Устройство для обмена информацией

 

) бмйли4т4кв )с1 g Д

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»783785

Ф

l - (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 1601,79 (21) 2713809/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 06 F 3/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 30,1180 Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 301180 (53) УДК 681 ° 325 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.Л, Ланцов и Р.Б, Дунец

Специальное конструкторско-технологическое бюро Фиэикомеханического института АН Украинской ССР (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных системах для организации обмена между

3ВМ и периферийными устройствами.

Известны устройства для обмена информации, содержащие блок приоритета, выходной генератор сигналов,. блок обнаружения паузы и входной касИ.

Недостатки этих устройств состоят в низком быстродействии.

Наиболее близким к изобретению является устройство для обмена информацией, содержащее блок обнару- 15 жения паузы, подключенный входом с первым выходом блока приема, а выходом — с первым входом блока формирования сигналов приоритета, дешифратор собственного адреса, подклю- 20 ченный входом к второму выходу блока приема,а выходом — с входом блока формирования управляющих сигналов и блоком синхронизации, группа входов и выходов которого является входом и выходом устройства, выход блока синхронизации соединен через счетчик сообщений с блоком формирования управляющих сигналов и схемой сравнения, а вход — с выходом блока фор-ЗО мирования сигналов приоритета, вход и выход приоритета которого является входом и выходом приоритета устройства, блок формирования запроса, первый вход и выход которого соединены соответственно с первым входом и выходом схемы сравнения, второй вход и выход которого соединены соответственно с входом и выходом блока формирования сигналов приоритета, третий вход которого является входом запроса устройства, а третий выход соединен с вторым входом блока выдачи информации, первый вход и выход которого являются соответственно входом и выходом устройства )2) .

Недостатком этого устройства является низкая надежность и ограниченные функциональные возможности, не допускающие различения типа информаций, например, числовой, адрес-. ной, управляющей и т.д., а также возможность занятия канала связи На неограниченное время, вызванная тем, что вызываемое устройство по какимлибо причинам не выдает ответного

=игнапа.

Цель изобретения - повышение надежности устройства путем обнаружения аварийных ситуаций, вызванных

783785 отсутствием ответного сигнала вызываемого устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок запроса, первые вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом и входом схемы сравнения, 5 второй вход — с входом запроса устройства, а второй выход — с первым входом блока приоритета, блок синхронизации, подключенный первым выходом через счетчик сообщений с вторым входом схемы сравнения, а первым входом — с выходом блока дешифрации и первым входом блока Формирования управляющих сигналов, группа выходов которого является группой управляющих выходов устройства, второй вход соединен с вторым входом схемы сравнения, а третий вход— с входом обнаружения паузы, выходом подключенного к второму входу блока приоритета, вхоц — выход которого является входом-вы<одом приоритета устройства, а второй выход подключен к второму входу блока синхронизации, вход-выход которого является входом-выходом синхронизации устройства, первый вход блока дешифрации соединен с информационным входомвыходом устройства, а вход блока обнарух<ения паузы соединен с управляющим входом-выходом устройства, вве- 39 дены счетчик времени и блок коммутации, причем выход счетчика временИ соединен с выходом индикации устройства и третьим входом блока: запроса, третьим выходом подключенным к первому входу блока коммутации, второй вход которого соединен с первым входом счетчика времени и вторым .выходом блока приоритета„ третий вход — с вторым входом счетчика времени и выходом блока синхронизации, первый выход — с информационным входом-выходом устройства, а второй выход — с управляющим входом-выходом устройства, вход и выход блока обнаружения паузы соеди- 45 иены соответственн< с вторым и третьим входами блока дешифрации.

Блок коммутации содержит триггер, единичный и нулевой входы которого являются соответственно вторым и 5О третьим входами блока, четыре элемента И, первые входы которых соединены с вторым входом блока, вторые входы первого, третьего и четвертого элементов И являются первым вхо- у дом блока, а выходы — вторым выходом блока, второй вход второго элемента И соединен с выходом датчика кода выход — с выходом четвертого элемента И, а третий вход — с третьим входом первого элемента И и единичным выходом триггера, нулевой выход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И.

Кроме того, блок дешифрации содержит дешифратор собственного ад- 65 реса и дешифратор типа информации, входы которых являются соответственно первым и вторым входами блоха, а выходы соединены с соответствующими входами элемента И, подключенного к единичному входу триггера, нулевые вход и выход которого являются соответственно третьим входом и выходом блока.

