Устройство для сопряжения абонентов с электронной вычислительной машиной

(19) 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ соединены соответственно через линию свя- зи с первыми линейными входом и выходом (1 +) - го блока связи с абонентом, и рй, . этом блок связи с ЭВМ дополнительно содер-.жит генератор тока, п 1 ервые передающнй и приемные оптронц, второй элемент НЕ, первый н второй входы первого передающего оп.трона соединены соответственно с выходом первого элемента НЕ и отрицательной ши- вой источника питания блока связи с ЭВМ,1 первый и второй выходы первого передающего оптрона подключены соответственно,к выходу генератора тока и к линейному выходу блока связй с ЭВМ, а вход генератора тока соединен с положительной шиной линейного источника питания, линейный вход ; блока связи с ЭВМ подсоединен к первому , входу первого приемного оптрона, второй Е вход которого соединен с отрицательной шиной линейного источника питания, выход пер вого приемного оптрона через второй элемент НЕ соединен с третьим входом первого элемента И, 1-й блок связи с абонентом содержит вторые приемный и передающий оптроны, третий и четвертый элементы НЕ, второй элемент задержки, второй элемент.И, элемент И - НЕ и третий, четвертый, пятый триггеры, причем синхровход третьего триггера является входом запроса связи с (2 Ъ ЭВМ от абонента, вход сброса четвертого Я) триггера является входом квитнрования бло- (р ка связи с абонентом устройства, единич- ньй выход четвертого триггера является выходом сигнала разрешения связи с ЭВМ уст- Ж ройства, нулевой выход четвертого тригге.ра соединен с входом сброса пятого триггера, синхровход четвертого триггера соединен с выходом элемента И - НЕ н входом сброса третьего триггера, выход которого соединен с первым входом второго элеменга И, второй вход которого соединен с выходом второго приемного оптрона и с входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента Ив НЕ и.;через второй элемент задержки с вторым" входом элемента И - НЕ, третий вход котоСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕ. НИЯ АБОНЕНТОВ С ЭЛЕКТРОННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНОЙ (ЭВМ), содержащее блок связи с ЭВМ и первый блок связи е абонентом, причем линейный выход; блока связи с ЭВМ соединен через линию: связи с первым линейным входом первого блока связи с абонентом, первый линейный выход которого через линию связи соединен. с линейным входом блока связи с ЭВМ; который содержит первый и второй триггеры первый элемент задержки и первый элемент НЕ, выход которого через нагрузочный резистор соединен с положительной шиной источника питания блока связи с ЭВМ, выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом установки второго триггера, выход которого является выходом сигнала прерывания устройства и соединен через первый элемент задержки с входом первого элемента НЕ, входы установки и сброса первого триггера, второй вход первого элемента И и вход сброса второго триггера являются соответственйо входами установки, запрета прерывания, опроса наличия прерывания, квитирования блока связи с ЭВМ устройст-. ва, отличающееся тем, что, с целью увеличения гибкости работы устройства, в него введены пблоков связи с абонентами, причем первые линейные вход и выход каждо. го 1-го блока связи с абонентом соединены соответственно через линию связи с вторыми линейными выходом и входом ( - 1)-го .блока связи с абонентом, а вторые линейные выход и вход 1-го блока связи с абонентом1068926 А068926 рого соединен с выходом пятого триггера и с входом четвертого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго передающего опзрона, второй вход которого через второй нагрузочный резистор подсоединен к положительной шине источника питания блока связи с абонентом, выход второго элемента И соединен с синхровходом пятого триггера, первый выход второго пере. Изобретение относится к цифровой вы.