Устройство для обмена данными

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсимк

Социалистические

Республик (i@935939

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 ) Дополнительное к а вт. с вид-ву (22)Заявлено 11.07.80 (21) 2о62812/18-24 с присоелинением заявки №вЂ” (5I )М. Кл.

G 06 Г 3/04 (Ъеударстенньй камитет

СССР аа делам изобретений и открытка (23) Приоритет— (53) УДК 681 ° 325 (088. 8) Опубликовано 15. 06. 82. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 1 5 .06 .82

Т.В.Бакина, Б.С.Березкин, В.Ф.Никитин,и Е.И.Строганов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ДАННЫМИ

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике, может быть использовано для сопряжения двух абонентов с различными скоростями обмена информацией.

Известно устройство сопряжения, содержащее блок памяти моментов поступления требований, регистры, .блоки входных и выходных элементов И (1).

Это известное устройство обеспе16 чивает адаптацию к изменению параметров входных сигналов, но не преобразует форматы данных.

Известно также устройство для обИ мена информацией, содержащее регистр данных, блоки входных и выходных Элементов И, блоки управления приемом и выдачей данных, регистр признаков и блок останова (2).Это устройство позволяет сопрягать устройства с одинаковыми скоростями обмена, но не обеспечивает сопряжение разноскоростных устройств.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для обмена данными, содержащее регистр данных, выход которого соединен с информационным входом выходного коммута- тора, а управляющий вход последнего соединен с первым выходом блока управления выдачей, блок управления приемом, первый выход которого соединен с первым управляющим входом входного коммутатора, регистр признаков, первый выход которого соединен со вторым управляющим входом входного коммутатора, триггер останова, выход которого соединен с первым управляющим входом регистра признаков, причем первый, второй, третий входы, первый и второй выходы устройства соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами входного коммутатора, с информационным входом регистра признаков, с первым и вторым выходами выходного коммутатора, 5939 ф

3 93 второй выход блока управления выдачей соединен со входом триггера останова, первый и второй выходы регистра признаков соединены соответственно с первым и вторым входами блоков управления приемом и выдачей, третьи входы которых соединены между собой, а выход входного коммутатора соединен с первым входом регистра данных, блок приоритета, информацион ные входы которого соединены с первым, вторым входами устройства, управляющий вход — с выходом триггера останова, выходы блока приоритета соединены со входами блока синхронизации и со вторым, третьим управляющими входами регистра признаков, первый выход блока синхронизации соединен с третьими входами блоков управления приемом и выдачей, второй выход блока синхронизации соединен с четвер тым входом блока управления приемом, второй и третий выходы которого соединены соответственно со входом триггера останова и со вторым входом регистра данных (31. указанное устройство позволяет сопрягать разноскоростные абоненты, но не обеспечивает достаточную скорость обмена информацией.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обмена данными, содержащее блок приоритета, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым режимными входами блока синхронизации, . блок управления выдачей, разрешающий выход которого соединен с управляющим входом выходного коммутатора,.регистр признаков, разрешающий выход которого соединен с первым управляющим входом входного коммутатора, блок управления приемом, первый разрешаю. щий выход которого соедйнен с управляющим входом регистра данных, триггер останова, выход которого соединен с установочными входами регистра гризнаков и блока приоритета, причем первый запросный вход блока приоритета и первый информационный вход входного коммутатора и второй информационный вход входного коммутатора соединены соответственно с первым и вто рым входами устройства, третий вход устройства соединен со входом готовности регистра признаков, первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока приоритета, первый, второй, третий признаковые выходы регистра признаков соединены соответственно с первым, вторым установочными входами блока управления

5 о

15 приемом и первым установочным входом блока управления выдачей, второй установочный вход блока управления выдачей и третий установочный вход блока управления приемом соединены соответственно с первым и вторым разрешающими выходами блока синхронизации, задающие выходы блоков управления выдачей и приемом соединены со входом триггера останова, второй разрешающий выход-блока управления приемом соединен со вторым управляющим входом вывходного коммутатора, выход которого » соединен с информационным входом регистра данных. а выход регистра данных соединен с информационным входом выходного коммутатора, выходы которосо являются первым и вторым выходами устройства, введен блок формирования серии импульсов, синхронизирующий вход и вход готовности., первый и второй запускающие входы которого соединены соответственно с тактовым выходом блока синхронизации, с третьим входом устройства, с первым и вторым выходами блока приоритета, а первый и второй разрешающие выходы блока формирования серии импульсов соединены соответственно с первым и вторым запускающими входами блока синхронизации.

