Устройство для сопряжения эвм с абонентами

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, для организации систем связи абонентов (вычислительных модулей) с головной ЭВМ в распределенных системах управления технологическим процессом. Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат устройства. Цель достигается тем, что устройство, содержащее в каждом блоке связи с абонентом триггер запроса, два элемента И-НЕ, элемент НЕ, три элемента И, узел переключателей адреса, узел приемопередатчиков, узел сравнения адресов , триггер готовности приема, входной и выходной регистры, введены в каждый блок связи с абонентом коммутатор, триггер приоритета , нагрузочный элемент и разделительный элемент. Организация обмена данными между ЭВМ и обонентами через единую информационную шину адреса/данных и обеспечение обратного квитирования о готовности приемника принять очередное сообщение от ЭВМ позволяет сократить аппаратурные затраты и упростить процедуру передачи широковещательного сообщения всем подключенным абонентам. При работе устройства не нарушается равноприоритетная очередность абонентов за доступ к ресурсам ЭВМ. сохраняется полная работоспособность при аварии питания К-го блока связи. 2 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 F 13/00

ГОСУДАРСТ ВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4491929/24 (22) 10.10.88 (46) 23.06.91, Бюл. М 23 (71) Воронежский политехнический институт (72) С,Р. Прохончуков (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1160426, кл, G 06 F 13/14, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1564636, кл. 6 06 F 13/00, 10.08.88. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ

ЭВМ С АБОНЕНТАМИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например. для организации систем связи абонентов(вычислительных модулей) с головной ЭВМ в распределенных системах управления технологическим процессом. Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат устройства, Цель достигается тем, что устройство, содержащее в каждом

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных комплексах систем автоматизированного управления, Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат устройства.

На фиг. 1 представлен фрагмент устройства и функциональная схема блока связи с абонентом; на фиг. 2 — блок-схема устройства с М блоком связи с абонентом, Устройство содержит (фиг, 1) в каждом блоке связи с абонентом узел 1 приемопередатчиков, узел 2 переключателей адреса, узел 3 сравнения адресов, входной регистр

„„5U,, 1658159 А1 блоке связи с абонентом триггер запроса, два элемента И-НЕ, элемент НЕ, три элемента И, узел переключателей адреса, узел приемопередатчиков, узел сравнения адресов, триггер готовности приема, входной и выходной регистры, введены в каждый блок связи с абонентом коммутатор, триггер приоритета, нагрузочный элемент и разделительный элемент. Организация обмена данными между ЭВМ и обонентами через единую информационную шину адреса/данных и обеспечение обратного квитирования о готовности приемника принять очередное сообщение от Э ВМ позволяет сократить аппаратурные затраты и упростить процедуру передачи широковещательного сообщения всем подключенным абонентам.

При работе устройства не нарушается равноприоритетная очередность абонентов за доступ к ресурсам ЭВМ. сохраняется полная работоспособность при аварии питания

К вЂ” го блока связи. 2 ил.

4, выходной регистр 5, триггер 6 запроса, триггер 7 приоритета, триггер 8 готовности приема, первый, третий и второй элементы

И 9 — 11, элементы И вЂ” НЕ 12, 13, элемент НЕ

14, нагрузочный элемент (резистор) 15, разделительный элемент (диод) 16 и коммутатор 17.

Устройство (фиг. 2) содержит M блоков

18 связи с абонентом. На фиг. 1 и 2 также показаны блок 19 резисторов согласования, информационные входы 20 и выходы 21 блоков 17; входы записи 22 и чтения 23 блока

18. выходы готовности передатчика 24 и приемника 25 блока 18, входы требования

1658159 прерывания по вводу 26 и выводу. 27 ЭВМ, линия 28 синхронизации вывода ЭВМ, линии 29 синхронизации ввода ЭВМ, информационная шина 30 данных/адреса ЭВМ, релейные элементы 31.1 и 31.2 коммутатора

17, ЭВМ 32, абонент 33, нагрузочные элементы (резисторы) 34, линии 35 — 39 внутриблочных связей, Информационные входы и выходы, управляющие входы и выходы каждого блока связи соединены соответственно с информационными выходами и входами, управля:ощими выходами и входами соответствующего абонента (эти же о означения встречаются в описании с индексом К для К-ro канала обмена, где К =

1,М).

