехспособов - повторять (ретранслиро вать) входную, передавать новую посылку обслуживаемого терминала срегистра передачи, либо йередаватьранее Фиксированную посылку с регистра приема. Если терминал не явля ется инициатором обмена, то его коммутационный блок соединяет выходнуюлинию связи со входной. Поступающиеиз нее сообщения ретранслируются ввыходную линию и одновременно зано сятся на регистр приема. Адресная50 55 бО 65 часть принятого сообщения декодируется и, если она совпадает с присвоенным данному терминалу адресом,информационная часть принятого сообщения выводится с регистра приемакоммутационного блока на терминал,При необходимости передать сообщение с терминала, обслуживающий егокоммутационный блок переключаетсяв режим, при котором поступающеесообщение не ретранслируется, а посинхросигналам, выделяемым из входной посылки, формирует собственноесообщение. По окончании его передачи переключатель режима работы устанавливается в положение, при котором с выходной линией связан регистрприема и находящееся на нем изъятоеиз петли сообщение передается дальше при прохождении следующей посылки. Последняя запоминается на освобождающемся регистре приема и передается лишь при поступлении следующей посылки. Этот процесс продолжается до тех пор, пока собственная посылка данного терминала, доставив сообщение адресату, не совершит полный оборот по петле и небудет им самим же изъята. Таким образом, передача сообщения с терминала может считаться законченнойтолько после возвращения переданной посылки на источник сообщения121,Недостаток системы - низкая пропускная способность из-за взаимныхзадержек посылок на регистрах приема коммутационных блоков терминалов, включенных на передачу, поскольку включение только одного регистра приема в контур петли приводит к задержке в трансляции посылки на время, практически равное времени распространения посылки. Появление нескольких заявок на передачу одновременно приводит к еще большему увеличению времени доставкисообщений. Снижение быстродействияза счет включения в петлю дополнительных активных элементов наиболеесущественно проявляет себя в системах с явно выделенным главным абонентом, который один обмениваетсяинформацией с остальными, например,это происходит в системах связи выносных терминалов с ЦВМ, где связьв петле осуществляется между каждымиз терминалов и групповым устройством управления, подключенным к ЦВМ. Цель изобретения - повышение пропускной способности системы.Поставленная цель достигается тем, что в. систему, содержащую групповое устройство управления, первые вход и выход которого являются, соответственно, входом и выходом системы,М терминалов и М блоков подключения терминалов, каждый из которых включает регистр приема-лере 5 О 15 20 5 30 35 40 45 дачи, первые вход и выход которого соединены, соответственно, с информационными выходом и входом одноименного терминала, второй вход ивыход - соответственно, с выходомформирователя кода собственного адреса и входом дешифратора адреса,а третий вход - со входом узла выделения синхросигнала и первым коммуникационным входом переключателярежимов работы, второй коммуникационный вход которого подключен ктретьему выходу регистра приема-передачи, первый управляющий вход - квыходу узла вьщеления синхросигнала, а второй управляющий вход - к выходу дешифратора адреса и управляющему входу одноименного терминала,причем первый коммуникационный входпереключателя режима работы первогоблока подключения терминала соединен со вторым выходом групповогоустройства управления, выход переключателя режима работы -го блокаподключения терминала подключен кпервому коммуникационному входу переключателя режима работы (+1)-го блока подключения терминала, выход переключателя режима работы М-го блокаподключения терминала соединен совторым входом группового устройства управления, в каждый блок подключения терминалов введены дешифраторкода занятости посылки, шифратор кода занятости посылки, шифратор кодаподтверждения приема, таймер и элемент И, причем вход и выход дешифратора кода занятости посылки подключены, соответственно, к первому коммуникационному входу и третьему управляющему входу переключателя режимаработы, третий и четвертый коммуникационные входы которого соединены, соответственно с выходамишифратора кода занятости посылкии шифратора кода подтверждения приема, а четверый управляющий входс выходом элемента И, входы которогоподключены соответственно с выходомтаймера и управляющим выходом одноименного терминала (=1. М). На чертеже представлена структурная схема системы.