Устройство для обмена информацией

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (116 001071 (6I) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.03.81 (21) 3262467/18 24 с присоединением заявки РЙ (23)Приоритет

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень лв 8

Дата опубликования описания 28.02.83 (53)M. Хл .

806 F 3/04

Государственный комнтет вв делам наобретеннй и открытий (53) УДХ681.32З (088.8) (72) Авторы изобретения

А. К. Йерновский и Л. В. Климак!

I! (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

15

1

Изобретение относится к вычислитель ной технике, в частности к устройствам обмена информацией, и может быть ис;пользовано в цифровых вычислительных машинах и системах для обмена даннымн между устройствами ввода - вывода и каналами ввода- вывода.

Известны устройства для обмена данными, содержащие канал ввода — вывода, первые вход и выход которого являются соответственно входом н выхсьдом устройства, основную н дополнительную группы абонентов, многоканальный блок разрешения сеанса связи, блок обнаружения сбоя, первый и второй блоки усилителей Р 11 .

Недостатком данного устройства является ограниченная область его приме- нения, обусловленная тем, что оно не позволяет использовать общий парк дополнительных групп абонентов для рабогы с несколькими каналами ввода - вывот;. с возможностью изменения конфигурации системы с помошью переключения этих

2 групп абонентов между несколькими каналами.

Наиболее близким к предлагаемому по сущности технического решения является устройство для обмена информации, содержащее каналы ввода- вывода, первые входы и выходы которых являются соответствующими входами и выходами устройства, блоки канальных ycgлитепей, К блоков выбора канала, блоки абонентских усилителей, блоки обнаружения сбоя, многоканальные блоки разрешения сеанса связи, блок дополнительных групп абонентов,состояший из К групп або кентов,и блок основных групп абонентов, состоящий из М групп абонентов, причем первый выход 1 -ой группы абонентов блока основных групп абонентов соединен с вторым входом 1 -ro канала вводавывода и первым входом и выходом т -го блока абонентских усилителей, первый вход - с вторым выходом 1 -го кана ла ввода- вывода и первым входом 1 -ro блока канальных усилителей, а вторые.1001071 ф вход и выход - соответственно с первы-! ми выходом и входом 1 -х многоканального блока разрешения сеанса связи и

6пока обнаружения сбоя, выход которого подключен к третьему входу j «го канала ввода- вывода, соединенного третьим выходом с вторым входом многоканальноог блока разрешения связи, второй и третий входы, которого подключены соответственно к первому выходу блока канальнык усилителей и второму выходу блока абонентских усилителей, первая группа входов которого подключена к первым выходам соответствующих групп абонентов блока дополнительных групп абонентов, вторые выходы которых подключены к первой группе входов q -го 6пока обнаружения сбоя (1 = 1, N), j-ый вход ) - го блока выбора канала соединен с вторым выходом ю - ro блока канальных усилителей (j = 1, К), а

-й выход - с - ми входами вторых групп входов j — х 6дока абонентоких усилителей и блока обнаружения сбоя и j - ми входами групп входов

- ых блока канальных усилителей и многоканального блока разрешения сеанса связи, группа выходов которого соединейа с — ми входами соответстI вуюших элементов ИЛИ первой группы, группа выходов (- го блока кшФльных усилителей соединена с - ми входами элементов ИЛИ второй группы, выходы которых подключены к первым входам соответствуюших групп абонентов блока дополнительных групп абонентов, вторыми входами соединенных с соответству ошими выходами элементов ИЛИ первой группы, причем блок выбора канала содержит переключательный элемент, блокирующий элемент И и М формирователей сигналов управления каналов, каждый из которых включает триггер, соединенный первым входом с выходом элемента WlH, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго элементов

И, первые входы которых соединены с выходом первого элемента НЕ, а вторые соответственно с выходом блокирующего элемента И и входом второго элемента

