Устройство для сопряжения абонента с каналом связи

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для связи двух вычислительных систем или вычислительного управляющего устройства /абонента/ с периферийными устройствами по каналу связи, например, волоконно-оптическому каналу связи. Цель изобретения - повышение пропускной способности устройства. Это достигается тем, что в устройство, содержащее приемник, передатчик, усилитель, ключ, модулятор, демодулятор, два буферных регистра, два счетчика, два одновибратора, два элемента задержки, генератор импульсов, два дешифратора и два регистра формата, введены входной и выходной регистры, два счетчика и дешифратор. Устройство позволяет вести обмен с периферийными устройствами посылками (пакетами) произвольной длины без интервалов между кодовыми словами. Формат кодовых слов в посылках может быть изменен программным способом как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Безынтервальная приемопередача кодовых слов в информационных посылках обеспечивается путем организации режима обмена между абонентом и устройством на фоне обмена по каналу связи с периферийным устройством. Для приема слов с форматом, большим, чем обеспечивает разрядность счетчика, абонент после каждого считывания слова с максимальным форматом (определяется разрядностью счетчика) записывает код, определяющий формат оставшейся части слова. Предполагается, что изменение информационного массива при приеме и передаче осуществляется абонентом на программном уровне. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 G 06 F 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4328196/24-24 (22) 17,11,87 (46) 15,08.89. Бюл. 3Р 30 (72) А,П.Мясников и С.В.Незнахин (53) 681.326(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1295403, кл. G 06 F 13/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

1339575, кл. С 06 F 13/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ АБОНЕНТА С КАНАЛОМ СВЯЗИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исцользовано для связи двух вычислительных систем или вычислительного управляющего устройства (абонента) с периферийными устройствами по каналу связи, например волоконно-оптическому каналу связи. Цель изобретения повышение пропускной способности устройства, Это достигается тем, что в устройство, содержащее приемник, передатчик, усилитель, ключ, модулятор, демодулятор, два буферных регистра, два счетчика, два одновибратора, два элемента задержки, генератор импульИзобретечие относится к вычислительной технике и может быть использовано для связи двух вычислительных систем или вычислительного управляющего устройства (ЦВМ) контрольно-ис- пытательной аппаратуры с объектами контроля по каналу связи, например волоконно-оптической линии связи.

Цель изобретения — повышение пропускной способности устройства и ка„„SU 1501 2 А 1 сов, два дешифратора и два регистра формата, введены входной и выходной регистры, два счетчика и дешифратор.

Устройство позволяет вести обмен с периферийными устройствами посылками (пакетами) произвольной длины без интервалов между кодовыми словами. Фор.мат кодовых слов в посылках может быть изменен программным способом как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. Безынтервальная прие мопередача кодовых слов в информационных посылках обеспечивается путем организации режима обмена между абонентом и устройством на фоне обмена по каналу связи с периферийным устройством. Для приема слов с форматом, большим, чем обеспечивает раз рядность счетчика, абонент после каждого считывания слова с максимальным форматом (определяется разрядностью счетчика) записывает код, определяющий формат оставшейся части слова.

Предполагается, что изменение информационного массива при приеме и передаче осуществляется абонентом на про граммном уровне, 1 ил. нала связи за счет обеспечения режима безынтервальной передачи слов в информационных пакетах без предъявления жестких требований к абоненту по его быстродействию.

