Устройство для приема и выдачи информации с контролем ошибок

) ввт,о.О П ЙС - АН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Сфветсннк Сецнвлнстнчвеинк Ресттубвин(22) Заявлено 020376 (21) 2329119/18-24с нрнсоелнненнем заявки РЙГвйрерютвюпе 1 веавтвт 66 вэтз ВЭВФТРТВ КОУ о риа нюрртапй е втервтиВ(45) Лата онублнноваиня оанеання 250578(54) уСР 7 ЙСРВО ДЛЯ ПРИЕМА И ВЫДЛТИ ИНФОРМАЦИИ С КОНТРОЛЕИ ОВББОК Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре передачи, приема и обра" ботки информации.Известно устройство для приема и выдачи информации в виде сообщений, содержащих конечное число единиц двоичной информации .(например, байтов) с автоматическим контролем достоверности передаваемой и принимаемой ин формации с помощью аппаратных средств контроля, основанных на использовании избыточности кодов или сообщений, например контроль по четности или по контрольной сумме сообщений, содержа- тк атее блок управления, блоки приемо.-пе- редачи информации, блоки памяти, адресныесчетчики, блоки свертки, регистры контроля и анализаторы ошибок 1 . Для известного устройства харак- у терна ограниченность средств контроля вводимой и выводимой информации, которая приводит к снижению эффективности контроля и достоверности передавае,мой и принимаемой информации. Наибо лее близким к изобретению техническим решением является устройство для приема и выдачи информации с контролем ошибок, содержащее блок управления, блок синхронизации, блок задания фор мата обмена данными, схему сравнения,группу элементов И приема данных,группу элементов И выдачи данных, причем инФормационные входы устройствасоединены.с первьвщ входами группыэлементов И приема данных и блока задания Формата обмена данпымн, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выходы соединены с первой группой входов схемы сравнейия, выходы группыэлементов И приама данных соединеныс информационными входами блока управления, второй выход которого соедиьенс управляющим входом группы элементовИ приема данных к с первым входом блока синхронизации, вход признака информации канала устройства соединенс первым входом блока управления и совторым входом блока синхронизации,информационные выходы которого соединень; со второй группой входов схемысравнения, вход прерывания устройствасоединен со вторьщ входом блока управления, выход признака информации абонента блока управления соединен стретьим входом блока синхронизации иявляется выходом устройства, информационные выходы блока управления соединены с первыми входами группы злемен-.тов И выдачи данных, выходы которых являются информационными выходами устройства, третий выход блока управления соединен с управляющим входом группы элементов И выдачи данных и с четвертым лходом блока синхронизации, стробирующий выход которого соединен со стробирующими входами групп элементов И приема и выдачи данных 2, Это известное устройство имеет низкую эффективность, контроля информации, вызванную ограниченностью средств контроля обмена двоичной информацией. Вследствие этого в известном устройстве снижается вероятность обнаружения ошибок при обмене и достоверности информации, возможен беспрепятственный прием и передача искаженной сбоями и неисправностями информации. Кроме того, из-за низкой эффективности контроля информации в известном устройстве существенно усложняются поиск и локализация неисправностей в тракте передачи информации между каналом и внешними устройствами,.Целью изобретения является повыше ние достоверности приема и выдачи инфор мации. В предлагаемом устройстве это достигается тем, что в него введены блок оценки формата данных, блок формирования сигнала ошибки, селектор, 30 блок вычисления контрольной суммы, блок свертки, две группы элементов И, группа элементов ИЛИ, группа элементов НЕ и элемент задержки, причем выходы группы элементов И приема данных 35 соединены непосредственно и через группу элементов НЕ со входами селектора, выход которого соединен с первыми входами группы элементов ИЛИ, информационные выходю блока управления соединены со вторыми входами группы элементов ИЛИ, выходы которых соединены со входами блока свертки и блока вычисления контрольной суммы, информационные выходы блока свертки соединены с первой группой входов блока Формирования