НЕ, подключенного выходом к второму входу триггера, „ - е выход переключательного элемента, вход группы входов, вход блокирующего элемента И и выход блока соединены соответственно с входами второго и первого элементов НЕ, с вторым и первым выходами триггера q - го формирователя сигналов управления каналов (1= Х, М) (2Д °

Недостаток этого устройства состоит в большом количестве оборудования и сложной структуре, что обусловлено рас>параплеливанием линии выборки на все группы абонентов, подключенные к данному каналу, в отступление от требования интерфрейса ввода- вывода ОСТ4 ГО 0 304 000 о последовательности прохождения линни выборки через все абоненты, подключенные к данному каналу вводавывода.

Цель изобретения - сокращение зач

3$ рат оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что вустройство,,содержащее М каналов ввод- вывода, первые входы и выходы которых явлпотся соответствующими входами и выходами устройства, ® блок основных абонентов, включающий

М групп основных абонентов, блок дополнительных абонентов, включающий

К групп дополнительных абонентов, М блоков канальных и абонентских усилителей, два блока элементов ИЛИ, К блоков выбора канала и М многоканальных блоков разрешения сеанса связи, причем второй выход 1 — го канала ввода- вывода (1 = 1, М) соединен с первыми

ЗО входами 1 — ro блока канальных усилителей н 1- и группы основных абонентов, первый выход которой соединен со вторым входом j - го канала вводавывода и выходом 1 — го блока абонен3$ тских усилителей, группа выходов q - го

6пока канальных усилителей соединена с 3 - и группой входов первого блока, элементов ИЛИ, ) — и выход (= 1 К) которого соединен с первым входом — и группы дополнительных абонентов, выход 4 — го блока канальных усилителей соединен с - и входами каждого блока выбора канала, j - е выходы которых соединены с вторым входом 1 — го блока канальных усилителей и с первыми входами j — х блока абонентских усилителей и многоканальных блоков разрешения сеанса связи, второй выход - и группы основных абонентов соединен с вторым входом 1 — го многоканального блока разрешения сеанса связи, группа выходов которого соединена с 1 — и группой входов второго блока элементов ИЛИ, — и выход которого соединен с вторым входом - и группы дополнительных абонентов, введен 6пок усилителей - прием ников, причем третий выход q - го канала ввода- вывода соединен с вторым входом,ь- и группы основных абонентов, а третий вход — с выходом 1 — ro блока многоканального блока разрешения сеанса связи, группа входов которого 3 подключена к первой группе выходов блока усилителей - приемников, вторая группа выходов которого соединена с группами входов блоков абонентских усилителей, а g - е входы первой и второй групп входов - соответственно с первым и вторым выходами - и группы дополнительных абонентов, Каждый многоканальный блок разрешения сеанса связи содержит К узлов коммутации, д усилитель- передатчик, усилитель- приемник, нормально замкнутый и нормально разомкнутый переключательные элементы, причем первый вход 1- го узла коммутации (j= 1, К) соединены с первым входом блока, второй вход — с 1 - ым входом группы входов блока, первый выход — с j — м выходом группы выходов блока, а второй выход - с третьим входом )+ 1- ro узла коммутации, второй выход К вЂ” го узла коммутации соединен через усилитель- передатчик с выходом блока, третий вход первого узла коммутации подключен через усилитель- приемник к выходу нормально разомкнутого переключательного элемента, входом соединенного с вторым входом блока и через нормально замкнутый переключательный элемент с выходом блока.

На фиг. 1 представлена блок-схема

3S устройства; на фиг. 2 - функциональная схема многоканального блока разрещения сеанса связи; на фиг. 3 — электрическая схема блока абонентских усилителей; о на фиг. 4 и 5 — функциональные схемы блоков основных и дополнительных групп абонентов; на фиг. 6, 7 и 8 - электрические схемы блока канаш ных усилителей и блоков элементов ИЛИ; на фиг. 9функциональная схема блока выбора ка45 налов.