числительной технике и может.быть исполь.зовано для сопряжения удаленных периферийных устройств с электронной вычислительной машиной (ЭВМ) с использованиемдвухпроводной линии связи как для передачи в ЗВМ запросов на прерывание, так идля приоритетного выбора одного из конку.рирующих устройств.Известно устройство для подключенияабонентов к ЭВМ, содержащее блок сопряжения с ЭВМ и группу абонентских блоков,объединенные трехпроводной линией связи (11,Недостатком устройства является боль.шое время реакции на прерывание, так какпри . отсутствии конкурентов периферийноеустройство должно ждать обслуживания втечение целого периода следования командзапроса на прерывание. Увеличениечастотыследования команд запроса на прерываниеснижает производительность ЭВМ, так каквсе большая часть машинного времени расходуется на выполнение команд сканирования. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для сопряжения абонентов с ЭВМ, содержащее блоки связи с абонентом и с ЭВМ, связанные между собой двухпроводной линией связи, блок связи с ЭВМ содержит два триггера, элемент И, элемент задержки и первый инвертор с внешним нагрузочным резистором, выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с входом установки второго триггера, выход которого является выходом прерывания блока связи с ЭВМ и соединен через элемент задержки с входом первого инвер- тора, входы установки и сброса первого триг гера, второй вход элемента И и вход сброса второго триггера являются управляющими входами блока связи с ЭВМ, При запросе на обслуживание внешнее устройство посылает в ЭВМ потенциальный сигнал запроса иа прерывание и получает ответ ет ЭВМ по хой же линии ввиде потенциального сигнала дающего оптрона соединен с первым линейным входом и вторым линейным выходом блока связи с абонентом, второй выхЬд второго передающего оптрона соединен с вторым линейным входом блока связи с абонен. том и с первым входом второго приемного оптрона, второй вход которого соединен с первым линейным выходом блока связи с .абонентом. 2Двухсторонний обмен этими сигналами производится по асинхронному принципу (21Недостатком известного устронства является невозможность подключения к двухпро водной линии связи дополнительных внешних устройств - абонентов.Целью изобретения является увеличениегибкости устройства.Эта цель достигается тем, что в устройство для сопряжения абонентов с ЗВМ, содержащее блок связи с ЭВМ и первый блок связи с абонентом, причем линейный выход блока связи с ЭВМ соединен через линию связи с первым линейным входом первого блока связи с абонентом, первый линейный выход которого соединен через линию связи с линейным входом блока связи с ЗВМ, который содержит первый и второй триггеры, первый элемент задержки и первый элемент НЕ, выход которого через нагрузочныв резистор соединен с положительной шиной ф источника питания блока связи с ЭВМ, вы.ход первого триггера соединен с первым вхо дом первого элемента И; выход которого соединен с входом установки второго триггера, выход которого является выходом сигнала прерывания устройства и соединен через первый элемент задержки с входом первого элемента НЕ, входы установки и сброса .первого триггера, второй вход первого элемента И и вход сброса второго триггера являются соответственно входами установки, запрета прерывания, опроса наличия прерывания, квитирования блока связи с ЗВМ, введены ивблоков связи с абонентами, причем линейные вход и выход каждого (-го блока связи с абонентом соединены соответственно через линию связи с.