Кроме того блок формирования серии импульсов содержит триггер, счетчик, генератор одиночного импульса, ю четыре элемента И, элемент ИЛИ, причем синхронизирующий вход блока и первый выход триггера через первый элемент И соединены с первым разрешающим выходом блока и со счетным 5 входом счетчика, выход которого и выход генератора одиночного импульса соединены с пером входом триггера, со вторым разрешающим выходом блока и с установочным входом счетчика, 50 выходы второго и третьего элементов

И через элемент ИЛИ соединены с первым входом четвертого элемента И, второй вход и выход которого соеди. нены со вторыми соответственно выхо55 дом и входом триггера, первые входы второго и третьего элементов И соединены соответственно с первым и вторым запускающими входами блока, вход

9359

20

30

40 готовности которого соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 структурная схема блока синхронизации; на фиг. 3 - блок формирования серии импульсов; на фиг. 4 - структурная схема блока приоритета; на фиг. 5 - структурная схема блока управления приемом; на фиг. 6 " структурная схема блока управления; на фиг. 7 " структурная схема регистра признаков.

Устройство для обмена данными содержит (фиг. 1} блок 1 приоритета, блок 2 формирования серии импульсов, блок 3. синхронизации, блок 4 управпения выдачей, блок 5 управления приемом, выходной коммутатор 6; регистр

7 данных, входной коммутатор 8, регистр 9 признаков, триггер 10 останова, первый 11 и второй 12 выходы, первый 13, второй 14 и третий 15 входы, выходы 16 и 17 блока приоритета, первый 18 и второй 19 запускающие входы, вход 20 готовности, синхронизирующий вход 21. и первый 22, второй

23 разрешающие выходы блока формирова ния серии импульсов, управляющий 24 и информационнйй 25 входы регистра данных, первый 26 и второй 27 запускаюцие, первый 28 и второй 29 режимные входы, .первый 30, второй 31 и тактовый 32 выходы блока синхронизации., второй 33 и первый 34 установочные входы, задающий 35 и разрешающий 36 выходы блока управления выдачей, третий 37, второй 38 и первый 39 установочные .входы, задающий 40, первый

41 и второй 42 разрешающие выходы блока управления приемом, первый 43 второй 44 информационные входы, вход

45 готовности, установочный вход 46, разрешающий 47, первый 48, второй

49 и третий 50 признаковые выходы регистра признаков, второй 51 управляющий, первый 52, второй 53 информационные, первый 5г4 управляющий вход и выход 55 входного коммутатора, управляющий 56 и информационный

57 входы выходного коммутатора, первый 58 и второй 59 запросные и установочный 60 входы блока приоритета.

Блок синхронизации содержит (фиг. 2). регистр 61 сдвига, формирователь 62, 55 генератор импульсов 63, элемент

ИЛИ 64, формирователь 65, элементы

И 66-69, элементы ИЛИ 70, 71. Блок

39 6 формирования серии импульсов содержит (фиг. 3) первый элемент И 72, счетчик 73, триггер 74, четвертый

75, второй 76 и третий 77 элементы И, элемент ИЛИ 78, генератор 79 одиночного импульса. Блок приоритета содержит (фиг. 4) элемент задержки 80, триггеры 81, 82, элементы И-НЕ 83, 84;

Блок управления выдачей содержит (фиг. 5) элемент ИЛИ 85, группы 8688 элементов И, триггер 89, элемент

HE 90. Блок управления приемом содержит (фиг. 6) элемент НЕ 91 и элементы И 92, 93. Регистр признаков содержит (Фиг. 7) элементы НЕ 94, 95, элементы 2 И-ИЛИ-HE 96, 97, триггер 98.