Система содержит групповое устройство 1 управления, терминалы 2-5 и блоки 6-9 подключения терминалов, включающий регистр 10 приема-передачи, дешифратор 11 адреса, формирователь 12 кода собственного адреса, узел 13 выделения синхросигналов, дешифратор 14 кода занятости посылки, шифратор (формирователь) 15 кода занятости посылки, переключатель 16 режима работы, шифратор (формирователь) 17 кода подтверждения приема, таймер 18, элемент И 19 линии 20 - 24 связи, объединяющие блоки 6-9 и групповое устройство 1 в петлевую систему, линии связи25 и 26 для подключения группового устройства 1 управления к ЦВМ, коммутационные входы 27 - 30 и выход 31 переключателя 16 режима работы блока б.Дискретная посылка для обмена сообщениями в петле может быть разделена на 4 поляПервое поле, расположенное в головной части посылки, служит для размещения кода занятости посылки. Поскольку в системе надо различать всего два состояния посылки "занята" и "свободна", то при бесконтрольном кодировании это поле занимает всего один бит.Второе и третье поля, расположенные в средней части посылки, исполь зуются для размещения, соответственно, адресной и информационной частей посылки. В информационной части записывается код информационного сообщения, передаваемого от терминала к 2 О ЦВМ или от ЦВМ к терминалу, а в адресной - номер терминала, с которым ведется обмен. Размеры этих полей зависят от выбранного формата информационных слов обмена и от числа25 терминалов в петле. В хвостовой части посылки расположено четвертое поле, в котором при выводе информации из ЦВМ размещается код подтверждения ее приема на терминал.Система работает следующим образом.Система предназначена для организации одновременной работы на ЦВМ многих пользователей с выносных терминалов и обеспечивает как ввод, 35 так и вывод информации из ЦВМ.Вывод дозы информации из ЦВМ на терминал осуществляется эа один или несколько сеансов связи, в течение каждого из которых передается одно 40 информационное сообщение, равное по формату информационной части посылки. Для передачи сообщения на терминал ЦВМ выдает в групповое устройство 1 управления само сообщение и номер терминала, которому оно адресовано, по линии 26 связи. В групповом устройстве управления полученная информация дополняется кодом занятости и разворачивается в последовательную посылку установленного формата, передаваемую по двухпроводной линии 20 связи.В блоке 6 последовательность действий при поступлении посылки из линии 20 связи зависит от наличия заявки 55 от терминала 2 на ввод информации в ЦВМ.Если к моменту начала приема поступившей из линии 20 связи посылки заявки от терминала 2 нет, то переключатель 16 блока б находится в по ложении 27. В этом случае поступающая из линии 20 связи посылка ретранслируется в линию 21 связи и одновременно принимается на регистр 10 приема-передачи. Кроме того, го ловная часть посылки декодируетсядешифратором 14. Для выполнения этихдействий используются синхроимпульсы, которые восстанавливаются в узле 13 выделения синхросигналов изсамой посылки.Если к моменту поступления очередной посылки терминал 2 выставилзаявку На ввод сообщения в ЦВМ, топереключатель 16 его блока б находится в положении 28. В этом случае независимо от того, свободна ли поступившая посылка или нет, в линию21 связи с формирователями 15 передается головная часть посыпки, содержащая код занятости посылки. Этоможет быть сделано еще до того, какдекодирована головная часть принятой из линии 20 связи посылки. Еслипринятая посылка окажется свободной,то вслед за передачей кода занятости передается сообщение с терминала 2, предназначенное для вводав ЦВМ. Если же поступившая посылказанята, то после окончания приемаее головной части по сигналу с выхода дешифратора 14 переключатель 16переводится в положение 27 и остальная асть принимаемой из линии 20связи посылки ретранслируется в линию 21 связи. Собственное сообщениетерминала 2 в этом случае не передается,Одновременно с ретрансляцией принимаемой из линии 20 связи посылки происходит ее прием на регистр 10, где дешифратором 11 осуществляется ее сравнение с номером, присвоенным данному терминалу. При их совпадении сообщение из информационной части принятой посылки переписывается с регистра приема-передачи в терминал 2. Одновременно переключатель 16 переводится в положение 30, в результате чего, в хвостовую часть посылки с формирователя 17 подставляется код подтверждения приема сообщения на терминал.Для ввода информации с терминалов ЭВМ переводит групповое устройство управления в режим автономного опроса терминалов, заключающийся в периодической передаче по петле свободных посылок. Незанятость посылки определяется соответствующим кодом в ее головной части.