Устройство для сопряжения эвм с абонентами

(5)5 6 06 Г 13/00 ГОСУДАРСТ ВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Воронежский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР М 1160426, кл, 6 06 Р 13/14, 1983.Авторское свидетельство СССР М 1564636, кл. 6 06 Е 13/00, 10,08.88.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ С АБОНЕНТАМИ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например. для организации систем связи абонентов(вычислительных модулей) с головной ЭВМ в распределенных системах управления технологическим процессом, Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат устройства, Цель достигается тем, что устройство, содержащее в каждом Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных комплексах систем автоматизированного управления,Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат устройства.На фиг, 1 представлен фрагмент устройства и функциональная схема блока связи с абонентом; на фиг, 2 - блок-схема устройства с М блоком связи с абонентом,Устройство содержит (фиг, 1) в каждом блоке связи с абонентом узел 1 приемопередатчиков, узел 2 переключателей адреса, узел 3 сравнения адресов, входной регистр.Я 2, 1658159 А 1 блоке связи с абонентом триггер запроса, два элемента И-НЕ, элемент НЕ, три элемента И, узел переключателей адреса, узел приемопередатчиков, узел сравнения адресов, триггер готовности приема, входной и выходной регистры, введены в каждый блок связи с абонентом коммутатор, триггер приоритета, нагрузочный элемент и разделительный элемент. Организация обмена данными между ЭВМ и обонентами через единую информационную шину адреса/данных и обеспечение обратного квитирования о готовности приемника принять очередное сообщение от Э ВМ позволяет сократить аппаратурные затраты и упростить процедуру передачи широковещательного сообщения всем подключенным абонентам. При работе устройства не нарушается равноприоритетная очередность абонентов за доступ к ресурсам ЭВМ. сохраняется полная работоспособность при аварии питания К - го блока связи. 2 ил. 4, выходной регистр 5, триггер 6 запроса, триггер 7 приоритета, триггер 8 готовности приема, первый, третий и второй элементы И 9 - 11, элементы И - НЕ 12, 13, элемент НЕ 14, нагрузочный элемент (резистор) 15, разделительный элемент (диод) 16 и коммутатор 17.Устройство (фиг. 2) содержит М блоков 18 связи с абонентом. На фиг. 1 и 2 также показаны блок 19 резисторов согласования, информационные входы 20 и выходы 21 блоков 17, входы записи 22 и чтения 23 блока 18, выходы готовности передатчика 24 и приемника 25 блока 18, входы требованияпрерывания по вводу 26 и выводу, 27 ЭВМ, линия 28 синхронизации вывода ЭВМ, линии 29 синхронизации ввода ЭВМ, информационная шина 30 данных/адреса ЭВМ, релейные элементы 31.1 и 31.2 коммутатора 17, ЭВМ 32, абонент 33, нагрузочные элементы (резисторы) 34, линии 35 - 39 внутри- блочных связей, Информационные входы и выходы, управляющие входы и выходы каждого блока связи соединены соответственно с информационными оыходами и входами, управлягзщими выходами и входами соответствующего абонента (эти же оозначения встречаются о описании с индексом К для К-го канала обмена, где К = 1,М).В качестве абонентов 33 могут быть использованы вычислительные модули (ЭВМ, процессора, блоки памяти и т. д,),Формат сообщения, передаваемого от абонентов 33 к ЭВМ по информационной шине 30, содержит следующие поля; адрес отправителя; собственные данные.Формат сообщения, передаваемого от ЭВМ к абонентам 33 по информационной шине 30, содержит следующие поля; адрес получателя; собственно данные.Узел 1 приемопередатчиков содержит усилительные элементы, которые в зависймости от уровня сигнала на управляющем входе У работают в двух режимах: 1-й режим - У = 1, осуществляется коммутация линий шины 30 на линии 39 и 35, причем собственно данные поступают на входы входного регистра 4, а адрес получателя - в узел 3 сравнения; 2-й режим - У = О, осуществляется коммутация линий 36 и 37 на линии шины 30.Узел 2. К переключателей адреса предназначен для задания на линиях 37 адреса абонента 33. К и адреса широковращательного сообщения на линиях 38,Узел 3 сравнения адресов предназначен для сравнения поля получателя в форме сообщения, поступившего по линиям 35 от ЭВМ к абоненту ЗЗ.К, с адресом подключенного абонента ЗЗ.К (линии 37) и с адресом широковещательного сообщения (линии 38). При совпадении поля получателя в формате сообщения с адресом абонента ЗЗ.К или с адресом широковещательного сообщения на выходе узла З.К сравнения формируется сигнал логической единицы, иначе - логического нуля.Элементы узла 1,К, подключенные к шине 30, элементы НЕ 14. К и И 11, К - являются элементами с открытым коллектором.Обмотка релейных элементов 31,1 и 31.2 коммутатора 31.К подключена к питающему напряжению источника абонентаЗЗ.