Устройство для сопряжения источника информации с эвм

 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении системы связи ЭВМ с удаленными источниками информации. Целью изобретения является увеличение быстродействия. Устройство обеспечивает передачу информации от источника, причем передаваемые биты синхронизируются частотой сети переменного тока. Устройство содержит узлы связи с ЭВМ и источником информации. Узел связи с источником информации содержит блок питания, блок преобразования информации, формирователь импульсов. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 06 F 13/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 вой вычислительной технике и может— быть использовано при построении системы связи ЭВМ с удаленными источниками информации. Целью изобретения яв- ляется увеличение быстродействия. Устройство обеспечивает передачу информации от источника, причем передаваемые биты синхронизируются частотой сети переменного тока. Устройство содержит " узлы связи с ЭВМ и источником информации. Узел связи с источником информации содержит блок питания, блок преобразования информации, формирователь импульсов. 6 ил. ния информации и формирователь 6 импульсов, шины 7 и 8 питания блока 5, выходы 9 переменного напряжения блока 4, вход 10 синхронизации блока 5, информационные входы 11 блока 5, шины t2 и 13 отрицательного и положительного питания линии 3 связи, шины 14 и 15 питания блока 2, информационные вход 16 и выход (линия) 17 блока 2, входы 18 и 19 сети переменного тока блока 4.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4362841/24-24 (22) 22.01.88 (46) 15.10.89. Бюп. Р 38 (72) Б.В. Шевкопляс (53) 621.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1229768, кл. С 06 F 13/10, 1986.

Шевкопляс b.В. Микропроцессорные структуры. M. Радио и связь, 1986, с. 178, рис. 8.36. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ СОПРЯЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА ИНФОРМАЦИИ С ЭВМ (57) Изобретение относится к цифроИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении системы связи

ЭВМ с удаленными источниками информации.

Целью изобретения является увеличение быстродействия обмена информацией между источником и ЭВМ.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — блок питания; на фиг. 3— формирователь импульсов; на фиг. 4— функциональная схема блока преобразования информации; на фиг. 5 — функциональная схема узла связи с ЭВМ; на фиг. 6 — временная диграмма работы устройства.

Устройство содержит узел 1 связи с источником информации и узел 2 связи с ЭВМ, соединенные двухпроводной линией 3 связи. Узел 1 содержит блок 4 питания, блок 5 преобразова„„SU„„1515169 А1

Блок 4 питания (фиг. 2) содержит трансформатор 20, двухполупериодный выпрямитель 21, фильтрующий конденсатор 22 и стабилизатор 23.

Формирователь 6 импульсов (фиг.3) содержит диоды 24 и 25, резисторные делители 26 и 27 напряжения и триггер 28 Шьащта.

Блок 5 преобразования информации (фиг. 4) содержит сдвиговый регистр

3 1515169

29, элементы И-30, И-HE 31, усилитель 32, одновибратор 33, триггер 34, резистор 35, передающий 36 и приемный 37 оптроны, шины 38-40.

Блок 2 связи с ЭВМ содержит передающий оптрон 41, приемный оптрон

42, усилитель 43, резисторы 44 и 45.

На фиг. 6 приняты следующие обозначения . диаграмма 46 напряжения между входами 18 и 19; диаграмма 47 напряжения на входе триггера 28 Шмидта; диаграмма 48 напряжения на выходе 10 формирователя 6 импульсов; диаграмма 49 сигнала на входе синхро- 15 низации регистра 29; диаграмма 50 сигнала опроса, поступающий из ЭВМ на вход 16 блока 2; диаграмма 51 тока в линии 3 связи; диаграмма 52 сигналов на информационных выходах 20 оптронов 37 и 42; диаграмма 53 сигнала на выходе одновибратора 33; диаграмма 54 сигнала на выходе элемента

-HE 31; диаграмма 55 сигнала на выходе элемента И 30; диаграмма 56 сиг- 25 нала на выходе младшего разряда регистра 29; диаграмма 57 соответствует моментам перехода ЭВМ к прерывающей программе.

Блок 4 питания предназначен для формирования стабилизированного постоянного напряжения U 1 питания блока 5 и формирователя 6, а также для формирования переменного напряжения, 35 подаваемого на выходы 9.

Формирователь 6 импульса вырабатывает последовательность положительных импульсов с удвоенной частотой.

Переменное напряжение, поступающее 40 на входы 9, преобразуется диодами ,24 и 25 в пульсирующее напряжение с удвоенной частотой, которое уменьшается по амплитуде с помощью делителя напряжения на резисторах 26-27 45 и поступает на вход триггера 28 Шмидта, с его выхода снимается непрерывная последовательность импульсов с удвоенной частотой.