вторыми З 5 линейными выходом и входом ( - )-го блока связи с абонентом, а вторые линейные выход и вход (-го блока связис абонентом соединены соответственно через линию связи с первыми линейными в одом и выходом (1+ )-го блока связи с абонентом,. прн 4 О этом блок связи с ЭВМ дополнительно содержит генератор тока, первые передающий и приемные оптронц, второй элемент НЕ, перчцй и второй входы первого передающего3оптрона соединены соответственно с выходом первого элемента НЕ и отрицательной шиной источника питания блока связи с ЭВМ, первый и второй выходы первого передающего оптрона подключены соответственно к выходу генератора тока и к линейному выходу блока связи с ЭВМ, а вход генератора тока соединен с положительной шиной линейного источника питания, линейный вход блока связи с ЭВМ подсоединен к пер вому входу первого приемного оптрона, вто. рой вход которого соединен с отрицательной шиной линейного источника питания, выход первого приемного оптрона через второй эле. мент НЕ соединен с третьим входом первого элемента И, 1-й блок связи с абонентом содержит вторые приемный и передающий оптроны, третий и четвертый элементы НЕ, второй элемент задержки, второй элемент И, элемент Ив .-НЕ и третий, четвертый, пятый триггеры, причем синхровход третьего триггера является входом запроса связи с ЭВМ от абонента, вход .сброса четвертого триггера является входом квитирования блока связи с абонентом устройства, единичный выход четвертого триггера является выходом сигнала разрешения связи с ЭВМ устройства, нулевой выход четвертого триггера соединен с входом сброса пятого триггера, синхровход четвертого триггера соединенвыходом элемента И - НЕ и входом сброса етьего триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго приемного оптрона и с входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с пер. вым входом элемента И - НЕ и через. второй элемент задержки с вторым входом элемента И - НЕ, третий вход которого соединен е выходом пятого триггера и с входом четвертого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго передающего оптрона, второй вход которого через второй нагрузочный .резистор подсоединен к положительной шине источника питания блока связи с абонентом, выход второго элемента И соединен с синхровходом пятого .триггера, первый выход второго передающего опт рона соединен с первым линейным входом и вторым линейным выходом блока связи с абонентом, второй выход второго передающего оптрона соединен с вторым линейным входом блока связи с абонентом и с первым входом второго приемного оптрона, второй вход которого соединен с первым линейным выходом блока связи с абонентом.На фиг. 1 предсталена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функци. ональная схема блока связи с ЭВМ; на фиг, 3 - функциональная схема блока связи с абонентом.Устройство для сопряжения абонентовЭВМ содержит блоксвязи с ЭВМ и и блоков 2 связи с абонентами. Эти блоки соединяются между собой двухпроводной ли 5 1 О 15 шины источника питания блока связи с ЭВМ, положительную 32, отрицательную 33 и нуо левую 34 шины линейного источника питания, Генератор 26 тока содержит, например, транзистор 35, включенный по схеме с общей шиной - базой, и нагрузочный резистор 36. Коллектор транзистора 35 является 5 выходом генератора тока, связанным с фрвым выходом передающего оптрона 27, второй выход которого соединен с линейным вы, ходом 12. Линейный вход 10 соединен с первым входом приемного оптрона 28, второй вход которого соединен с .отрицательной зо шиной 33 линейного источника питания.Входы 6 и 7 блокаподключены к вхо 35 40 4 56 15 4нией 3 связи, содержащей линейный выход 4 н линейный вход 5.Блоксвязи с ЭВМ имеет вход 6 установки, вход 7 запрета прерывания, вход 8 опроса наличия прерывания, вход 9 квитн. рования блока связи с ЗВМ, линейный ахи О, выход 11 сигнала прерывания и линей ный выход 12.Блок 2 связи с абонентом имеет вход 13 запроса связи с ЗВМ, вход 14 квитированйа блока связи с абонентом, первый 5 и вто рой 16 линейные входы, выход 17 сигнала разрешения связи с ЗВМ, первый 18 и вта. рой 9 линейные выходы.