Могистральный приемо-передатчик

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (11) 14 Г 13/20, 11 00 БРЕТЕНИЬСТВУ У СВИ АВТОРС вления (а А.А.АмбарцуПотехин ные о 1 аггегйасе ОСЪДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ(71) Институт проблем упраматики и телемеханики/(56) Белоус А.И. и др. Интерфеинтегральные микросхемы серииМикропроцессорные средства и с1986,2, с. 9.Айчапсей ппско Оечгсез ВрМгсгоргосеззог. - Еояге апй 1 пРага Воок, 1981, р. 6-343.(57) Изобретение относится к вычисли.тельной технике и может быть использовано в высоконадежных отказоустойчивых системах цифрового управлениятехнологическими процессами. Магистральный приемопередатчик отличаетсявысокой надежностью в работе за счетзащищаемости от сбоев, наличием достоверного контроля, исправности всехэлементов и связей. Это достигнутоблагодаря тому, что в магистральномприемопередатчике информация хранитсяв учетверенном виде, в него введенычетыре схемы сравнения, два мультиплексора и регистры с соответствующими связями. 2 ил.Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике, может бытьиспользовано в качестве буферногорегистра с управлением обменом информацией по магистрали как с синхрон-.,ной, так и асинхронной дисциплинойобмена, для организации межмагистрального обмена, внутрипроцессорногой внепроцессорного обмена данными,для организации интерфейсов при построении отказоустойчивых цифровыхсистем управления, ориентировано натехнологию больших интегральных схем(БИС) и может найти применение при 15проектировании самопроверяемых и самотекстируемых логических устройств,которые не только обнаруживают ошибки, вызываемые отказами, но такжевыявляют отказы за гарантированный 20промежуток времени путем проверки входе нормальной работы логическихсостояний, необходимых для того,чтобы возможные скрытые отказы вызва -ли обнаруживаемые ошибки. 25Цель изобретения - повышение достоверности обмена информацией междудвумя магистралями.На фиг. 1 приведена блок-схемапредлагаемого приемопередатчика; на ЗОфиг. 2 - пример возможного использования приемопередатчика.Приемопередатчик 1 содержит первыйрегистр 2, четвертый регистр 3, второй регистр 4, третий регистр 5, второй мультиплексор 6 первый мультиплексор 7, второй шинный формирователь 8, первый шинный Формирователь9, третью схему 10 сравнения, первуюсхему 11 сравнения четвертую схему 4012 сравнения, вторую схему 13 сравне.ния. Приемопередатчик имеет такжевторую двунаправленную магистраль14 (А), первую двунаправленную магистраль 15 (В), второй вход 16 задания режима контроля, второй вход 1чтения, четвертый вход 18 заданиярежима контроля, пятый вход 19 задания режима контроля, третий вход 20задания режима контроля, первый вход5021 чтения, первый вход 22 заданиярежима контроля, второй вхсд 23 записи, первый вход 24 записичетвертыйвыход 25 исправности, третий выход 26исправности, первый выход 27 исправ 55ности, второй выход 28 исправноги,Приемопередатчик работает следующим образом. Процедура обмена информацией по магистралям одинакова, поэтому рассмотрим режимы записи информации из второй магистрали А и чтения инФормации во вторую магистраль, Эти режимы для первой магистрали В аналогичны.В исходном состоянии шинные формирователи 8 и 9 закрыты единичными сигналами с входов 17 и 21, т.е. информация с выходов регистров 2 и 4 не поступает на магистрали. Схемы 10 и 11 сравнения открыты нулевым сигналом с входа 19 и соответственно сравнивают состояния пар регистров 3, 5 и 2, 4. В случае совпадения состояний пар регистров на выходах схем сравнения установлены нулевые сигналы, поступающие на выходы 26 и 27. Схемы 12 и 13 сравнения закрыты единичными сигналами с входов 16 и 22 и на их выходах установлены единичные сигналы. Мультиплексоры 6 и 7 по нулевым сигналам с входов 17 и 20 проводят информацию от регистров.