Устройство для сопряжения эвм с абонентом

(19) И 11 1) 4 ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ МИТЕТ СССРЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВУ В. Д, Кочкин, Е. Терентье тельство СССРГ 13/00, 1983.овательного обм3, Техническоея по эксплуатаОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ осится к вычисл жет быть исполь(57) Изобретение отнтельной технике и мо зовано для сопряжения электронныхвычислительных машин с интерфейсомтипа общая шина" с удаленными абонентами. Целью изобретения являетсярасширение функциональных возможностей за счет обеспечения управлениярежимами работы устройства. Устрой"ство содержит два блока 1, 4 канальных приемников, блок 3 канальных приемопередатчиков, блок 5 шифрации управляющих сигналов, блок 8 преобразования параллельного кода в последовательный и обратно, буферный регистр12, генератор 6 синхроимпульсов, коммутатор 13 режима, регистр 10 режима,регистр 9 адреса вектора прерывания,мультиплексор 14 данных, блок 7 прерывания. 1 з.п.ф-лы, 7 ил., 2 табл.Изобретение относится к,вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения электронных вычислительных машин с интерфейсами типа общая шина с удаленными абоненн н 5тами,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счетобеспечения автоматической смены режимов работы устройства.. На фиг. 1 изображена структурнаясхема устройства; на фиг, 2 - функциональная схема блока шифрации управляющих сигналов; на фиг, 3 - форматуправляющих слов режима; на фиг, 4 формат управляющих слов команды; нафиг. 5 - последовательность программирования УСАПП; на фиг. 6 - форматслова регистра режима при записи; нафиг. 7 - формат слова регистра режимапри чтении.Устройство содержит (фиг. 1) первый блок 1 канальных приемников, дешифратор 2 адреса, блок 3 канальных 25приемопередатчиков, второй блок 4канальных приемников, блок 5 шифрацииуправляющих сигналов, генератор 6/синхроимпульсов, блок 7 прерывания,блок 8 преобразования параллельного 30кода в, последовательный и обратно,регистр 9 адреса вектора прерывания,регистр 10 режима, преобразователь 11напряжения, буферный регистр 12, ком- .мутатор 13 режима и мультиплексор 14данных,Блок 5 содержит (фиг, 2) триггер15, дешифратор 16, элементы И 17-20,элемент НЕ 21 и,элемент 22 задержки.Первый 1 и второй 4 блоки канальных приемников реализованы на базестандартных элементов типа К 559 ИП 2.Блок 3 канальных приемопередатчи-ков реализован на базе серии К 559ИПЗ. Блок 7 прерывания реализован по 45традиционной для микроЭВМ "Электроника" схеме. Стабилизированный кварцем генератор 6 синхроимпульсов выдает частоту синхронизации 1536 кГц.Преобразователь 11 напряжения реализован по стандартной схеме мультивибратора с трансформаторной обратнойсвязью. На вход блока 11 поступает,12 В, а с выхода на буферный регистр12 - 24 В.55Устройство работает следующим образом.Для связи блока с удаленным абонентом (внешним устройством) до 500 м используется стартстопный метод передачи, в котором знаки передаются как отдельные элементы и могут отделяться произвольными интервалами времени, В начале каждого знака вводится стартовая посылка, равная 0", длительностью 1 бит. Для обеспечения перехода от предыдущего знака к последующему каждому знаку придается стоповая посылка, равная "1". Для ооеспечения синхронизации и восстановления знаков стоповая посылка может иметь переменную длину, Адрес устройства задается пользователем посредством наборного поля перемычек, размещенных в дешифраторе 2Первый 1 и второй 4 блоки канальных приемников принимают от ЭВМ сигналы управления, а также сигналы данных - адреса с линий КДА 0812 Н, В адресной части цикла обращения к каналу блоки 1 и 4 канальных приемников с линий КДА 0812 Н и блок 3 канальных приемопередатчиков принимают адрес устройства и выдают его на дешифратор 2 адреса, который при совпадении адреса и кода, установленного в дешифраторе 2 адреса, вырабатывает сигнал выбора блока (ВБН), разрешающий работу блока 5. Последний в соответствии с поступающими на него сигналами вырабатывает следующие управляющие сигналы: выбор устройства (ВУ), чтение (Чт), запись (Зп) для подачи на блок 8 (под действием этих сигналов производится двухнаправленный обмен информацией через блок 3 канальных приемопередатчиков между ЭВМ и блоком 8); сигналы ввода-вывода (ЧТ, РР, Н, ЗП РР Н) информации из регистра (в регистр) 10 режима; сигнал программного чтения адреса вектора прерывания (ЧТ Адр, Век. Н), обеспечивающий дополнительные возможности тестирования блоков устройства; сигнал чтение (Ввод Н), переводящий канальные приемопередатчики блока 3 в режим передачи данных в ЭВМ; ответный сигнал синхронизации обмена (К СИП Н), предназначенный для завершения цикла обращения к каналу.