Система для обмена информацией

 

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистических

Республик (6! ) Дополнительное к авт. свив-ву (22)ЗаЯвлено 04. 01.80 (2l) 2899862/18-24 (51)М. Кл.

G 06 F 3/04 с присоединением заявки №вЂ”

1Ьеудеретвснный комнтет

СССР

° но делам нэабретеннй н отнрытнй

/ (23) Приоритет (53) УДК 681. 325 (088.8) Опубликовано 07. 12 ° 82 Бюллетень № 45

Дата опубликования описания 07.12.82

В..А. Вертлиб, В. Е. Герасимов, Н-.--ПГригорьева, II: и.... !, и, ЗВ

A, M, Пшеничников, l0. И. Русецнйй, Г. Л," Сттернин и P. И. Шнейдер, . "

Государственный всесоюзный центральный ордена

Трудового Красного Знамени научно-исследовательскиией институт комплексной автоматизации- и Ордена..ЛенинЬ институт проблем управления (72) Авторы изобретения (73) Заявители (54) СИСТЕМА ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и может .быть использовано в вычислительных системах и сетях для обмена информацией между электронной вычислительной машиной и абонентами. 5

Известны системы для обмена информацией между ЭВМ и терминалами, содержащие терминальные процессоры, мультиплексоры передачи данных, ком о муникационные процессоры и каналы передачи дискретной информации, оснащенные модемами, терминалы пользователей.

Указанные системы выполняют функции управления каналами передачи дискретной информации, маршрутизации, буферизации и форматизации- сообщений., Терминальные и коммуникационные процессоры реализуют эти функции програм-2о мным путем, что обусловливает универсальность и гибкость управления в системе, многовариантность маршрутов и многотипность подключаемых к системе терминалов и каналов передачи дискретной информации 1„ 1 ).

Существенным недостатком подобных систем является сложность структуры и матобеспечения процессоров, обусловленные необходимостью реализации сложных алгоритмов управления сетью, разбиения сообщений на пакеты, формирования заголовков пакетов, упаковкой пакетов, поиска маршрутов и т.д. B этих системах большое число переприемов, сложная обработка сообщений в . начальных и конечных пунктах приводит к значительным временам доставки сообщений потребителям, требует больших материальных затрат и влечет большие потери производительности каналов передачи дискретной информации, существенно загружаемых передачей различного рода служебной информации (заголовками пакетов, квитанциями на каждый пакет и т.д.).

В силу этих недостатков применение указанных технических решений оказы3 98 вается неоправданным в вычислительных системах реального времени, содержащих ЭВМ и большое число удаленных периферийных пунктов, в каждом из которых сосредоточено небольшое число терминалов, и имеющих преобладание потока сообщений между ЭВМ и герминалами (небольшой удельный вес потока информаций между терминалами), К таким системам относится: например, широкий класс систем массового обслуживания: системы разервирования мест на самолеты и поезда, системы гостиничного и туристического обслуживания, информационно-справочные системы и т.д.

В системах этого класса применяют сети обмена (каналы коллективного пользования - ККП), в которых имеется одна центральная и множество абонентских станций, соединенных последовательно с помощью каналов связи.

Весь обмен осуществляется через центральную станцию, которая формирует команды. опроса и управления абонентскими станциями.

ЦС выдает специальный код выдачи (код А), по .которому в сдвиговых регистрах AC происходит сдвиг адресов, которые последовательно принимают и фиксируются в ЦС. Как только код А будет дешифрован в сдвиговом регистре АС, регистр выключается из

0087 4 ключены соответственно к входу памяти, выходом соединенной с входом . сдвигового регистра, и третьему Вхо ду переключателя регистра, Вся система образует замкнутый контур-, подключенный через центральную станцию к ЭВМ. В каждой абонентской станции (АС) сдвиговый регистр с помощью переключателя регистра по командам центральной станции (ЦС) может быть либо включен в замкнутый контур, либо выключен из него путем замыкания выхода демодулятора и входа модулятора. Для определения АС, готовых передавать, ЦС передает в канал код опроса (код В), по которому все АС, имеющие информацию включают свои сдвиговые регистры и вводят в них свои адреса. После кода опроса

30.Наиболее близкой к предлагаемой по техн и че с кой сущности я вляет ся пет-. левая система последовательной пере- дачи данных, содержащая абонентские станции, каналы связи и центральную .станцию, линейный выход которой соответственно через первый канал связи подключен к входу первой абонентской станции, линейным выходом соединенный через второй канал связи с линейным входом второй абонентской станции и т,д., линейный выход последней по номеру абонентской станции соединен через последний по номеру канал связи с линейным входом центральной станции. Каждая абонентская станция включает в себя блоки согласования с входящим и исходящим каналами связи (модулятор и демодулятор), сдвиговый регистр, дешифратор, память, переключатель регистра и блок управления и коммутации, причем вход первого разряда сдвигового регистра соединен с выходом модулятора и первым входом переключателя регистра, второй вход и выход которого соответственно подключены к выходу старшего разряда сдвигового регистра и входу модулятора, выход сдвигового регистра через дешифратор подключен к первому входу блока управления и коммутации, первый и второ" выходы которого под35 ао

55 контура. Момент дешифрации кода АС в ЦС означает завершение цикла опроса. Далее ЦС обслуживает АС в некоторой последовательности, причем выбор

АС осуществляется выдачей специального кода (код С ), сопровождающего адрес АС .и признак приема или передачи. Во время приема информации от

АС центральная станция непрерывно посылает в систему код С. По окончании передачи АС выключает свой регистр и код С принимается центральной станцией, которая выдает затем полученное от АС сообщение в ЭБМ.

При передаче сообщения, полученного из ЭВМ и содержащего адрес терминала, ЦС. выдает код С, адрес АС и признак передачи, после чего выдает данные в АС, где это сообщение вводится в память. Далее блок управления и коммутации расшифровывает адрес терминала,.которому предназначена информация, и осуществляет коммутацию этого терминала с памятью и ввод сообщения в терминал $ 2).