сигнала ошибки, выход разрешения суммирования блока свертки соединен с управляющим входом блока вычисления контрольной суммы, , выходы которого соединены с информационными входами первой и второй групп элементов И, вход прерывания устройства соединен с первым входом блока оценки Формата данных и с первым управляющим входом первой группы элементов И, второй управляющий вход которой соединен со вторым выходом блока управления, а выходы - со второй группой выходов блока Формирова" ния сигнала ошибки, выход признака информации абонента блока управлейия соединен со вторым входом блока оценки Формата данных, выход схемы срав" иения соединен с управляющим входом второй группы элементов И, с третьим входом блока оценки формата данных и через элемент, задержки - с управляющим входом селектора, выходы блока оценки формата данных соединены с третьей группой входов блока формиро" вания сигнала ошибки, выход которого соединен с третьим входом блока управления, выходы второй группы элементов И соединены с инФормационными входами группы элементов И выдачи данных .На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.Оно содержит группу элементов И 1 приема данных и группу элементов И 2 выдачи данных, и блок 3 управления.Информационные входы устройства подключены ко входам группы элементов И 1 приема данных и ко входам блока 4 задания Формата обмена данными, соединенным с первым выходом блока 3 управления, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами групп элементов И приема и выдачи данных. Выходы группы элементов И приема данных соединены с информационными входами блока 3 управления, с первыми входами селектора 5 и через группу элементов НЕ б - со вторыми входами селектора 5. Выходы блока 4 задания Формата обмена данными подключены к первой группе входов схемы 7 сравнения, вторая группа входов которой соединена с информационными входами блока 8 синхронизации, который соединен со вторым и третьим выходами блока 3, со входом признака информации канала и .с выходом признака информации абонента блока 3. Стробирующий выход блока 8 подключен к одноименным входам групп элементов И приема и выдачи данных. Входы группы элементов И 2 выдачи данных соединены с информационными выходами блока 3 и со вторыми входами группы элементов ИЛИ 9, первые входы которой подключены к выходам селектора 5. Вход признака информации канала устройства соединен с первым входом блока управления. Вход прерывания устройства соединен с первым входом блока 10 оценки Формата данных и с первым управляющим входом первой группы эле ментов И 11, второй управляющий вход которой соединен со вторым выходом блока 3 управления. Выход признака информации абонента блока 3 управления .соединен со вторым входом блока 10 оценки формата данных, Выход схемы 7.сравнения подключен к управляющему входу второй группы элементов И 12, к третьему входу блока 10 оценки Формата данных и через элемент 13 задержки - к управляющему входу селектора 5. Выходы группы элементов ИЛИ 9 подключены ко входам блока 14 сверз- ки и ко входам блока 15 вычисления контрольной суммы, цричем выход раэре 611244шения суммирования блока 14 соединенс управляющим входом блока 15. Выходы блока 15 подключены к информационным входам первой группы элементовИ 11 и второй группы элементов И 12,авыходы которых соединены с информационными входами группы элементов И2 выдачи данных. Выходы Норма,Больше и Меньше блока 10 оценки формата данных, выходы первой груп)1 Опы элементов И 11 и выходы блока 14свертки подключены к соответствующимвходам блока 16 формирования сигналаошибки, выходы которого соединены стретьим входом блока 3 управления.Выходы группы элементов И 2 являютсяинформационными выходами устройства.В процессе выполнения последова-тельности выборки внешнего устройстваблок 3 управления выдает на первомвыходе сигнал разрешения приема изканала по информационным входам разрядов модификации команды, Разряды команды поступают из канала в блок 4задания формата обмена данными, гдеопределяется режим обмена массивом вИ байтов, без учета байта контрольной суммы канала, которую канал выставляет после передачи массива данныхдля обнаружения кратных ошибок. В блоке 4 формируется соответствующий за,данному формату данных код, поступающий на вторые входы схемы 7 сравнения.