На чертеже представлена схема устройства °

Устройство содержит приемник 1, усилитель 2, демодулятор 3, ключ 4, буферный регистр 5, выходной регистр

3 150107

6, первый регистр 7 формата, перьые счетчик 8, дешифратор 9, элемент (линию) 10 задержки и одновибратор ll третий счетчик 12, генератор 13 импульсов, вторые счетчик 14, дешифратор 15, элемент (линию) 16 задержки

B одновибратор !7, регистр 19 формата, информационный вход 19 устройства (информационный выход абонента),чет- 10 вертьтй счетчик 20, третий дешифратор

2!, входной (приемный) регистр 22, второй буферный регистр 23, моцулятор 24, передатчик 25„ канальные вход

26 и выход 27 устройства, информаци- 15 онный выход 28, вход 29 готовности

° абонента, вход 30 признака записи, выход 31 готовности устройства к приему слова, выход 32 сбоя абонента, выход 33 готовности устройства к пе- 20 редаче, Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 12 обнулен, причем низкий уровень с выхода первого разряда счетчика 12 сигнализирует абоненту по выходу 33 об отсутствии принятой устройством информации, -.- низкий уровень на выходе второго разряда счетчика l 2 полдержи- 30 вает ключ 4 в открытом состоянии, и с выхода 32 в абонент поступает сиг-. нал об отсутствии сбоя. Счетчик 20 обиулен„ дешифратор 21 декодирует нулевое состояние первого и второго разрядов счетчика 20, и низкий уровень с выхода дешифратора 21 запрещает работу генератора импульсов 13.

На выходе 31 устанавливается низкий уровень, который сигнализирует або- 4О ненту о готовности устройства принять очередное слово для передачи. Счетчики 8 и 14 регистры 7, 18, 5, 6, 22 и 23 обнулены, на входах устройства абонентом .установлен низкий уро- Я вень (исходное состояние).

Устройств:. готово к приему и передаче информации.

Прием информации осуществляется следующим образом, 5О

Оптический сигнал по входу (оптическому каналу) 26 поступает на вход приемника (фотодиода) 1. Преобразованный фотодиодом 1 оптический сигнал усиливается усилителем 2 и подается на демодулятор 3,.который демодулирует преобразованный сигнал. С выхода демодулятора 3 информацйя в последовательном парафаэном коде поступает через открытый ключ 4 в буферный регистр 5 и одновременно на счетный вход счетчика 8, который осуществляет счет битов в формате принимаемого -слова. При достижении счетчиком 8 значения, равного максимальному числу битов в формате принимаемого слова (максимальный формат принимаемых слов в данном устройстве 32 бита), на выходе дешифратора

9 формируется сигнал, который через элемент 10 задержки поступает на вход одновибратора 11, который вырабатывает одиночный импульс, поступающий на вход разрешения параллельной записи счетчика 8, на счетный суммирующий вход счетчика 12 и вход разрешения параллельной записи регистра 6, В результате этого в счетчик 8 переписывается содержимое регистра 7 (нулево=- значение), значение с;етчика. 12 увеличивается на единицу и с выхода 33 устройства абоненту выдается сигнал, сигнализирующий о том, что устройство готово передать принятое слово абоненту, В регистр 6 переписывается принятая из канала связи в буферный регистр 5 информация. БуФерный регистр 5 освобождается и готов для приема следующего слова. Ключ остается открытым, пропуская следующее слово из канала связи, прием которого предлагаемым устройством яожет быть начат до начала считывания абонентом информации из регистра 6, Абонент, приняв сигнал о готовности устройства с выхода 33, считывает из регистра 6 первое принятое из канала связи слово и выдает .на вход 29 импульсный сигнал о готовности :абонента к приему, Этот сигнал пост упает на счетный вычитающий вход счетчика 12 уменьшая его содержимое на единицу, в результате чего на выходе

33 устанавливается низкий уровень, сигнализируя .абоненту об отсутствии в регистре б очередыого слова. В кон" це приема второго слова одновибратор

11 вновь вырабатывает импульс и цикл приема повторяется.