В качестве абонентов 33 могут быть использованы вычислительные модули (ЭВМ, процессора, блоки памяти и т. д.), Формат сообщения, передаваемого от абонентов 33 к ЭВМ по информационной шине 30, содержит следующие поля: адрес отправителя; собственные данные.

Формат сообщения, передаваемого от

3ВМ к абонентам 33 по информационной шине 30, содержит следующие поля; адрес получателя; собственно данные.

Узел 1 приемопередатчиков содержит усилительные элементы, которые в зависймости от уровня сигнала на управляющем входе У работают в двух режимах: 1-й режим — У = 1, осуществляется коммутация линий шины 30 на линии 39 и 35, причем собственно данные поступают на входы входного регистра 4, а адрес получателя — в узел 3 сравнения; 2-й режим — У = О, осуществляется коммутация линий 36 и 37 на линии шины 30.

Узел 2. К переключателей адреса предназначен для задания на линиях 37 адреса абонента 33. К и адреса широковращательного сообщения на линиях 38.

Узел 3 сравнения адресов предназначен для сравнения поля получателя в форме сообщения, поступившего по линиям 35 от

ЭВМ к абоненту 33.К, с адресом подключенного абонента 33.К (линии 37) и с адресом широковещательного сообщения (линии

38). При совпадении поля получателя в формате сообщения с адресом абонента 33.К или с адресом широковещательного сообщения на выходе узла 3. К сравнения формируется сигнал логической единицы, иначе— логического нуля.

Элементы узла 1,К, подключенные к шине 30, элементы НЕ 14.К и И 11 K — являются элементами с открытым коллектором.

Обмотка релейных элементов 31,1 и

31.2 коммутатора 31.К подключена к питающему напряжению источника абонента

33.К. При нормальном уровне напряжения питания источника осуществляется замыкание строгого и третьего контактов релейных элементов 31.2, 31.1, Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 6 — 8 всех блоков 18 находятся в нулевом состоянии; "ГПРД = 1", "ГПРМ = 0"; линии синхронизации вывода 28 и ввода 29 ЭВМ находятся в состоянии логического нуля; на вход 26 требования прерывания по вводу (ТПРВВ) ЭВМ поступает сигнал логической единицы (в системе отсутствуют абоненты, требующие обслуживания); на вход 27 требования по выводу (ТПРВЫВ) ЭВМ поступает логическая единица (входные регистры всех абонентов готовы к приему очередного сообщения от ЭВМ); узел 1.К приемопередатчиков находится в первом режиме работы.

При передаче информации от ЭВМ 32 к выбранному абоненту ЭВМ 32 выставляет на шине 30 сообщение, содержащее адрес получателя (абонента) и собственно данные, и вырабатывает кратковременный единичный импульс на линии 28 синхронизации вывода, Пусть сообщение предназначено для передачи К вЂ” му абоненту, тогда на выходе узла З.К формируется сигнал логической единицы, который обеспечивает запись данных в входной регистр 4,К и установку триггера 8.К в единичное состояние.

"ГПРМ,К = 1 вызывает переход сигнала

"ТРПВЫВ" в нулевое состояние (входной регистр абонента не готов к приему очередного сообщения от ЭВМ), Кроме того, этот сигнал поступает на вход абонента ЗЗ.К и информирует его о наличии в входном регистре 4.К принятого сообщения. Абонент

ЗЗ,К производит чтение данных из входного регистра 4, К с информационных входов 21, К и вырабатывает сигнал "Чтение К", поступа-. ющий на вход чтения блока 18,К связи, который вызывает сброс триггера 8.К готовности приема. Переход сигнала

"ТРПВЫВ" информирует ЭВМ о возможнос1 и передать очередное сообщение абоненту.