Формирователь 62 формирует длительность импульсов для управления быстродействующим абонентом. Формирователь 65 формирует из потенциала импульсы для запуска кольцевого регистра сдвига и управления элементами И 66, 68. Регистр сдвига 61 формирует цикл работы устройства (это

2-х разрядный регистр). На формирователь 62 идут сигналы как с первого, так и со второго разрядов регистра сдвига 61. На элемент 66 идет сигнал с первого разряда регистра 61, а на элемент И 68 — со второго разряда.

Устройство для обмена данными начинае работу с момента появления сигнала "Запрос — на обслуживание" приходящего от одного из абонентов на вход 13 или 14 устройства. Если сигнал "Запрос на обслуживание" поступает одновременно от обоих абонентов на входы 58, 59 блока 1 приоритета, который производит анализ приоритета устройства на обслуживание, то право на обслуживание первым по-. лучает абонент, подключенный ко входу 13, так как в цепи приема сигнала "Запрос на обслужйвание" по входу

14 стоит элемент задержки 80 (фиг. 4 1

B случае разделения во времени этих сигналов первым обслуживается тот абонент, сигнал от которого пришел раньше.

Если информация передается от абонента 1 к абоненту 2, то после прихода сигнала "Запрос на обслуживание" (вход 13) на выходе 16 блока 1 1 элемент И-HE 83, фиг. 4 ) устанавливается высокий потенциал, поступающий на вход 43 регистра 9 признаков (элемент НЕ 94, фиг. 7). Этот сигнал подготавливает формирование сигналов

"Готовность приемника" (IT ПРИ) и

9359! Готовность передатчика"-(ГТ ПРД), которые сформируются на выходах 50 (лемент 2И-ИЛИ-НЕ 96, фиг. 7ГТ ПРМ) и на выходе 49 (элемент 2ИИЛИ-НЕ 97, фиг. 7) сигналов ГТ1. и

ГТ2. Сигналы ГТ ПРИ и ГТ ПРД поступают на входы 34 и 38 блоков 4 и 5 соответственно, где подготавливают цепи управления выдачей и приемом информации. о

С выходов 16, 17 блока 1 приоритета сигналы поступают на.входы 18 и

19 блока 2. Этот блок формирует серии (" пачки" ) тактовых импульсов из синхроимпульсов, поступающих на вход 15

21 с выхода 32 блока 3 синхронизации.

Начало "пачки" тактовых импульсов привязывается к приходу сигнала "Готовностьн на вход 20 блока 2 от передающего абонента с точностью до 2о периода тактовых импульсов, за счет чего сокращаешься время ожидания разрешения на выдачу информации. Сформированная "пачка" тактовых импульсов поступает на вход 26 блока 3 син- 25 хронизации и обеспечивает один цикл работы устройства. После формирования последнего тактового импульса в "пачке" с выхода 23 блока 2 обработки .синхроимпульсов на вход 27 блока 3 зо синхронизации поступает импульс установки в исходное состояние, подготавливающий блок 3 синхронизации к следующему циклу работы. Этот блок формирует импульсы, синхронизирующие 35 прием информации от первого абонента и выдачу ее второму абоненту (и наоборот) и поступающие на вход блока

4 управления выдачей и на вход блока

5 управления приемом.

С выходов 16 и 17 блока 1 приоритета сигналы поступают на входы 43 и

44 регистра 9 признаков, в котором формируются сигналы, подготавливающие цепи управления приемом или выдачей в блоке 5 управления приемом и в блоке

4 управления выдачей.