Устройство содержит (фиг. 1) блок 1 основных групп абонентов, блок 2 дополнительных групп абонентов; блоки 3-5 канальных усилителей, блоки 6-8 абонентских усилителей, многоканальные блоки 9 - 11 разрешения сеанса связи, блоки 12 и 13 элементов MIH блок 14 усилителей- приемников, блоки 15-17 выбора канала, каналы 18 — 20 вводавывода, каждый многоканальный блок разрешения сеанса связи содержит (фиг. 2 нормально разомкнутый переключательный

5 1001071 d элемент 21, нормально замкнутый переключательный элемент 22, усилительприемник 23, усилитель- передатчик 24, узлы 25 .-27 коммутации, каждый из которых содержит элемент НЕ 28, элементы И 29-31 и элемент ИЛИ 32.

Каждый блок 6 — 8 абонентских усилителей содержит (фиг. 3) усилителиприемники 33 — 41 на каждую разрядную шину каждого из К входов группы входов блока, элементы ИЛИ 42 — 44 и усилители- передатчики 45 - 47, число которых равно числу разрядных шин або нента, входы 48 и 49, выход 50.

Блок 1 основных групп абонентов (фиг. 4) содержит группы 51 — 53 абонентов, каждая из которых включает в себя абоненты 54 - 57.

Блок 2 дополнительных групп абонентов (фиг. 5) содержит шесть групп

58 — 60 абонентов, каждая из которых включает в себя абоненты 61 — 64.

Каждый блок 3-5 канальных усилителей (фиг. 6) содержит усилителиприемники 65 - 67, число которых равно числу разрядных шин интерфейса между вторым выходом канала и первым входом блока, столько же групп 68 -70 элементов И 71 — 73. Число элементов И в каждой группе равно числу групп дополнительных абонентов блока 2, причем выход олока, связанный с линией интерфейса "Смена состояния, подключен к выходу усилителя- приемника 67.

Блок 12 элементов ИЛИ (фиг. 7) состоит из К групп 74 — 76 объедине-. ния, каждая из которых содержит элементы ИЛИ 77 — 79 и усилители- передатчики 80 — 82, число которых равно числу усилителей- приемников 65 - 67 блока канальных усилителей (фиг. 6).

Блок 13 элементов ИЛИ (фиг, 8) содержит элементы ИЛИ 83 — 85 и усилители- передатчики 86 — 88, число которых равно К.

Каждый блок выбора канала (фиг. 9) содержит переключатель 89,узлы 90 - 92 подключения и блокирующий элемент

И 93, а каждый узел подключения содержит элементы HE 94 и 95, элементы И 96 и 97, элемент ИЛИ 98 и триггер 99.

В устройстве блоки взаимодействуют следующим образом.

Канал 18 работает с блоками 3, 6 и 9 и с первой группой 51 абонентов блока 1, канал 19 работает с блоками .

4, 7 и 10 и с второй группой абонентов блока 1, канал 20 работает с бло7 10010 камы 5, 8 и 11 a с М-й группой 53 абонентов блока 1, блок 15 управляет подключением к одному из каналов первой группы 58 абонентов блока 2, блок

16 управляет подключением к одному из каналов второй группы 59 абонентов блока 2, 6пок 17 управляет подключением к одному из каналов К-й группы

60 абонентов 6пока 2.

Работу устройства рассмотрим для 30 сюьучая подключения к каналу 18 первой и К- и групп 58 и 60 абонентов. При подключении остальных групп абонентов к этому или другим каналам работа уст ройства будет осуществляться аналогичным образом с учетом вышеописанного взаимодействия блоков.

При выключенном питании блоков

3 - 17 каждый канал может работать только с соответствующей группой або- 20 нентов 6пока 1, с которой он связан.

