Устройство для подключения абонентов к магистрали

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может применяться, в частности , для передачи цифровой информации.по магистрали передачи. Цель-повышение достоверности передачи цифровой информации через магистраль передачи путем исключения влияния короткого замыкания информационных шин магистрали передачи . Устройство содержит на передающей стороне входные шины, регистр памяти, инвертор , группу магистральных элементов И, информационные шины магистрали, подключенные K.N абонентам, являющимся приемниками, в каждом из которых содержится группа элементов И, соединенных с резистором питания, регистр выхода и выходные шины, С целью повышения достоверности передачи цифровой информации через магистраль передачи, в него введены на передающей стороне блок контроля, а на приемной стороне в каждый из N абонентов введены элемент НЕ, регистр сдвига, первый , второй, третий буферные регистры, мажоритарный блок, обеспечивающие исключение влияния короткого замыкания в информационных шинах магистрали передачи и восстановление цифровой информации . 1. з.п. ф-лы, 3 ил. , (Л

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s 6 06 F 13/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4912439/24 (22) 14.01.91 (46) 15.08.93, Бюл. М 30 (71) Филиал Научно-исследовательского института автоматики и приборостроения (72) А.А.Борисенко, А.Ю.Болдырев и Н.Ф.Поташева (56) Авторское свидетельство СССР

N . 1239868, кл. G 06 F 11/08, 1986, Курочкин С,С, Системы КАМАК-BEKT0P, M.; Энергия, 1981, с, 34. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

АБОНЕНТОВ К МАГИСТРАЛИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может применяться, в частности, для передачи цифровой информации.по магистрали передачи. Цель — повышение достоверности передачи цифровой информации через магистраль передачи путем исключения влияния короткого замыкания

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для повышения достоверности передачи.цифровой информации по магистрали передачи в приборах, предназначенных для использования в высоконадежных системах, Цель — повышение достоверности передачи цифровой информации через магистраль передачи путем исключения влияния короткого замыкания информационных шин магистрали передачи:

На фиг.1 изображено устройство для подключения абонентов к магистрали; на фиг.2 — блок контроля; на фиг,3 — одна из групп элементов И, входящая s состав блока контроля.

„„5U„„1833880 Al информационных шин магистрали гередачи, Устройство содержит на передающей стороне входные шины, регистр памяти, инвертор, группу магистральных элеменгов И, информационные шины магистрали, подключенные к. N абонентам, являющимся приемниками, в каждом из которых содержится группа элементов И, соединенных с резистором питания, регистр выхода и выходные шины, С целью повышения достоверности передачи цифровой информации через магистраль передачи. в него введены на передающей стороне блок контроля, а на приемной стороне в каждый из N абснентов введены элемент НЕ, регистр сдвига, первый, второй, третий буферные регистры, мажоритарный блок, обеспечивающие исключение влияния короткого замыкания в информационных шинах магистрали передачи и восстановление цифровой информации. 1, з.п. ф-лы, 3 ил., Устройство на фиг,1 содержит входные шины 1, входной регистр 2 памяти, элемент

ИЛИ-НЕ 3, шину 4 записи, группу элементов

И 5, блок 6 контроля, шину 7 тактовой частоты, шину 8 Готовность", информационные шины 9 магистрали, вторую группу элементов И 10, сдвиговый регистр 11, второй элемент ИЛИ-НЕ 12, первый 13, второй 14, третий 15.буферные регистры, мажоритар. ный элемент 16, выходной регистр 17, выходные шины 18, шины 19, абоненты 20, шины 21 сброса, 8 блоке контроля имеются (см. фиг,2) сдвигающие счетчики 22, 23, 24, 25, группы элементов И-НЕ 26...29 (см. фиг.3), элементы И 30...35, элементы НЕ

36...40, триггеры RS 41, 42, элементы ИЛИ1833880

НЕ 43, 44, выходные сопротивления 45...50, дешифраторы 51, 52, 53 состояний; элементы И-Н Е 54, 55, 56, 57, 58, входы 1 „.4, входы

1...7, шину питания.

Группам элементов, условно выделенных на фиг.2 пунктиром, присвоены наименования шифратор 59 и коммутатор 60.

В шифратор входят следующие элементы: дешифратор 51, элемент И 30, 32..,35, элементы ИЛИ-НЕ 43, 44, элементы НЕ 36, 37. В коммутатор входят следующие элементы: выходные сопротивления 45...50, группы элементов И-НЕ 26...29, элементы

И-Н Е 54...58.