Этими операциями заканчивается этап подготовки устройства к обмену информацией. При этом блок 1 приоритета имеет высокий уровень на выходе 16, управляющем передачей данных от первого абонента, а на другом выходе 17сигнал низкого у вня (в случае передачи данных от згорого абонента к пер55 вому уровню сигн алы меняются) . Эти сигналы поступзот на входы 28 и 29 блока 3 синхрэ изации. В зависимости от комбинации сигналов на входах 18 и

39 8

19 блока 2 сигналы тактовой частоты, поступающие на вход 21, проходят на выход 22. В том случае, когда на вход

20 блока 2 поступает сигнал "Готовность" от передающего абонента, происходит установка триггера 74 в еди ничное состояние, которое и разрешает формирование серии синхроимпульсов

1 составляющих цикл устройства. Привязi

26 блока 3 синхронизации. Сигналы тактовой частоты поступают на вход счетчика 73 для их подсчета. При переполнении счетчика 73 вырабатывается сигнал, устанавливающий в исход) ное состояние триггер 74 е нулевое состояние) и счетчик 73. Этот же сигнал, проходящий на выход 23 блока 2, далее поступает на вход 27 блока 3 синхронизации и устанавливает блок 3 в исходное состояние. При поступлении следующего сигнала Готовность" цикл раб+ы блока 2 повторяется.

Сигналы с выходов 30 и 31 блока

3 синхронизации поступают в качестве тактовых импульсов на вход 37 блока 5 управления приемом и на вход

33 блока 4 управления выдачей, которые управляют входным коммутатором 8 и выходным коммутатором 6. В случае, когда информация поступает от первого абонента, т. е. на вход 13 устройства и на вход 52 входного коммутатора 8, она заносится по входу 25 в регистр 7 данных по сигналу, сформированному на выходе 41 блока 5 управления приемом. Из регистра 7 данных информация передается на вход

57 выходного коммутатора 6 и rio сигналу "Строб выдачи" ° поступающему на вход 56 с выхода 36 блока 4 управления выдачей, выдается на выход 1 Й устройства, к кбторому подключается второй абонент.

Если информация поступает на вход

14 устройства, то алгоритм работы устройства сохраняется, а вывод информации производится с выхода 11, к которому подключается первый абонент, Обмен начинается с появления сигнала ГТ ПРД, который свидетельствует о наличии информации на входе 13 устройства. Сигнал Готовность" поступает и, на вход 20 - элемент И 76

$ о

15 и

25 зо

Формула изобретения

9 (фи-.. 3), на второй вход которого поступает потенциал с выхода 16 блока

1. С выхода элемента И 76 сигнал проходит через элемент ИЛИ 78, элемент

И 75 и устанавливает триггер 74 в единичное состояние, которым блокируется элемент И 72, и сигнал с генератора импульсов 63 (выход 32 на фиг. 2), пройдя через элемент И 72 на выход 22 (фиг.. 2), запускает по входу

26 регистр сдвига 61 (фиг. 2). Импульсы с регистра сдвига 61 распределяются между элементами И 66 и И 68, открытым для прохождения этих сигналов потенциалом со входа 28. Разрядность регистра сдвига 61 определяется количеством необходимых тактовых импульсов в цикле приемо-передачи информации (в данном случае 2 — на прием и на передачу). Прием информации осуществляется по сигналам с weмента ИЛИ 70 — выход 31, а выдача — . с элемента ИЛИ 71 - выход 30. Гинхроимпульс с выхода 31 поступает на вход 37 блока 5 и при разрешающем сигнале на входе 38 проходит на выход 42 блока 5, а с него на вход 51 входного коммутатора 8. Этот сигнал разрешает выдачу информации в регистр 7 данных (на втором управляю1 щем входе 54 входного коммутатора 8 держится разрешающий потенциал, поступающий с выхода 47 - нулевой выход триггера 98 регистра 9 признаков фиг. 7). Прием информации на регистр

7 данных производится при разрешающем потенциале на его управляющем входе 24. Этот потенциал поступает с выхода 41 блока 5 управления при-. емом и формируется на триггере 89 (фиг. 5) первым же синхроимпульсом, поступающим на вход 37 блока 5. Потенциал сохраняется на весь сеанс безаварийного обмена информацией и подтверждается каждым синхроимпульсом записи. С выхода регистра 7 данных информация поступает на вход 57 выходного коммутатора 6, с которого передается.на выход устройства 12(13) по сигналу, поступающему на управляю щий вход 56 с выхода 36 блока 4 управ ления выдачей, который формируется элементом И 93 при наличии на его входах сигналов "Выдача информации" (вход 33) и Тотовность" приемника (вход 34) .