Главные недостатки указанной системы состоят в низкой прЬпускной способности, обусловленной большим объемом служебной информации и наличием лишь одного направления обмена, в низкой надежности, так как обрыв петли s одной точке приводит к отка980

5 зу всей системы, и в ограниченных функциональных возможностях, не позволяющих использование отдельных каналов связи (даже при их малой нагрузке) другими терминалами, не,включенными в петлю. Кроме этого, к недостаткам этой системы следует отнести необходимость в специальном матобеспечении центральной станции и чувствительность матобеспечения системы к 10 увеличению числа терминалов на абонентских станциях и увеличению числа абонентских станций.

Цель изобретения - повышение пропускной способности и надежности си- l5 стемы.

Поставленная цель достигается тем, что в систему, содержащую М абонентских пунктов и каналы передачи дискретной информации, причем m-й або- 20 нентский пункт (m = 1, М) включает первую группу блоков сопряжения с абонентом, входы-выходы абонентской группы которых являются соответствующими входами-выходами m-й абонентской у5 группы системы, введены М+! группа устройств распределения сообщений,а m-й абонентский пункт дополнительно содержит блок трансляции сообщений, блоки коммутации направления обмена и вторую 50 группу блоков сопряжения с абонентом, причем -й вход-выход первой группы

s-го устройства распределения соо6щений m-й группы (1Е V; s = 1, и ) соединен с первым линейным входом35 выходом соответствующего блока коммутации направления обмена m-го абонентского пункта, второй линейный вход-выход которого подключен к j-му

40, входу-выходу первой группы q-го устройства,распределения сообщений

m-й группы (j g V <, q = 1, М„), а первый и второй абонентские входывыходы блока коммутации направления обмена — соответственно к первому и второму линейным входам-выходам соответствующего блока сопряжения с абонентом первой группы m-ro абонентского пункта, k-й вход-выход второй группы s-го устройства распределения сообщений m-й группы (kC V ; k Ф i)

50 соединен с линейным входом-выходом соответствующего блока сопряжения с абонентом второй группы m-го абонентского пункта, абонентский вход-выход которого является k-ым дополни55 тельным входом-выходом m-го абонентского пункта, входы-выходы третьей группы s-го и q-ro устройств распре087 6 деления сообщений m-й группы подключены соответственно к s-й и q-й группам входов-выходов блока трансляции,, сообщений m-го. абонентского пункта, линейный вход-выход s -го устройства распределения сообщений ш-й группы соединен через соответствующий канал передачи дискретной информации с линейным входом-выходом r-го устройства распределения сообщений и-й группы (г = 1, И„; и = 1, М; n g m), первая группа входов-выходов устройств распределения сообщений (М+1) -й группы является машинной группой входов-выходов системы, а вторая группа входов-выходов является (М+1)-й дополнительной абонентской группой входов-выходов системы.

S-e устройство распределения сообщений m-й группы содержит блок сопряжения с каналом, вход-выход которого является линейным входом-выходом устройства, блок дешифрации слу- жебных кодов и адресов, блоки комму- тации сигналов управления приемом и передачей, регистры приема и передачи, блок дешифрации служебных кодов, блок шифрации служебных кодов, блок контроля, блок опроса готовностей, блоки управления приемом и передачей, причем информационный выход блока сопряжения с каналом соединен с информационными входами регистра приема и блока дешифрации служебных кодов и адресов, адресный выход которого подключен к адресному входу блока коммутации сигналов управления приемом, группа линейных входов и выходов которого соединена с группой абонентских выходов и входов блока управления приемом, первая группа входов и выходов блока сопряжения с каналом подключена к гругпе линейных выходов и входов блока управления приемом, соединенного управляющими входами и синхронизирующими выходами с соответствующими выходами и входами синхронизации блока дешифрации служебных кодов и адресов, а выходом блокировки — с управляющим входом регистра приема, информационный вход блока сопряжения с каналом подключен к выходу регистра передачи, первым информационным входом соединенного с выходом блока шифрации служебных кодов, выход регистра передачи подключен ко входу блока дешифрации служебных кодов, соединенного выходами с первой группой управляющих входов

7 98оо блока управления передачей, и к информационному входу блока контроля, управляющие выходы и входы которого соответственно соединены со второй группой управляющих входов и первой,s группой управляющих выходов блока уп.равления передачей, вторая и третья группы управляющих выходов которого подключены к соответствующим управляю- щим входам регистра передачи и блока шифрации служебных кодов, адресный вход которого и адресный вход блока коммутации сигналов управления передачей соединены с адресным выходом блока опроса готовностей, управляющие входы и вьЬод которого соединены соответственно с выходом блокировки и входом приоритета блока управления передачей, а группа линейных входов и выходов соединена с группой абонентских выходов и входов блока управления передачей, входы и выходы управления приемом и входы и выходы управления передачей первой и второй групп блока сопряжения с каналом подключены соответственно к группам линейных выходов и входов блока управления приемом и блока управления передачей, выход регистра приема, первая группа gq синхронизирующих входов-выходов блока сопряжения с каналом и .р-й абонентский вход-выход блока коммутации сигналов управления (р = 1 Н ) об6т разуют р.-й выход входа-выхода устройства, а информационный вход регистра передачи, вторая группа синхронизирующих входов-выходов блока сопряжения с каналом, р-й вход блока опроса готовностей и р-абонентский 4О вход-выход блока коммутации сигналов управления передачей образуют р-й вход-входа-выхода устройства.