Устройство работает следующим образом, По команде сброс все регистры и триггеры блока контроля (см. фиг.2) устанавливаются в нулевое состояние, На вход входного регистра 2 памяти (см, фиг,1) с выходнь|х шин 1 поступает цифровая информация и записывается во входной регистр 2 памяти по заднему фронту импульса записи с шины 4 записи. При этом, на управляющий вход входного регистра 2 памяти поступит разрешение на параллельную запись информации.

По окончании импульса записи на управляющем входе входного. регистра 2 памяти будет установлен. положительный потенциал, разрешающий последовательный сдвиг на регистре 2, Импульс записи с шины 4 записи поступит также на вход 1 блока.6 контроля, в- котором срабатывает

RS-триггер 41 по переднему фронту импульса и разрешает тактовой частоте с входа блока 3 контроля пройти через элемент И 31 на вход с" сдвигающего счетчика 22. Причем, длительность импульса записи т п выбрана меньше периода Тт,ч, тактовой частоты. Со сдвигающего счетчика 22 через группу элементов И 26 сигналы поступают на выходы 2, 3, 4, 5. Группы элементов И 26, 27, 28, 29 коммутатора бб построены одинаково из набора элементов И-НЕ (см. фиг,3), выход которых собирается по схеме "монтажное ИЛИ", инвертируется и подается на, . выходы2,3,4,5.

Сигналом с шины выхода 3 блока контроля 6 по заднему фронту импульса инфор, мация, занесенная во входной регистр 2, пройдя через группу элементов И 5, информационные шийы 9 магистрали передачи, поступает на все приемники 20, в каждом из которых, пройдя через вторую группу элементов И 10, попадает на вход регистра

11 сдвига. куда и записывается по заднему фронту импульса. Затем, импульсами с выходов 4, 5 блока 6 контроля информация с регистра 11 сдвига заносится в буферные регистры 13, 14, 15, с выходов которых ин. формация поступает на мажоритарный элемент 16, с выхода которого подается на выходной регистр 17. При этом, в блоке 6 контроля с выхода сдвигающего счетчика

22 сигнал поступает на S-вход триггера 42, который устанавливается в определенное состояние и выдает сигнал через элемент

35 на элемент ИЛИ-НЕ 44 в шифраторе

59, формируя сигнал ГТ "Готовность" и одновременно блокируя сдвигающий счетчик

22.

Сигнал "Готовность" сигнализирует управляющему контроллеру о том, что абонен"5 ты готовы начать обмен по стандартному обращению, принятому в стандарте "КАМАК", после чего следует обращение к соответствующему абоненту подачей сигнала по . шинам Й1...N>.

Таким образом, в данном режиме для передачи информации с входного регистра контроллера в выходные регистры абонентов блок контроля последовательно должен выдать команды: Зап 2, Зап 3, Зап 4, 25 Зап 5.

При коротком замыкании одной из информационных шин срабатывает дешифратор 51 состояний, выполненный, например, в виде 24-х разрядного элемента ИЛИ-НЕ, 30 при этом, на группу элементов И 26 коммутатора 60 подается запрет на прохождение сигналов со сдвигающего счетчика 22 на выходы 2, 3,4,5.

По сигналу "Запись" с шины 4 во вход35 ной регистр 2 памяти заносится информация от управляющего контроллера, и одновременно в блоке контроля 6 срабатывает RS-триггер 41 по переднему фронту импульса.

40 Тактовая частота с входа 3 в блоке 6 контроля пройдет через элемент И 31 на вход С сдвигающего счетчика 22. С выхо дов сдвигающего счетчика 22 импульсы поступают на RS-триггер 42, который установится в определенное состояние и даст разрешение на элементы И 32, 33, 34 шифратора 59.

Таким образом, при коротком замыкании одной из шин 9 магистрали передачи на сдвигающем счетчике 22 выполняется гарантированная задержка для обеспечения защиты от случайного сбоя.

На элементе И 32 произойдет совпадение сигналов, и на вход С сдвигающего счетчика 23 поступит первый импульс тактовой частоты с входа 3 блока контроля б.

Сдвигающий счетчик 23 работает как распределитель управляющих импульсов.