Адресация внутри устройства осуществляется в соответствии с табл. 1.Блок 8, реализованный на элементе КР 580 ИК 51, представляет собой универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик (УСАПП) и осуществляет преобразование принятой от ЭВМ подвухнаправленным шинам Д 0007 ин-. формации в параллельном формате в последовательный формат на выходе, а также обратное преобразование информа 5 ции, принятой в последовательном формате, с вьдачей ее на шины ДО 007, Прием (вьдача) информации с (на) шин Д 0007 осуществляется УСАПП по сигналам ЗП УСАПП Н (ЧТУСАПП Н). Эти сигналы совместно с сигналами А 01 И ВУ УСАПП Н определяют вид и направление информации налиниях ДА 0007ФЩсогласно табл. 2. Индексом Х обозначено безразличное состояние, 15 О передача информации не -возможна; 25 где ДО = 1 передача информации возможна; 0 -Д 1 30 1 запрос о готовности передатчика терминала передать дальше; О прием информации невозможен;35 Д 2 1 прием информации возможен 0 -ДЗ = 40 1 конец передачи; О Д 4 = 1 - сброс триггеров ошибок; 45 50 Д 6 1 программный сброс микросхемы в исходное состояние;Д 7 = О.Разряды ДО и Д 1 в управляющем слове режима определяют скорость приема и (или) передачи, Например, если в разрядах ДО и Д 1 код 11, то частота сигналов синхронизации, поступаюРежим работы и выполняемые функции УСАПП задаются программно, Это реализуется передачей от ЭВМ управляющих слов двух типов форматов: управ ляющих слов режима (фиг, 3) и управляющих слов команды (Фиг, 4),г щих на входы УСАПП, делится на 64,что обеспечивает требуемую скоростьобмена.Разряды Д 2 и ДЗ определяют длинуслова данных, причем если длина слова менее 8 бит, то оставшиеся битызаполняются нулями,Разряды Д 4 и Д 5 управляют контролем по четности (нечетности), Послеустановки длины передаваемого (принимаемого) слова бит четности (нечет-.ности), если он запрограммирован, добавляется к битам данных (не входитв длину слова).Разряды Д 6 и Д управляют числомстоп-битов, которые вводятся послебита контроля и предназначены дляопределения окончания посылки данных.С помощью управляющих слов командыпрограммируется работа УСАПП на передачу (ДО) или (и) на прйем (Д 2),внутренний (программный) сброс УСАПП(Д 6), конец передачи .(ДЗ), запроспередачи (Д 1) и сброс триггеров ошибок (Д 4),Программирование блока 8 (УСАПП)осуществляется путем формированияуправляющего слова и посылкой его врегистр состояний и инструкций УСАПП,Управляющие слова должны следоватьсразу за сигналом Сброс в последовательности, указанной на фиг, 5.Управляющее слово режима выдаетсяперед использованием УСАПП для передачи (приема) данных, Все последующиеуправляющие слова загружаются в фор"мате управляющих слов команд, которые могут быть записаны в любое время пересылки блоков данных. Для программного возврата к формату управляющего слова режима необходимо использовать управляющее слово команды100, в котором установлен бит дляинициализации операции внутреннегосброса.В системах передачи данных частовозникает необходимость контролирования такого состояния УСАПП, котороеустанавливается в процессе работы,сбоев, ошибок и других ситуаций, Чтение слова состояния УСАПП возможнов любой момент его функционированиясогласно табл, 2, Формат слова состояния аналогичен приведенному нафиг, 4. В данном случае ДО - готовность передатчика принять данные отЭВМ; Д 1 - готовность. приемника передать данные в ЭВМ; Д 2 - конец пере 1334154дачи данных; ДЗ - триггер ошибки четности, устанавливающийся в состояние 11 1 111 , е сли в принятых от внешних у с тройс тв данных обнаружена ошибкаД 4 -Ф триггер ошибки переполнения, устанав-ливающийся в единичное состояние при чтении п-й посылки данных, если (и)-я посылка не была прочитана ЭВМ. В этом случае (и) -я .