Устройство для передачи и приема дискретной информации

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

»»ц 526939

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.07.74 (21) 2041295/24 (51) М, Кл. - G OSC 19/16 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32

Государственный комитет

Совета Министров СССР, по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) Дата о»»уолнковт»»»»»я»»»»»»» а»»»»я 13.09.76 (72) Авторы изобретения

А. С. Галуза, И. Б. Ленцкевич и В. П. Распутный

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для организации обмена информацией между цифровой вычислительной машиной и периферийным оборудованием.

Известно устройство для передачи и приема дискретной информации, содержащее временной хронизатор, аналого-цифровой преобразователь, буферну»о память, триггер, запоминающее устройство, устройство формирования дискретных уровней, схему сравнения, коммутатор каналов, вычитающее устройство, которое анализирует последовательно аналоговые сигналы нескольких каналов, сравнивая их с различными уровнями подпора, преобразует в цифровой код и запоминает в блоке памяти.

Недостатком устройства является малая пропускная способность устройства из-за последовательного а нализа сигналов и многократного сравнения каждого из сигналов с уровнями подпора. Кроме того, не обеспечивается передача сигналов на приемную сторону.

Известно устройство для передачи и приема дискретной информации, содержащее на передающей стороне коммутатор в виде прямоугольной матрицы, блок управления, узлы определения изменения информации для обнаружения изменения состояния датчиков, которое производит периодическое суммированне по модулю два сигналов группы датчиков. Это устройство довольно простое, но в нем при одновременном изменении сигналов в нескольких каналах (что характерно для стыка C3) сумма по модулю два может остаться неизменной и изменение обнаружено не будет.

Известно также устройство для передачи цифровой информации, содержащее коммута1О тор каналов, хронизатор, делитель частоты, аналого-цифровой преобразователь, триггер, элемент задержки, схему совпадения, модулятор, передатчик, регистр, схемы «И», «ИЛИ», распределитель. Основной особенностью уст15 ройства является многократная передача в линию связи каждого из разрядов информации. При этом для каждого разряда устанавливается свое количество повторении пере. дачи. Повторение разрядов позволяет на

20 приемной стороне однозначно опознать каждый из разрядов, а при нарушении закона повторения (за счет помех в линии связи) обнаружить и исправить ошибки. Это устройство имеет простую конструкцию и высокую поме25 хоустойчивость, однако оно характеризуется малой пропускной способностью из-за многократного повторения передачи разрядов. Так, для передачи четырнадцати сигналов в одну сторону требуется 1+2+ ... +14=105 импул»-ЗО сов, что во многих случаях неприемлемо.

52693!) >

1() г и

).

З0

5()

55 оо

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для передачи и приема информации, содержащее хронизатор, выход которого соединен с тактовым входом преобразователя параллельного кода в последовательный, триггер, единичный вход которого соединен с первым входом устройства и запускающим входом преобразователя параллельного кода в последовательный, преобразователь последовательного кода в параллельный, первую, вторую, третью и четвертую линии связи, причем группа входов и группа выходов устройства соединены соответственно с информационными входами преобразователя параллельного кода в последовательный и информационными выходами преобразователя последовательного кода в параллельный.

Недостатком известного устройства является малая пропускная способность, обусловленная невозможностью одновременной передачи нескольких сигналов с приемной стороны на передающую и невозможностью одновременной передачи сигналов с обеих сторон.

Цель изобретения — повышение пропускной способности устройства.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит блок уплотнения и блок разделения управляющих сигналов, первый, второй, третий и четвертый элементы «И», элемент «ИЛИ», элементы «И — НЕ», причем первые входы первого и второго элементов «И» соединены с выходами преобразователя параллельного кода в последовательный, вторые входы первого и второго элементов «И» с вторым входом устройства, а выходы первого и второго элементов «И» через первую и вторую линии связи соответственно соединены с первым и вторым входами преобразователя последовательного кода в параллельный, с входами элементов «ИЛИ» и «И вЂ” HE».