Сдвиговый регистр 29 работает в двух режимах: приема и сдвига. В режиме приема сигнал S--1 (напряжение высокого уровня), в режиме сдвига—

БО. При сдвиге освободившиеся разряды заполняются единицами посколь 55 ку на шину 38 подан сигнал "1".

Питание блока 5, линии 3 связи и блока 2 осуществляется соответственно от источников напряжения U1, U2 и 3, гальваннчески не связанных между со- бой для повышения помехоустойчивости.

Устройство работает следующим образом.

Устройство позволяет передавать информацию от удаленного источника к

ЭВМ с использованием общей питающей сети в качестве линии общей синхронизации для подтверждения истинности передаваемых битов.

В исходном состоянии из ЭВМ на вход 16 устройства поступает сигнал

А=1 (отсутствие запроса на сеанс связи). Через светодиод оптрона 41 протекает ток, транзистор этого оптрона насыщен. На вход синхронизации регистра 29 поступает сигнал с частотой сети. Регистр 29 заполнен "единицами" и находится в режиме сдвига, так как

S = О. Усилитель 32 выключен по выходу, так как на его вход поступает единичный сигнал. Поэтому через светодиод оптрона 36 протекает ток и транзистор этого оптрона насыщен.

В линии 3 связи протекает ток, поэтому на выходах оптронов 37 и 42 сформированы нулевые сигналы. Сигнал с выхода оптрона 37 проходит через элемент И 30 . подтверждает исходное состояние сигнала режима (S = O). Элемент И-НЕ 31 закрыт, поэтому íà его выходе постоянно присутствует единичный сигнал, который не оказывает воздействия на триггер 34, работающий в реллме деления на два входной частоты.

В дальнейшем ЭВМ совершает кратковременные обращения к прерывающей программе обслуживания устройства (57).

В момент времени t ЭВМ начинает, а в момент времени t завершает операцию считывания входного кода Х с входом

11 в регистр 29. В моменты времени

ЭВМ опрашивает состояние линии 17, на которой формируется последовательность битов, соответствующих принятому в регистр коду Х. Если на выходе оптрона 42 нулевой сигнал, то принят единичный бит, если единичный сигнал, то принят нулевой бит.

Прерывающая программа обслуживания устройства вызывается по сигналам от

"сетевого таймера".

Работа устройства состоит в обеспечении противофазной работы сдвигового регистра и ЭВМ, при которой передаваемые биты стабильны в те моменты времени, когда ЭВМ их принимает, обращаясь к прерывающей программе по сигна5 15151 лам из сетевого таймера. При этом смена информации производится в промежутках между сигналами прерывания, когда

ЭВМ работает по фоновой программе, не связанной с обслуживанием устройства

5 (диаграммы 56 и 57 на фиг. 6).

При начальном вхождении в программу обработки информации от источника

ЭВМ выпсбтняет команду выдачи в выход- 10 ной порт сигнала А = О, после чего

ЭВМ выходит из режима прерывания.

Нулевой сигнал (А) вызывает выключение оптрона 41 и, следовательно, прекращение тока в линии 3 связи.

Вследствие этого на выходе приемного оптрона 37 формируется сигнал "1", который переводит регистр 29 в режим приема информации (S = 1) и вызывает срабатывание одновибратора 33. На вы- 20 ходе элемента И-НЕ 31 формируется импульс, который устанавливает триггер

34 в нулевое состояние. Начиная с этого момента времени сдвиговый регистр

29 и ЭВМ работают синхронно с фазовым 25 о сдвигом 180

В момент времени t< под действием положительного фронта сигнала синхронизации в регистр 29 принимается код

Х и служебный сигнал "О", Нулевой 30 сигнал (Q) запираат элемент И 30 и переводит регистр 29 в режим сдвига (S = О). Линия 3 связи уже разомкнутая оптроном 41, дополнительно размыкается оптроном 36.

В момент времени t< 3BM вновь обращается к прерывающей программе„ которая на этот раз предписывает ЭВМ перевести сигнал А выходного порта в состояние "1 . При этом оптрон 41 вклю- 40 чается, а его ток по-прежнему отсутствует, так как оптрон 36 остается выключенньи. Далее ЭВМ возвращается к выполнению фоновой программы.