Блок сообщений трансляции m-го абонентского пункта содержит память и матрицы узлов фиксации состояния симплексного направления, состоящие из групп формирователей сигналов состояния, каждый из которых содержит синхронизаторы ввода и вывода, узлы формирования адреса ввода и вывода и узел формирования сигналов готовности, причем первые вход и выход и второй вход синхронизаторов ввода, перВЫВ ВхОд и -ВыхОД узлОВ фОрмирОВа ния сигналов готовности групп формирователей сигналов состояния s-й строки матрицы (s = 1, NP u s-й информационный вход памяти подключены

87 к s-й группе входов блока, а первые вход и выход и второй вход синхронизатора вывода и вторые вход и выход узла формирования сигналов готовности групп формирователей сигналов готовности q-го столбца матрицы (q = 1, Й„ ) и ц-й информацйонный выход памяти подключены к q-й группе выходов блока, вторые выходы и третьи входы синхронизаторов ввода и первые выходы узлов формирования адреса s-й строки подключены соответственно к s-м входам управления записью и адреса записи, вторые выходы и третьи входы синхронизаторов вывода и первые выходы узлов формирования адреса .вывода групп формирователей сигналов состояния q-го столбца матрицы подключены соответственно к q-м. входам управления считыванием и адреса считывания памяти, причем в каждом формирователе сигналов состояния третий, четвертый и пятый выходы и четвертый и пятый входы синхронизатора ввода соединены соответственно с первым и вторым входами узла формирования адреса ввода, третьим входом и третьим и четвертым выходами узла формирования сигналов готовности, четвертый и пятый входы, шестой выход и шестой и второй входы которого соединены соответственно с вторыми выходами узла формирования адреса ввода, вторым выходом и первым входом узла формирования адреса вывода, третьим выходом и четвертым входом синхронизатора вывода, четвертым и пятым выходами подключенного соответственно к второму и третьему входам узла фЬрмирования адреса вывода.

На фиг. 1 представлена блок-схема конкретного примера системы; на фиг. 2. - блок-схемы устройств распре-. деления сообщений и блока трансляции сообщений; на фиг. 3 и 4 - функциональные схемы блоков управления соответственно приемом и передачей устройства распределения сообщений; на

Фиг. 5 - функциональная схема формирователя сигналов состояния узла фиксации состояния симплексного направления.

Система (фиг. 1) в рассматриваемом примере содержит пять абонентских пунктов (АП) 1-, соединяемых между собой и с электронной вычислительной машиной (ЭВМ) 6 посредством каналов

j передачи дискретной информации и

9 980 устройств 8-14 распределения сообщений. К входам-выходам 15 основной и входам-выходам 16 дополнительной групп абонентских входов-выходов системы подключены соответственно абоненты 17, обменивающиеся сообщения» ми е ЭВМ 6 (абоненты ЭВМ), и дополнительные абоненты 18-2 1, осуществляющие обмен без участия ЭВМ 6. Система подключается к ЗВМ 6 входами-выходами10

22 машинной группы входов выходов.

Дополнительные абоненты системы -на стороне ЗВМ к системе через входывыходы 23 абонентской группы (на фиг. 1 на стороне ЭВМ показан только один дополнительный абонент - абонент 18) .

В состав абонентских пунктов 1-5 входят блоки .24 трансляции сообщений, блоки 25 коммутации направления об- 2о мена, блоки 26 сопряжения с абонентом и блоки 27 и 28 с дополнительными абонентами.

Канал 7, а также каналы 29, связывающие удаленные от абонентских 25 пунктов. абонентов в рассматриваемом примере системы представляют собой стандартный телефонный или телеграфный некоммутируемый дуплексный или полудуплексный канал связи, включаю- Зо щий физическую или уплотненную линию 30 связи, оканчивающуюся блоками 31 приема-передачи (модемами).

087 10 формации (байта) ив канала и чтения его абонентом. Блок 34 предназначен для дешифрации служебных кодов типа "Код начала сообщения" (КНС), "Конец блока", (КБ) "Конец текста" (КТ) и т.д. а также адреса позиции блока 35, на которую должны быть скоммутированы цепи передачи сигналов управления приемом.

На фиг. 2 представлены блок-схемы устройств 8-14 и блока 24 и, в частности, пример соединения устройств 11 и 13 через блок 24. Устройство 11 содержит блок 32 сопряжения с каналом, регистр 33 приема, блок 34 дешифрации

40 служебных кодов и адресов, блок 35 коммутации сигналов управления приемом, блок 36 управления приемом, регистр 37 передачи, блок 38 дешифрации кодов завершения, блок 39 шифрации

45 служебных кодов, блок 40 контроля, блок 41 опроса готовностей, блок 42 коммутации сигналов управления передачей, блок 43 управления передачей.

Блок 24 содержит узлы 44 и 45 фик50 сации состояния сиплексного направI ления, каждый из которых состоит из формирователей 46 сигналов состояния и памяти 47, представленной для простоты в виде совокупности независимых модулей 48 и 49 памяти, число которых равно числу узлов 44 и 45.

Регистр 33 приема служит для согласования скоростей ввода слова инБлок 36 управления приемом осу" ществляет прием первых двух служебных байтов поступающего сообщения (первый байт - КНС, второй байт — адрес позиции блока 35). Затем после установления соединения цепей управляющих сигналов приема блок-36 следует за пе- редачей сообщения от блока 32 абоненту и останавливает процесс.

На фиг. 3 приведена функциональная схема варианта реализации блока 36, содержащая счетчик 50, триггер 51 приема, элементы И 52-58, элементы .

ИЛИ 59-65, входы 66 и 67 и выходы 6870, входы 71-73 и выход 74, -управляющие входы 75 и выходы 76 синхронизации блока 34 и выход 77 блокировки записи s регистр 33. Регистр 33 передачи предназначен для согласования скоростей вывода байтов информации от вбонентов и выдачи их в канал. Блок 38 осуществляет шифрацию служебных кодов (например, КНС, КБ и т.д.) и адреса позиций блоков 41 и 42 перед выдачей текста сообщения в блок 32. Блок 41 представляет собой либо распределитель, совершающий опрос своих входов и останавливающийся при наличии запроса, либо блок приоритета и осуществляет выбор одного из абонентов среди запросивших согласно принятой дисциплины обслуживания (циклический перебор адресов, приоритетный выбор и т.п.). Адрес выбранного абонента выдается с адресного выхода блока 41 на адресный вход блока 42, выполняющего коммутацию цепей управления передачей блока 32 с аналогичными цепями выбранного абонента. Блок 40 осу-. ществляет контроль выдаваемого в блок

