Устройство для обмена информацией

Устройство для обмена информацией

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ, содержащее буферный регистр информации, первый вход-выход которого является информационным входомвыходом устройства, и М каналов, каждьщ из которьгх включает блок сопряжения, причем первые управляющие входы-выходы блоков сопряжения каналов соединены черезуправляющую щину между собой и с управляющим ВХОДОМ.-ВЫХОДОМ устройства, а вторые управляющие входы-выходы образуют группу управляющих входов-выходов устройства , отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, в него введены блок коммутации, а в каждый канал - блок, шифрации информационного слова, причем адресные входьг блока коммутации и блоков сопряжения и шифрации информационного слова каналов через адресную шину .соединены с адресным входом устройства, первые информационные входывыходы блоков сопряжения каналов, информационные входы блоков шифрации информационного слова каналов и блока коммутации через информационную шину соединены между собой и вторым входомвыходом буферного регистра информации, в i-м канале

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК зш б 06 F 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОР(. КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3528724/18-24 (22) 24.12.82 (46) 07.05.84. Бюл. № .17 (72) К. И. Диденко, А. Н. Конарев, В. С. Коновалов, А. Г. Перекрестов, А. А. Ручинский и А. К. Черепаха (71) Харьковское научно-производственное объединение по системам автоматизирован ного. управления (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 636603, кл. G 06 F 3/04, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹l 3491863/18-24, кл. G 06 F 3/04, 10.09.82 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА

ИНФОРМАЦИЕЙ, содержащее буферный регистр информации, первый вход-выход которого является информационным входомвыходом устройства, и М каналов, каждый из которых включает блок сопряжения, причем первые управляющие входы-выходы блоков сопряжения каналов соединены черезуправляющую шину между собой и с управляюшим входом;выходом устройства, а вторые управляющие входы-выходы образуют группу управляющих входов-выходов устройства, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, в него введены блок коммутации, а в каждый канал — блок шифрации информационного слова, причем адресные входы блока коммутации и блоков сопряжения и шифрации информационного слова каналов через адресную шину соединены с адресным входом устройства, пер вые информационные входывыходы блоков сопряжения каналов, информационные входы блоков шифрации информационного слова каналов и блока коммутации через информационную шину соединены между собой и вторым входомвыходом буферного регистра информации, в i -м канале (i =1, М) второй информаци-. онный вход-выход блока сопряжения соединен с информационным входом-выходом

„„SU„„1091151 А блока шифрации информационного слова и является 1 -м информационным входомвыходом из группы информационных входоввыходов устройства, первый и второй синхронизирующие входы блока шифрации управляющего слова соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходами блока сопряжения, управляющий вход блока коммутации соединен через управляющую шину с первым управляющим входом буферного регистра информации и управляющим входом-выходом устройства, а первый и второй выходы — соответственно с вторым управляющим входом буферного регистра информации и информационным входом-выходом устройства, причем блок сопряжения содержит два регистра, пять элементов И, два элемента ИЛИ, дешифратор адреса и два формирователя импульсов, причем вход дешифратора адреса соединен с адресным входом блока, а выход — с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, первый вход четвертого элемента И соединен с соответствующей шиной ардесного входа блока и через первый элемент НЕ с первым входом пятого элемента И выход четвертого элемента И соединен с входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, входом второго формирователя импульсов, первым управляющим выходом блока и через второй элемент

НЕ с вторым входом третьего элемента И, выход первого элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и стробирующему входу первого регистра, выход пятого элемента И подключен к стробирующему входу второго регистра и первому входу второго элемента ИЛИ, вторым входом соединенного с выходом второго. формирователя импульсов и вторым управляющим выходом блока, вторые входы первого.. и второго элементов И и выход третьего элемента И образуют первый управляющий вход-выход блока, выходы первого и второго

1091151 элементов ИЛИ и третий вход третьего элемента И образуют второй управляющий вход-выход блока, вторые входы четвертого и пятого элементов И соединены с выходом второго элемента И, информационный выход первого регистра и вход второго регистра соединены с первым информационным входом-выходом блока, а информационные вход первого регистра и выход второго регистра соединены с вторым информационным входом-выходом блока.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок шифрации информационного слова содержит коммутатор, два регистра и два элемента задержки, причем информацион1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в различных системах автоматического управления, где решается задача логического управления технологическими агрегатами и установками по заданной программе или в соответствии со значениями логических функций, характеризующих состояние управляемого объекта.