посылка данных10 теряется и .заменяется и-й; Д 5 - триггер ошибки бита останова, устанавливающийся в единичное состояние, если в конце посылки не обнаруживаются биты останова; Д 6 = О; Д - устанавливаетея в состояние "1", если приемник внешнего устройства готов принять данные, т.е. каждая из ошибок не прерывает работу УСАПП, Триггеры ошибок сбрасываются в исходное нулевое сос тояние соответствующей инструкцией команды.После записи инструкции команды возможна случайная установка сигнала 25 готовности приемника (Гот.Пр,), Такая ложная установка устраняется программно чтением данных, без учета результата их чтения.Генератор синхроимпульсов вырабатывает частоту синхронизации внутренних схем УСАПП, а также задает частоту синхронизации приемника и передатчика данных в последовательном формате. Частота синхронизации прием 35 ника.и передатчика задается с помощью перемычки в генераторе синхроимпульсов и может составлять 153,6; 6,8", 38,4; 19,2 кГц. Скорость передачи (приема) данных определяется частотой синхронизации и состоянием разрядов ДО и Д 1 в управляющем слове режима.Регистр 10 режима задает различные режимы работы устройства последовательного обмена. Формат слова регистра режима при записи показан на фиг. 6,О прерывание от приемниказапрещено;где ДО =1 прерывание от приемникаразрешено;О прерывание от передатчика запрещено;О прерывание от передатчика разрешено;О режим "Работа 1 режим "Тест". Формат слова регистра режима причтении показан на фиг. ,О прерывание от приемниказапрещено; где ДО = прерывание от приемникаразрешено; О прерывание от передатчи"ка запрещено; 1 прерывание от передатчика разрешено; О режим 1 Работа 11;1 режим Тест Д 2 = О нет требования прерыванияот приемника; 1 есть требование прерывания от приемника; О нет требования прерыванияот передатчика; Д 4 = 1 есть требование прерывания от передатчика; О нет готовности приемника; 1 есть готовность приемникаО нет готовности передатчика; 1 есть готовность передатчика.Коммутатор 13 режима организует работу устройства последовательного обмена в режиме "Тест", В этом режиме УСАПП отключается от буферного регистра 12 связи с внешними устройствами при этом поток данньх последовательного формата с выхода УСАПП подается на его вход, что позволяет проанализировать правильность работы УСАПП. Мультиплексор 14 данных реализует операцию ввода в ЭВМ адреса вектора прерывания или чтения регистра 1 О режима. При отсутствии сигналов управления (ЧТ РР Н, ЧТ Адр,Век,Н, Ввод. Век. Н) выходы мультиплексора данных находятся в высокоимпедансном состоянии.Канальные приемопередатчики блокав3 реализуют обмен. информацией между ЭВМ и устройством послецовательногообмена, причем по сигналу "Ввод Н они переводятся в режим передачи.Блок 7 прерывания вырабатывает сигналы требования прерывания К ТПР Н5 по сигналам готовности приемника Гот.Пр, и передатчика Гот.Пд, Сигналы разрешения прерывания приемнику и передатчику (РПР .Пр, РПР Пд.), поступающие из регистра 1 О режима, раэре шают работу логики прерывания блока 7. Если прерывания разрешены, то при появлении одного из сигналов готовности УСАПП (Гот.Пр., Гот,Пд.) логика прерывания вырабатывает сигнал К ТПР 15 Н, При предоставлении прерывания по входным сигналам "Ввод" и ППР 1 (входной сигнал предоставления) вырабатывается сигнал ввода адреса вектора прерывания (Ввод, Век, Н), который 20 разрешает работу мультиплексора данных.Адрес вектора прерывания программируется в наборном поле регистра 9 адреса вектора прерывания, что соот ветствует разрядам ДОЗД 07. Разряды ДО и,Д 1 равны .нулю, а разряд Д 2 равен нулю при прерывании от приемника и единице при прерывании от передатчика. При прерывании программы, приемник УСАПП имеет более высокий приоритет перед передатчиком.