Блоксвязи с ЭВМсодержит (фиг, 2) два триггера 20 и 21, элемент И 22, элемент 23 задержки, два элемента НЕ 24 и 25, генератор 26 тока, передающий оптрон 27; приемный оптрон 28, нагрузочный резистор 29, положительную 30 и отрицательную 3 дам установки и сброса триггера 20, вход 8 к второму входу элемента И 22, вход 9 -к входу сброса триггера 21, а выход триггера 2 соединен с выходом 11,Каждый блок 2 связи с абонентом (фиг. 3содержит приемный оптрон 37, передающийоптрон 38, элементы НЕ 39 и 40, элемент 41задержки, элемент И 42, элемент И - НЕ 43;три триггера 44 - 46, резистор 47 и положительную шину 48 источника питания блокасвязи с абонентом.Вход синхронизации триггера 44 соединен с входом 13 запроса связи, вход сбросатриггера 45 соединен с входом 14 квитирования блока связи с абонентом, и первый вы.ход триггера 45 является выходом сигналаразрешения связи с ЭВМ.Первый выход передающего оптрона 38подключен к первому линейному входу 15и второму линейному выходу 9 блока связи с абонентом, второй выход передающегооптрона 38 соединен с вторым линейным вхо.дом 16 и первым входом приемного оптрона 37, второй вход которого соединен с первым линейным выходом 18.Устройство работает следующим образом,При появлении одного или нескольких запросов. связи от абонентов по входам 3 устройство вырабатывает обобщенный сигнал068926 5запроса н, если нет запрета со стороны ЭВМ; передает к ЭВМ через блок 1 сигнал преры-, вания по выходу 1. ЭВМ, временно приостанавливая выполнение текущего задания; переходит к подпрограмме связи с абонен тами. К этому моменту времени устройствс подготавливает один из нескольких инициативных блоков связи с абонентами (если имелось несколько запросов) к работе, послав ему по соответствующему выходу 17 сигнал разрешения связи с ЭВМ, поэтому ЭВМ, запрашивая адрес абонента, подготов- ленного к обмену, получает однозначный ответ, указывающий, с каким именно абонентом предстоит обмен. Процесс передачи обоб. щенного сигнала запросав ЭВМ и выдачиответа одному из абонентов идет без учас тия ЭВМ с использованием двухпроводной линии 3 связи.Блок 1 связи с ЭВМ предназначен для обеспечения связи между ЭВМ и двухпроводной линией 3 связи.В исходном состоянии триггер 20 разре- шения прерывания установлен в единичное положение за счет ранее пришедшего сигнала по входу 6. В одном иэ последних тактов выполнения каждой текущей команды на вход 8 из ЭВМ поступает положительный импульс. При отсутствии запросбв на прерывание на выходе элемента НЕ 25 поддерживается сигнал логического нуля, триггер 21 прерывания остается в сброшенном состоянии. Сигнал прерывания на выходе 1 от-. . утствует, элемент НЕ 24 выключен и токротекает через резистор 29 и светодиод оптрона 27.Транзистор передающего оптрона 27 насыщен, однако его коллекторный ток близок к нулю, т. епри отсутствии запросов все транзисторы оптронов 38 блоков 2 связи с абонентами выключены. 1 ок через светодиод приемного оптрона 28 также практическиавен нулю, поэтому на его выходе сформиована логическая единица. Такое состояние поддерживается до того момента; когда , появляется один или несколько запросов на обслуживание, в результате чего включается один или несколько оптронов 38 и сопротивление между выходом 4 и входом 5 становится низким. В этом случае ток от генератора 26 тока протекает через насыщенныйтранзистор оптрона 2 в замкнутую линию 3 и далее через светодиод оптрона 28. Поскольку при этом светодиод излучает энергию, на. выходе оптрона 28 формируется сигнал ло. гического нуля, а на выходе инвертора 19 - сигнал логической единицы.