Линия выборки с первого выхода соответствующей группы абонентов блока 1 поступает на второй вход соответствующего блока 9 - 11 и по обходному щг- 2$ ти через нормально замкнутый переключательный элемент 22 - на выход этого блока и далее на вход соответствую щего канала в соответствии с требованиями интерфейса ввод- вывода (ОСТ4

ГО 304. 000).

При включенном питании блоков 3-1 7 устройства . выключенном положе нии переключателей блоков 15 - 17 (т.е. ни одна группа абонентов блока 2 не подключена ни к одному иэ каналов) путь линии выборки аналогичен вышьописанному эа исключением того, что в этом случае в блоках 9 - 11 нормаль но замкнутые переключательные элементы 22 будут разомкнуты и замкнуты нормально-разомкнутые переключательные элементы 21. При этом путь линий выборки в блоках 9 - 11 будет следующий: через переключательный элемент

21, усилитель- приемник, 23, элементы

И 30 и ИЛИ 32 узла 25 на вход узла. 26, в котором путь линии выборки аиа« логичен пути в узле 25, и с выхода элемента ИЛИ 32 второго узла 26 на

56 вход следующего и т.д. до узла 27. С выхода элемента ИЛИ 32 K-го узла 27 линия выборки через усилитель- пере датчик 24 поступает на выход блока 9-1 1.

Если блоками 15 и 17 первая и К я, группы 58 и 60 абонентов блока 2 подк лючены к каналу 18, то линии канала, кроме линии выборки, через блоки 3 и

12 будут подключены к первой и К- й

71

8 группам 58 и 60, а линии абонента от групп через 6пок 6 будут подключены к второму входу канала 18. Выбором цепей прохождения линий канала 18 и абонента для c., канала 18 управляют сигналы, поступающие с первых выходов блоков 16 и 17 на блоки 3 и 6.

Линия выборки с первого выхода первой группы 51 поступает на второй вход блока 9 и через переключательный элемент 21 и усилитель- приемник 23 — на входы первого 29 и второго 30 элементов подключена к первому каналу 1 8, то на других входах элементов И 29 и31 присутствует разрешаюший сигнал, а на другой вход элемента И 30 с элемента НЕ 28 поступает сигнал запрета. Поэтому линия выборки через элемент

И 29 поступит на выход блока 9 и да» лее через блок 13 на вход первой группы 58, с выхода которого линия выборки поступит через усилитель- приемник

48 блока 14 на соответствующий вход группы входов, вход блока 9 и далее через элемент И 31 и элемент ИЛИ 32 узла 25 на узел 26. Так как вторая группа 59 абонентов блока 2 не подключена к каналу 18, то разрешающий сит нал будет только на втором входе элемента И 30 узла 26 и линия выборки через этот элемент и элемент ИЛИ 32 Iloc» тупит на вход следующего узла 27. В связи с тем, что к каналу 18 подключена еще только К- я группа 60 абонентов блока

2, то линия выборки последовательно пройдет через элементы И 30 и элементы ИЛИ 32 второго К-1-ro узлов ком« мутации и поступит на вход К- го узла 27 коммутации. Через элемент И 29 этого узла коммутации линия выборки поступит на К-й выход группы выходов блока 9 и далее через блок 13 - на вход К-й группы 60 абонентов с выхода которого линия выборки через блок 14, группу входов блока 9, элемен ты И 31 и ИЛИ 32 узла 27, усилительпередатчик 24 поступит на выход блока

9 и далее на третий вход канала 18.