Первый выход преобразователя последовательного кода в параллельный, выходы элементов «ИЛИ», «И — HE», через третий элемент «И» соединены с третьим входом преобразователя последовательного кода в параллельный, четвертый вход которого и первый вход блока уплотнения управляющих сигналов соединены с третьим входом устройства, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами блока уплотнения управляющих сигналов, первый и второи выходы которого через третью и четвертую линии связи соединены соответственно с первым и вторым входами блока разделения управляющих сигналов, первый выход которого соединен с первым входом четвертого элемента «И», второй вход которого соединен с единичным выходом триггера. Выход элемента «ИЛИ», второй выход преобразователя последовательного кода в параллельный, второй и третий входы блока разделения управляющих сигналов соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами устройства, пятый выход устройства соединен с выходом четвертого элемента «И», а нулевой вход триггера — с трстьей линией связи.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Схема содержит хронизатор 1, преобразователь 2 параллельного кода в последсвательный, преобразователь 3 последовательного кода в параллельный, блок 4 разделения управляющих сигналов, блок 5 уплотнения управляющих сигналов, триггер 6, элементы «И» 7—

10, элемент «ИЛИ» 11, элемент «И — HE» 12, элементы «И» 13, 14, элементы «ИЛИ» 15 — 21, входы 22 — 27, выходы 28 — 33, первую, вторую, третью и четвертую линии связи 34 — 37 соответственно и элементы «И» 38, 39.

Устройство предназначено для передачи сигналов стыка С 3 (ГОСТ 18146 — 72) по небольшому количеству линий связи и восстановления их на приемной стороне.

В описании приняты следующие условные обозначения сигналов: ГИ вЂ” готовность источника, УИ вЂ” управление источника, ГГ1— готовность приемника, УП вЂ” управление приемника, ОШ вЂ” ошибка, ДИ данные источникаа.

Хроцизатор 1, преобразователь 2 параллельного кода в последовательный и элементы «И»

7, 8 предназначены для уплотнения сигналов источника информации и их передачи. Блок 4 разделения управляющих сигналов служит для разделения сигналов потребителя информации (ГП, УП, ОШ), переданных через линии связи 36, 37. Триггер 6 и элемент «И 9» осуществляют задержку переднего фронта сигнала УП до окончания сигнала УИ.

Элемент «ИЛИ» 11 и элемент «И — HE» 12 служат для выделения сигнала ГИ и сигналов синхронизации, переданных по линиям связи

34, 35. Преобразователь 3 последовательного кода в параллельный производит преобразование данных источника в параллельный код и формирует сигнал УИ. Блок 5 уплотнения управляющих сигналов может быть выполнен, например, в виде определенным образом соединенных элементов «И» 13, 14 и элементов

«ИЛИ» 15, 17, блок 4 разделения управляющих сигналов — в виде элементов «ИЛИ»

18 — 21 и элементов «И» 38 — 39. Преобразователь 3 последовательного кода в параллельный представляет собой регистр сдвига на п+1 разряд, где n — длина преобразуемых слов.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении по входу 22 сигнала УИ данные источника ДИ через группу входов 27 вводятся в преобразователь 2 и затем в течение и тактов выдаются в последовательном коде с активным нулем на входы элементов

«И» 7, 8. Эти сигналы должны быть импульсными и инвертированными, т. е. при выдаче единичного значения элемента данных на единичном выходе преооразователя 2 должен быть отрицательный (или нулевой) импульс, 526939

На вторые входы элементов «И» 7, 8 по входу 23поступает сигнал ГИ, поэтому элементами «И» 7, 8 поддерживается уровень логической единицы в линиях связи 34, 35 на время существования сигнала ГИ, за исключением моментов передачи элементов данных из преобразователя 2. Так как нулевое и единичное значения элемента данных взаимоисключаемые, уровень логической единицы в линиях связи 34, 35 при передаче данных одновременно не прерывается. На выходе элемента «ИЛИ» 11 сигнал совпадает с сигналом

ГИ на выходах элементов «И» 7, 8. На выходе элемента «И вЂ” НЕ» )2 сигнал формируется при нулевом значении сигналов в любой из линий связи 34, 35, т, е. в момент передачи элементов данных. Выходные сигналы элемента «И вЂ” НЕ» 12 являются сигналами сдвига для преобразователя 3 из последовательного кода в параллельный.