Со сдвигающего счетчика 23 через группу элементов И 27 коммутатора 60 сигналы

1833880

25

55 поступают на выходы 1„.6. Сигналом с выхода 2 по заднему фронту выходного импульса информация, занесенная во входной регистра 2 памяти, проходит через группу элементов И 5, информационные шины 9 магистрали передачи и попадает на все приемники 20, в каждом из которых через вторую группу элементов И 10 попадает на вход регистра 11 сдвига, куда и записывается по заднему фронту импульса. Затем, импульсом записи с выхода 3 блока 6 контроля информация с регистра 11 сдвига переписывается в буферный регистр 13. После этого, следующий импульс со сдвигающего счетчика 23 попадает с выхода 1 блока 6 контроля на вход сдвига С 2 входного регистра 2 памяти, по заднему фронту которого информация, занесенная с выходных шин 1 во входной регистр 2 памяти, сдвинется на один разряд.

Следующий ил1пульс со сдвигающего счетчика 23 поступит на выход 2 блока 6 контроля, По заднему фронту этого импульса информация, подготовленная на регистре 2, переписывается в сдвигающий регистр 11.

По следующему импульсу со сдвигающего счетчика 23 с выхода 2 происходит сдвиг информации, записанной в регистр 11 сдвига, в обратную сторону, после чего следующим импульсом с выхода 5 блока 6 контроля полученная информация с регистра 11 сдвига переносится в буферный регистр 14.

Следующим импульсом со сдвигающего счетчика 23 с выхода 1 блока б контроля на входной регистр 2 памяти, происходит сдвиг информации еще на один разряд: сдвиг происходит по заднему фронту импульса. После этого. снова по импульсу с выхода 3 блока 6 контроля по заднему фронту информация, подготовленная на входном регистре 2 памяти, переписывается в сдвигающий регистр 11, а следующими двумя импульсами выхода 2 блока 6 контроля производится сдвиг информации, записанной в регистр 11 сдвига, в обратную сторону на два разряда, Следующим импульсом с выхода 6 блока 6 контроля полученная информация с регистра 11 сдвига переносится в буферный регистр 15, При этом, по последнему импульсу со сдвигающего счетчика 23 вырабатывается импульс блокировки для данного счетчика и одновременно формируется сигнал ГТ "Готовность" на выходе 7. Сигнал

"Готовность". как и в вышеописанном случае, сигнализирует управляющему контроллеру о том, что абоненты готовы начать обмен по стандартному обращению, принятому в стандарте "КАМАК", Затем, следует обращение к соответствующему абоненту подачей сигнала по шинам N1...Мл.

Таким образом, при коротком замыкании одной информационной шины магистрали для передачи информации с входного регистра контроллера в выходные регистры абонентов, блок 6 контроля последовательно должен выдать команды см, фиг,2) Зап 2, Зап 3, Сдв 1, Зап 2, Сдв 2, Зап 4, Сдв 1, Вап

2, Сдв 2, Сдв 2, Зап 5, что обеспечивает восстановление цифровой информации на выходных регистрах абонентов, На фиг.2 представлен также дешифратор 52 состояний. Элемент НЕ 36, элемент

И 33, сдвигающий счетчик 24, группа элементов И 28, и элемент НЕ 39 для случая, когда замкнуты подряд две шины магистрали передачи.

Дешифратор 52 состояний может быть выполнен в виде (m-1) сборок элементов

СП1 (схема, сравнения), соединенных по

ИЛИ, где: гп — число информационных шин магистрали.

Работа устройства в этом случае происходит аналогично записанному по управляющим командам со сдвигающего счетчика

24: Зап 2, Зап 3, Сдв 1, СДВ 1, Зап 2, Сдв " ., Сдв 2, Зап 4, Сдв 1, Сдв 1, Зап 2, Сдя -", Сдв 2, Сдв 2, Сдв 2, Зап 5.

Таким образом, обеспечивается воссгановление цифровой информации на выходных регистров абонентов в случае короткого замыкания двух шин магистрали подряд.

На фиг.2 также представлен дешифратор 53 состояний, элемент НЕ 37, элемент И

34, сдвигающий счетчик 23, группа элементов И 29, и элемент НЕ 40 для случая, когда замкнуты две шины магистрали расположенные относительно друг друга через одну. При этом, блок контроля 6 последовательно выдает команды: Зап 2, Зап 3, Сдв 1, Сдв 1, Сдв 1, Зап 2, Сдв 2, Сдв 2, Сдв 2, Зап 4, Сдв 1, Зап 2, Сдв 2, Сдв 2, Сдв 2, Сдв 2, Зап 5, Таким образом, обеспечивается восстановление цифровой информации на выходных регистрах абонентов в случае короткого замыкания шин магистрали расположенных относительно друг друга через одну. Работа устройства в этом случае аналогична работе устройства, описанного в случае короткого замыкания одной шины магистрали.