К. При нормальном уровне напряжения 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 питания источника осуществляется замыкание строгого и третьего контактов релейных элементов 31.2, 31.1,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии триггеры 6 - 8 всех блоков 18 находятся в нулевом состоянии; "ГПРД = 1", "ГПРМ = 0"; линии синхронизации вывода 28 и ввода 29 ЭВМ находятся в состоянии логического нуля; на вход 26 требования прерывания по оводу (ТПРВВ) ЭВМ поступает сигнал логической единицы (в системе отсутствуют абоненты, требующие обслуживания); на вход 27 требования по выводу(ТПРВЫВ) ЭВМ поступает логическая единица (входные регистры всех абонентов готовы к приему очередного сообщения от ЭВМ); узел 1.К приемопередатчиков находится в первом режиме работы.При передаче информации от ЭВМ 32 к выбранному абоненту ЭВМ 32 выставляет на шине 30 сообщение, содержащее адрес получателя (абонента) и собственно данные, и вырабатывает кратковременный единичный импульс на линии 28 синхронизации вывода, Пусть сообщение предназначено для передачи К - му абоненту, тогда на выходе узла З.К формируется сигнал логической единицы, который обеспечивает запись данных в входной регистр 4,К и установку триггера 8.К в единичное состояние. "ГПРМ,К = 1 вызывает переход сигнала "ТРПВЫВ" в нулевое состояние (входной регистр абонента не готов к приему очередного сообщения от ЭВМ), Кроме того, этот сигнал поступает на вход абонента ЗЗ.К и информирует его о наличии в входном регистре 4.К принятого сообщения. Абонент ЗЗ,К производит чтение данных из входного регистра 4, К с информационных входов 21, К и вырабатывает сигнал "Чтение К", поступа-. ющий на вход чтения блока 18,К связи, который вызывает сброс триггера 8.К готовности приема. Переход сигнала "ТРПВЫВ" информирует ЭВМ о возможнос 1 и передать очередное сообщение абоненту.Абонент ЗЗ,К, при наличии у него информации для передачи ЭВМ 22, выставляет на информационные входы 20.К данные и вырабатывает кратковременный сигнал "ЗАПИСЬ" единичного уровня, который постуцпает на вход 22.К записи блока 18.К связи, По сигналу "ЗАПИСЬ". К" производится запись данных в выходной регистр 5.К и установка триггера 6.К запроса в единичное состояние. Переход сигнала "ГПРД,К" в нулевое состояние информирует. абонентЗЗ.К о том, что данные, записанные в регистр 5,К, еще не приняты ЭВМ, Элементы И 11, И - НЕ 12 и триггер 7 приоритета предназначены для организации очереди обслуживания запросов абонентое ЗЗ,К на прерывание работы ЭВМ. Работа этой цепи осуществляется в соответствии со следующей таблицей,Пусть абонент ЗЗ.К -. лидер очереди. Триггер 7,К, приоритета находится в состоянии "ВЫБОР.К = 1", Переход сигнала "ТРПВВ" в состоянии нулевого уровня прерывает работу ЭВМ, которая вырабатывает на линии 29 синхронизации кратковременный сигнал единичного уролвня "Ввод", Нулевой сигнал с инверсного выхода триггере 7.К приоритета блокирует прохождение сигнала "Ввод" через элемент И 10.К в блок 18 (К+ 1) связи. На выходе элемента И-НЕ 13.К формируется кратковременный сигнал нулевого уровня, обеспечивающий переход блока 1.К приемопередатчиков во второй режим работы, при этом на шине 30 формируется сообщение, включающее адрес от правителя из блока 2,К переключателей и собственно данные иэ выходного регистра 5.К. ЭВМ производит прием этого сообщения, по адресной части однозначно определяет источник информации и обрабатывает ее,При прередаче циркулярного сообщения ЭВМ выставляет на шине 30 сообщение, содержащее адрес широковещательного сообщения и собственно данные, и вырабатывает кратковременный сигнал единичного уровня "Вывод" на линии 28 синхронизации вывода ЭВМ. Отличие этого режима от режима передачи сообщения от ЭВМ к выбранному абоненту заключается в том, что сообщение принимается одновременно во есе входные регистры 4.1 - 4,М, процесс обработки поступившего сообщения в каждом блоке 18 осуществляется аналогичным образом,Пусть в блоке 18,К произошла авария источника питания абонента ЗЗ,К, что вызывает замыкание второго и первого контактов элементов 31.1, 31,2, При этом элемент И 10.К и триггер 7.К приоритета не оказыеают влияние на прохождение сигнала "Ввод" по линии 29 синхронизации ввода на вход блока 18,(К + 1), Выход элемента И 11,К+1 начинает работать на нагрузочный регистр 15.К, а диод 16.