32 сообщения, а блок 43 осуществляет формирование принятого макета сообщения и слежения за передачей сообщения в канал. Функциональные схемы примера реализации блоков 40 и 43 показаны на фйг. 4 и содержат счетчик 78, триггеры 79-83, элементы И 84-99, элементы ИЛИ 100- 105, элемент НЕ 106, дешифратор 107 четности байта, одновиб11 9800 ратор 108 и элемент 109 задержки, входы 110, 111 и выходы 112, 113 абонентской группы блока 43, входы 114-116 и выход 117 линейной группы блока 43, .вход 118 нида приоритета и выход 119 бло- 5

З5 может быть дуплексным или полудуплекс45 назначен для трансляции сообщения с заданного входа-выхода одного" устрой- 5О кировки блока 43, входы 120 управления первой группы блока 43, управляющие выходы 121-123 первой группы, управляюи ие выходы 124 второй группы и управляющие выходы 125 и 126 третьей группы блока 43, входы 127 и 128 второй группы блока 43.

Блок 32 сопряжения с каналом предназначен для преобразования последовательного стыка блоков 31 s параллельный стык абонентов. Блок 32 осу-. ществляет также линейное управление каналом 7 и защиту информации, передаваемой в канал. Эта совокупность функций выполняется обычно стандартными устройствами защиты от ошибок. . Блоки 26 и 27 в данном случае являются стандартными блоками сопряжения терминалов абонентов с каналами связи. Блок 26 осуществляет сопряжение группы терминов, блок 27 выполняет сопряжение отдельного терминала.

Информационные вход и выход, входы и выходы синхронизации приема и передачи, а также одноименные наборы входов и выходов блоков 35; 41 и 42 составляют в совокупности один входвыход устройства 10 (8-14) концентрации и распределения сообщений. Режим работы входов-выходов устройства 10 ным в зависимости от типа используемого канала 7. Однако ниже считается, что каждый вход-выход составлен из пары симплексных выхода, включающего информационный выход, входы и выходы синхронизации приема и один набор входов и выходов блока 35, и входа, включающего информационный вход, входы и выходы синхронизации и одноименные наборы входов и выходов блока 41 и 42.

Блок 24 трансляции сообщений предства концентрации и распределения сообщений на заданный вход-выход другого (или того же самого). В частности, на фиг. 2 показано включение блока 24 для трансляции сообщений между входами-выходами устройств 11 и 13 абонентской станции 2. Информационные выход устройства 11 и вход устройства 13 соединены между собой

87 12 через модуль 48 памяти, так что в модуль 48 вводятся только те сообщения, которые должны быть выданы с первого, четвертого или восьмого выхо1 да устройства 11. Соответственно сообщение из модуля 48 может быть выдано только на второй, третий или шестой вход устройства 13. Модуль 49 памяти и узел 44 обеспечивают передачу сообщения в противоположном направлении: со второго, третьего или шестого выхода устройства 13 соответственно на первый, четвертый или восьмой входы устройства 11.На фиг.2 показана блок-схема блока

24 абонентской станции 2 для двух симплексных направлений, по которым совершается обмен сообщения между входами и выходами устройства 11 и соответствующими выходами и входами устройства 13.. Полная блок-схема блока 24 абонентской станции 2 в соответствии с фиг. 1 должна содержать шесть узлов 44 (45) фиксации состояния симплексного направления !по два для обмена между каждой парой устройств 10, 11 и 13). Число Формирователей 46, входящих в каждый узел 44 (45), зависит только от числа входов и выходов устройств 10, 11 и 13, составляющих данное симплексное направление. Например, если в системе (фиг. 1) абонент 20 абонентской станции 3 только передает данные абоненту 21 абонентской станции 5, то в этом случае формирователь 46 узла 44 (верхний на фиг. 2) может отсутствовать, поскольку передача сообщений от второго выхода устройства 13 на первый вход устройства ll не производится.

Управление процессом передачи сообщения с выходов устройства 11 на соответствующие входы устройства 13 осуществляют формирователи 46 узла

45, а в. противоположном направлении формирователи 46 узла 44. Формирователь 46 (фиг. 5} содержит синхронизаторы 129 и 130 ввода и вывода узла формирования,131 и t32 адреса ввода и адреса вывода и узел 133 формирования сигналов готовности, адресные выходы 134 и 135 записи и считывания, входы и выходы 136 и 137 управления записью и считыванием входа

138 и 139 и выход 140 управления передачей, входы 14l, 142 и выход 143 управления приемом, вход 144 и выход

145 синхронизации приема и выход 146

087 14 В рассматриваемом случае к седьмому выходу устройства 9 подключен блок

24, который осуществляет прием сообщения, выдачу запроса на еге передачу устройству 8, связанному каналом

7 с устройством 10. Передача в устройство l0 выполняется аналогично.

По дешифрации адреса устройство 10 коммутирует цепи приема через блок

25 на блок 26, который принимает сообщение из канала. Сообщение, полученное блоком 26, в точности соответствует сообщению, переданному из

ЗВМ 6, и .содержит адрес конкретного абонемента, которому это сообщение предназначено. Блок 26 принимает сообщение в свою .память, а затем выдает его s соответствующий терминал Я.

Аналогичным образом .сообщение то - му. же самому абоненту 17 может быть передано по второму направлению, т.е. через устройства 12, 9 и 11 через блоки 24 абонентских станций 4 и 3.

Обмен сообщениями между парами абонентов 18-19, 20-19 и 21-20 осуществляется также аналогично описанному. Указанные абоненты имеют одно выделенное направление обмена, закрытое для всех (кроме одного) абонентов системы, в том числе и от ЭВМ.

Система обеспечивает возможность радиального подключения к кольцу дополнительных абонентских станций например, АС 5), содержащих абоненты 17 ЭВМ и индивидуальные абоненты

20 и 21. Кроме того, на этой станции показаны каналы 29, с помощью которых может осуществляться связь ЭВМ 6 с другими абонентами или ЗВМ. Следует отметить, что в качестве абонентов системы ЭВМ могут подключаться на любых АС, При передаче сообщения от абонента ЭВИ (например, от одного из .абонентов 1.7 АС 2) сигнал запроса от абонента поступает в блок 26, который при наличии свободного исходящего направления обеспечивает коммутацию через блок 25 того же направления с седьмым входом устройств 1О или 11, которые затем осуществляют передачу сообщения от абонента B ЭВМ 6, причем работа устройств системы при передаче в ЗВМ выполняется так же, как и при передаче из ЭВМ 6.