Таким образом, данное изобретение позволяет повысить достоверность передачи цифровой информации по магистрали за счет исключения потери передаваемой информации при коротких замыканиях не1833880

45 б0 скольких информационных шин магистрали.

При этом, заявляемое устройство сохраняет способность передавать цифровую информацию по магистрали передачи к абонентам при короткозамкнутых шинах в магистрали передачи, т.к. выявляет и исправляет ошибки при различных сочетаниях короткого замыкания в шинах магистрали, т.е. короткое замыкание одной шины, двух шин подряд или двух шин, расположенных через одну.

Формула изобретения

1. Устройство,для подключения абонентов к магистрали, содержащее на передающей стороне входные шины, подключенные к информационным входам регистра памя-ти, тактовый вход которого соединен с шиной записи устройства и через элемент НЕ с входом разрешения записи входного регистра памяти, выходы которого подключены к соответствующим входам элементов И группы, выходы которых через информационные шины магистрали передачи подключены к соответствующим абонентам на приемной стороне, причем в каждом из них информационные входы соединены с соответствующими разрядами информационных шин магистрали передачи, регистр выхода каждого абонента соединен с соответствующими выходными шинами абонента, тактовый вход регистра выхода соединен с одноименным разрядом адресной шины на передающей стороне, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности передачи информации через магистраль передачи путем исключения влияния короткого замыкания в информационных шинах магистрали передачи, в него введены на передающей стороне блок контроля, информационные шины 1-1...1-п которого соединены с выходами элементов И группы, вход разрешения блока контроля соединен с шиной записа устройства, синхровход блока контроля подключен к шине тактовой частоты устройства, вход сброса блока контроля соединен с шиной сброса устройства, первый выход блока контроля соединен с входом сдвига входного регистра памяти, п-выход которого соединен с первым информационным входом входного регистра памяти, а на приемной стороне в каждый из абонентов введены элемент НЕ, регистр сдвига, три буферных регистра, мажоритарный блок, выходы которого соединены с информационными входами регистра выхода, а входы мажоритарного блока соединены с соответствующими выходами трех буферных регистров. информационные входы которых обьединены

ЪО

35 поразрядно и подключены к соответствующим выходам регистра сдвига, N-выход которого соединен с первым информационным входом регистра сдвига, вход сдвига которого соединен через магистраль с вторым выходом блока контроля, третий выход которого соединен с-управляющими входами группы элементов И на передающей и коммутатора приемной стороны, а также в каждом абоненте соединен с тактовым входом регистра сдвига и через элемент

НЕ подключен к входу разрешения записи регистра сдвига, тактовые. входы первого, второго, третьего буферных регистров подключены через магистраль к четвертому, пятому и шестому выходам блока контроля соответственно, седьмой выход которого соединен с шиной Готовность устройства" ..

2. Устройство по п,1, от л и ч а ю ще е- с я тем, что блок контроля содержит шифратор, четыре счетчика. два дешифратора состояния, три элемента НЕ, коммутатор, два триггера, элемент И, причем вход разрешения блока соединен с входом установки первого триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с.тактовым входом блока, вход сброса которого соединен с входами сброса первого триггера, второго триггера и счетчиков с первого по четвертый включительно, разрядные выходы первого счетчика соединены с группой адресных входов коммутатора, выходы которого соединены с одноименными выходами блока с первого по шестой включительно, информационные входы которого соединены с информационными входами первого и второго дешифраторов состояния и с информационными входами шифратора, первый выход которого соединен с первым управляющим входом коммутатора, прямой выход второго триггера соединен с первым входом шифратора, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с входами синхронизации второго, третьего и четвертого счетчиков соответственно и с вторым, третьим и четвертым управляющими входами коммутатора, первая, вторая и третья группы информационных входов которогосоединены с группами разрядных выходов второго, третьего и четвертого счетчиков соответственно, выходы последних разрядов второго, третьего и четвертого счетчиков соединены через первый, второй и третий элементы НЕ с входами разрешения счетчиков с.второго по четвертый соответственно, а также — с вторым, третьим и четвертым информационными входами шифратора, пятый и шестой информационные входы котоf833880 рого соединены с выходами обоих дешифраторов состояния соответственно, пятый выход шифратора соединен с седьмым выходом блока, выход последнего разряда первого счетчика соединен с выходом установки второго триггера, инверсный выход которого соединен с входом разрешения первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И и с седьмым информа5 цианным входом шифратора.

1833880

1833880

Составитель А. Борисенко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Самборская

Редактор

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

Заказ 2687 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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