Устройство для обмена информацией

 

Союз,Советскик

Социалистические

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1» 732848 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 22;07.74 (21) 2045510/18-24 с присоединением заявки РЙ(23) Приоритет

Опубликовано05.05;80, Бюллетень Ж 17

Дата опубликования описания 08,05.80 (51) М. Кл.

G 06 F 3/06

Государственный комитет ио делам изобретений и открытий (53) УДK 681.325 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Б. Н. Аверин и В, П, Серадский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

Изобретение относится к цифровым вычислительным машинам и, в частности, к устройствам программного управления по- токами информации по старт-стопным линиям связи в информационно-вычислительных системах и может быть использовано в различных системах сбора и обработки информации.

Известно устройство, содержашее блок управления, блоки согласования„запоминаю о шее устройство, коммутатор и регистры (1$

В этом устройстве осушествляетя автономное кодопреобразование информации каналов из битов, формируемых блоком согласования, а передача данных в

ЭВМ производится посимвольно.

Однако, вследствие того, что прерывание в ЭВМ поступают с частотой передачи символов, затраты машинного времени в данной системе сравнительно велики.

Кроме того, устройство рассчитано на определенные, фиксированные типы терминалов, обладаюших заданной скоростью работы и элементностью кода. Для подключе2 чения новых типов устройств необходимо изменить блок управлеьия.

Наиболее близким к данному изобрете- нию техническим решением является устройство, содержашее генератор импульсов, блок управления, блок оперативной памяти, регистр команд, регистр адреса, счетчик адреса, дешифратор команд, коммутатор, первый и второй регистры, блок сопряжения с терминалами, первый выход которого является выходом устройства, выход первого регистра соединен с первыми информационными входами второго регистра, блока оперативной памяти и входом регистра команд, второй информационный вход второго регистра соединен со вторым выходом блока сопряжения с терминалами, выход второго регистра соединен с первым информационным входом пер-, вого регистра, выход регистра команд соединен со вторым информационным входом первого регистра, со входом дешифpampa команд, с первым входом счетчика адреса, с первым входом регистра адреса, 732848

3 второй вход которого соединен с первым входом коммутатора и с выходом, счетчика адреса, второй вход которого соединен с выходом регистра адреса и с адресным входом блока оперативной памяти, первый выход которого соединен с третьим информационным входом первого регистра, выходы первого регистра, дешифратора команд, регистра адреса, а также первый выход счетчика адреса соединены с соот- 1О ветствующими входами блока управления, управляющие выходы которого соединейы с управляющими входами всех блоков устройства, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом блока управце- 15 ния, вторые вход и выход блока оперативной памяти являются информационными входом и выходом устройства (21.

Вся информация, необходимая для его функционирования, кек программная в фор- 2О ме признаковых слов, так и информация, обмена по каналам связи, хранится в блоке оперативной памяти, совмещенной с оперативным накопителем комплекса. Обращение устройства к блоку оперативной па- 5 мяти осуществляется по приостановкам с помощью блока приоритетов ЭВИ. Все низкоскоростные каналы, подключенные к устройству, осматриваются по фиксированной, жесткой программе группами, в которых объединяются каналы с одинаковым алгоритмом и скоростью работы. Фиксация знака посылки в каналах каждой группы производится одновременно. Последовательный осмотр групп осуществляется комму-З татором. Использование такого многократного параллельного метода осмотра уменьшает до минимума линейное оборудование и улучшает использование скорости работы электроники.

Данная система требует большого быстродействия как логических элементов,так и блока оперативной памяти. Действительно,за время одного цикла в 312 мкс при 45 наличии изменений полярности посылок во всех каналах программа приема должна успеть обработать все линии связи. В противном случае снижается исправляющая способность аппаретуры и регистра- о ция посылок может быть неправильной.

Тек как подобная ситуация встречается редко, то использование скорости работы электроники является неполным. Указанный недостаток является следствием того, что полная обработка, т.е, все действия Ilo кодопреобразованию — сканирование посылок, выделение бита, символа, упаковке символов в одном слове блока оперативной памяти, могут выполняться в одном интервале сканирования для всех каналов, так как в памяти хранится состояние каналов только одного предыдущего момента сканирования.

При необходимости подключения большего количества терминалов, чем то, на которое рассчитан блок ввода-вывода, но в пределах его пропускной способности, требуется дополнительное устройство— концентратор-распределитель. Последний является полуэлектронным автоматическим устройством, дистанционно управляемым от ЭВМ и обеспечивающим попеременную передачу сообщений, коммутацию из большого количества неполностью загруженных первичных каналов во вторичные, благодаря чему уменьшается число линий связи, объем средств сопряжения и оперативной памяти центра. Отсутствие возможности концентрации неполностью загруженных ка« палов связи в самом устройстве является недоста тком устройства.