Система имеет возможность обслуживать сообщения в двух режимах. В первом режиме абонент захватывает цепочку каналов до полной выдачи сооб13 980 запроса на передачу и вход 147 синхронизации передачи.

На схеме фиг. 5 также обозначены триггеры 148-151, регистры 152 и 153 хранения адреса зоны памяти, счетчики l54 и 155 адреса записи и считывания, регистры 156 и 157 хранения начального адреса, счетчик l58 сообщений, схема 159 сравнения, элементы

И 160-173,,элементы ИЛИ 174-177 и эле- 0 менты 178 и 179 задержки. На схеме (фиг. 5) не показаны некоммутируемые цепи и соответствующие элементы обработки сигналов синхронизации приема и передачи; не являющиеся в данном случае существенными.

Блок 28 (фиг. 1) осуществляет функ-. ции сопряжения двух каналов-передачи данных. Комплекс функций, который при этом требуется реализовать, может 70 быть выполнен одним узлом 45 (если один из каналов симплексный) или двумя узлами 45 (в случае дуплексных или полудуплексных каналов).

Система работает следующим образом 25

Пусть абоненты системы представляют собой видеотерминалы, с помощью которых в диалоговом режиме осуществляется обмен информацией, причем абоненты 17

1 осуществляют обмен сообщениями с 30

ЗВИ 6, а абоненты 18 и 19 АС 1, 20 и 19 АС 2, 21 АС 2 и 20 АС 5, 20 АС

3 и 21 АС 5 обмениваются сообщениями без участия ЭВМ 6. Особенность данНОЙ системы сОстоит. в тОм, что уст ройства 8-14 осуществляют временное асинхронное уплотнение каналов 7 на уровне сообщений. В результате сооб-. щение, полученное на некотором входе устройства, например 13, будет передано в канал 7 и выдано на одноименном выходе l6 устройства и наоборот.

Для передачи информации, например абоненту 17 АС 2, ЭВИ 6 выдает запрос на передачу на один из входов 22 уст- . ройства 8 (в данном случае на вход номер 7). Устройство 8 после определения возможности передачи по каналу 7 приформировывает к сообщению ЭВИ служебный код (KHC) и адрес входа (вход номер 7), по которому сообщение принимается, и передает это сообщение.в канал 7. Сообщение принимается устройством 9, которое, расшифровывая адрес, коммутирует цепи прие55 ма так, что первоначальное сообщение, выдаваемое ЭВМ 6, продолжает приниматься абонентом, подключенным к соответствующему входу устройства 9.

15 98008 щения, во втором сообщение передается ча ст я ми (блоками по стоя иной вели чины), Режим обслуживания устанавливается жестко и индивидуально для каждого входа-выхода устройств 8-14. В первом режиме предпочтительно обслуживать высокоскоростных абонентов, во втором - медленных абонентов.

Дисциплину выбора направления передачи регламентирует блок 25 комму- gg тации направления обмена. В простейшем случае блок 25 может представлять собой переключатель, разделяющий рабочее и резервное направление обмена. При исправном рабочем направлении блок 25 коммутирует вход-выход рабочего направления с соответствующим входом-выходом блока 26. В этом случае обмен по резервному направлению при исправном рабочем блокирован. 2О

При отказе рабочего направления блок

25 переключает вход-выход блока

26 на резервное направление.

Блок 25 может реализовывать и другие дисциплины обслуживания, например случайный выбор свободного направления, и т.п. Следует отметить, что в данном случае направления ввода сообщений в блок 26 и вывода из него могут проходить по разным трактам передачи, причем через блок 25 в предельном случае могут проходить одновременно четыре сообщения: два из блока 26 и два в блок 26.

Обмен сообщениями между парами абонентов 18-19, 20-19, 20-21 осуществляется аналогично описанному выше.

В процессе функционирования рассматриваемой системы устройство концентрации и распределения сообщений работает следующим образом (фиг. 2).

Пусть блок 32 представляет собой стандартное устройство защиты от ошибок, аналогичное описанному. Блок

32 имеет стандартный набор цепей сты- 4 ка управления приемом и передачей, со. ответственно блоки 36 и 43 имеют наборы цепей, достаточные для приема и передачи сообщений (фиг. 3 и 4) .

В исходном состоянии на выходе 74 блока 36 от элемента ИЛИ 63 в блок

32 поступает сигнал "Запрос байта".

При готовности начать передачу информации абоненту блок 32 выдает сигнал "Прием" на вход 73, байт информации на вход регистра 33 и сигнал

"Байт на шинах" на вход 74 блока 36.

По сигналу на входе 73 и дешифрации кода КНС (первого байта сообщения) 7 16 в блоке 34 через элемент И 53 формируется сигнал сброса счетчика 50, при переходе которого в нулевое состояние через элемент И 54 и элемент ИЛИ 63 с выхода 74 снимается сигнал. Это означает, что блок 32 имеет право выставить следующий байт сообщения. Блок 32 снимает сигнал на входе 71, по которому на счетчик 50 через элементы И 55 и

ИЛИ 61 выдается имгульс продвижения и восстанавливается сигнал на выходе

74. Появление вслед за этим сигнала на входе 71 сигнализирует о наличии на входе регистра 33 второго информационного байта, содержащего адрес выхода устройства., Дешифрованный в блоке 34 адрес поступает на адресный вход блока 35. Одновременно на выходе

69 блока 36 формируется сигнал ввода.

Блок 35 коммутирует входы 66 и 67 и выходы 68-70 с соответствующими выходами и входами абонентов. В результате на входах 66 и 67 блока 36 появляются сигналы, обозначающие готовность абонента принимать информацию.