Блок приоритета содержит четыре элемента И, схему сравнения, триггер и датчик приоритета, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выходом соединенного с первым входом схемы сравнения и аноду диода развязки, катод которого соединен с входом-выходом блока и вторым входом схемы сравнения, выход которой соединен с вторым выходом блока, выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента И, первый вход — с вторым входом блока и первым входом третьего элемента И, а второй вход — с выходом триггера, соотвтетствующие входы которого подключены к выходам третьего и четвертого элементов И, первый вход которого подключен к выходу схемы сравнения, а второй входк второму входу третьего элемента И и первому выходу блока.

На фиг„1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг,2-6 блок-схемы блока запроса, блока приоритета, блока коммутации, блока синхронизации и блока дешифрации.

Устройство для обмена информацией содержит блок 1 запроса, блох 2 приоритета, блок 3 обнаружения паузы, блок 4 коммутации„ блок 5 синхронизации, счетчик 6 времени, счетчик 7 сообщений, схему 8 сравнения,. блок

9 дешифрации„ блок 10 управляющих сигналов и канал 11 связи.

Блок 1 включает шифратор 12 вектора обмена,. регистр 13 вектора обмена, триггер 14 и элемент ИЛИ 15, Блок 2 содержит датчик 16 приоритета, триггер 17, элементы И 13,19, 20, схему 21 сравнения, диод 22 развязки и элемент И 23.

Блок 4 состоит из триггера 24, элементов И 25, 26, 27, 28 и датчика

29 кода.

Блок 5 включает элементы И 30, 31, 32, 33, элемент 34 задержки, элемент

НЕ 35.

Блок дешифрации содержит дешифратор 36 типа информации, дешифратор

37 собственного адреса,. элемент И 38 и триггер 39.

Блок 1 предназ:тачен для формирования вектора обмена и сигнала запуска блока 2 по сигналу требования, поступающего от источника запроса. Вектор обмена представляет собой код, задающий адрес устрой: тва„ с которым пред" стоит обмен информацией, направление обмена (ввод или вывод информации относительно данного устройства), тип

783785 принимаемой либо передаваемой информации (числовая, адресная, управляющая и т.д.), и количество сообщений, передаваемых (принкмаемых) н процессе обмена.

Блок 2 служит-для хранения и передачи в канал 11 связи сигналов прко- 5 ритета, приписанного данному устройству. Блок 3 обнаруживает свободное (не занятое) состояние канала 11 снязк. Блок 4 осуществляет подключение к информационным шинам кана- 10 ла 11 адреса вызываемого устройства в момент установления связи, а также передачу в канал связи управляющей информации, состоящей из кода направления обмена и типа информации.

Блок 5 предусмотрен для приема и передачи в канал 11 связи управляющих сигналон с целью антоскнхронизации приема — передачи сообщений в процессе обмена. Счетчик б задает контрольный интервал нремени получения ответного сигнала вызываемого устройства. Получение ответного сиг нала вне этого нременного интервала фиксируется как аварийная ситуация. Счетчик 7 производит подсчет количества сообщений в процессе об- мена. Схема 8 сравнения осуществляет сравнение количества переданных — принятых сообщений с количеством, ука- QQ занныгл в векторе обмена.

Блок 9 дешифрирует адрес, приписанный. данному устройству. Блок 10 вырабатывает управляющие сигналы записи — чтения, поступающие в ис- З5 ,точник запроса в зависимости от кода направления передачи, типа информации, состояния счетчика сообщений и выхода дешифратора собстненног адреса. При помощи канала 11 связи устройства осуществляют обмен инфор мацией.

Устройство может осуществлять обмен информацией в двух режимах: активном или пассивном. В активном ре- 45 жиме обмен осуществляется по собственной инициативе устройства в двух

Фазах. В первой фазе происходит установление информационной связи с вызываемым устройством путем форми" Я) ронания вектора обмена, запуска счетчика времени и выдачи в канал связи адреса устройства, с которым предстоит организовать связь, когда направления обмена (ввода и вынода), кода типа информации, определяющего наличие в канале связи адреса устройства, и сигнала приоритета. Во второй фазе, начинающейся с момента получения ответного сигнала вызываемого устройства в заданном интервале 40 времени, осуществляется собственно ввод либо вывод информации в виде сообщений (например, побайтно), подсчитываемых в процессе обмена с одновременным указанием ее типа. В 45 пассивном режиме устройство осуществляет Ввод-вывод информации по кккциаткне извне, т. е. другого устрой"тва, работающего н активном режиме.

