Устройство для обмена информацией

Союз,СоветскикСоциалистическиеРеспублик ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 22;07.74 (21) 2045510/18 24с присоединением заявки Рй(23) П риоритетОпубликовано 05.05;80, Бюллетень Ж 17Дата опубликования описания 08,05.80 151) М. Кл. З 06 Р 3/06 Государственный комитет ио делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ Изобретение относится к цифровым вычислительным машинам и, в частности, к устройствам программного управления по- токами информации по старт-стопным линиям связи в информационно-вычислительных системах и может быть использовано в различных системах сбора и обработки информации.Известно устройство, содержащее блок управления, блоки согласованиязапоминвю 1 О шее устройство, коммутатор и регистры)11 В этом устройстве осушествляетя автономное кодопреобразование информации каналов из битов, формируемых блоком согласования, а передача данных в ЭВМ производится посимвольно.Однако, вследствие того, что прерывание в ЭВМ поступают с частотой передачи символов, затраты машинного времени в данной системе сравнительно велики. Кроме того, устройство рассчитано на определенные, фиксированные типы терминалов, обладеюших заданной скоростью работы и элементностью кода, Для подключе 2чения новых типов устройств необходимо изменить блок управлеьия.Наиболее близким к данному изобрете- нию техническим решением является устройство, содержашее генератор импульсов, блок управления, блок оперативной памяти, регистр команд, регистр адреса, счетчик адреса, дешифратор команд, коммутатор, первый и второй регистры, блок сопряжения с терминалами, первый выход которого является выходом устройства, выход первого регистра соединен с первыми информационными входами второго регистра, блока оперативной памяти и входом регистра команд, второй информационный вход второго регистра соединен со вторым выходом блока сопряжения с терминалами, выход второго регистра соединен с первым информационным входом пер-, вого регистра, выход регистра команд соединен со вторым информационным входом первого регистра, со входом дешифратора команд, с первым входом счетчика адреса, с первым входом регистра адреса,732848 эвторой вход которого соединен с первым входом коммутатора и с выходом, счетчикв адреса, второй вход которого соединен с выходом регистра адреса и с адресным входом блока оперативной памяти, первый выход которого соединен с третьим информационным входом первого регистра, выходы первого регистра, дешифратора команд, регистра адреса, а также первый выход счетчика адреса соединены с соот- О ветствующими входами блока управления, управляющие выходы которого соединейы с управляющими входами всех блоков устройства, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом блока управле ния, вторые вход и выход блока оперативной памяти являются информационными входом и выходом устройства 21.Вся информация, необходимая для его функционирования, кек программная в фор ме признаковых слов, так и информация, обмена по каналам связи, хранится в блоке оперативной памяти, совмещенной с оперативным накопителем комплекса,Обращение устройства к блоку оперативной пв мяти осуществляется по приостановкам с помощью блока приоритетов ЭВИ, Все низкоскоростные каналы, подключенные к устройству, осматриваются по фиксированной, жесткой программе группами, в которых объединяются каналы с одинаковым алгоритмом и скоростью работы. Фиксация знака посылки в каналах каждой группы производится одновременно, Последовательный осмотр групп осуществляется комму-З татором. Использование такого многократного параллельного метода осмотра уменьшает до минимума линейное оборудование и улучшает использование скорости работы электроники. Данная система требует большого быстродействия как логических элементов,так и блока оперативной памяти. Действительно,зв время одного цикла в 312 мкс при 45 наличии изменений полярности посылок во всех каналах программа приема должна успеть обработать все линии связи. В противном случае снижается исправляющая способность аппарвтуры и регистрация посылок может быть неправильной, Твк как подобная ситуация встречается редко, то использование скорости работы электроники является неполным, Указанный недостаток является следствием того, что полная обработка, т,е, все действия по кодопреобразоввнию - сканирование посылок, выделение бита, символа, упаковка символов в одном слове блока оперативной памяти, могут выполнятьсяв одном интервале сканирования для всехканалов, так как в памяти хранится состояние каналов только одного предыдущего момента сканирования,При необходимости подключения большего количества терминалов, чем то, накоторое рассчитан блок ввода-вывода, нов пределах его пропускной способности,требуется дополнительное устройство -концентратор-распределитель. Последнийявляется полуэлектронным автоматическимустройством, дистанционно