В режиме приема данных блок 3 выдаетна второй выход сигнал разрешения приема, который поступает на группу злементов И 1 приема данных, подготавливая их к открыванию, и в блок 8 синхронизации. Одновременно блок 3 транслирует в канал сигнал Информацияабонента (ИНФ-А), сообщая о готовности к приему данных. По получениисигнала ИНФ-А канал выдает байт данных на информационные входы устройстваи сигнал Информация канала 1 ИНФ-К)на вход признака информации каналаустройства. Сигнал ИНФ-К поступает вблок 3 и блок 8. Последний при совпадении сигналов ИНФ-А и ИНФ-К фиксиру"ет принятие одного байта информациии выдает стробирующий сигнал на группу элементов И 1, которые открываются и пропускают байт информации в блок3, Одновременно принятый байт информации поступает на первые входы и черезгруппу элементов НЕ 6 - на вторые входы селектора 5. При этом выход селектора 5 подключен к своему первому входу управляющим сигналом с выхода схемы 7 через элемент 13 задержки,Таким образом, принятый байт информации через первые входы селектора 5 60и группу элементов ИЛИ 9 поступаетна входы блока 14 свертки и на входыблока 15 вычисления контрольной суюаю.В блоке 14 принятый байт информациипроверяется по четности, и и 1 и правильной четности блок 14 выдает сигнал разрешения суммирования в блок15 и сигнал Четность правильная в блок 16 формирования сигнала ошибки. ПослЕдний при этом вырабатывает сигнал разрешения продолжения обмена и выдает его в блок 3. Блок управления сбрасывает сигнал ИНФ-А, указывая тем самым каналу на прием первого байта информации, Канал реагирует на сброс сигнала ИНФ-А сбросом информации на инФормационных входах устройства и сбросом сигнала ИНФ-К, При этом блок 3 управления снова транслирует в канал сигнал ИНФ-А, сообщая о готовности к приему второго байта данных.Процесс приема второго байта данных происходит аналогично.При неправильной четности принятого байта информации блок 14 выдает сигнал Четность неправильная в блок 16, который анализирует состояние выходов блока 14, фиксирует неправильную четность гоступившего байта информации и выдает соответствующий сигнал в блок 3. Последний выставляет в канал сигнал прерывания обмена.В дальнейшем при поступлении от канала байтов информации с правильной четностью блок 15 производит последовательное суммирование всех поступающих байтов информации, а блок 8 синхронизации фиксирует число поступающих единиц информации т.е. текущий формат данных, значение которого поступает из блока 8 на первые входы схемы 7. После приема последнего байта в массиве данных (предпоследнего с учетом байта контрольной сумчы) в блоке 8 устанавливается текущий формат данных, равный заданному формату. При этом схема 7 фиксирует равенство форматов и выдает сигнал совпадения в блок 10 оценки формата данных, на управляющий вход второй группы элементов И 12 и через элемент 13 задержки - на управляющий вход селектора 5. В селекторе 5 происходит переключение его выхода с первого входа на второй вход.Элемент 13 обеспечивает прохождение последнего байта Ъанных через первый вход селектора 5 до переключения его выхода на второй вход,После передачи всего массива данных канал выставляет, байт контрольной суммы, который через группу элементов И 1 приема данных подается на группу элементов НЕ 6. Инверсное значение контрольной суюсь через второй вход селектора 5 и группу элементов ИЛИ 9 подается на входы блока 15.При правильной четности инверсного байта контрольной суммы в блоке 15 происходит суммирование контрольной суки, вычисленной в прцессе приема массива данных, с инверсным зна35 сирует количество выданных единиц ь информации, которое. подается на первые входы схемы 7. Схема 7 непрерывс заданным Форматом, введенным иэ 40 блока 4 задания Формата обмена данными в процессе выпоЛнения последова 45 чением контрольной сумею, переданной каналом. В случае равенства обеих сумм сумма байтов прямого и инверсного значения контрольной суммы представляет собой двоичное число с единичными значениями во всех его разрядах. После приема от канала байта контрольной суммы, блок 3 транслирует в канал сигнал ИНФ-А, сообщая каналу о готовности к принятию следующего байта. Но так как вся информация, включая массив данных и его контрольную сумму, каналом передана, он выставляет на вход прерывания сигнал, свидетельсвующий об окончании передачи данных и поступающий в блок 3, в блок 10 и на первую группу элементов И 11.