Устройство работает следующим образом.

Активный режим. Г исходном ссстояник счетчики 6, 7, регистр 13, триггеры 14, 17, 24, 39 находятся в сосгоянкк О . Требование на обмен информацией поступает от источника запроса на вход шифратора 12, с выхода которого вектор обмена поступает на информационный нход регистра 13. Этот же сигнал требования поступает на единичный установочный вход триггера 14, устанавливая его в состояние 1, к на тактирующий нход регистра 13, записывая в него сФормированный вектор обмена, Информация о колич сТрВ сообщений с первого выхода регистра 13 гогается на вход схемы 8 сравнения, а с третьего выхода информация об адресе, напранленкк обмена к типе информации на вход блока 4„ Сигнал логическая 1 с прямого выхода триггера 14 открывает элементы И 199.. 20 блока 2.

Момент перехода канала 11 связи в состояние Пауза (свободное состояние), определяемое отсутствием сигналов типа информации в канале, Фиксируется блоком 3 выдачей сигнала, поступающего через открытый элемент И 20 на единичный вход тркггера 17. Сигнал логическая 1 с прямого выхода триггера 17 через открытьтй элемент 19 открывает элемент И

18. Значение приоритета с выхода дат" чика 16 через открытый элемент И 18 поступает на вход схемы 21 сравнения и на диод 22. Если в это время приоритет, поступающий кз канала 11 связи на другой вход схемы 21 сравнения и диода 22, установленный другим устройстном н момент обнаружения паузы, ниже приоритета рассматриваемого устройства илк в канале приоритет не установлен, то диод 22 откроется и через него сигнал приоритета с выхода элемента И 18 поступит н канал связи. При этом на входы схемы 21 сравнения поступают одинаковые значения приоритетов и на ее выходе формируется сигнал логическая 1, который поступает на входы блоков 4, 5 и 6 и инвертирующий вход элемента

И 23, закрывая его. В случае, когда в канале 11 связи установленный приоритет выше приоритета рассматриваемого устройства, диод 22 будет закрыт, а на выходе схемы 21 сравнения присутствует сигнал логический О, который откроет элемент И 23, а при снятии входного сигнала с блока 3 сигнал с выхода элемента И 23 установит триггер 17 н нулевое состояние.

Полярность диода 72 н блоке ? показа783785 на для случая задания приоритетов напряжением положительной полярности.

Сигнал с выхода блока 2, поступающий на первый вход счетчика 6, осуществляет запуск последнего для фор мирования контрольного интервала времени. Этот же сигнал поступает на первые вхоцы элементов И 25-28 и на единичный установочный вход триггера 24 блока 4. При этом через от><рытый элемент И 27 код напряже:ния обмена поступает в канал 11 связи, а триггер 24 переводится в состояние логическая 1 . Сигнал с прямого выхода триггера открывает элементы И 25 и 26. Через открытый элемент И 25 н канал 11 связи поступает адрес вызываемого устройства, а через открытый элемент И 26 в канал снязи с датчика 29 подается код (например, сигналы логическая 1 но всех разрядах коца), указывающий на то, что в ><анале связи передается адрес устройства, с которым предстоит обмен информацией, Все остальные комбинации логических О и 1 B pc.çðëäàõ кода используются для указания различных типов передаваемой и принимаемой информации.

Сигнал, поступающий на второй вход блока 5 с выхода блока 2, открывает элементы И 32 и 33. Сигнал синхронизации (квитанция 1), приходящий через канал связи от устройства, распознавшего свой адрес, через открытый элемент И 32 поступает на вход элемента 34 задержки и второй выход блока. Сигнал с второго нь>хода блока 5, поступающий на второй вход счетчика б, устанавливает его в исходное состояние, прекращая тем самым формирование контрольного интервала времени.