Абонент 33,К, при наличии у него информации для передачи 3ВМ 22, выставляет на . информационные входы 20.К данные и вырабатывает кратковременный сигнал "3AПИСЬ" единичного уровня, который постуцпает на вход 22.К записи блока 18.К связи, По сигналу "ЗАПИСЬ". К" производится запись данных в выходной регистр 5.К и установка триггера 6.К запроса в единичное состояние. Переход сигнала "ГПРД,К" в нулевое состояние информирует. абонент

1658159

33.К о том, что данные, записанные в регистр 5,К, еще не приняты ЭВМ, Элементы

И 11, И вЂ” НЕ 12 и триггер 7 приоритета предназначены для организации очереди обслуживания запросов абонентов 33.К на прерывание работы ЭВМ. Работа этой цепи осуществляется в соответствии со следующей таблицей, Пусть абонент 33.К -- лидер очереди.

Триггер 7,К, приоритета находится в состоянии "ВЫБОР.К = 1". Переход сигнала

"ТРПВВ" в состоянии нулевого уровня прерывает работу ЭВМ, которая вырабатывает на линии 29 синхронизации кратковременный сигнал единичного уролвня "Ввод". Нулевой сигнал с инверсного выхода триггере

7.К приоритета блокирует прохождение сигнала "Ввод" через элемент И 10.К в блок 18 (К+ 1) связи. На выходе элемента И-Н Е 13. К формируется кратковременный сигнал нулевого уровня, обеспечивающий переход блока 1.К приемопередатчиков во второй режим работы, при этом на шине 30 формируется сообщение, включающее адрес с,тправителя из блока 2,К переключателей и собственно данные иэ выходного регистра

5.К. ЭВМ производит прием этого сообщения, по адресной части однозначно определяет источник информации и обрабатывает ее, При прередаче циркулярного сообщения

ЭВМ выставляет на шине 30 сообщение, содержащее адрес широковещательного сообщения и собственно данные, и вырабатывает кратковременный сигнал единичного уровня

"Вывод" на линии 28 синхронизации вывода

ЭВМ. Отличие этого режима от режима передачи сообщения от ЭВМ к выбранному абоненту заключается в том, что сообщение принимается одновременно во все входные регистры 4.1 — 4.М, процесс обработки посгупившего сообщения в каждом блоке 18 осуществляется аналогичным образом.

Пусть в блоке 18.К произошла авария источника питания абонента 33.К, что вызывает замыкание второго и первого контактов элементов 31.1, 31,2, При этом элемент

И 10.К и триггер 7.К приоритета не оказывают влияние на прохождение сигнала "Ввод" по линии 29 синхронизации ввода на вход блока 18. (К + 1). Выход элемента И 11.К+1 начинает работать на нагрузочный регистр

15.К-1, а диод 16.К исключает влияние нагруэочного резистора 15,К на формирование сигнала "ТПРВВ", Таким образом, целостность цепи требования прерывания по вводу ЭВМ не нарушается.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентами, содержащее М блоков связи с абонентом, информационные входы-выходы и