Бель изобретения — повышение быстродействия устройства за счет циклическс

ro накопления в одной ячейке блока оперативной памяти результатов последовательных сканировений приемных элементов одной подгруппы каналов связи и последующей их обработки за время, кратное периоду сканирования и не превышающее длительности посылки в канале, работающем с максимальной скоростью, а также расширение функциональных возможностей за счет реализеции в нем функции концентратора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит буферный д-разрядный регистр (И -количество разрядов, равное числу каналов в подгруппе), блок мультиплексорной связи, блок селективного чтения, блок селективной записи по лк.бому разряду буферного регистра, причем выход буферного. регистра подключен ко второму входу коммутатора и ко входу селекции блока селективного чтения, второй вход которого соединен с выходом счетчика адреса, а выход — c соответствук щим входом блока управления, выход коммутатора соединен с четвертым информационным входом первого регистра, первый вход буферного регистра соединен с выходом блока селективной записи, первый вход которого соединен с первым входом блока мультиплексорной связи и с выходом счетчика адреса, второй вход буферного регистра соединен с выходом блока мультиплексорной связи, второй вход ко5 7328 торого соединен с выходом второго регистра, вторые входы блоков селективного чтения и записи, а также третьи входы блоков селективного чтения, мультиплексорной связи и коммутатора соединены с соответствуюшими управляюшими выходами блока управления.

На чертеже представлена блок-схема уст ройс тва. 1о

Устройство содержит регистр 1 команд, дешифратор 2 команд, первый и второй регистры 3, 4, блок 5 сопряжения с терминалами, буферный ll -разрядный регистр

6, коммутатор 7, блок 8 селективного чтения, блок 9 селективной записи, блок

10 мультиплексорной связи, регистр 11 адреса, счетчик 12 адреса, блок 13 управления, генератор 14 импульсов, блок

15 оперативной памяти.

2О

Управляюшие слова и информация хранятся в блоке 15 оперативной памяти, имеюшем связь с ЭВМ. Вся память блока оперативной памяти, начиная с некоторого адреса, программно разделена на под25 каналы. Пусть, например, деление производится с < 200 7 ячейки по 200 словвсего 63 подканала. Например, первый подканал расположен в. ячейках (76007777 ОЗУ 1", второй — (74007577> ОЗУ "1 и т.д., 63-й - (200377) ОЗУ 0". В начале каждого подканала в первых 8-ми ячейках записываются управляющие слова, а следующие 120 ячеек являются его информационным полем, Устройство работает следуюшим образом.

По сигналу от генератора 14 импуль о сов осушествпяется чтение из блока 15 оперативной памяти и выполнение программы сканирования и одной из программ обработки в зависимости от номера интервала скан ирования, Сумма рн ое время работы

45 программы сканирования и каждой программы обработки не больше длительности ин- тервала опроса.

Пусть I9 — - количество двоичных раэрядов в одной ячейке оперативного нако50 питепя, тогда одна группа может содержать не более М терминалов. Число М интервалов сканирований цикла не должно превышать М, так как информация о состоянии канала на протяжении полного

55 цикла сканиронаний должна находиться в пределах одной фиксированной ячейки onроса оперативного накопителя, Если МЪКК, где К = Е (†)- натуральное число, то в

/М

48 6. одной ячейке опроса размешаются текушие данные одной подгруппы F1, состоящей из К терминалов. Всего из (3 терминалов может быть образовано rnïoärpynn, где

Первоначально содержимое одной группы с(„(,,ф регистра информации, находяшегося в блоке 5 сопряжения с терминалами, по команде заносятся на второй регистр 4. Следуюшая по порядку команда записывает в определенное место (cor ласно имеющемуся в ней номеру интервала сканирования П ) первой ((ячейки оперативного накопителя, содержимое первой подгруппы второго регистра 4, например, при ) ) =1, g(. Ц) . Делается это следуюшим образом.

На вход блока 10 мупьтиплексорной связи поступает содержимое регистра 4, или N подгрупп данных. В зависимости от кода на шинах выборки блока 10, подключенных к счетчику 12 адреса, на вход буферного регистра 6 передается одна из подгрупп регистра 4, в данном случае первая, А (1). Далее с выхода буферного регистра 6 по новым координатам, получаемым с выхода счетчика 12 адреса, через коммутатор 7 информации поступает в первый регистр 3, на который предварительно вызывается.код ячейки

<1, В следуюшую ячейку по тем же координатам записывается информация Вто» рой подгруппы dg (1) и т.д., пока таким образом не будет зафиксирована вся группа. К вЂ” оставшаяся часть фиксированной ячейки опроса, если lA > 1< 8 При М=КМК=О все разряды слона используются.