В буферном регистре 12 реализуется гальваническая развязка электрических цепей устройства последовательного обмена и линий связи с абонентом. Буферный регистр 12 содержит два канала на передачу (данные и готовность приемника) и два канала на прием информации (данные и готовность прием ника). Цепи, работающие на линии связи с абонентом, реализованы с учетом зребований интерфейса ИРПС. Активный режим работы (ток в линии связи силой 20 мА вырабатывает буферный регистр 45 12) организуется в блоке 12 посредством наборного поля (перемычек). В пассивном режиме ток в линии связи вырабатывает абонент. Возможен и смешанный режим работы, т.е. активный 50 режим на передачу, а пассивный - на прием. Преобразователь 11 напряжения реализует преобразование входного напряжения 12 В в гальванически изолированное напряжение 24 В с допустимым током нагрузки 1,00 мА и организован по стандартной схеме. Формула изобретения 1. Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентом, содержащее два блока канальных приемников, блок канальных , приемопередатчиков, дешифратор адреса, генератор синхроимпульсов, блок прерывания, регистр адреса вектора прерывания, мультиплексор данных, причем группы информационных входов первого и второго блоков канальных приемников образуют группы входов устройства для подключения к группам адресных и управляющих выходов ЭВМ, первая группа информационных входов- выходов блока канальных приемопередатчиков образует группу входов-выходов устройства для подключения к группе информационных входов-выходов ЭВМ, при этом группа информационных выходов первого блока канальных приемников соединена с первой группой информационных входов дешифратора ад- Фреса, разрешающий вход которого сое" динен с первым информационным выходом второго блока канальных приемников, второй, третий и четвертый информационные выходы которых соединены с установочным входом, входами ввода и предоставления прерывания блока прерывания соответственно, выход ввода адреса вектора прерывания которого соединен с первым управляющим входом мультиплексора данных, группа информационных входов которых соединена с группой информационных .выходов регистра адреса вектора прерывания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения автоматической смены режимов работы, в него введены блок шифрации управляющих сигналов, блок преобразования параллельного кода в последовательный и обратно, буферный регистр, коммутатор режима, регистр режима, причем первый выход блока шифрации управляющих сигналов является выходом устройства для подключения к синхровходу ЭВМ, выходы требования прерывания и предоставления прерывания блока прерывания являются выходами устройства для подключения к входам требования прерывания и предоставления прерывания ЭВМ соответственно, первый и второй информационные выходы, первый и второй информационные входы буферного регистра .являют 1334154 10ся выходами и входами устройства для подключения соответственно к информационному входу и входу готовности абонента, информационному выходу и выходу готовности абонента, при этом5 выход дешифратора адреса соединен с разрешающим входом блока. шифрации управляющих сигналов, первый, Второй информационные входы и синхровход ко торого соединен с пятым, шестым и седьмым информационными выходами второго блока канальных приемников, вто,рой информационный выход которого соединен с установочным входом блока преобразования параллельного кода в последовательный и обратно, группа управляющих входов которого соединена соответственно с вторым, третьим, четвертым и пятым выходами блока шифрации управляющих сигналов, шестой, седьмой и восьмой выходы которого соединены соответственно с входом записи регистра режима, вторым и третьим управляющими входами мультиплексора данных, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов регистра режима, с второй группой информационных входов дешифратора адреса, с группой информационных входов блока шифрации управляющих сигналов, группой информационных входов-выходов блока преобразования параллельного кода в последовательный и обратно, с второй группой35 информационных входов-выходов блока канальных приемопередатчиков, вход. чтения которого соединен с девятым выходом блока шифрации управляющих сигналов, третий вход логического условия которого соединен с выходом ввода адреса вектора прерывания блока прерывания, выходы адреса вектора прерывания, требования