Известно устройство для обмена, содержащее регистры, блок управления, блок

10 формирования сигналов группового управления, операционные блоки, дешифраторы и коммутаторы (1) .

Недостатком устройства является низкая производительность, так как оно допускает обмен только многоразрядными словами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для обмена информацией между ЦВМ и внешними устройствами, содержащее группу каналов обмена, каждый из которых содержит блок подготовки канала, блок обработки запросов, блок управления, блок селекции внешних запросов, счетчик слов и счетчик текущего адреса, регистр информации, вход и выход которого соединены соответственно с первыми информационными входом и выходом устройства, блок синхронизации, входы которого подключены к синхронизирую- щим входам устройства, шифратора команд и Каналов обмена, а выход — через шину синхронизации с входами синхронизации каналов обмена, выходы шифратора команд и командные выходы каналов обмена подключены через шину команд к выходу команд устройства, выходы опроса каналов соединены через шифратор опросов с выходом опроса устройства, а входы запроса ный, адресный и стробирующий входы коммутатора соединены соответственно с адресным,информационным и вторым синхронизирующим входами блока, группа выходов — с соответствующими установочными входами разрядов первого регистра, стробирующий вход которого соединен через первый элемент задержки с первым синхронизирующим входом блока, а информационный выход — с информационным входом второго регистра, стробирующий вход которого соединен через второй элемент задержки с вторым синхронизирующим входом блока, информационные вход первого регистра и выход второго регистра соединены с информационным входом-выходом блока. и признака направления передачи — с группами входов запроса и управления устройства. Блок селекции внешних запросов канала обмена содержит два элемента И, элемент

HE и элемент задержки. Блок обработки запросов канала обмена содержит четыре триггера,три элемента И и элемент HE.

Блок управления канала обмена содержит четыре элемента И, элемент ИЛИ и элемент

НЕ. Блок подготовки канала содержит два триггера и три элемента И. Блок синхронизации устройства содержит группу элементов И, генератор, триггер, счетчик, распределитель импульсов, два элемента И-ИЛИ и элемент ИЛИ 12).

Недостатки данного устройства состоят в больших аппаратурных затратах и ограниченных функциональных возможностях, сниI жающих производительность технологической системы при бытовых обменах.

Цель изобретения — сокращение аппаратурных затрат и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обмена информацией, со-. держащее буферный регистр информации, первый вход-выход которого является информационным входом-выходом устройства, и М каналов, каждый из которых включает блок сопряжения, причем первые управляющие входы-выходы блоков сопряжения каналов соединены через управляющую шину между собой и с управляющим входом-выхо.дом устройства, а вторые управляющие входы-выходы образуют группу управляющих входов-выходов устройства, введены блок ком мута ции, а в кажды и канал — блок шифрации информационного слова, причем адресные входы блока коммутации и блоков

1091151

3 сопряжения и шифрации информационного слова каналов через адресную шину соединены с адресным входом устройства, первые информационные входы-выходы блоков сопряжения каналов, информационные входы блоков шифрации информационного слова каналов и блока коммутации через информационную шину соединены между собой и вторым входом-выходом буферного регистра информации, в i-м канале (i=1, М) второй информационный вход-выход блока сопряжения соединен с информационным входом-выходом блока шифрации информационного слова и является i-м информационным входом-выходом из группы информационных входов-выходов устройства, первый и второй син хронизирующие входы блока шифрации управляющего слова соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходами блока сопряжения, управляющий вход блока коммутации соединен через управляющую шину с первым управляющим входом буферного регистра информации и управляющим входом-выходом устройства, а первый и второй выходы — соответственно с вторым управляющим входом буферного регистра информации и информационным входом-выходом устройства, причем блок сопряжения содержит два регистра, пять элементов И, два элемента ИЛИ1 дешифратор адреса и два формирователя импульсов, причем вход дешифратора адреса соединен с адресным входом блока, а выход-с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, первый вход четвертого элемента И соединен с соответствующей шиной адресного входа блока и через первый элемент НЕ с первым входом пятого элемента И, выход четвертого элемента И соединен с входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, входом второго форЖ рователя импульсов, первым управляющим выходом блока и через второй элемент