Подключение первой и К-,й групп 58 и

60 абонентов блока 2 к каналу 18 осу ществляется с помощью блоков 15 и 17, в которых переключатель 89 устанавливается в первое положение, соответствующее подключению данной группы абонентов к первому каналу. При этом низкий уровень сигнала с выхода переключателя

89 поступает на второй вход элемента И

H 96 узла 90 подключения, а через

1001071

9 элемент HE 94 высоким уровнем на

Д- вход триггера 99. При отсутствии сигнала Смена состояния" от канала

18 на первых входах бпоков 15 и 17 с выхода элемента HF 95 высокий уровень сигиала поступает на первые входы элементов И 96 и 97 и разрешает прохождение высокого уровня сигнала с выхода блокирующего элемента

И 93 через второй вход элемента И 97 и элемент ИЛИ 98 на С вЂ” вход триггера 99, устанавливая его в единичное состояние. При этом нулевой выход триг гера закрывает блокирующий элемент

И 93, на выходе которого устанавли- 15 вается низкий уровень сигнала, а с единичного выхода триггера выдается разрешающий сигнал на подключение к первому каналу соответствующей группы абонентов блока 2. го

При обмене информацией канала 18 с первой и К- и группами абонентов блока 2 и первой группой 51 абонентов блока 1 сигналы сопряжения с выхода канала 18 поступают на вход группы as

51 и вход блока 3, где они через свои усилители- приемники 65 — 67 поступают на первые входы элементов И 71- 73, на вторые входы которых поступают сигналы выбора канала с блоков зо

15 — 17. Эти сигналы разрешают прохождение сигналов сопряжения через

t элементы И 71,- 73 на первый и К-й выходы блока 3. Выходы блока 3 соединены с одноименными входами первой

35 группы входов блока 12, в котором одноименные выходы блоков 3 — 5 объединяются в одноименных группах 74 - 76 с помошью элементов ИЛИ 77 — 79, выходы которых через усилители перецМ46 чики 80-82 соединены с соответствуюшим i ,выходом блока 12. Таким образом, сигналы сопряжения с первого и К- ro выходов блока 3 через элементы ИЛИ 77 —

79 и усилители .— передатчики 80 — 82

45 поступят на первый и К-й выходы блока 12 и палее на первые входы первой и К-й групп 58 и 60.

Сигналы сопряжения от первой группы 51 абонентов поступают непосредственно на вход канала 18, а от первой и К-й

50 групп 58 и 60 абонентов - на первый и К-й входы блоков 6 — 8. Но так как первая и К- я группы 58 и 60 абонентов подключены к каналу 18, то сигна« лы разрешения с блоков 15 и 17 пропустят сигналы сопряжения только через усилители- приемники 33, 35, 36, 38, 39 и 41, и далее через элементы

ИЛИ 42 — 44 и усилители- передатчики 45 - 47 они поступят на вход кана-. ла 18.

Таким образом, все сигналы сопряжения от канала 18 будут доступны лк бому абоненту первой группы 51 абонентов блока 1 и любому абоненту первой и К-й групп 58 и 60 абонентов блока 2, закрепленных за данным каналом 18 сигналами разрешения с блоков

15 и 17, а сигналы этих абонентов будут доступны каналу 18. Выполнение всех последовательностей сигналов интерфейса выполняется в соответствии с требованиями ОСТ4 ГО 304. 000. Высший приоритет имеют группы абонентов блока 2, подключаемых к одному из каналов ввода- вывода, определяется местом их подключения к соответствующему из блоков 9 — 11.

Если при выполнении последовательностей сигналов интерфейса возникнут сбойные (ошибочные) ситуации, то они ,будут фиксироваться каналом по сигналам интерфейса. Так, если в последовательности сигналов начальной выбор ки ни один из подключенных к каналу абонентов не опознает свой адрес, то в данный канал сигнал выборки вернется сигналом обратной выборки, что соответствует отсутствию абонента с данным адресом (выключен абонент или вообще не подключен к данному каналу) или его неисправности. Если же абонент ответит другим адресом (не соответствующим адресу, заданному каналом), то это означает, что данное устройство неисправно или что к каналу подключилось еше какое- то неисправное устройство, что привело к искажению адреса абонента. Таким образом, реакция канала на сбойные и ошибочные ситуашти не изменяется при подключении к нему абонентов через предлагаемое устройство обмена информацией.