Блок 10 учитывает последовательность поступления в него сигнала совпадения от схемы 7, соответствующего принятию от канала заданного массива данных, сигнала ИНФ-А, поступающего после сигнала совпадения и соответствующего принятию от канала байта контрольной суммы массива данных и сигнала прерывания передачи данных, поступающего непосредственно после приема байта контрольной суммы, При наличии укаэанных сигналов и выполнения последовательности их поступления, блок 10 оценки формата данных вырабатывает сигнал оценки Норма, поступающий в блок 16 Формирования сигнала оШибки. В случае невыполнения указанной последовательности поступления перечисленных сигналов в блок 10 (например, сигнал прерывания поступает раньше сигнала совпадения от схемы 7 или между последовательным поступлением сигнала совпадения и сигнала прерывания Фиксируется наличие не одного сигнала ИНФ-А, соответствующе" го байту контрольной суммы, а нескольких) блок 10 вырабатывает сигнал "Меньше или Большеф, который выдается в блок 16.Одновременно с описываемым процессом блок 19 выдает на первую группу элементов И 11 двоичное число, имеющее, как было указано выше, во всех своих разрядах единичные значения в случае равенства контрольной. суммы, принятой от канала, и контрольной суммы, вычисленной при приеме массива данных. В этом случае, а также при наличии сигналов, поступающих на первые и вторые управляющие входы первой группы элементов И 11, последняя выдает сигнал ефКонтрольная сумма вернаф в блок 16 формирования сигнала ошибки. В случае неравенства .указанных контрольных сумм сумма байтов их прямого и инверсного значений представляет собой.двоичное число, не содрежащее во всех разрядах единичные значения, что Фиксируется первой группой элементов И 11, и в блок Формирования сигнала поступает сигнал Конт" рольная сумма неверна. Таким образом, в устройстве осуществляется контроль достоверности при" нимаемой информации.В режиме выдачи данных блок 3управления выдает сигнал разрешениявыдачи, который поступает на группуэлементов И 2 выдачи данных, подготавливая их к открыванию, и в блок 8синхронизации. Одновременно блок 3подает на информационные входы группы элемент в И 2 первый байт данныхи транслирует в канал сигнал ИНФ-А,сообщая о готовности, передачи первого байта данных. По сигналу ИНФ-Аблок 8 Формирует стробирующий импульс,который открывает группч элементовИ 2, и первый байт данных поступает20 в канал. Приняв первый байт данных,канал выставляет сигнал ИНФ-К, поступающий в блоки 3 и 8. В блоке 8 посигналам ИНФ-А и ИНФ"К фиксируетсяпередача первого байта данных. По25 сигналу ИНФ-К блок 3 сбрасывает,сигнал ИНФ-А. Канал реагирует на этосбросом сигнала ИНФ-К, после чегоблок 3 выставляет на инФормационныевходы группы элементов И 2 следующий30 байт информации, процесс передачи которого происходит аналогично,В процессе выдачи .данных, так жекак и при приеме данньи, блок 8 Фикно сравнивает текущий формат данных тельности выборки внешнего устройства каналом. В процессе выдачи данныхкаждий байт информации с выходом блока 3 через вторые входы группы элементов ИЛИ 9 подается на блоки 19 и14. Блок 14 проверяет каждый выдаваемый байт по четности, и в случае неправильной четности воздействует через блок 16 Формирования сигнала ошибки на блок 3 управления, который выставляет в канал сигнал прерывания Ьбмена. В случае правильной четности выдаваемых байтов информации последние .суммируются в блоке 19. Вычис 58 лейиое значение контрольной суммы поступает йз блока 19 на информационныевходы второй группы элементов И 12,на управляющий вход которого подается сигнал с выхода схемы 7. После выдачи последнего байта массива данныхсхема сравнения фиксирует равенствозаданного и текущего формата данныхи выдает сигнал совпадениями которыйоткрывает вторую группу элементов И12. При этом байт контрольной суммычерез группу элементов И 2 выдачи данных поступает в канал.Таким образом, в режиме передачи данных устройство обеспечивает контроль достоверности выдаваемой информации.