прерывания прием. ника, требования прерывания передатчика которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим информационными входами мультиплексора данных, четвертый и пятый информационные входы которого соединены соответственно с выходами готовности приема и готовности выдачи блокареобразования параллельного кода в последовательный и обратно, с входами готовности приемника и готовности передатчика блока прерывания, входы разрешения прерывания приемника и перецатчика которого соединены соответственно с шестым и седьмым информационными входами мультиплексора данных, с первым и вторым информационными выходамирегистра режима, третий информационный выход которого соединен с восьмыминформационным входом мультиплексораданных, с входами режима работы буферного регистра и коммутатора режима, первый и второй информационныевыходы которого соединены с информационным входом и входом готовностиблока преобразований параллельногокода в последовательный и обратно соответственно, информационный выходи выход готовности которого соединенс третьим и четвертым информационнымивходами буферного регистра, с первыми вторым информационными входами коммутатора режима, третий и четвертыйинформационные входы которого соединены с третьим и четвертым информационными выходами буферного регистрасоответственно, первый и второй синхровходы блока преобразования параллельного кода в последовательный иобратно соединены с первым и вторымсинхровыходами генератора синхроимпульсов соответственно, установочныйвход регистра режима соединен с восьмым информационным выходом второгоблока канальных приемников,.2, Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок шифрации управляющих сигналов содержиттриггер, дешифратор, четыре элементаИ, элемент НЕ, элемент задержки, причем информационный вход триггера является разрешающим входом блока управления, группа информационных входовтриггера образует группу входов логического условия блока управления,синхровход триггера является синхровходом блока управления, первый ивторой управляющие входы дешифратораявляются первым и вторым входами логического условия блока управления,первый вход первого элемента И является третьим входом логического условия блока управления, выход элемента задержки является первым выходомблока управления, первый единичныйвыход триггера соединен с первым информационным входом дешифратора и является вторым выходом блока управления, выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента,И и является третьим выходом блокауправления, выход третьего элементаИ соединен с первым входом элемента12 1334154 та задержки соединен с входом элемента НЕ и с третьим выходом дешифратора четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены соответственно с первым, вторым входами третьего и второго элементов И.Таблица 1 Последняявосьмиричная цифраадреса 0 Регистр режима Таблица 2(управление) 1 1 задержки и является четвертым выходомблока управления, выходы четвертогоэлемента И и элемента НЕ являютсяпятым и шестым выходами блока управления соответственно, первый выходдешифратора соединен с третьим входомпервого элемента Ц и является седьмымвходом блока управления, второй выход дешифратора соединен с четвертымвходом первого элемента И и являетсявосьмым выходом блока управления, вы-.ход первого элемента И соединен с.вторым входом элемента задержки иявляется девятым выходом блока управления, при этом в блоке управленияпервый и второй входы четвертого эле-мента И соединены соответственно свторым единичным и с первым нулевымвыходами триггера, третий единичныйвход которого соединен с вторым информационным входом дешифратора, третий и четвертый управляющие входы которого соединены с вторым нулевымвыходом триггера, третий вход элемен б Наименование регистра, к которому происходит об- ращение Регистр данных УСАПП Регистр состояния и инструкции УСАПП Регистр адреса вектора1334154 Рд= Составитель С. ПестмалТехред И.Попович Корректор С, Шекма едактор Е. Копча аз 3964/46 роектная,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Тираж 67ВНИИПИ Госуд по делам035, Москва,ственно обретен -35, Ра Подписноекомитета СССи открытийкая наб., д.