Появление этих сигналов вызывает снятие сигнала на выходе 74 с помощью элементов И 52 и ИЛИ 63, при отсутствии которого снимается сигнал на входе 71. Это, в свою очередь, влечет выдачу через элемент И 57 второго импульса продвижения на счетчик 50, после переключения которого восстанавливается сигнал на выходе 74, а после появления сигнала на входе 71, 1 сопровождающего информационный байт, срабатывает триггер 51, коммутирующий на элементах ИЛИ 59 и 64 входы 66 и с выходами 74 и 70 соответственно и выдающий сигнал, разрешающий запись байтов информации в регистр 33.

Дальнейшая работа осуществляется между абонентом и .блоком 32 по непосредственно соединенным цепям управления приемом.

Завершение приема из канала осуществляется после передачи абоненту байта конца сообщения (КС) или байта конца блока (КБ). В гтом случае блок

34 дешифрует один из этих кодов и сбрасывает триггер 51 в- исходное состояние, что вызывает снятив сигнала на выходе 69 блока 36 и возврат блока

35 в исходное состояние. Сброс .триггера 51 может быть осуществлен также аварийно при снятии сигнала готовности абонента на выходе 69 или появлении аварии в,канале (появление сигнала на входе 72 вызывает снятие сигнала на выходе 69).

Таким образом, блок 36 осуществляет прием и дешифрацию двух первых байтов сообщения, управление коммутацией между блоком 32 и абонентами и выдачу абонентам сообщения, посылаемого ЭВМ.

Абоненты, имеющие информацию для tO передачи, выставляют свои запросы в блок 4 1, который согласно установленной дисциплины выбирает одного из абонентов и выдает адрес этого абонента в блоки 39 и 42, ко которому по- t5 спедний коммутирует цепи управления передачей 111-113 с соответствующими цепями абонентов.

При готовности принимать информацию канал выставляет сигналы, транс- го лируемые на входах 114 и 116 блока

32, совпадение которых с сигналом го- товности абонента на входе 110 блока

43 срабатывает триггер 79, блокирующий сигналом с выхода 119 блок 41, 25 после чего через .элемент И 87 на счетчик 78, находящийся в исходном состоянии, поступает импульс продвижения, а на регистр 37 через элементы И 84 и ИЛИ 101 с выхода 125 - сиг-зо нал записи информации из блока 39.

Блок 39 при наличии сигнала на первом выходе счетчика 78 формирует на своем выходе код КПС. После записи в регистр 37 дешифратор 107 блока 40 контролирует код, записанный s регистр 37. Если в коде, считанном с блока 39, обнаружена ошибка, то сигнал дешифратора, стробированный выходным сигналом элемента И 89, формируется элементом ИЛИ 105 как сигнал аварии. Если ошибки s коде нет, то по сигналу с выхода элемента И 92 срабатывает триггер 81, который через элемент ИЛИ 104 выдает сигнал "Байт на винах" на выход !17 блока 43..После считывания этого байта из регистра 37 блок 32 снимает сигнал на входе

116 блока 43, что вызывает возврат триггера 81 в исходное состояние и снятие сигнала на входе 116. Через элемент И 87 на вход продвижения счетчика 78 поступает второй импульс.

Одновременно сигналом на выходе 125

{через элементы И 84 и ИЛИ 101) раз55 решается запись кода, формируемого на выходе блока 39. Сигнал на втором выходе счетчика 78 стробирует блок

39, который при этом формирует адрес

l.7 980087 18 абонента, полученный с адресного выхода блока 41.

После контроля этого кода блоком

40,и-считывания его в блок 32, последний снимает сигнал на входе 116, вос- станавливая его после снятия сигнала на выходе 117. Восстановление сигнала на входе 116 вызывает переключение счетчика в третью позицию и переключение триггера 80 (через элемент И 90)<> который сигналом со своего единичного выхода открывает элемент И 94 для трансляции сигнала "Запрос байта" из блока 32 абоненту.

По получении этого сигнала абонент выставляет. первый информационный байт своего сообщения на вход регистра 37, сопровождая его сигналом "Байт на шинах" на входе 111 блока 43. Информаци- < онный байт сигналом на выходе 126 записывается в регистр 37, контролируется блоком 40. При обнаружении ошиб" ки в байте через, элемент И 96 срабаты" вает триггер 83, вызывая блокировку элемента И 85 и выдачу сигнала на выход 125 для записи в регистр 37 из блока 39 кода ошибки (КОШ). Если последующий контроль квалифицирует код в регистре 37 как правильный, стробом с выхода элемента И 93 переключается триггер 82, открывающий элемент И 95 для трансляции сигнала

"Байт на шинах" на выход 117, и сбрасывается триггер 83. При обнаружении ошибки в коде, считанном из блока

39, формируется сигнал аварии через элементы И 98 и ИЛИ 105.

Передача последующих байтов сооб щения осуществляется аналогичным образом: снимается сигнал на входе 116, затем снимается сигнал на выходе 117, появляется сигнал на входе 116 - выдается байт информации, сопровождаемый сигналом на выходе 117.

Если для данного абонента блок 41 сформировал сигнал на входе 118, обозначающий выход на передачу неприоритетного абонента, то после выдачи заданного количества байтов (например, шестнадцати) сигналам с выхода элемента И 88 сбрасывается триггер

80, после чего вырабатывается сигнал записи в регистр 37 кода с выхода блока 39. Этот код есть код "Конец блока" (КБ), соответствующий шестнадцатой позиции счетчика 78.

При дешифрации кода КТ s блоке

38 сигнал с выхода элемента ИЛИ 100 сбрасывает триггер 79, который сни980087

19 мает сигнал блокировки с блока 41 переводя его в исходное состояние.

Аналогичным образом завершается процесс передачи в канал для приоритетных абонентов. В этом случае 5 передача заканчивается по дешифрации кода КБ или кода КТ.

Формирователь 46 сигналов состояния блока 24 формально может считаться одним из типов абонентов си, стемы, а именно абонентом, подключаемым к транзитным вхЬдам и выходам устройств 8-14. Формирователь 46 работает следующим образом (фиг.. 5).