Если к моменту поступления очередной посылки терминал 2 выставил заявку на ввод сообщения в ЦВМ, то переключатель 16 его блока б находится в положении 28 и при приеме иэ линии 20 связи головной части посылки в линию 21 связи передается код занятости посылки. В данном случае дешифратор 14 при анализе головной части принятой посылки определит, что посылка являетсясвободной. В результате этого, на регистр приема-передачи с формирователя адресной части посылки заносится адрес терминала, а с терминала 2 - информационная часть сообщений. Одновременно переключатель 16 переводится в положение 29, По синхросигналам, восстанавливаемым из остальной части принимаемой из линии 20 связи посылки, подготовленное на регистре приема-передачи сообщение последовательно передается в цинию 21 связи.Переданная блоком 6 посылка для остальных блоков 7 - 9 является занятой, и независимо от того, имеются ли на них заявки от терминалов 3 - 5, они не могут ее занять. Ретранслируемая блоками 7 - 9 посылка по линиям 21-24 связи поступает в групповое устройство 1 управления, откуда информационное сообщение по линии 25 связи вводится в ЦВМ.После ввода сообщения в ЦВМ опрос терминалов групповым устройством управления может быть продолжен.При передаче сообщения с терминала 2 в его блоке 6 запускается таймер 18, сигнал с выхода которого блокирует на элементе И 19 поступление заявки на ввод информации в ЭВМ от терминала 2. Это позволяет исключить захват посылки одним и тем же терминалом 2 в течение определенного интервала времени. Поэтому при очередном опросе сообщение в ЭВМ может быть принято с любого из терминалов 3, 4 или 5, но не с терминала 2.Индивидуальной настройкой таймеров в каждом блоке подключения терминала можно установить порядок распределения приоритетов терминалов на ввод информации в ЦВМ.Таким образом, система обмена инФормации обеспечивает по сравнению с известным более высокую пропускную способность при меньших аппаратурных затратах и меньшем времени доставки сообщений.Формула изобретенияСистема для обмена информацией, содержащая групповое устройство управления, первые вход и выход которого являются, соответственно, входом и выходом системы, М-терминалов и М-блоков подключения терминалов, каждый из которых включает регистр приема-передачи, первые вход и выход которого соединены, соответственно, с информационными55 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3633166,кл. 340-163, опублик. 1970.2. Патент СИА Ф 4002842,кл. 179/15, опублик. 1977 (прототип). выходом и входом соответствующеготерминала, второй вход и выход -соответственно, с выходом формирователя кода собственного адреса ивходом дешифратора адреса, а третийвход - со входом узла выделения синхросигнала и первым коммуникационнымвходом переключателя режимов работы, второй коммуникационный входкоторого подключен к третьему выходу регистра приема-передачи, первый 10 управляющий вход - к выходу узла выделения синхросигнала, а второй управляющий вход - к выходу дешифратора адреса и управляющему входу соответствующего терминала, причем пер вый коммуникационный вход переключателя режима работы первого блокаподключения терминала соединен совторым выходом группового устройства управления, выход переключателярежима работы 1-го блока подключениятерминала подключен к первому коммуникационному входу переключателярежима работы (1+1)-го блока подключения терминала, выход переключателя режима работы М-го блока подключения терминала соединен со вторым входом группового устройствауправления, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышенияпропускной способности системы, ЗО в каждый блок подключения терминалов введены дешифратор кода занятости посылки, шифратор кода занятости посылки, шифратор кода подтверждения приема, таймер и элемент 35 И, причем вход и выход дешифраторакода занятости посылки подключены,соответственно, к первому коммуникационному входу и третьему управляющему входу переключателя режима 4 О работы, третий и четвертый коммуникационные входы которого соединены, соответственно, с выходамишифратора кода занятности посылкии шифратора кода подтверждения приема, а четвертый управляющий входс выходом элемента И, входы которого соединены соответственно с выходом таймера и управляющим выходомсоответствующего терминала (1=1.М) .56каз 0 фПатент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 4 Тираж НКИПИ Государствен по делам изобрете 13035, Москва, Ж56 Подписноеого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. 4/5