Во время считывания информации абонентом иэ регистра 6 в буферный регистр 5.принимается очередное слово из канала связи и до конца приема очередного слова абонент должен считать предыдущее. Если абонент не считывает за это время предыдущую информацию

15010 (не выдает на вход 29 импульсный сигнал), то по концу пр ема очередного слова одновибратором 11 вырабатывает— ся импульс, и аналогично описанному

5 выше увеличивается содержимое счетчика 12 на единицу, перезаписывает ся информация иэ буферного регистра 5 в регистр 6, т,е. теряется предыдущая информация, На выходе второго разря- 10 да счетчика 12 вырабатывается сигнал (высокий уровень), который запрещает прохождение через ключ 4 последующей информации и на выходе 32 устанавливается сигнал сбоя абонента, 15

Последнее принятое в регистр 6 кодовое слово может в последующем использоваться для установления места и причины сбоя абонента.

Передача информации в канал связи 20 осуществляется следующим образом.

Абонент производит запись в регистр 22 по информационному тракту

19 первого слова и на вход 30 выставляет импульсный сигнал записи информации, который поступает на счетный суммирующий вход счетчика 20. Первый разряд счетчика 20 переходит в единичное сос-ояние и на выходе 31 устанавливается сигнал готовности устрой- 30 ства к приему слова от абонента. На выходе дешифратора 21, декодирующего нулевое значение первого и второго разрядов счетчика 20, устанавливается высокий .уровень, разрешающий работу генератора 13. Абонент, получив сигнал с выхода 31, повторяет загрузку первого слова в регистр 22 и выдачу импульсного сигнала на вход 30, По приходу второго импульса на вход 30 выход втброго разряда счетчика 20 переходит в единичное состояние, а выход первого разряда счетчика

20 — в нулевое. В результате этого с выхода 3! снимается сигнал готовности устройства к приему, но на выходе дешифратора 21 сигнал не изменяется, поскольку он декодирует нулевое значение первого и второго разрядов 50 счетчика 20, и генератор 13 продолжает выдачу сдвигающих импульсов, а абонент переходит в режим ожидания на выходе 31 сигнала готовности от устройства.

Тактовые импульсы с генератора 13 поступают на сдвигающий вход буферного регистра 23 и счетньгй вход счетчика 14, который подсчи гывает число би72

6 тов информации, переданных с буферн iro регистра 23.

По достижении счетчика 14 значения, равного максимальному числу бичов в славе (в устройстве максимальный формат слова 32 разряда), с соответствующего выхода дешифратора 15, на вход которого поступают сигналы с разрядных выходов счетчика 14 выдается сигнал. Сигнал с выхода дешифратора 15, пройдя элемент 16 задержки, поступает на вход одновибраI тора 17, который формирует одиночный импульс. Импульс с выхода одновибратора 17 поступает на вход разрешения параллельной записи буферного регистра 23 и производит запись в него информации из регистра 22, Этот же импульс производит перезапись информации иэ регистра 18 в счетчик

14 и уменьшает содержимое счетчика

20 на единицу, в результате чего на выходе первого разряда счетчика 20 устанавливается высокий уровень, а на выходе второго разряда — низкий, на выходе 31 формируется готовность устройства к приему.

Изменение выходов счетчика 20 не пр водит к изменению состояния выхода дешифратора 21, поэтому с генератора 13 продолжают поступать импульсы сдвига на буферный регистр 23 и счетный вход счетчика 14. Начинается передача второго слова в канал связи.

Абонент, получив сигнал с выхода

31, производит загрузку очередного слова в регистр 22 и выдачу импульсного сигнала на вход 30.

Далее цикл передачи повторяется.

Так как абонент производит запись очередного слова на фоне передачи предыдущего, то в канал связи слова поступают непрерывно (без пауз между ними).

Для обеспечения правильного функционирования предлагаемого устройства необходимо соблюдение следующих условий: при приеме период .следования импульсов в линии связи должен быть больше суммы максимального времени параллельной записи информации в счетчики 8 и 12, времени дешифрации дешифратором 9, задержки сигнала в элементе 10 задержки и длительности импульса одновибратора 11 при передаче период следования импул с генератора 13 должен быть больше суммы максимального времени параллельной записи в счетчики 14 и

20 и регистр 23, времени дешифрации информации дешифратором 15, задержки сигнала и элементе 16 задержки и длительности импульса однонибратора 17, Элемент 1С задержки обеспечивает н устройстве правильную работу счетчика 8 и необходимое время для установления информации на выходе буферного регистра 5, Элемент 16 задержки обеспечивает

Ьранильную работу счетчика 14 и буферного регистра 23.