Предлагаемое устройстно для приема и выдачи информации выгодно отличается от аналогичных, известных ранее, тем, что сушественно повышает достоверность передаваемой и принимаемой информации, повышает эффективность контроля обмена информацией, позволяет сократить время для локализации отказов в тракте передачи информации и упрост ть задачи диагностики; кроме того, эксплуатация и ремонт предлагаемого устройства - проще.Формула изобретенияУстройство для приема и выдачи инФормации с контролем ошибок, содержащее блок управления, блок синхронизации, блок задания формата обмена данными, схему сравнения, группу элементов И приема данных, группу элементов И выдачи данных, причем информационные входы устройства соединены с первыми входами группы элементов И приема данных и блока задания формата обмена данными, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, а выходы - соединены с первой группой входов схемы сравнения, выходы группы элементов И приема данных соединены с информационными входами блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом группы элементов И приема данных и с первым входом блока синхронизации, вход признака информации канала устройства соединен с первчм входом блока управления и со вторым входом блока синхронизации, информационные выходы которого соединены со второй группой входов схемы сравнения, вход прерынания устройства соединен со вторым входом блока управления, выход признака информации абонента блока управления соединен с третьим входом блока синхронизации и является выходом устройства, информационные выходы блока управления соединены с первыми входами группы элементов И выдачи данных, выходы которых являются информационными выходами устройства, третий выход блока управления соединен с управляющим входом группы элементов И выдачи данных и с четвертым входом блока синхронизации,стробирующий выход которого соединенсо стробируюшими входами групп элементов И приема и выдачи данных, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения достоверности приема и выдачи информации, в устройство введеныблок оценки формата данных, блок формирования сигнала ошибки, селектор,блок вычисления контрольной суммы,блок свертки, две группы элементов И,группа элементов ИЛИ, группа элементов НЕ и элемент задержки, причем выходы группы элементов И приема данныхсоединены непосредственно и черезгруппу элементов НЕ со входами селектора, выход которого соединен с первыми входами группы элементов ИЛИ,информационные выходы блока управления соединены со вторыми входами группы элементов ИЛИ, выходы которых соединены со входами блока свертки иблока вычисления контрольной суммы,информационные выходы блока сверткисоединены с первой группой входов бло ка формирования сигнала ошибки, выходразрешения суммирования блока сверткисоединен с управляющим входом блокавычисления контрольной суммы, выходыкоторого соединены с информационными 30 входами первой и второй групп элементов И, вход прерывания устройстна соединен с первым входом блока оценкиформата данных и с первым управляющимвходом первой группы элементов И, вто рой управляющий вход которой соединенсо вторым входом блока управления, авыходы - со второй группой выходовблока Формирования сигнала ошибки, выход признака информации абонента бло ка управления, соединен со вторым входом блока оценки Формата данных, выход схемы сравнения соединен с управляющим входом второй группы элементовИ, с третьим нходом блока оценки форМата данных и через элемент задержкиуправляющим входом селектора, выходыблока оценки Формата данных соединеныс третьей группой входов блока формирования сигнала ошибки, выход которого соединен с третьим входом блокауправления, выходы второй группы элементов И соединены с информационнымивходами группы элементов И выдачи данных.Источники инФормации, принятые во "5 внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР9 359 б 45, кл. Ч Об Р 3/04, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9 309357, кл. С Об3/04, 1970.611244 Составитель В,Крыловаактор Л.Тюрина Техред Э. ЧужикКорректор С, Ше лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Закаэ 31 б 1/41 ЦНИИПИ Государствен по дел 113035, МоскТираж 763 о комитета Сове иэобретений и о 3-35, РаушскаяПодпи сната Министров СССткрытийнаб., д. 4/5