При окончании выполнения очередной команды из устройства управления ЭВМ на вхдд 8 устройства поступает сигнал опроса наличия прерывания, срабатывает элемент И 22, триггер 21 прерывайия устанавливается в единичное состояние, сигнал прерыва. йня поступает в ЭВМ с выхода 11. Этот же сигнал проходит через элемент 23 задержки Ьи включает элемент НЕ 24. Светодиод оптрона 27 выключается, транзистор этого оптрола переходит в высокоомное состояние, светодиод оптрона 28 выключается, элемент И,22 блокируется нулевым сигналом с выходаэлемента НЕ 25,Такое состояние блока 1 поддерживается.:до прихода иэ ЭВМ на вход 9 сигнала квитирования. Этот сигнал поступает либо послеркончания обмена данными с абонентом, ли 1 О ро в процессе обмена. После сброса триггера 21 блок 1 переходит в описанный режимпроверки линии 3 на наличие обобщенноговапросного сигнала прерывания. Запрет при-ема сигналов прерывания от абонентов про-.,изводится установкой триггера 20 по вход 15 7 в нулевое состояние.Блок 2 связи с абонентом работает сле.дующим образом,Сигнал запроса связи с ЭВМ поступает. от абонента по входу 13 на синхровход триг.гера 44, устанавливая этот триггер в единичное состояние. Если ток через светодиод оптрона 37 отсутствует, то на выходе его сформирована логическая единица. В этом случае элемент И 42 устанавливает в единичноесостояние триггер 46 и включается светоди 25 од оптрона 38.Если конкурирующие запросы отсутствуют, то ток, поступающий с первого линейного входа 15 из блока 1, проходит через транзистор оптрона 38 и включает светодиодыоптронов 37 своегоз и всех последующихЗО приемных оптронов блоков связи с абонентами, расположенных в направлении к блоку . После срабатывания оптронов 37 в ука.занных блоках эти блоки блокируются, поскольку элементы И 42 в них закрыты нулевыми сигналами с выходов соответствующих оптронов 37,Остальные блоки 2 связи с абонентамиудалены от блока 1 связи с ЭВМ, в сравнении с выбранным блоком 2 также не могутпередать в ЭВМ сигналы запросов прерыва 4 О ння, т. е. включенный транзистор оптрона38 шунтирует аналогичные цепи и ни одиниз удаленных блоков не получает ответногосигнала в данном цикле работы устройства,В выбранном блоке 2 сигнал с выхода эле, мента НЕ 39, если он имеет достаточно боль 45 шую длительность (превышающую время задержки элемента 41), взаимодействует с единичным сигналом с выхода триггера 46 и включает элемент И - НЕ 43. Нулевой сигнал с выхода этого элемента сбрасывает триггер 44; триггер 45 продолжает находиться в сброшенном состоянии.Через время, определяемое задержкой элемента 23 блока 1, ток от генератора 26 тока перестает поступать на выход 4, следовательно, все светодиоды оптронов 37, коц торые ранее включены, выключаются. Выклю,чение светодиода оптрона 37 в блоке приводит к выключению элемента И - НЕ 43, т, е.к формированию на выходе оптрона 37 еди088926 Фиг 7 пичного сигнала. При этом триггер 45 переходит в единичное состояние и сбрасывается Триггер 46. Светодиод оптрона 38 выключается. Сигнал с выхода 17 разрешает данному абоненту производить обмен информацией с ЭВМ. Сброс триггера 45 по входу 14 производится либо в конце обмена, либо в процессе обмена информацией в зависимос. ти от особенностей построения программного обеспечения ЭВМ и конструкции аппаратуры абонентов. гоПри одновременном поступлении несколь. ких сигналов по входам 13 возможны гонки, связанные с перехватом тока блоками 2, расположенными ближе к блоку 1 (имеющими более высокий приоритет). Од 15 пако этот процесс не может привести к неоднозначному выбору одного нз инициатив- . ных блоков связи с абонентами,Действительно, время Т существования этих гонок ограничено временем срабатывания блокирующих цепей, выполненных на элементах 39, 4 и 43, а так как задержка элемента 41 выбирается большей, чем время Т, то в устройстве может быть выбран чоль. ко один блок связи с абонентом.Использование предлагаемого устройства позволяет либо сэкономить одну линию связи, либо повысить быстродействие системы за счет исключения из программ периодически выполняемых команд сканирования абонентов.витель Г. СтернинИ. Верес06венного комитетаетений н открыт5, Раушская наУжгород, ул. 303иал едактор И. Николааказ 10932/44ВН Соста ук Тех ред Тираж 7 ИПИ Государст по делам нзобр Москва, Ж - 3 ППП Патент, КорректоПодписноСССРийд. 45роектная рияк