Для выдачи: информации из устройства с форматом слова меньше, чем максимальный формат устройства, абонент записывает в регистр 18 по информационному входу 19 число, определяемое соотношением:

1О

2О (1) 25 (2)

УстройсpBo подключенное к каналу связи, не анализирует первое слово (оно может быть выдано до включения питания), а также учитывает (в программе), что первое форматное слово не информативно, так как выдано при выходе предлагаемого устройства на выдачу пакета информации, т.е. является технологическим.

При приеме информации из канала

55 связи с форматом меньшим, чем максимальный формат, который может быть принят устройством (определяется разpHpHocTF,K) счетчика 8), абонент запирек м треб где К„„— число, записанное н регистр;

К вЂ . максимальное количество бим тон в формате выдаваемого ,слона;

К, — требуемое количество битов н выдаваемом формате, После записи формата .в регистр 18 производятся операции, описанные выше, для организации передачи кодового

35 слова н канал связи, По концу первого выданного слона (не форматного) в счетчик 14 записывается из регистра

18 число, значение которого определя- 4О ет формат передаваемого слова и которьй можно определить из следующего соотношения: сь.вает по информационному тракту 19 н регистр 7 число, значение которого в =-анисимости от необходимого формата принимаемого устройства слона определяется соотношением (!).

После приема из канала связи нескольких слов (до заполнения счетчика 8) информация которых не анализируется абонентом, по импульсу однонибоатора 11 содержимое регистра 7 переписывается в счетчик 8. Дальнейшая работа устройства по приему информации производится так, как было описано выше, а количество битов н принимаемых словах определяется со— отношением (2)

Время, отведенное абоненту для записи (считывания) информации и устройство (из устройства), определяется временем приемопередачи информации по каналу связи, т.е. форматом слова и частотой обмена в канале сня з и, по э тому для правильно го функционирования предлагаемого устройства время цикла обращения абонента к устройству должно быть меньше произведения количества разрядов в .информационных посылках канала связи (формат) на период частоты об мена в канале связи.

Если абонент не успевает считать очередное слово пакета из данного устройства за время прйема следующего слова, происходит затирание первого слова н регистре 6 и вырабатывается признак сбоя абонента, а при передаче слова задержка в записи очередного слова приводит к паузе внутри пакета. При последующей записи информации для продолжения передачи пакета выдается лишнее слово с буферного регистра 23 °

Устройство позволяет также выдавать и принимать кодовые слова, разрядность которых превьппает разрядность счетчиков 8 и 14.

Этот режим устройства обеспечивается за счет чтения-(записи) абонен- том кодовой посылки за несколько раз, так как обмен между абонентом и устройством осуществляется на фоне приема и передачи информации по каналу связи, а обработка принятой (или подготовка передаваемой) информации производится абонентом на программном уровне.

Дпя выдачи кодовой посылки, разрядность которой превышает максималь1501072

10 ную для предлагаемого устройства, абонент (в установившемся режиме), по— .лучив с выхода 31 устройства сигнал, загружает в регистр 18 сначала нуле5 ной код (для обеспечения выдачи слон а с мак симал ьным фо р матом), з агр ужает часть передаваемого слова н регистр 22, выдает на вход 30 импульсHbIH сигнал признака записи. По получении с выхода 31 очередной готовнос- ти устройства абонент производит загрузку регистра 18, загружает и регистр 22 останшую часть слона и выдает на вход 30 признак записи очере,,— ного слона, pàëee цикл передачи повторяется.