К исключает влияние нагруэочного резистора 15,К на формирование сигнала "ТПРВВ", Таким образом, целостность цепи требования прерывания по вводу ЭВМ не нарушается,Формула изобретения Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентами, содержащее М блоков связи с абонентом, информационные входы-выходы и5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 входы синхронизации вывода данных которых являются информационным входом- выходом и входом синхронизации вывода данных из ЭВМ устройства, а информационные вход и выход, входы записи и чтения и выходы готовности приема и передачи М блоков связи с абонентом являются соответствующими абонентскими информационными входом и выходом, входами записи и чтения и выходами готовности приема и передачи устройства, блок резисторов согласования, соединенный входом-выходом с информационным входом-выходом из ЭВМ устройства, и первый нагрузочный элемент, соединенный выводами соответственно с шиной питания положительной полярности устройства и выходом требования прерывания ввода первого блока связи с абонентом, причем вход синхронизации ввода данных и выход требования прерывания ввода первого блока связи с абонентом являются соответственно абонентским входом синхронизации ввода данных и выходом требования прерывания ввода устройства, вход требования прерывания ввода и выход синхронизации ввода данных К - го (К = 1,М блока связи с абонентом соединены соответственно с выходом требования прерывания ввода и входом синхронизации ввода данных К+ 1 - го блока связи с абонентом, причем каждый блок связи с абонентом содержит узел приемопередатчиков, информационгный вход - выход которого соединен с информационным входом - выходом блока, входной и выходной регистры, узел переключателей адреса, узел сравнения адресов, триггер запроса, триггер готовности приема, элемент НЕ, три элемента И, два элемента И-НЕ, причем первые информационные вход и выход узла приемопередатчиков соединены соответственно с входом выходного регистра и информационным входом входного регистра, вторые информационные вход и выход узла приемопередатчиков соединены соответственно с первым выходом узла переключателей адреса и первым информационным входом узла сравнения адресов, второйнформационный вход которого соединен с первым выходом узла переключателей адреса, первый вход первого элемента И является входом синхронизации вывода данных блока связи с абонентом,а выход подключен к синхровходу триггера готовности приема, выход входного регистра, информационный вход и синхровход выходного регистра являются соответственно абонентским информационным выходом и входом и входом записи блока связи с абонентом, прямой и информационный выходы триггера запросасоединены соответственно с первыми входами первого элемента И-НЕ и второго эле- ментаИ, отличающееся тем,что,с целью сокращения аппаратурных затрат устройства, в каждый блок связи с абонентом 5 введены триггер приоритета, коммутатор, второй нагруэочный элемент и разделительный элемент, причем выходы требования прерывания вывода каждого блока связи с абонентом соединены с абонентским выхо дом требования прерывания вывода данных устройства, а в каждом блоке связи с абонентом установочный вход триггера пригритета соединен с выходом первого элемента И - НЕ, второй вход которого сое динен с первым информационным входом коммутатора, с входом требования прерывания ввода блока связи с абонентом и через нагрузочный элемент - с первым выводом разделительного элемента, вто рым выводом подключенного к шине положительной полярности источника питания устройства, синхровход входного регистра соединен с выходом первого элемента И, вторым входом соединенного с выходом уз ла сравнения адресов, второй информационный вход которого подключен к второму выходу узла переключателей адреса, управляющий вход узла приемопередатчиков соединен с синхровходом триггера запроса и ЗС выходом второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом триггера приоритета, входом сброса подключенного к прямому выходу триггера запроса, а инверсным выходом к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора, управляющий вход которого является входом напряжения питания абонента блока связи с абонентом, а третий информационный вход коммутатора соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом коммутатора и выходом требования прерывания ввода блока связи с абонентом, вторые входы второго элемента И - НЕ и третьего элемента И соединены с четвертым информационным входом коммутатора и входом синхронизации ввода данных блока связи с абонентом, выход триггера готовности приема соединен через элемент НЕ с выходом требования прерывания вывода блока связи с абонентом, второй выход коммутатора, установочный вход и инверсный выход триггера запроса, выход и вход сброса триггера готовности приема являются соответственно выходом синхронизации ввода данных, входом записи, выходом готовности передачи, выходом готовности приема и входом чтения блока связи с абонентом, информационные входы триггера запроса и тоиггера готовности приема соединены соответственно с шинами логического нуля и логической единицы устройства.1658159 Заказ 1714 Тираж 409 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 КНТ СС ственно-издательский комбина атент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Составитель В. Вертлибедактор В, Бугренкова Техред М,Моргентал Корректор М,Кучерявая