Считывание данных в магистраль происходит следующим образом. По нулевому сигналу с входа 17 регистр 4 через шинный формирователь 8 подключается к магистрали А. Затем по нулевому сигналу с входа 16 открывается схема 12 сравнения и сравнивает информацию на магистрали А с содержимым регистра 3. При равенстве вырабатываетея нулевой сигнал, который поступает на выход 25, что является подтверждением правильного считывания информации в магистраль, После того, как данные переданы потребителю, подается единичный сигнал на вход 17 ,и выходы регистра 4 отключаются от магистрали А. После этого осуществляется "эхо-передача": приемник данных возвращает их в магистраль и по нулевому сигналу с входа 16 информация на магистрали сравнивается с содержимым регистра 3. В случае равенства устанавливается нулевой сигнал на выходе 25, что является подтверждением правильной передачи данных, После этого по единичному сигналу на входе 16 схема 12 сравнения закрывается,Запись данных из магистрали А происходит следующим образом.Для того, чтобы избежать ложных переключений схем 10 и 11 сравнения во время записи данных в регистры, они запираются единичным сигналом свхода 19, в результате чего на выходах 26 и 27 устанавливаются единичные сигналы;После этого нулевым сигналом на входе 16 открывается схема 12 сравне 5 ния, а единичным сигналом на входе 18 к магистрали А через мультиплексор 6 подключаются входы регистра 4, Затем подаются синхросигналы на входы 23 и 24 и происходит запись информации из магистрали А в регистр 4 и далее по кольцу в остальные регистры, После того, как информация запишется в регистр 3, на выходе схемы 12 сравнения 15 установится нулевой сигнал (на выходе 25), после чего снимаются синхросигналы записи, а затем подаются нулевой сигнал на входе 18 и единичный сигнал на входе 16, в результате чего входы регистра 4 отключаются от мвгистрали, а схема сравнения запирается. После этого осуществляется эхо-передача", для чего подается нулевой сигнал на вход 17, в резуль тате чего выходы регистра 4 подключаются к магистрали, и нулевой сигнал на входе 16, по которому схема 12 сравнения сравнивает информацию на магистрали с содержимым регистра 3. В случае равенства на выходе схемы сравнения устанавливается нулевой сигнал. После этого регистр 3 отключается от магистрали единичным сигналом с входа 17, далее подается нулевой сигнал на вход 19 и схемы 10 и 11 сравнения проверяют совпадение содержимого в парах регистров 3, 5 и 2, 4. Нулевые сигналы на выходах 26 и 27 контролируют правиль 40 ность хранения данных. Если один из этих сигналов не принимает нулевого значения, то производится коррекция содержимого тай пары регистров, в которой произошло несравнение. В случае, если на выходе 26 единичный сигнал, подается сигнал записи на вход 23, если на выходе 27 единичный сигнал, то подается сигнал записи ,на вход 24. Если на выходах 26 и 27 единичные сигналы, то необходимо осу 50 ществить повторную запись данных в устройство, как описано выше. После коррекции, если на выходе схем 10 или 11 сравнения не устанавливается нулевой сигнал, значит, в устройстве присутствует отказ и оно не работоспособно. Интерфейс обмена па магистрали с использованием магистрального гриемапередатчика (фиг. 2) межцу внешними устройствами (например, процессор, порт ввода-вывода) выглядит следуюшим образам.Устройство управления выбираетприемопередатчик - источник и приемопередатчик - приемник. На источникподаются нулевые сигналы на входы17 и 16, а на приемник - единичныйсигнал на вход 19,После получения нулевсга сигналас выхода 25 ат источника (информацияна магистрали) устройства управленияподает на приемник нулевой сигнал навход 16 и единичный сигнал на вход18, а затем сигналы записи на входы23 и 24, Происходит запись данных вприемник, который после окончаниязаписи и проверки ее правильностивыставляет нулевой сигнал на выходе25, получив который устройство управ".