НЕ с вторым входом третьего элемента И, выход первого элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и стробирующему входу первого регистра, выход пятого элемента И подключен к стробирующему входу второго регистра и первому входу второго элемента ИЛИ, вторым входом соединенного с выходом второго формирователя импульсов и вторым управляющим выходом блока, вторые входы первого и второго элементов И и выход третьего элемента И образуют первый управляющий вход-выход блока, выходы первого и второго элементов ИЛИ и третий вход третьего элемента И образуют второй управляющий вход-выход блока, вторые входы четвертого и пятого элементов И соединены с выходом второго элемента И, информационные выход первого регистра и вход второго регистра

Соединены с первым информационным входом-выходом блока, а информационные вход

4 первого регистра и выход второго регистра соединены с вторым информационным входом-выходом блока.

Блок шифрации информационного слова содержит коммутатор, два регистра и два

5 элемента задержки, причем информационный, адресный и стробирующий входы коммутатора соединены соответственно с адресным, информационным и вторым синхронизирующим входами блока, группа выходов-с соответствующими установочными входами разрядов первого регистра, стробирующий вход которого соединен через первый элемент задержки с первым синхронизирующим входом блока, а информационный выход— с информационным входом второго. регистра, стробирующий вход которого соединен через второй элемент задержки с вторым синхронизирующим входом блока, информационные вход первого регистра и выход второго регистра соединены с информационным входом-выходом блока.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — 4 временные диаграммы его работы.

Устройство (фиг. 1) содержит буферный регистр 1 информации, блок 2 коммутации, а в каждом канале обмена блок 3 сопряжения и блок 4 шифрации информационного слова, управляющую 5 и адресную 6 шины, шину 7 информационного входа-выхода устройства.

Буферный регистр 1 информации состоит из регистров 8 и 9 и элемента И 10. Блок 2 коммутации содержит элемент И 11; коммутатор 12 и элемент НЕ 13. Блок 3 сопряжения каждого канала состоит из второго 14 и первого 15 регистров, элементов И 16 — 20, дешифратора 21 адреса, второго и первого элементов НЕ 22 и 23, формирователей 24 и 25 импульсов и элементов ИЛИ 26 и 27.

Блок 4 шифрации информационного слова каждого канала содержит коммутатор 28, регистры 29 и 30 и элементы 31 и 32 задержки.

Шинами 5 — 7 устройство подключается к управляющей вычислительной машине (УВМ), а шинами 33 и, 34 вторых информационного и управляющего входов-выходов к соответствующим внешним устройствам (ВУ) .

Устройство работает следующим образом.

В начале цикла обмена УВМ выдает на управляющую шину 5 управления команду, определяющую направление передачи информации; на адресную шину 6 адрес (фиг..2а — 4а). BY, с которым будет производиться обмен, признак формата обмена— логический нуль для обмена многозарядным словом фиксированной длины или логическую единицу и номер разряда в слове, если обмен будет производиться отдельным битом;

109115i

5 на шину 7 информационное слово или отдельный бит (фиг. 26 и 46).

В блоке 3, соответствующем выставленному адресу, код адреса опознается дешифратором 21. В результате на его выходе появляется логическая единица, которая поступает на входы элементов И 16 — 18.

Признак формата обмена поступает на вход элемента И 19 и через элемент НЕ 23 на вход элемента И 20. При этом в случае обмена словом на выходе элемента И 19 устанавливается логический нуль, а на выходе элемента И 20 — логическая единица, при обмене битом — наоборот.

Код номера разряда бита в слове поступает на адресные входы коммутатора 12 и коммутатора 28.

При передаче информации из УВМ в ВУ команда (фиг. 2в и 4в) поступает на стробирующий вход регистра 8, разрешая прохождение информации через него, а в блоке 3 на второй вход элемента И 17 и с его выхода на входы элементов И 19 и 20.