Если этот сигнал не поступит на вход счетчика 6 до конца контрольного интервала времени, на выходе счетчика 6 сформируется сигнал логическая 1, указывающий источнику запроса на аварийную ситуацию. Длительность контрольного интервала времени задается с учетом всех возможных максимальных задержек н цепи приема, формирования и передачи сигнала синхронизации (квитанция 1) . Кроме того, сигналом с выхода счетчика 6 через элемент ИЛИ

15 триггер 14 установится н нулевое состояние и сигналом с инверсного выхода обнулит регистр 13, а сигналом с прямого выхода запретит работу блока 2, после чего ycтройстно придет н исходное состояние. Для повторного установления связи с вызываемым устройством источник запроса дол><ен вновь выдать сигнал за Ipo са.

С иг нал, поступающий с второго выхода блока 5 на нулевой установочный вход триггера 24 блока 4 установит его в нулевое состояние. При этом элементы И 25 и 26 закроются, элемент И 28 откроется. Через открытый элемент И 28 н канал 11 связи поступит код типа информации, которая подлежит обмену.

Обмен информации каждого сообщения антосинхронизируется блоком 5 следующим образом, Сигнал синхронизации с выхода элемента И 32, задержанный на некоторое время с помощью элемента 34 задержки, поступает через открытый элемент

И 33 н канал 11 связи в ниде ответно-.о сигнала синхронизации (квитанция

1) . Снятие входного сигнала синхронизации (книтанции 1) вызывает снятие с задержкой отнетного сигнала синхронизации. Кроме того, снятие сигнала синхронизации с первого ныхода блока 5 вызынает перевод счетчика 7 н следующее состояние. B процессе обмена сигналами синхронизации блок 10 формирует управляющие сигналы записи, либо чтения н зависимости от направления обмена, типа информации и состояния счетчика 7. По сигналу чтения сообщение от источника информации через информационный вход-выход устройства поступит н канал 11 связи, а при сигнале записи сообщение из канала связи — н источник запроса, Обмен сообщениями происходит до тех пор, пока коли ecтно сообщений, записанное н регистре 13, не сраннится с переданным количеством сообщений, подсчитынаемым счетчиком 7. !4омент равенства фиксируется схемой 8 сравнения. Сигнал с ее выхода, поступающий через элемент ИЛИ 15 блока 1, установит триггер )4 в нулевое состояние, после чего схема перейдет н исходное состояние аналогично случаю формирования сигнала аварии счетчиком б. На этом процесс обмена заканчинается.

Пассипный режим, Исходное состояние устройства то же, что н активном режиме. При переда. .е н канале 11 свя () . ни кода тига информации, указь>на>.."щего на наличие н ка -;але адреса уотройства, на выходе дещифратора 36 формируется сигнал логическая 1, открынающий элемент И 38. При поянле55 нии кода собственного г еса на инД> * формационном входе устройства дещифратор 37 формирует на выходе сигнал логическая 1, который через открытый элемент И 38 установит триггер

39 в единичное состояние.

Сигнал логической- 1 с выхода триггера 39 откроет элементы И 30 и

31. При этом сигнал синхронизации (квитанция 1) с выхода элемента HE

35 через элемент И 31 поступит н канал 11 связи. Через некоторое время

783785

10 сигнал синхронизации (квитанция 2), указывающий наличие достоверной информации в канале связи, от устройства, работающего в активном режиме, поступит на вход элемента 34 задержки через открытый элемент И

30. Задержанный сигнал с выхода элемента 34 задержки поступит на вход элемента HE 35 и снимет на его выходе квитирующий сигнал, После этого устройство, работающее в активном режиме, снимет свой сигнал синхронизации (квитанция 2}, по Которому с выхода блока 5 счетчик 7 перейдет в следующее состояние.

Синхронизация последующих сообщений происходит аналогично.

По сигналу чтения с выхода блока 10, работа которого происходит аналогично активному режиму, сообщение от источника информации через информационный вход-выход устройства поступает в канал ll связи, а при сигнале записи информация из канала связи через информационный вход-выход устройства поступит в источник запроса. Сигнал с выхода дешифратора служит для инвертирования кода направления в блоке 10, поскольку код направления обмена фиксируется относительно устройства,работающего в активном режиме.

Конец обмена определяется переходом канала связи в свободное состояние, которое фиксируется блоком

3, и сигналом с его выхода триггер

39 установится в нулевое состояние.