Преобразователь 3 устанавливается в исходное состояние при отсутствии сигнала УП от потребителя информации (в промежутках между очередными сигналами УП) . После поступления на вход преобразователя и импульсов сдвига на его выходах 28 выставлен параллельный код данных источника, и в это время формируется передний фронт сигнала

УИ. Такое состояние преобразователя поддерживается до снятия сигнала УП по входу 24 потребителем информации.

Таким образом, все сигналы источника информации (ГИ, УИ, ДИ) передаются по двум проводам. Сигналы ГП, УП, ОШ, поступающие по входам 24 — 26 от потреоителя информации, объединяются блоком 5 и передаются в линии связи 36, 37.

Сигнал ГП передается уровнем логической единицы в обеих линиях связи 36, 37, сигнал

УП вЂ” инвертированием этого уровня в одной заранее определенной, например, линии связи

36, сигнал ОШ вЂ” в др гой линии связи 37.

При передаче сигнала ОШ запрещается прерывание единичного уровня по линии передачи сигнала УП, чтобы исключить одновременное прерывание в обеих линиях 36, 37.

Блоком 4 разделения управляющих сигналов сигналы ГП. УП н ОШ вттдсляются из линий связи 36, 37 и выдаются по отдельным шинам. Сигналы ГИ, ГП и ОШ на выходах

29, 31, 32 устройства и сигнал УП на выходе

33 совпадают по времени с соответствуюгцимп сигналами на входах 23, 25, 26 устройства.

Передний фронт сигнала УИ на выходе 30 и данных источника на выходе 28 устройства задержаны относительно соответствующих входных сигналов на время передачи данных источника последовательным кодом по линиям связи 34, 35. Такая задержка не нар шает дисциплины обмена по стыку С3, так как задержка этих сигналов относительно переднего фронта сигнала УП не ограничена.

Задний фронт сигнала УИ на выходе 30 устройства опережает задний фронт сигнала УИ на входе 22 (на выходе 30 он

2()

Зп

5>

65 совпадает с задним фронтом сигнала УП, .lë входе 22 он формируется источником информации после снятия сигнала УП с произвольной задержкой). Это может привести к тому, что потребитель информации выставит сигнал УП (запрос нового знака), и он может поступить на источник информации до снятия нм с Входа 22 сигнала УИ по предыдущему слову, что не допускается дисциплиной обмена по стыку С3.

Для исключения такой ситуации устройство содержит триггер 6 и элемент «И» 9. Триггер

6 в нулевое состояние устанавливается прн снятии с входа 24 сигнала УП потребителем. а в единичное — при снятии сигнала УИ источником. Сигнал на единичном выходе триггера

6 разрешает прохождение сигнала УП на выход 33 устройства, т. е. только после снятия с входа 22 сигнала УИ источником.

Если сигнал ОШ не совпадает по времени с сигналом УП (например, передается от конца предыдущего до начала очереднсго УП), то элементы «ИЛИ» 17 н 21 необходимо исключить.

В преобразователе 3 последовательного кода в параллельный, совмещены операции сдвига информации и счета импульсов, Преобразователь 3 работает следующим образом. При отсутствии сигнала УП регистр сдвига устанавливается в исходное состояние, причем первый разряд — в единичное. остальные — в нулевое.

Элемент «И» 10 разрешает прохождение импульсов сдвига с выхода элемента «И вЂ” НГ»

12 на регистр сдвига до момента переключения последнего триггера в единичное состояние, т. е. до тех пор, пока единица, записанная при установке в первый разряд, не сдвинется в последний. К этому времени все разряды информации расположатся в регистре сдвига. Сигнал на единичном выходе последнего разряда регистра сдвига свидетельствует о конце преобразования и использ ется как сигнал «Управление источника» (УИ).