55 входы синхронизации вывода данных которых являются информационным входомвыходом и входом синхронизации вывода данных из ЭВМ устройства, а информационные вход и выход, входы записи и чтения и выходы готовности приема и передачи М блоков связи с абонентом являются соответствующими абонентскими информационными входом и выходом, входами записи и чтения и выходами готовности приема и передачи устройства, блок резисторов согласования, соединенный входом-выходом с информационным входом-выходом из ЭВМ устройства, и первый нагрузочный элемент, соединенный выводами соответственно с шиной питания положительной полярности устройства и выходом требования прерывания ввода первого блока связи с абонентом, причем вход синхронизации ввода данных и выход требования прерывания ввода первого блока связи с абонентом являются соответственно абонентским входом синхронизации ввода данных и выходом требования прерывания ввода устройства, вход требования прерывания ввода и выход синхронизации ввода данных К вЂ” го (К = 1,M1) блока связи с абонентом соединены соответственно с выходом требования прерывания ввода и входом синхронизации ввода данных К+ 1 — го блока связи с абонентом. причем каждый блок связи с абонентом содержит узел приемопередатчиков, информационгный вход — выход которого соединен с информационным входом — выходом блока, входной и выходной регистры, узел переключателей адреса, узел сравнения адресов, триггер запроса, триггер готовности приема, элемент НЕ, три элемента И, два элемента И-НЕ, причем первые информационные вход и выход узла приемопередатчиков соединены соответственно с входом выходного регистра и информационным входом входного регистра, вторые информационные вход и выход узла приемопередатчиков соединены соответственно с первым выходом узла переключателей адреса и первым информационным входом узла сравнения адресов, второй

t, -tôoðìàöèoHíûé вход которого соединен с первым выходом узла переключателей адреса, первый вход первого элемента И является входом синхронизации вывода данных блока связи с абонентом,а выход подключен к синхровходу триггера готовности приема, выход входного регистра, информационный вход и синхровход выходного регистра являются соответственно абонентским информационным выходом и входом и входом записи блока связи с абонентом, прямой и информационный выходы триггера запроса

1658159

ЗАПРОС 2.К

ЗАПРОС 1, (К+1

ВЫБОР (Т) 0

1 соединены соответственно с первыми входами первого элемента И-НЕ и второго элементаИ, отличающееся тем,что,с целью сокращения аппаратурных затрат устройства, в каждый блок связи с абонентом 5 введены триггер приоритета, коммутатор, второй нагруэочный элемент и разделительный элемент, причем выходы требования прерывания вывода каждого блока связи с абонентом соединены с абонентским выхо- 10 дом требования прерывания вывода данных устройства, а в каждом блоке связи с абонентом установочный вход триггера пригритета соединен с выходом первого элемента И вЂ” НЕ, второй вход которого сое- 15 динен с первым информационным входом коммутатора, с входом требования прерывания ввода блока связи с абонентом и через нагрузочный элемент — с первым выводом разделительного элемента, вто- 20 рым выводом подключенного к шине положительной полярности источника питания устройства, синхровход входного регистра соединен с выходом первого элемента И, вторым входом соединенного с выходом уз- 25 ла сравнения адресов, второй информационный вход которого подключен к второму выходу узла переключателей адреса, управляющий вход узла приемопередатчиков соединен с синхровходом триггера запроса и 30 выходом второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом триггера приоритета, входом сброса подключенного к прямому выходу триггера запроса, а инверсным выходом к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора, управляющий вход которого является входом напряжения питания абонента блока связи с абонентом, а третий информационный вход коммутатора соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом коммутатора и выходом требования прерывания ввода блока связи с абонентом, вторые входы второго элемента И вЂ” НЕ и третьего элемента И соединены с четвертым информационным входом коммутатора и входом синхронизации ввода данных блока связи с абонентом, выход триггера готовности приема соединен через элемент НЕ с выходом требования прерывания вывода блока связи с абонентом, второй выход коммутатора, установочный вход и инверсный выход триггера запроса, выход и вход сброса триггера готовности приема являются соответственно выходом синхронизации ввода данных, входом записи, выходом готовности передачи, выходом готовности приема и входом чтения блока связи с абонентом, информационные входы триггера запроса и тоиггера готовности приема соединены сооТ ветственно с шинами логического нуля и логической единицы устройства.

1658159

1658159

Фцг. 2

Составитель В. Вертлиб

Редактор В, Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор М,Кучерявая

Заказ 1714 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCF

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101