Таким образом, устройство обеспечивает стандартный вариант последовательной коммутации линий выборки в соответствии с интерфейсом при сокрашении объема оборудования по сравнению с про тотипом. Уменьшение оборудования обусловлено исключением блоков обнаружения сбоя, число которых было равно числу каналов ввода- вывода, такого же числа усилителей- приемников в блоках абонентских усилителей. Кроме того, в каждом многоканальном блоке разрешения сеанса связи могут быть исключены один узел коммутации, два элемента И, 10010 два элемента HE и элемент задержки, а в каждом узле коммутап:ии - триггер и элемент ИЛИ.

Формула изобретенич

1. Устройство для обмена информацией, содержащее М каналов ввода- вывода, первые входы и выходы которых являюъ10 ся соответствующими входами и выходами устройства, блок основных абонентов, включающий М групп основных абонентов, блок дополнительных абонентов, включающий К групп дополнительных абонентов, М блоков канальных и абонентских усилителей, два блока эле ментов ИЛИ, К блоков выбора канала и М многоканальных блоков разрешения сеанса связи, причем второй выход i - го

20 канала ввода вывода (1 = 1, М) соединен с первыми входами j — го блока канальных усилителей и 1 — и группы основных абонентов, .первый выход к торой соединен с вторым входом - го канала ввода- вывода и выходом q — го блока абонентских усилителей, группа выходов 1 — го блока канальных усилителей соединена с g — - и группой входов первого блока элементов ИЛИ, 1 - и

ЗО выход (g = 1, К) которого соединен с первым входом - и группы доболнительных абонентов, выход q — ro блока канальных усилителей соединен с

1- и вхопами каждого блока выбора канала, 1 — е выходы которых соедине- 3$ ны с вторым входом ) — го блока канальных усилителей и с первыми входами j — х блока абонентских усилителей и многоканальных блоков разрешения сеанса связи, второй выход 1 - и &руп- .4О пы основных абонентов соединен с вторым входом 1 — го многоканального блока разрешения сеанса связи, группа выходов которого соединена с 1 - и группой входов второго блока элементов 45

ИЛИ, j — и выход которого соединен с вторым входом — и группы дополнительных абонентов, о т л и ч а ю щ е е71 12 с я тем, что, с целью сокращения затрат оборудования, в устройство введен блок усилителей- приемников, причем третий выход 1 - го канала ввода- вывода соединен с вторым входом < - и группы основных абонентов, а третий вход — с выходом j — го блока многс . канального блока разрешения сеанса связи, группа входов которого подключена к первой группе выходов блока усилителей- приемников, вторая группа выхсьдов которого соединена с группами входов блоков абонентских усилителей, а е входы первой и второй групп входов соответственно с первым и вторым выходами 1 — и группы дополнительных абонентов.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что многоканальный блок разрешения сеанса связи содержит

К узлов коммутации, усилитель-передатчик, усилитель- приемник, нормально замкнутый и нормально разомкнутый переключательные элементы, причем первый вход — ro узла коммутации (= 1, К) соединены с первым входом блока, второй вход — с g — м вхопом группы входов блока, первый выход — с — м выходом группы выходов блока, а второй выхоп с третьим входом + го узла коммутации, второй выхоп К-го узла коммутации соединен через усилитель — передатчик с выходом блока, третий вход первого узла коммутации подключен через усилитель» приемник к выходу нормально разомкнутого переключательного элемента, входом соединенного с вторым входом блока и через нормально замкнутый переключательный элемент с выходом блока.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 636605, кл. 5 06 F 3/04, 1976. м

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2793184/18-24, кл. 606 F 3/04, 1979,(прототип).

100i071 A f4

Фиг.У

100107i

100107i

1001071

1001071

100107Л

Составитель В. Вертлиб

Редактор Н. Гришанова Техред М.Гергель Корректор М. Демчик

Заказ 1 395/54 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делим изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4