Аналогично запоминается содержимое других групп абонентов. В следующем интервале сканирования в результате очередного запуска блока 1 вся процедура повторяется, но содержимое подгруппы записывается в тех же ячейках по новым координатам в соответствии с изменившимся на един шу номером интервала опроса.

После окончания полного цикла N скнирований и фиксации результатов 4(.. (Я),..., Д. (К) программный счетчик интервалов устанавливается в начальное положение, и в новом цикле новые текушие значения записываются на место прежних. Всего в блоке оперативной памяти для занесения результатов сканирования Q терминалов должно быть предусмотрено т ячеек.

Ввод информации в устройство производится следующим образом.

732848

Первоначально устройство отключено, и в ЭВМ поступает сигнал неготовности, так что обращение к устройству программно невозможно. Каждый терминал снабжен прибором телеуправления, на котором имеются кнопки вызова, отбоя, включения трансмиттера, сброс зуммера и кнопка включения в автономный режим с сооТВеТ ствуюшими лампочками индикации режимов.

При отключенном устройстве на вызывном приборе не светится соответствующая лампочка. и это означает для абонента, что вызов с его стороны останется . без ответа.

После включения устройства его регистры автоматически приводятся в исходное состояние и вырабатывается прерывание по начальной установке, поступающее в ЭВМ. Так как команде обмена с

ЭВМ присвоен код 00", на дешифраторе 2 команд автоматически возбуждается уровень данной команды. В ответ на прерывание по начальной установке ЭВМ по своим командам 1записывает в блок

15 оперативной памяти устройства резидентную управляющую программу и некоторый программный фон, после чего уст ройство готово к работе с абонентами.

Резидентная программа состоит из программы сканирований и вспомогательной программы, осуществляющей периодическую проверку абонентов на готовность и управляющей прерываниями в ЭВМ от абонентов и нодканалов.

Команда обмена с ЭВМ после записи резидентной программы модифицируется таким образом, что по сигналу от генератора 14 импульсов обмен с ЗВМ всегда прерывается и управление передается

40 на программу сканирований. Программный . фон, записываемый в подканалах, состоит из одинаковых команд, обеспечивающих передачу управления в следующий лодка;нал.

Пусть один из абонентов (или все вместе) нажал кнопку Вызов на приборе телеуправления. В блоке 5 сопряжения с терминалами возникает соответствующий сигнал (сигналы), который фиксиру50 ется и анализируется в дальнейшем вспомогательной программой. Вспомогательная программа отделяет сигнал Вызов" от помех, обрыва в линии связи и только после этого посылает в ЗВМ прерывание по включению. По этому прерыванию ЭВМ читает из блока 15 оперативной памяти информацию о состоянии устройства, определяет номер абонента, формирует управ-. ляюшие команды в соответствии с определенными правилами и записывает их в свободный подканал блока 15 оперативной памяти, после чего прерывание автоматически снимается.

Далее работа устройства и абонента продолжается автономно от ЭВМ. Первой командой, записанной в подканале, является команда .занятия подканала, в результате которой в ячейке исходного состояния производится отметка о занятости данного подканала. После ее выполнения в первую ячейку подканала записывается следующее управляющее слово — команда

"Включить" терминал, по которой в ячейке исходного состояния делается отметка о включении данного абонента и тем самым устанавливается блокировка для работы с данным терминалом. Далее через блок 5 включается терминал и через некоторое время, указанное в команде и необходимое для полного включения терминала (электродвигателя, реле и т.д.), посылается 1 в ячейку Чтение исходного состояния на место, также указанное в команде и соответствующее номеру абонента. Содержимое ячейки "Чтение" исполь-. зуется при работе программы сканирований.

После включения терминала оператор приступает к работе либо в ручном режиме, либо в режиме трансмиссии, а в первую ячейку подканала переписывается следующее управляющее слово - команда Поиск старта", в которой по содержимому соответствующей фиксированной ячейки блока 15 оперативной памяти путем последовательного просмотра его элементов делается вывод о наличии стартового пе рехода. Обнаружение старта осуществляется с помощью буферного регистра 6 и блока 8 селективного чтения. Для этого содержимое одной подгруппы через блок 10 мультиплексорной связи передается в регистр 6. Далее на выход блока 8 транслируется бит, порядковый номер которого определяется кодом счетчика 12. В каждой подгруппе анализируется один бит.