ленин сбрасывает сигналы записи иподает нулевой сигнал на вход 18 иединичный сигнал на вход 16. Получением ат приемника этого сигнала заканчивается процесс пересылки Послеэтого устройство управления проводитпэха-передачу. На приемник подаютсянулегые сигналы на входы 17 и 16,на которые ан отвечает нулевым сигналам на выходе 25, чта говорит о там,чта записанные данные возвращены вмагистраль. Далее устройство управления подает на источник нулевой сигнална вход 16, па которому тат приводитсравнение содержимого своего регистрас информацией на магистрали и в случае совпадения выставляет нулевойсигнал на выходе 5. Получив ат источника и приемника нулевые сигналы,подтверждающие правильность произведенной пересылки, устройства управления заканчивает эхо-передачу , подавая на источник единичный сигнал навход 16, а на приемник - единичныесигналы на входы 16 и 17. В ответ отисточника и приемника должны прийтиединичные сигналы на вьгходах 27, чтопатверждает исправность элементовсравнения в приемопередатчиках. Такимобразам, при работе с магистральюреализуется интерфейс с квитираванием. При этом магистральный приемопередатчик, выступающий в качествеистаччика инФормации, проверяет присчитывании данных в магистраль совпа 1390614дение содержимого магистрали с содер,жимым своего регистра, а в режимеэхо-передачи" проверяет правильность прохождения данных по магистрали и получения данных приемником.В качестве приемника информации приемопередатчик проверяет правильностьзаписи данных в свои регистры, вслучае сбоев проводит коррекцию путем 10перезаписи. Формула изобретенияМагистральный приемопередатчик содержащий первый и второй регистры, два шинных формирователя, причем синхровходы первого и второго регистров объединены и являются первым входом записи приемопередатчика, а выходы первого регистра соединены с информационными входами первого шинного формирователя, управляющий вход которого является первым входомчтения приемопередатчика а выходы перВОГО шиннОГО формирователя яВля д ются выходами приемопередатчика для подключения к информационным шинам первой двунаправленной магистрали, выходы второго регистра соединены с информационными вхоцами второго шинного формирователя, управляющий вход которого является вторым входом чтения приемопередатчика, а выходывторого шинного формирователя являются выходами приемопередатчика для подключения к информационным шинам З 5 второй двунаправленной магистрали, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с " целью повышения достоверности обмена информацией между двумя магистралями, в приемопередатчик Ввецены третий40 и четвертый регистрыцва мультиплексора и четыре скемы сравнения, причем синхровходы третьего и четвертого регистров объединены и являются Вторым входом записи приемопередатчика,45 информационные входы третьего регистра соединены с выходами второго регистра и с первой группой информационных входов первой схемы сравнения,вторая группа информационных входовкоторой соединена с выходами первогорегистра и входами четвертого регистра, выходы третьего регистра соединены с первой группой информационныхвходов второй схемы сравнения и спервой группой информационных входовпервого мультиплексора, вторые группыинформационных входов второй схемысравнения и первого мультиплексораобъединены и соединены с выходом первого шинного формирователя, выходыпервого мультиплексора соединены синформационными входами первого регистра и с первой группой информационных входов третьей схемы сравнения,вторая группа информационных входовкоторой и группа информационных входов второго регистра соединены с выходами второго мультиплексора, выходычетвертого регистра соединены с первой группой информационных входовчетвертой схемы сравнения и первойгруппой информационных входов второго мультиплексора, вторые группы информационных входов четвертой схемысравнения и второго мультиплексораобъединены и соединены с выходом второго шинного формирователя, выходыпервой, второй, трьтьей.и четвертойсхем сравнения являются первым, вторым, третьим и четвертым выходамиисправности приемопередатчика, аразрешающие входы второй и четвертойсхем сравнения, первого и второгомультиплексоров являются соответственно первым, вторым, третьим ичетвертым входами задания режимаконтроля приемопередатчика, а разрешающие входы первой и третьей схемсравнения объединены и являются пятымвходом задания режима контроля приемопередатчика.1390614 Вивинее устройсюбо Внешнве усу"оп 5 о МАУНО Составитель Г. СтернинТехред И.Верес Корректор И, Демчпк Редактор Е, Папп Заказ 1767/46 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб д. 4/5