управляемымот ЭВМ и обеспечивающим попеременнуюпередачу сообщений, коммутацию из большого количества неполностью загруженныхпервичных каналов во вторичные, благодвЭря чему уменьшается число линий связи,объем средств сопряжения и оперативнойпамяти центра, Отсутствие возможностиконцентрации неполностью загруженных квпалов связи в самом устройстве являетсянедоста тком устройства,Бель изобретения - повышение быстродействия устройства за счет циклическсго накопления в одной ячейке блока оперативной памяти результатов последовательных сквнироввний приемных элементоводной подгруппы каналов связи и последующей их обработки за время, кратное периоду сканирования и не превышающее длительности посылки в канале, работающемс максимальной скоростью, в также расширение функциональных возможностей звсчет реализации в нем функции концентратора.Поставленная цель достигается тем,что устройство содержит буферный И-разрядный регистр (И -количество разрядов,равное числу каналов в подгруппе), блокмультиплексорной связи, блок селективного чтения, блок селективной записи по цсбому разряду буферного регистра, причемвыход буферного .регистра подключен ковторому входу коммутатора и ко входу селекции блока селективного чтения, второйвход которого соединен с выходом счетчика адреса, в выход - с соответствующим входом блока управления, выход коммутатора соединен с четвертым информационным входом первого регистра, первыйвход буферного регистра соединен с выходом блока селективной записи, первыйвход которого соединен с первым входомблока мультиплексорной связи и с выходом счетчика адреса, второй вход буферного регистра соединен с выходом блокамультиплексорной связи, второй вход коФ=Е 5 7328 торого соединен с выходом второго регистра, вторые входы блоков селективного чтения и записи, а также третьи входы блоков селективного чтения, мультиплексорной связи и коммутатора соединены с соответствующими управляющими выходами блока управления. На чертеже представлена блок-схемаустройства. 1 ОУстройство содержит регистр 1 команд,дешифратор 2 команд, первый и второйрегистры 3, 4, блок 5 сопряжения с терминалами, буферный П -разрядный регистр6, коммутатор 7, блок 8 селективногочтения, блок 9 селективной записи, блок10 мультиплексорной связи, регистр 11адреса, счетчик 12 адреса, блок 13 управления, генератор 14 импульсов, блок15 оперативной памяти.20Управляющие слова и информация хранятся в блоке 15 оперативной памяти,имеющем связь с ЭВМ, Вся память блокаоперативной памяти, начиная с некоторого адреса, программно разделена нв под 25каналы. Пусть, например, деление производится с200 Оячейки по 200 словвсего 63 подканала, Например, первыйподканал расположен в. ячейках (76007777 ) ОЗУ "1", второй - ( 7400 7577 ОЗУ "1" и т,д 63-й - (200377) ОЗУ "0", В начале каждого подквнала в первых 8-ми ячейках записываются управляющие слова, а следующие 120ячеек являются его информационным полем.Устройство работает следующим образом,По сигналу от генератора 14 импуль 0сов осуществляется чтение из блока 15оперативной памяти и выполнение программы сканирования и одной из программ обработки в зависимости от номера интервала сканирования, Суммарное время работы45программы сканирования и каждой программы обработки не больше длительности ин-тервала опроса,Пусть % - количество двоичных разрядов в одной ячейке оперативного нако 50пителя, тогда одна группа может содержать не более М терминалов. Число Минтервалов сканирований цикла не должнопревышать М, так как информация о состоянии канала нв протяжении полного55цикла сканиронаний должна находиться впределах одной фиксированной ячейки опроса оперативного накопителя, Если МЪКК,где К = Е ( - - натуральное число, то в/ММ 48 6.одной ячейке опроса размещаются текущие данные одной подгруппы сС 1, состоящей из К терминалов, Всего из 6 терминалов может быть образовано тпподгрупп, где Первоначально содержимое одной группы сф 11 регистра информации, находящегося в блоке 5 сопряжения с терминалами, по команде заносятся на второйрегистр 4, Следующая по порядку команда записывает в определенное место (согласно имеющемуся в ней номеру интервала сканирования П) первой ячейки оперативного накопителя, содержимоепервой подгруппы второго регистра 4, например, при Я=1, СС,1 Ц)Делается этоследующим образом,На вход блока 10 мультиплексорнойсвязи поступает содержимое регистра 4,или К подгрупп данных. В зависимостиот кода на шинах выборки блока 10, подключенных к счетчику 12 адреса, на входбуферного регистра 6 передается одна изподгрупп регистра 4, в данном случаепервая, О (1), Далее с выхода буферного регистра 6 по новым координатам,получаемым с выхода счетчика 12 адреса, через коммутатор 7 информации пеступает в первый регистр 3, на которыйпредварительно вызывается.