При обмене словом на выходе элемента

И 20 будет логическая единица, которая поступает на стробирующий вход регистра 14 и через элемент ИЛИ 27 в BY. Для BY она является командой к приему информации от УВМ, а для регистра 14 — разрешением прохождения информации через него. В результате слово из УВМ по шине 7 через регистры 8 и 14 проходит в ВУ. Прием слова

ВУ подтверждает сигналом «Ответ» (фиг. 2Г) который через элемент И 18 проходит в УВМ

При обмене битом логическая единица будет на выходе элемента И 19. По ней происходит запуск формирователя 24, длительность выходного сигнала которого выбирается в зависимости от времени реакции

BY на команду выдачи им информации. С выхода формирователя 24 сигнал (фиг. 4г) поступает через элемент ИЛИ 26 в BY, через элемент 31 задержки на стробирующий вход регистра 29 блока 4 и через элемент НЕ 22 на второй вход элемента И 18. По этому сигналу BY выдает слово состояния (фиг. 4д) в регистр 29; регистр 29 принимает это слово, а элемент И 18 блокирует прохождение из

BY в УВМ сигнала «Ответ» (фиг. 4ж, пунктиром).

Время задержки элементом 31 задержки выбирается в зависимости от времени переходных процессов установления данной команды в BY.

По окончании действия сигнала на выходе формирователя 24 сним ается блокировка с элемента И 18 и запускается форм ирователь 25, длительность выходного сигнала которого выбирается в зависимости от времени реакции ВУ на команду приема им информации. С выхода формирователя 25 сигнал (фиг. 4в) поступает через элемент

ИЛИ 27 в BY, непосредственно на стробирующий вход коммутатора 28 и через эле40

При обмене отдельным битом на выходе элемента И 11 будет логическая единица.

Поступая на стробирующий вход коммутатора 12, она разрешает его работу, а через элемент НЕ 13 и элемент И 10 блокирует регистр 9. После этого коммутатор 12 из поступившего через регистр 15 информационного слова выбирает один бит по номеру (адресу) его в слове и выдает на свой одноразрядный выход, с которого выбранный бит поступает на фиксированный разряд шины 7 и по ней в УВМ. Выдачу слова или бита BY сопровождает сигналом «Ответ» (фиг. Зг). На этом цикл обмена по передаче слова или бита из BY в УВМ заканчивается.

Таким образом, устройство при меньших аппаратурных затратах по сравнению с прототипом осуществляет обмен информацией многоразрядными словами и отдельными битами. мент 32 задержки на стробирующий вход регистра 30.

По этому сигналу коммутатор 28 выдает бит с фиксированного разряда шины 7 в указанный по шине 6 номер разряда регистра 29, который соответствует логическому значению бита. Для этого младший разряд входа коммутатора 28 соединен с информационной шиной устройства, в результате чего в коммутаторе 28 для каждого логи10 ческого значения бита устанавливается парафазный выход.

По окончании выдержки, длительность которой выбирается в зависимости от времени переходных процессов в коммутаторе 28 и регистре 29, сигнал с выхода элемента 32 задержки поступает на стробирующий вход регистра 30, разрешая прохождение слова с измененным битом из регистра 29 в BY.

Прием измененного слова BY подтверждает сигналом «Ответ» (фиг. 4ж), который через элемент И 18 по шине 5 поступает в УВМ.

На этом цикл обмена по передаче слова или бита из УВМ в BY заканчивается.

При передаче информации из BY в УВМ команда (фиг. 36) из УВМ поступает на первый вход элемента И 10, на первый вход элемента И 11, на второй вход которого подается признак формата обмена, и на второй вход элемента И 16. На выходе элемента И 16 в этом случае будет логическая единица. Поступая через элемент ИЛИ 26 в BY, она является для него командой выдачи информации, а поступая на стробирующий вход регистра 15, разрешает прохождение через него информации из BY, При обмене словом на выходе элемента

И И будет логический нуль. Поступая на стробирующий вход коммутатора 12, он блокирует прохождение слова через него, а поступая через элемент НЕ 13 на второй вход элемента И 10, разрешает прохождение слова (фиг. Зв) с регистра 15 через регистр 9 по шине 7 в УВМ.

1091151

1091151

Фиг. Я иг. 4

Составитель В. Вертлиб

Редактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Заказ 2527 45 Тираж 599 Подписное

ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4