Предложенное устройство позволяет передать и эквивалентно преобразовать все сигналы стыка СЗ по четырем проводам. Прн этом дисциплина обмена информацией для источника и потребителя Ilc изменяется.

Введение элементов «И» 7, 8 позволяет передать потенциальный сигнал (ГИ) совместно с элементами слова и сигналами синхронизации. Трудность в совместной передаче этих сигналов состоит в том. что в некоторые моменты времени отти существуют одновременно. Так, элементы слова нужно передавать во время существования сигнала ГИ. Блоки

4 и 5 обеспечивают передачу и восстановление по двум линиям связи трех потенциальных сигналов потребителя (ГП, УП, ОШ), частично совпадающих по времени.

Простота устройства и малое количество элементов создают высокую надежность устройства. Расстояние н скорость передачи информащш определяется тнпамн линий связи и

526939 применяемых в устройстве элементов. При этом на передачу каждого сигнала стыка СЗ затрачивается не более одного импульса, что обеспечивает значительно большую скорость передачи по сравнению с известным устройством.

Кроме того, предлагаемое устройство обладает более высокой пропускной способностью благодаря тому, что не требуется передачи стартового и стопового сигналов в каждой посылке (что характерно для известного устройства), следовательно время, затрачиваемое на передачу этих посылок, может быть использовано для передачи информации; передачи тактовых сигналов с передающей стороны на приемную, что дает возможность передавать элементы данных с высокой скоростью. Скорость в этом случае ограничивается только быстродействием элементной базы устройства.

Практически возможна передача со скоростью 10Б — 10 бит/сек. При передаче же телеграфных посылок скорость передачи согласно рекомендации МККТТ установлена в 50, 100. 200 бод.

Формула изобретения

Устройство для передачи и приема дискретной информации, содержащее хронизатор, выход которого соединен с тактовым входом преобразователя параллельного кода в последовательный, триггер, единичный вход которого соединен с первым входом устройства и запускающим входом преобразователя параллельного кода в последовательный, преобразователь последовательного кода в параллельный, первую, вторую, третью и четвертую линии связи, причем группа входов и группа выходов устройства соединены соответственно с информационными входами преобразователя параллельного кода в последовательный и информационными выходами преобразователя последовательного кода в параллельный.

Зо

Ло отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства, оно содержит блок уплотнения и блок разделения управляющих сигналов, первый, второй, третий и четвертый элементы «И», элемент

«ИЛИ», элемент «И — НЕ», причем первые входы первого и второго элементов «И» соединены с выходами преобразователя параллельного кода в последовательный, вторые входы первого и второго элементов «И» соединены с вторым входом устройства, а выходы первого и второго элементов «И» через первую и вторую линии связи соответственно соединены с первым и вторым входами преобразователя последовательного кода в параллельный, с входами элементов «ИЛИ» и «И вЂ” HF», первый выход преобразователя последовательного кода в параллельный, выходы элементов

«ИЛИ», «И — НЕ» через третий элемент «И» соединены с третьим входом преобразователя последовательного кода в параллельный, четвертый вход которого и первый вход блока уплотнения управляющих сигналов соединены с третьим входом устройства, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами блока уплотнения управляющих сигналов, первый и второй выходы которого через третью и четвертую линию связи соединены соответственно с первым и вторым входами блока разделения управляющих сигналов, первый выход которого соединен с первым входом четвертого элемента

«И», второй вход которого соединен с единичным выходом триггера, выход элемента

«ИЛИ», второй выход преобразователя последовательного кода в параллельный, второй и третий выходы блока разделения управляющих сигналов соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами устройства, пятый выход устройства соединен с выходом четвертого элемента «И», а нулевой вход триггера соединен с третьей линией связи.

Редактор Т. Рыбалова

Составитель Ф. Шагиахметов

Тех ред В, Рыбакова

1(орректор А, Дзесова

Заказ 2022/17 Изд. № 1611 Тираж 838 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров ГГГР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д, 4, 5

Типографии, ир, Сапунова, 2