Формат передаваемых н канал связи слов может быть определен соотношениемм: 20 где Т вЂ”

Т

Цг(3П) Устройство для сопряжения абонента г. каналом связи, содержащее приемник, передатчик, усилитель, модулятор, демодулятор. ключ, два буферных регистра, дна регистра формата, два счетчика, два дешифратора, дне линии задержки, дна одновибратора, генератор импульсов, причем информационный вход ключа соединен через демодулятор с выходом усилителя, входом подключенного к выходу приемника, вход которого является входом устройства для подключения к выходу канала связи, выход ключа соединен с входом первого буферного регистра и счетным входом первого счетчика, вход записи которого соединен через первый одновибратор с выходом первого элемента задержки, а выход через первый дешифратор — с входом первого элемента задержки, информационный вход первого. счетчика соединен с выходом первого регистра формата, выход генератора импульсов — с входом сдвига второго буферного регистра, выходом соединенного через модулятор с входом передатчика, выход которого является выходом устройства для подI ключения к входу канала связи, вход первого регистра формата является, входом устройства для подключения к информационному вьгходу абонента и соединен через второй регистр формата к информационному входу второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а вход записи через второй одновибратор — с выходом второго элемента задержки, входом подключенного через второй дешифратор к выходу второго счетчика, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства, в него введены третий и четвер(3) где К вЂ” значение кода загруженного ег щ для передачи второй части слова н регистр 18. 25

Для приема кодовой посылки, разрядность которой превышает разрядность счетчика 8, абонент (в установившемся режиме) загружает в регистр

7 нулевой flop затем по готовности 30 устройства на выходе 33 производит переэагрузку регистра 7, считывает предыдущую часть кодового слова из регистра 6 и выдает импульсный сигнал на вход 29 устройства, По получении с выхода очередного сигнала готовности абонент загружает в регистр 7 нулевой код, считывает из регистра 6 часть слова максимального формата, перезагружает регистр 7, вы- 40 дает на вход 29 импульсный сигнал.

По приходу следующей готовности с выхода 33 абонент загружает в регистр

7 нулевой код, считывает вторую часть

:лова и r.ä. 45

<р чт.(ьп) кг

Формат принимаемого слова в этом случае определяется соотношением:.грее макс рег.т-2 () 5О

I где К вЂ” значение кода, загруженноеег. 7-2 го для приема второй части слова в регистр 7.

Правильная работа предлагаемого устройстна обеспечивается при выполнении следующего условия: время загрузки формата в регистры 7, 18; время чтения (записи) информации иэ регистра 6 (в регистр 22); число битов, принимаемых (передаваемых)второй части слова (Кмакс Крег)

Т„, — период частоты обмена по ка-. налу связи, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1501072

Составитель В.Вертлиб

Редактор Л.Пчолинская Техред И,Ходанич Корректор Т.Малец

Заказ 4870/46 Тираж б68 Подписное

ВНИИП11 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно †издательск комбинат "11атент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 тый счетчики, третий дешифратор, выходной и входной регистры, причем суммирующий вход третьего счетчика соединен с выходом первого одновибра- 5 тора и входом записи выходного регистра, вход которого соединен с вы— ходом первого буферного регистра, а выход является выходом устройства для подключения к информационному входу 10 абонента, информационный вход второго буферного регистра соединен с выходом входного регистра, вход которого соединен с входом устройства для подключения к информационному 15 входу абонента, вход записи второго буферного регистра -- с выходом второго одновибратора и вычитающим входом четвертого счетчика, выходы первого и второго разрядов которого подключены соответственно к первому и второму входам третьего дешифратора, соединенного выходом с входоя запуска генератора импульсов, управляющий вход ключа соединен с выходом второго разряда третьего счетчика, вычитающий вход, выходы первого и второго разрядов третьего счетчика, суммирующий вход и выход первого разряда четвертого счетчика являются соответствующими входами и выходами устройства для подключения выхода готовности абонента, входа готовности к передаче абоненте, входа сигнала сбоя абонента, выхода признака записи абонен- . та и входа готовности к приему абонента.