Устройство для обмена информацией

 

Изобретение относится к вычислительной технике, а конкретнее к цифровым системам обмена информацией. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет увеличения максимально допустимого удаления абонента. Устройство содержит блок памяти, блок управления обменом, блок сопряжения, блок задержки , блок управления имитатором и имитатор ответных сигналов. Введение в устройство четырех последних блоков позволило сократить время выработки ответных сигналов канала на запросы абонента и за счет эт}ого увеличить длину линии связи абонент - канал при заданном быстродействии (период следования данных). Ответные сигналы канала, подтверждающие обработку запроса абонента, вырабатываются имитатором ответных сигналов, что уменьшает время выработки ответного сигнала (время обработки запроса ) . Размещение имитатора ближе к абоненту на линии связи абонент - канал также позволяет сократить время выработки ответного сигнала канала за счет эффективного уменьшения длины линии связи для ответного сигнала . 2 з.п. ф-лы, 6 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК

А1 (51) 4 G 06 Г 13/00

m лк с,.;q

Р1" < -"

1 ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3882623/24-24 (22) 09.04.85 (46) 15.05.87. Бюл. Ф 18 (72) Б.Л.Золотаревский и А.М.Шафран (53) 681.3(088.8) (56).EC 3BN. Интерфейс ввода-вывода. г

Параметры, схемы и конструкции электронных связей, ОСТ 4Г.0.304, 001-72.

Авторское свидетельство СССР

Р 1149239, кл. G 08 F 13/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, а конкретнее к цифровым системам обмена информацией.

Цель изобретения — расширение области применения устройства эа счет увеличения максимально допустимого удаления абонента. Устройствб содержит блок памяти, блок управления обменом, блок сопряжения, блок заi»iSU<»> 11() 2 держки, блок управления имитатором и имитатор ответных сигналов. Введе ние в устройство четырех последних блоков позволило сократить время выработки ответных сигналов канала на запросы абонента и за счет эвого увеличить длину линии связи абонентканал при заданном быстродействии (период следования данных) ° Ответные сигналы канала, подтверждающие обработку запроса абонента, вырабатываются имитатором ответных сигналов, что уменьшает время выработки ответного сигнала (время обработки запроса). Размещение имитатора ближе к абоненту на линии связи абонент— канал также позволяет сократить время выработки ответного сигнала канала за счет эффективного уменьшения длины линии связи для ответного сигнала. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

8 2 ла ИНФ-А устройства, второй 30 и третий 31 выходы блока сопряжения (с:".гналы конца обмена и сброса), вход 32 сигнала ДАН-А устройства.

На фиг ° 2 обозначены регистр 33 приема от абонента (РСАП), буферный регистр записи в блок 1 — БЗП 34, буферный регистр чтения из блока 1

БЧТ 35, регистр 36 выдачи абоненту (РСАВ), регистр 37 маски прерывания, триггер 38 фиксации импульса сопровождения (ФРИ), триггер 39 синхронизации импульса сопровождения (ТС), триггер 40 запроса (T3C), элементы

ИЛИ 41-43, счетчик 44 задержки фронта импульса сопровождения (Сч ЗФ), счетчик 45 формирования адреса обращения к блоку 1, счетчик 46 формирования сигнала конца обмена, элементы И 47-51, регистр 52 сигналов управления (РСУ), регистр 53 командного. слова обмена (PKCO).

На фиг ° 3 обозначены регистр 54 команды, триггеры 55 адреса, триггеры 56 кода операции, дешифратор 57 операций, коммутационное поле 58 адресов прерываний, три коммутатора 5961 адресов, счетчик 62 команд, арифметико-логический узел 63, две схемы 64 и 65 приоритетов, элементы

ИЛИ 66 и 67, генератор 68 синхросигналов.

На фиг. 4 обозначены триггер 69, элемент И 70„ коммутатор 71. Индексы при названиях сигналов на фиг.5 и 6 обозначают: а — сигнал на входных (выходных) контактах абонента; к— сигнал на входных (выходных) контактах канала.

Устройство работает следующим образом.

Блок 2 работает так, что запросы от абонентов к блоку 1 имеют высший приоритет, что обеспечивается с помощью третьего коммутатора 61 адреса, приоритетных схем 64 и 65, коммутаторов записи и чтения 66 и 67.

При передаче данных от канала к абоненту первый байт данных поступает на выходные шины канала до появления первого запроса от абонента и по каждому i-му запросу от абонента в ВУ принимается байт данных, прочитанный из блока 1 канала по 1-1-му запросу (i=0„1,,и). Правильное относительное расположение во времени. запросов и байтов данных, разнесенных в разные такты обмена, обеспечивается блоком 4 задержки.

1 131082

Изобретение относится k вычислительной технике, а именно к цифровым системам обмена информацией.

Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет увеличения максимально допустимого удаления абонента.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2— пример реализации блока сопряжения; ® на фиг. 3 - пример реализации блока управления обменом; на фиг. 4 — вариант реализации узла задержки; на фиг. 5 — временная диаграмма взаимодействующих сигналов для случая передачи данных от канала к абоненту, когда увеличение длины линии связи достигается только за счет сокращения времени обработки запросов абонента в канале; на фиг. 6 — временная диаграм-20 ма для случая, когда увеличение длины линии связи достигается как за счет сокращения длины пробега запросов абонента и ответных сигналов канала, так и за счет сокращения времени их обработки в канале.