Обмен информацией производится до тех пор, пока на вход 15 устройства не поступит от одного из абонентов

5939 10 признак "Останов". Признаком останова является наличие сигнала на прекращение обмена, отсутствие Тотовности" или сигнал "Сбой". Эти сигналы поступают на вход 45 регистра 9 признаков, где преобразуются в сигнал "Сброс", поступающий на входы блока 5 управления приемом, а с его выхода 40 поступают на триггер 10 останова, который выдает сигналы на вход 46 регистра 9 признаков и на вход 60 блока 1 приоритета. По этим сигналам блок 1 приоритета и регистр 9 признаков приводится в исходное состояние, и связь между абонентами прекращается.

В известном устройстве привязка начала цикла к "Готовности" производится с точностью до цикла, а в предлагаемом - до такта.

Среднестатическое значение потерь времени при обмене в известном устройстве составляет 1 мс, а в изобретении 0,5 мс. Таким образом., предлагаемое устройство в два раза сокращает потери времени при обмене и позволяет за одно и тоже время передать на 201 информации больше, чем известное устройство.

1. Устройство для обмена данными, 35 содержащее блок приоритета, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым режимными входами блока синхронизации, блок управления выдачей, разрешающий выход которого соединен с управляющим входом выходного коммутатора, регистр признаков, разрешающий выход которого соединен с первым управляющим входом входного коммутатора, блок

45 управления приемом, первый разрешающий выход которого соединен с управляющим входом регистра данных, триггер останова, выход которого соединен с установочными входами регистра при50 знаков и блока приоритета, причем первый запросный вход блока приоритета и первый информационный вход входного коммутатора, второй запросный вход блока приоритета и второй информационный вход входного коммутаSS тора соединены соответственно с пер-. вым и вторым входами устройства, третий вход устройства соединен со входом готовности регистра признаков, 11 9359 первый и второй информационные входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока приоритета., первый, второй, третий признаковые выходы регистра признаков соединены соответственно с первым, вторым установочными входами блока управления приемом и первым установочным входом блока управления выдачей, второй установочный вход блока управ- 10 ления выдачей и третий. установочный вход блока управления приемом соединены соответственно с первым и вторым разрешающими выходами блока синхронизации, задающие выходы блоков 15 управления выдачей и приемом соединены со входом триггера останова, второй разрешающий выход блока управления приемом соединен со вторым управляющим входом входного коммутатора, вы- ze ход которого соединен с информационным входом регистра данных, а выход регистра данных соединен с информационным входом выходного коммутато ра, выходы которого являются первым 25 и вторым выходами устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия..оно содержит блок формирования серии импульсов, синхронизирующий вход и 5В вход готовности, первый и второй запускающие входы которого соединены соответственно с тактовым выходом бло ка синхронизации, с третьим входом устройства, с первым и вторым выходами блока приоритета, а первый и второй разрешающие выходы блока формирования серии импульсов соединены

39 12 соответственно с первым и вторым запускающими входами блока оинхронизации.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок формирования серии импульсов содержит триггер,.счетчик, генератор одиночного импульса, четыре элемента И, элемент ИЛИ, причем синхронизирующий вход блока и первый выход триггера через первый элемент И соединены с первым разрешающим выходом блока и со счетным входом счетчика; выход которого и выход генератора одиночного импульса соединены с первым входом триггера, со вторым разрешающим выходом блока и с установочным входом счетчика, выходы второго и третьего элементов И через элемент ИЛИ соединены с первым входом четвертого элемента И; второй вход и выход которого соединены со вторыми соответственно выходом и входом триггера, первые входы второго и третьего элементов И соединены соответственно с первым и вторым запускающими входами. блока, вход готовности которого соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельств СССР

У 642702, кл. G 06 F 3/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

У 521562, кл. G 06 Г 3/04, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2850849/18-24, кл. G 04 F 3/04, 21.04.80 (прототип) .

935939

Заказ 4212/51

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/g филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Ф. Шагиахметов

Редактор Л. Повхан Техред З.Палий Корректор А Гриценко