Таким образом, устройство позволяет осуществлять обмен информацией с одновременным указанием ее типа. Причем количество шин канала

11 связи осталось в тех же пределах, что и в прототипе. Это достигнуто тем, что адреса устройств и информация передаются по общим шинам, а освобожденные адресные шины прототипа использованы под передачу типа информации. Это особенно важно при реализации таких устройств для обмена информацией в микроэлементном исполнении, где число контактов корпуса ограничено. Кроме того, устройство позволяет освобождать канал связи в случаях отсутствия ответного сигнала вызываемого устройства с одновременным уведомлением об этом источника запроса.

Формула изобретения

1. Устройство для обмена информацией, содержащее блок запроса, первые вход и выход которого соединены соответственно с первым рыходом и входом схемы сравнения, второй вход— с входом запроса устройства, а второй выход — с первым входом блока приоритета, блок синхронизации, под5

60 65 ключенный первым выходом через счетчик сообщений с вторым входом схемы сравнения, а первым входом — с выходом блока дешифрации и первым входом блока формирования управляющих сигналов, группа выходов которого является группой управляющих выходов устройств, второй вход соединен с вторым входом схемы сравнения, а третий вход — c входом блока обнаружения паузы, выходом подключенного к второму входу блока приоритета, входвыход которого является входом-выходом приоритета устройства, а второй выход подключен к второму входу блока синхронизации, вход-выход которого является входом-выходом синхронизации устройства, первый вход блока дешифрации соединен с информационным входом-выходом устройства, а вход блока обнаружения паузы соединен с управляющим входом-выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены счетчик времени и блок коммутации, причем выход счетчика времени соединен с выходом индикации устройства.и третьюи входом блока запроса, третьим выходом подключенным к первому входу блока коммутации, второй вход которого соединен с первым входом счетчика времени и вторым выходом блока приоритета, третий вход — с вторым входом счетчика времени и выходом блока синхронизации, первый выхбд— с информационным входом-выходом уст- ройства, а второй выход — с управляющим входом-выходом устройства, вход и выход блока обнаружения паузы соединены соответственно с вторым и третьим входами блока дешифрации.

2. Устройство по и. l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок коммутации содержит триггер, единичный и нулевой входы которого являются соответственно вторым и третьим входами блока, четыре элемента И, первые входы которых соединены с вторйм входом блока, вторые входы первого, третьего и четвертого элементов И являются первым входом блока, а выходы-вторым выходом блока, второй вход второго элемента И соединен с выходом датчика кода, выход — с выходом четвертого элемента И, а третий вход — с третьим входом первого элемента И и единичным выходОм триггера, нулевой выход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И.

3. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок дешифрации содержит дешифратор собственного адреса и дешифратор типа информации, входы которых являются соответственно первым и вторым входами блока, а выходы соединены соответствующими входами элемента И,-подклю783785

35

om длина У

1 !

l о к олоку8 лаканМ

-one dnwa 8

om алака к каналу гбязи и фи . $

Фиа. й! ! !

l

1

1

1 ченного к единичному входу триггера, нулевые вход и выход которого являются соответственно третьим входом и выходом блока.

4. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок приоритета содержит четыре элемента И, схему сравнения, триггер и датчик приоритета, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выходом соединенного с первым входом схемы сравнения и аноду диода развязки, катод которого соединен с входом-выходом блока и вторым входом схемы сравнения, выход которой соединен с вторым выходом блока, выход второго элемента и соединен с вторым входом первого элемента И, первый вход — с вторым входом блока и первым входом третьего элемента

И, а второй вход — с выходом триггера, соответству ацие входы которого подключены к выходам третьего и четвертого элементов И, первый вход которого подключен к выходу схемы сравнения, а второй вход — к второму входу третьего элемента И и первому выходу блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 291199, кл. G 06 Р 9/00, 1968.

2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2588239/18-24,кл. G 06

3/04, 1978.

783785 от Еленой к Клокан >,6

Клоку Ю аналу 11 от Йока1 к Клокан 5,5, каналу 11 от Клока у — к Клоку у к кан@лу11

Фиг. 5 от Кяико2 от Клока 5

Фи й.:у от длока 3

om Клока канала 11 от длока квйвва 11 к длокам Ю

Фуув. б

Составитель В. Вертлиб

Редактор .Т. Рыбалова Техред M,Tàáàêoâè÷ Корректор М. Шароши

Заказ 8550/52. Тираж 751 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

51 .! 1

1

1 !

1

I