Устройство для сопряжения источника информации с ЭВМ, содержащее узел связи с источником информации и узел связи с ЭВМ, причем узел связи с источником информации содержит блок питания и блок преобразования информации, выход положительного напряжения блока питания соединен с первой шиной питания блока преобразования информации, выход нулевого потенциала блока питания соединен с второй шиной питания блока преобразования информации и является выходом устройства для подсоединения к шине нулевого потенциала источника информации, информационные входы блока преобразования информации являются входами устройства для подсоединения к информационным -выходам источника информации, линейный вход и выход блока преобразования информации соединены соответственно с линейным выходом и входом ysла связи с ЭВМ, блок преобразования информации содержит сдвиговый регистр, элемент И, элемент НЕ, одновибратор, передающий и приемный оптроны, причем параллельные входы сдвиговогб регистра, кроме младшего разряда, со- . единены с информационными входами блока преобразования информации, выход

В момент времени и под действием положительного фронта сигнала синхронизации информация в регистре 29 сдвигается на один разряд вниз, при этом на выходе регистра 29 О формируется, 50 например, сигнал "1", включается оптрон 36 и в линии 3 начинает течь ток.

В момент времени t4, 3ВМ, выполняя прерывающую программу, считывает из входного порта сигнал В = О, что соот- у ветствует "1" в младшем разряде кода Х.

ЭВМ записывает полученный бит в свою память и возвращается к фоновой задаче.

В момент времени t< информация в регистре 29 сдвигается вниз на один разряд, а в момент времени t ЭВМ принимает второй бит кода Х.

Аналогично происходит формирование остальных бит информации. В момент времени „ ЭВМ принимает последний, например, (пятый) бит кода Х, По мере сдвига полезной информации регистр 29 заполняется единицами, поступающими с шины 38. В момент времени t 43 первая из этих единиц достига ет выхода Q и устройство переходит в описанное исходное состояние.

Разрядность кода Х может быть произвольной,но однако для наглядности (фиг. 6) принята разрядность, равная пяти.

В момент времени й, ЭВМ начинает новый сеанс связи.

После начальной установки устройства (моменты времени t « t1, ) nepe» дается младший разряд нового кода Х (момент времени Т„в ) и далее процесс протекает по описанному алгоритму.

Формула изобретения

1515169 младшего разряда сдвигового регистра соединен с первым входом элемента HE линейный вход передающего оптрона соединен с линейным входом блока

Е. преобразования информации в блоке преобразования информации, линейный выход передающего оптрона соединен с линейньи входом приемного оптрона, выход которого соединен с линейным выходом блока преобразования информации, узел связи с ЭВМ содержит усилитель, передающий и приемный оптроны, причем вход усилителя и информационный выход приемного оптрона являются соответст- 15 венно входом и выходом устройства для подсоединения к информационным выходу и входу ЭВМ, выход усилителя соединен с информационным входом передающего оптрона, линейные вход и выход которого 2р соединены с шиной положительного на-, пряжения питания линии связи и с ли- нейным входом приемного оптрона, выход которого соединен с линейным выходом узла связи с ЭВМ, линейный вход 25 которого соединен с шиной отрицательного питания линии связи, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, узел связи с источнИКОм инфОрмаЦиИ дополиитеЛЬ» 3р но содержит формирователь импульсов, а в блок преобразования информации узла связи с источником информации дополнительно введены триггер и уснли. тель, причем первый и второй входы формирователя импульсов соединены с выходами переменного напряжения блока питания, третий и четвертый входы формирователя импульсов соединены соответственно с выходами положительного напряжения и нулевого потенциала блока питания, выход формирователя импульсов соединен с входом синхронизации блока преобразования информации, в котором вход синхронизации соединен с синхровходом триггера, прямой выход которого соединен с тактовым входом сдвигового триггера, последовательный вход которого соединен с первой шиной питания блока преобразования информации, а младший разряд параллельного входа сдвигового регистра соединен с второй шиной питания блока преобразования информации, выход младшего разряда сдвигового регистра соединен с первым входом элемента И и с входом усилителя, выход которого соединен с информационным входом передающего оптрона, информационный выход приемного оптрона соединен с входом одновибратора и вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом режима сдвигового регистра, выход одновибратора соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с установочным входом .триггера, инверсный выход которого соединен с информационным входом триггера.

-ггов мц

1515169

Рие. 2

1515169

1515169

Составитель Г. Стренин

Редактор Ю. Середа Техред Л.0лийнык Корректор Т. Палий

Заказ 6277/46 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при

113035, M сква, Ж-35, Раушская= наб, д. 4/5

ГКНТ СССР

Гагарина, 101

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.

Фр — чч л

ЛЬФ о Фса