При обнаружении старта в первую ячейку подканала записывается новое управляющее слово - Чтение знака - с занесением в него некоторого результата предыдущей команды, определяющего координаты стробирования бита. В команде "Чте-. ние знака в соответствующий момент времени, в зависимости от скорости работы по каналу связи и согласно координатам стробирования бита, фиксируется знак по9 7328 сылки по содержимому ячейки опроса и производится запись бита по текущему адресу информационного поля подканала. При этом ячейка информационного поля заполняется слева направо, начиная от некоторо- 5 го начального адреса, задаваемого таким образом, чтобы в оставшейся части разместилось точно целое количество симвс лов. Таким образом, в информационном поле подканала символы раполагаются в >О упакованном виде. Запись бита производи ся через буферный регистр 6 с помощью блока 9 селективной записи. Иля этого информация с регистра 3 пересылается в регистр 4, откуда код подгруппы, содер- t5 жащий бит, на место которого должна быть записана новая информация, передается в регистр 6 через блок 10. В зависимости от сигналов, поступающих в блок

9 из блока 13 (запись "0 или "1"), 20 блок 9 селективной записи модифицирует в регистре 6 бит, порядковый номер которого соответствует коду счетчика 12. Qaлее через коммутатор 7 содержимое подгруппы возвращается в регистр 3.. 25

Таким образом, повышение быстродействия устройства достигается путем увеличения числа одновременно работающих медленнодействующих терминалов либо подключения высокоскоростных абонентов за счет лучшего использования скорости работы электроники, а также расширения функциональных возможностей устройства путем реализации в нем некоторых

35 функций концентратора-распределителя каналов связи независимо от скорости работы каналов и элементности, Формула изобретения 4О

Устройство для обмена информацией, содержащее генератор импульсов, блок управления, блок оперативной памяти, регистр команд, регистр айреса, счетчик адреса, 45 дешифратор команд, коммутатор, первый и второй регистры, блок сопряжения с терминалами, первый выход которого является выходом устройства, выход первого регистра соединен с первыми информационными входами второго регистра, блока опера тивно и па м ят и и входом регис тра команд, второй информационный вход второго регистра соединен со вторым выходом блока сопряжения с терм иналамир вы» 55 ход второго регистра соединен с первым информационным входом первого регистра, выход регистра команд соединен со вторым информационным входом перво1- ре48 10 гистра, со входом дешифратора команд, с первым входом счетчика адреса, с первым входом регистра адреса, второй вход которого соединен с первым входом коммутатора и с выходом счетчика адреса, второй вход которого соединен с выходом регистра адреса и с адресным входом блока оперативной памяти, первый выход которого соединен с третьим информационным входом первого регистра, выходы первого регистра, дешифратора команд, регистра адреса, а также первый выход счетчика адреса соединены с соответствующими входами блока управления, управляющие выходы которого соединены с управляющими входами всех блоков устройства, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом блока управления, вт рые вход и выход блока оперативной памяти являются информационным входом и выходом устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия за счет циклического накопления в одной ячейке блока оперативной памяти результатов последовательных сканирований приемных элементов одной подгруппы каналов связи и последующей их обработки, а также расширения функциональных возмЬжностЕй устройства за счет реализации в нем функции концентратора; оно содержит буферный Tl -разрядный регистр (П- количество разрядов, равное числу каналов в подгруппе), блок мультиплексорной связи, блок селективного чтения, блок селективной записи по любому разряду буферного регистра, причем выход буферного регистра подключен ко второму входу коммутатора и ко входу селекции блока селективного чтения, второй вход которого соединен с выходом счетчика адреса, а выход - с соответствующим входом блока управления, выход коммутатора соединен с четвертым информационным входом первого регистра, первый вход буферного регистра соединен с выходом блока селективной записи, первый вход которого соединен с первым входом блока мультиплексорной связи и с выходом счетчика адреса, второй вход буферного регистра соединен с выходом блока мультиплексорной связи, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, вторые входы блоков селективного чтения и записи, а также третьи входы блоков селективного чтения, мультиплексорной связи и коммутатора соединены с соответствуюшими управляющими выходами блока уп-. равления.

7Д28 " Я

) 2

ЦНИИПИ Заказ 1554/10 Тираж 751 Лодписное финал ППП Патент", r. Ужгород, ун. Проектная, 4

Р!сточиики информадии, л ринятые во внимание при экснертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 136089, кл. (л ОО Г 9/ОО, 1971 °

2. Базилевич Е. B., )!рамнок Г. Ф.

Системы коммутации сообщений на базе техники ЗВМ. М., "Связь", 1971,с. 105 (прототил1.