код ячейки(1), В следующую ячейку по тем жекоординатам записывается информация второй подгруппы о( (1) и т,дпока такимобразом не будет зафиксирована вся группа. К - оставшаяся часть фиксированнойячейки опроса, если ФКИ При В=КАК=Овсе разряды слова используются,Аналогично запоминается содержимоедругих групп абонентов. В следующем интервале сканирования в результате очередного запуска блока 1 вся процедура повторяется, но содержимое подгруппы записывается в тех же ячейках по новым координатам в соответствии с изменившимся нв единицу номером интервала опроса,После окончания полного цикла М скнироввний и фиксации результатов 0(М),Д.14(К) программный счетчик интерваловустанавливается в начальное положение,и вновом цикле новые текущие значениязаписываются на место прежних, Всегов блоке оперативной памяти для занесениярезультатов сканирования Я терминалов должно быть предусмотрено И 1 ячеек,Ввод информации в устройство производится следующим образом.Первоначально устройство отключено,и в ЭВМ поступает сигнал неготовности,так что обращение к устройству программно невозможно. Каждый терминал снабжен прибором телеуправления, на которомимеются кнопки вызова, отбоя, включениятрансмиттера, сброс зуммера и кнопкавключения в автономный режим с соотвечствующими лампочками индикации режимов.При отключенном устройстве на вызывном приборе не светится соответствующая лампочка и это означает для абонента, что вызов с его стороны останется, без ответа.После включения устройства его регистры автоматически приводятся в исходное состояние и вырабатывается прерывание по начальной установке, поступающее в ЭВМ, Так как команде обмена сЭВМ присвоен код "00", на дешифраторе 2 команд автоматически возбуждается уровень данной команды. В ответ напрерывание по начальной установке ЭВМпо своим командам 1 записывает в блок15 оперативной памяти устройства резидентную управляющую программу и некоторый программный фон, после чего устройство готово к работе с абонентами,Резидентная программа состоит из программы сканирований и вспомогательнойпрограммы, осуществляющей периодическую проверку абонентов на готовность иуправляющей прерываниями в ЭВМ от абонентов и нодканалов,Команда обмена с ЭВМ после записирезидентной программы модифицируетсятаким образом, что по сигналу от генератора 14 импульсов обмен с ЗВМ всегда прерывается и управление передается40на программу сканирований. Программныйфон, записываемый в подканалах, состоитиз одинаковых команд, обеспечивающихпередачу управления в следующий лодка;нал.45Пусть один из абонентов (или всевместе) нажал кнопку "Вызов на приборе телеуправления. В блоке 5 сопряженияс терминалами возникает соответствующий сигнал (сигналы), который фиксиру 50ется и анализируется в дальнейшем вспомогательной программой. Вспомогательнаяпрограмма отделяет сигнал Вызов" отпомех, обрыва в линии связи и толькопосле этого посылает в ЗВМ прерываниепо включению, По этому прерыванию ЭВМчитает из блока 15 оперативной памятиинформацию о состоянии устройства, определяет номер абонента, формирует управляюшие команды в соответствии с определенными правилами и записывает их в свободный подканал блока 15 оперативной памяти, после чего прерывание автоматически снимается,Далее работа устройства и абонента продолжается автономно от ЭВМ. Первой командой, записанной в подканале, является команда .занятия подканала, в результате которой в ячейке исходного состояния производится отметка о занятости данного подканала. После ее выполнения в первую ячейку подканала записывается следующее управляющее слово - команда "Включить" терминал, по которой в ячейке исходного состояния делается отметка о включении данного абонента и тем самым устанавливается блокировка для работы с данным терминалом, Далее через блок 5 включается терминал и через не,- которое время, указанное в команде и необходимое для полного включения терминала (электродвигателя, реле и т.д.), посылается "1" в ячейку Чтение исходного состояния на место, также указанное в команде и соответствующее номеру абонента, Содержимое ячейки Чтение" исполь-. зуется при работе программы сканирований.После включения терминала оператор приступает к работе либо в ручном режиме, либо в режиме трансмиссии а в первую ячейку подканала переписывается следующее управляющее слово - команда Поиск старта", в которой по содержимому соответствующей фиксированной ячейки блока 15 оперативной памяти путем последовательного просмотра его элементов делается вывод о наличии стартового пе рехода. Обнаружение старта осуществляется с помощью буферного регистра 6 и блока 8 селективного чтения. Для этого содержимое одной подгруппы через блок 10 мультиплексорной связи передается в регистр 6, Далее на выход блока 8 транслируется бит, порядковый номер которого определяется кодом счетчика 12, В каждой подгруппе анализируется один бит.