При поступлении на вход 142 сигнала Ввод", при наличии сигнала готовности на выходе элемента ИЛИ 176 срабатывает через эЛемент И 163 триггер

149, а затем через элемент И 161 триггер 148, с единичного выхода. которого 20 на выход 143 выдается сигнал "Запрос байта". Одновременно, по сигналу с единичного выхода триггера 149 производится запись адреса и открывается элемент И 164, разрешающий выдачу ад- 5 реса ячейки cooTBåòñòâóþùåãо модуля

49 памяти. Появление на информационном входе модуля 49 памяти байта сообщения сопровождается сигналом

"Байт на шинах" на входе 141, кото- 50 рый выдается в модуль 49 памяти с

J выхода 136 как команды записи. Ответный си гнал модуля 49, поступающий на вход 136 и сигнализирующий о завершении операции записи в ячейку, 35 адрес которой определен содержимым регистра 152 адреса зоны и счетчика

154. По этому сигналу, проходящему через элемент И 162, содержимое счетчика увеличивается на единицу и че- фо рез элеменг 179 задержки сбрасывается триггер 148. Снятие сигнала на входе 141 вызывает новое срабатывание триггера 148. Таким образом принимаются все байты сообщения вплоть до снятия сигнала на входе 142, вызывающего переключение в нулевое состояние триггера 149. Появление сигнала на нулевом выходе триггера 149 при наличии сигнала готовности вызы- 5g вает прохождения через элемент И 171 импульса "+1" в счетчик 158 сообщений.

В случае аварийного завершения ввода сигнала аварии с входа 144 че55 рез элемент И 170 поступает на элемент

ИЛИ 176, снимая сигнал готовности, и формирует сигнал записи в счетчик

154 содержимого регистра 156.

Вывод информаци из модуля 49 памяти инициируется ненулевым состоянием счетчика 158, с выхода которого сигнал "Запрос передачи" через элемент

ИЛИ 174 выдается на выход 146. Поступление сигнала "Вывод" на вход 138 означает, что формирователь 46 под— ключен к входу соответствующего устройства 8- 14 для вывода сообщения.

По этому сигналу взводится триггер

151, сигналом с единичного выхода которого в регистр 157 заносится содержимое счетчика 155, открывается элемент И 160 для выдачи адреса ячейки, указываемого значениями регистра

153 и счетчика 155. Появление сигнала

"Запрос байта" íà входе 139 вызывает выдачу с выхода 137 в модуль 49 памяти команды считывания. При получении сигнала по входу,137 из модуля памяти о завершении операции считывания сигналом с выхода элемента И 166 содержимое счетчика 155 увеличивается на единицу и через элемент И 165 включается триггер 150, с единичного выхода которого снимается сигнал "Байт на шинах" (выход 140).

Далее выдача каждого очередного байта осуществляется аналогично по сигналам на входе 139 и выходе 140.

При нормальном завершении вывода снятие сигнала на входе 138 и включение триггера 151 вызывают прохождение импульса ."-1" на счетчик 1.58 сообщений и уменьшение его содержимого на единицу. Если при этом счетчик 158 приходит в нулевое состояние, то появляется сигнал на его выходе, снимающий сигнал "Запрос передачи" на выходе 146.

Формирователь 46 обеспечивает одновременный ввод и вывод сообщения.

Адреса ячеек записи и считывания сравниваются на схеме 159 сравнения.

В ситуациях, когда счетчик t58 фиксирует наличие в памяти сообщений, появление сигнала на выходе схемы сравнения свидетельствует о переполнении памяти и вызывает блокировку переключения триггера 148 и соответственно задерживает выдачу сигнала на выход 143. Если длительность задержки сигнала на выходе 143 превысит допустимую задержку, вследствие чего нарушится синхронизация приема байтов сообщения, то блок 32 выдает сигнал на вход 144, по которому осуществляется аварийное завершение ввода.

Формула изобретения

21 9800

При работе системы в полудуплекснбм режиме сигналы "Прием" и "Передача", выдаваемые блоком 32, не могут выставляться одновременно, а при работе в дуплексном режиме — могут присутствовать одновременно. При этом в первом режиме в каждом канале 7 системы одновременно может передаваться одно сообщение, а во втором режиме два. Это позволяет существенно повы- 1о сить пропускную способность системы.

Кроме того, возможность подключения к системе дополнительных абонентов, попарно обменивающихся сообщени ями, а также абонентских станций вне 35 основного кольца обеспечивает повышение коэффициента использования каналов связи.

Система имеет существенно более высокие надежностные характеристики 26

Ilo сравнению с прототипом, так как отказ любого одного устройства или канала передачи дискретной информации не может вызвать отказа всей системы. В частности, отказ канала, 25 одного из устройств концентрации и распределения сообщений или блока трансляции сообщений вызывают только разрыв петли, причем после изоляции поврежденного участка абонента систе- зо мы могут продолжать обмен по одному из направлений.

Следует отметить, кроме того, что в системе могут быть исключены устройства концентрации и распределения сообщений нулевой группы, к которым не подключаются дополнительные абоненты. В этом случае функции устрой- . ства должны выполняться программой

ЭВИ.