При обнаружении старта в первую ячейку подканала записывается новое управляющее слово - "Чтение знака" - с занесением в него некоторого результата предыдущей команды, определяющего координаты стробирования бита. В команде "Чте-. ние знака в соответствующий момент времени, в зависимости от скорости работы по каналу связи и согласно координатам стробирования бита, фиксируется знак по9 7328 сылки по содержимому ячейки опроса и производится запись бита по текущему адресу информационного поля подканала. При этом ячейка информационного поля заполняется слева направо, начиная от некоторо го начального адреса, задаваемого таким образом, чтобы в оставшейся части разместилось точно целое количество символов. Таким образом, в информационном поле подканала символы раполагаются в 10 упакованном виде, Запись бита производиться через буферный регистр 6 с помощью блока 9 селективной записи. Иля этого информация с регистра 3 пересылается в регистр 4, откуда код подгруппы, содер жащий бит, на место которого должна быть записана новая информация, передается в регистр 6 через блок 10, В зависимости от сигналов, поступающих в блок 9 из блока 13 (запись "0" или "1"), 20 блок 9 селективной записи модифицирует в регистре 6 бит, порядковый номер которого соответствует коду счетчика 12.Далее через коммутатор 7 содержимое подгруппы возвращается в регистр 3 25 Таким образом, повышение быстродействия устройства достигается путем увеличения числа одновременно работающих медленнодействующих терминалов либо подключения высокоскоростных абонентов за счет лучшего использования скорости работы электроники, а также расширения функциональных возможностей устройства путем реализации в нем некоторых35 функций концентраторе-распределителя каналов связи независимо от скорости работы каналов и элементности,Формула изобретения 4 О Устройство для обмена информацией, содержащее генератор импульсов, блок управления, блок оперативной памяти, регистр команд, регистр адреса, счетчик адреса, 45 дешифратор команд, коммутатор, первый и второй регистры, блок сопряжения с терминалами, первый выход которого является выходом устройства, выход первого регистра соединен с первыми информационными входами второго регистра, блока оперативной памяти и входом регистракоманд, второй информационный вход второго регистра соединен со вторым выходом блока сопряжения с терминалами, вы ход второго регистра соединен с первым информационным входом первого регистра, выход регистра команд соединен со вторым информационным входом перво 1- ре 48 10гистра, со входом дещифратора команд,с первым входом счетчика адреса, с первым входом регистра адреса, второй входкоторого соединен с первым входом коммутатора и с выходом счетчика адреса,второй вход которого соединен с выходомрегистра адреса и с адресным входом блока оперативной памяти, первый выход которого соединен с третьим информационным входом первого регистра, выходы первого регистра, дешифратора команд, регистра адреса, а также первый выход счетчика адреса соединены с соответствующими входами блока управления, управляющие выходы которого соединены с управляющими входами всех блоков устройства,выход генератора импульсов соединен стактовым входом блока управления, втрые вход и выход блока оперативной памяти являются информационным входоми выходом устройства, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышениябыстродействия за счет циклического накопления в одной ячейке блока оперативной памяти результатов последовательныхсканирований приемных элементов однойподгруппы каналов связи и последующейих обработки, а также расширения функциональных возмЬжностЕй устройства за счетреализации в нем функции концэнтратора;оно содержит буферный й -разрядный регистр ( П- количество разрядов, равноечислу каналов в подгруппе), блок мультиплексорной связи, блок селективного чтения, блок селективной записи по любомуразряду буферного регистра, причем выходбуферного регистра подключен ко второмувходу коммутатора и ко входу селекцииблока селективного чтения, второй входкоторого соединен с выходом счетчика ад-реса, а выход - с соответствующим входом блока управления, выход коммутаторасоединен с четвертым информационнымвходом первого регистра, первый вход буферного регистра соединен с выходом блока селективной записи, первый вход которого соединен с первым входом блокамультиплексорной связи и с выходом счетчика адреса, второй вход буферного регистра соединен с выходом блока мультиплексорной связи, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, вторыевходы блоков селективного чтения и записи, а также третьи входы блоков селективного чтения, мультиплексорной связии коммутатора соединены с соответствуюшими управляющими выходами блока уп-.равления,Рсточцики информации,л ринятые во внимание при экснертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 136089, кл. О ОО Г 9/ОО, 19717328482. Базилевич Е. В., 1 рамнок Г. Ф.Системы коммутации сообщений на базетехники ЗВМ, М., "Связью, 1971, с, 105