1. Система для обмена информацией, содержащая М абонентских пунктов и каналы передачи дискретной информации, причем m-й абонентский пункт (m = 1, И) включает первую группу блоков сопряжения с абонентом, входы- 5 выходы абонентской группы которых являются соответствующими входами-выходами m-й абонентской группы системы, о т л и .ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения пропускной споСобно- 55 сти и надежности системы, в нее введены И+1 группа устройств распределения сообщений, а m-й абонентский

87 22 пункт дополнительно содержит блок трансляции сообщений, блоки коммутации направления обмена и вторую группу блоков сопряжения с абонентом, причем i-й вход-выход первой группы

s-го устройства распределения сообщений m-й группы! (i 6 Vq>, .s = 1, N ) соединен с первым линейным входомвыходом .соответствующего блока ком- . мутации направления обмена m-го абонентского пункта, второй линейный вход-выход которого подключен к j-му входу-выходу первой группы q-ro устройства.распределения сообщений m-й группы (j V>, q = 1, й„„), а первый и второй абонентские входы-выходы блока коммутации направления обменасоответственно к первому и второму линейным входам-выходам соответствующего блока сопряжения с абонентом первой группы m-го абонентского пункта, k-й вход-выход второй группы s-ro: устройства распределения сообщений

m-й группы,(ЯЧ „, .k Ф i) соединен с линейным входом-выходом соответствующего блока сопряжения с абонентом второй группы m-го абонентского пункта, абонентский вход-выход которого является k-м дополнительным входом-выходом m-го абонентского пункта, входы-выходы третьей группы

s-го и q-го устройств распределения сообщений m-й группы подключены соответственно к s-й и q-й группам входов и выходов блока трансляции сообщений

m-го абонентского пункта, линейный вход-выход s-го устройства распределения сообщений m-й группы соединеН через соответствующий канал передачи дискретной информации с линейным входом-выходом r-го устройства распределения сообщений и-й группы (r = 1, йи., n = 1, И; и g m), первая группа входов-выходов устройств распределения сообщений (М+1)-й группы является машинной группой входов-выходов системы, а вторая группа входоввыходов является (И+1)-й дополнительной абонентской группой входов-выходов системы.

2. Система по и. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что s-e устройство распределения сообщения m-й группы содержит блок сопряжения с каналом, вход-выход которого является линейным входом-выходом устройства, блок дешифрации служебных кодов и адресов, блоки коммутации сигналов

24 мирования сигналов готовности групп формирователей сигналов состояния

s-й строки матрицы (з = 1, Ng u

s-й информационный вход памяти подключены к s-й группе входов блока, а первые вход и выход и второй вход синхронизатора вывода и вторые вход и выход узла формирования сигналов готовности групп формирователей сигналов готовности q-го столбца матрицы (q = 1, Ng u q-й .информационный выход памяти подключены к q-й группе выходов блока, вторые выходы итретьи входы синхронизаторов ввода и первые выходы узлов формирования адреса s-й строки подключены соответственно к s-м входам управления записью и адреса записи, вторые выходы и третьи входы синхронизаторов вывода и первые выходы узлов формирования адреса вывода групп формирователей сигналов состояния q-го столбца матрицы подключены соответственно к

q-м входам управления считыванием и адреса считывания памяти, причем в каждом формирователе сигналов состояния третий, четвертый и пятый выходы и четвертый и пятый входы синхронизатора ввода соединены соответ98008 управления приемом и передачей, регистры приема и передачи, блок дешифрации служебных кодов, блок шифрации служебных кодов, блок контроля, блок опроса готовностей, блоки управления приемом и передачей, причем информационный выход блока со.пряжения с каналом соединен с информационными входами регистра приема и блока дешифрации служебных кодов и 1о адресов, адресный выход которого подключен к адресному входу блока коммутации сигналов управления приемом, группа линейных входов и выходов которого соединена с группой абонентских выходов и входов блока управления приемом, первая группа входов и выходов блока сопряжения с каналом подключена к группе линейных выходов и входов блока управления прие- 2о мом, соединенного управляющими входами и синхронизирующими выходами с соответствующими выходами и входами синхронизации блока дешифрации служебных кодов и адресов, а выхо- 25 дом блокировки - с управляющим входом регистра приема, информационный вход блока сопряжения с каналом подключен к выходу регистра передачи, первым информационным входом соединен-5В ного с выходом блока шифрации служебных кодов, выход регистра передачи подключен к входу блока дешифрации служебных кодов, соединенного выходами с первой группой управляющих вхо- 35 дов блока управления передачей, и к информационному входу блока контроля, управляющие выходы и входы которого соответственно соединены с второй группой управляющих входов и пер- 4 вой группой управляющих выходов блока управления передачей, вторая и третья группы управляющих выходов которого подключены к соответствующим управляющим входам регистра передачи и блока шифрации служебных кодов, адресный вход которого и адресный вход блока коммутации сигналов управления передачей соединены с адресным выхо, дом блока опроса готовностей, управляющие входы и выход которого соединены соответственно с выходом блокировки и входом приоритета блока управления передачей, а группа линейных входов и выходов соединена с группой

55 абонентских выходов и входов блока управления передачей, входы и выходы управления приемом и входы и выходы управления передачей первой и второй групп блока сопряжения с каналом подключены соответственно к группам линейных выходов и входов блока управления приемом и блока управления передачей, выход регистра приема, первая группа синхронизирующих входов. выходов блока сопряжения с каналом и р-й абонентский вход-выход блока коммутации сигналов управления (р =

V ) образуют„р-й выход входа-выхода устройства, а информационный вход регистра передачи, вторая группа синхронизирующих входов-выходов блока сопряжения с каналом, р-й вход блока опроса готовностей и р-й абонентский вход-выход блока .коммутации сигналов управления передачей образуют р-й вход входа-выхода устройства.

3. система по и. 3, о т л и ч аю щ а я с я тем, что блок сообщений трансляции m-го абонентского пункта содержит память и матрицы узлов фиксации состояния симплексного направления, состоящие из групп формирователей сигналов состояния, каждый из которых содержит синхронизаторы ввода и вывода, узлы формирования сигналов готовности, причем первые вход и выход и второй вход синхронизаторов ввода, первые вход и выход узлов фор9800

25 ственно с первым и вторым входами узла формирования адреса ввода, третьим входом и третьим и четвертым выходами узла формирования сигналов готовности, четвертый и пятый входы, шестой выход и шестой и второй входы которого соединены соответственно с вторыми выходами узла формирования адреса ввода, вторым выходом ,и первым входом узла формирования iO адреса вывода, третьим выходом и четвертым входом синхронизатора вывода, 87=

26 четвертым и шестым выходами подключенного соответственно к второму. и третьему входам узла формирования адреса вывода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Выставкин Я.П. Сети обмена информацией между ЭВМ. М., "Недра", 1975, гл. !1.

2. Патент CIHA У 3633166, кл. 340-172,5 1970 (прототип) .