Временные диаграммы иллюстрируют примеры работы предложенного технического решения с конкретным быстродействующим внешним устройством — 30

100-Мбайтным накопителем на магнитных дисках и его УВУ типа ЕС-5566.

На фиг. 1 обозначены блок 1 памяти, блок 2 управления обменом, блок 3 сопряжения, блок 4 задержки„ блок 5 35 управления имитатором, имитатор б ответных сигналов, два триггера 7 и 8, два элемента НЕ 9 и 10, четыре элемента И 11 — 14„ элемент ИЛИ 15, трехвходовый элемент ИЛИ 16, входы 17 40 группы блока памяти (сигналы обращения к блоку 1), двунаправленная информационная шина 18, входы 19 группы блока управления обменом (сигналы . адреса, запросов и прерывания), входы 45

20 группы блока сопряжения (сигналы разрешения приема и синхронизации), первый 21 и второй 22 выходы блока 2 (сигналы ИНФ-К и УПР-К, вырабатываемые программно), вход 23 блока за- 50 держки (вход импульса сопровождения данных абонента), группа входов 24 блока. задержки (сигналы управления задержкой), выход 25 блока задержки (задержанный импульс сопровождения 55 данных абонента),:информационные входы-выходы 26 устройства, выход 27 и вход 28 сигналов управления и идентификации устройства, вход 29 сигна3 13108

При передаче данных dT абонента к каналу сохраняется естественная связь между запросами и байтами передаваемых данных, т.е ° i-му запросу соответствует передача i-го байта.

Рассмотрим процесс передачи данных от канала к абоненту, когда абонентом является УВУ EC-5566 с накопителем на магнитных дисках (BY)

EC-5066. В соответствии с этим взаи- 10 модействие в системе происходит по алгоритму FC ЭВМ. В конце фазы начальной выборки до прихода первого запроса абонента на выдачу данных по программе блока 2 управления из блока 1 передается начальная информация для предстоящего обмена: через

РСУ по ликии 3 1 устанавливаются в

"О" .триггера 7 и 8, в регистр 53 засыпается командное слово обмена, 20 в счетчик 45 — начальный адрес ЗУ, в счетчик 46 — код числа обменов, а в регистр БУТ вЂ” начальный (нулевой) байт выдаваемого массива данных.

Командное слово обмена с абокен- 25 том состоит из нескольких полей. Поле

"Зад. 1" управляет работой блока 4 задержки, поле "Зад. 2" — счетчиком

44, а поле "Ввод-вывод" — записью и чтением в блок 1 (остальные поля 30 на фиг. 2 не обозначены). На следующем шаге программы в РСУ взводится разряд, предназначенный для фиксации запроса абонента ИНФ-А. При этом инициируется передача подготовленного байта данных из БЧТ в. PCAB и попадание его на выходные шины данных . (ШИН-К) ° Одновременно в БЧТ передается следующий (первый) байт массива данных и автоматически модифицируют- 40 ся состояния счетчиков адресов 45 и числа обменов 46. После этого начи нается фаза передачи данных.

Первый запрос абонента ИНФ-А через элементы И 11 и ИЛИ 15 имитатора 6 45 возвращается к абоненту в качестве ответного сигнала канала ИНФ-К и обеспечивает прием с ШИН-К в УВУ нулевого байта данных. Этот же ИНФ-А поступает по линии 29 в блок 3 сопря-50 жения и взводит соответствующий разряд регистра РСУ 52. Выходной сигнал разряда ИНФ-А РСУ через KIVi 42 поступает на счетчик 44 задержки (в рассматриваемом примере быстродействующего 55 абонента заданная задержка счетчика равна нулю), а с его выхода — на схему синхронизации, образованную триггерами 38, 39 и элементом И 50. Син28 4 хрониэированный сигнал с выхода триггера ТС 39 взводит триггер 40 запроса на котором формируется запрос к блоку 1. В рассматриваемом примере (передача данных к абоненту) запрос, пройдя через элемент И 49, инициирует передачу из БЧТ в PCAB 36 первого байта данных и чтение из блока 1 в

БЧТ второго байта данных. Указанный процесс повторяется с появлением каждого нового загроса абонента. При этом запросы ДАН-А возвращаются к абоненту в качестве ответного сигнала ДАН-К, пройдя через находящийся в имитаторе 6 элемент И 14, и обеспечивают прием с ШИН-К в УВУ состветствующегo байта данных. Запрос

ДАН-А, поступая по линии 32 в блок

3 сопряжения, взводит соответствующий разряд регистра РСУ 52, выходной сигнал которого (ДАН-А) попадает на элемент ИЛИ 42. Далее процесс развивается так же, как и от ИНФ-А.

Для обеспечения правильного относительного расположения во времени запросов и байтов данных на ШИН-К предусмотрена задержка стробов приема в РСАВ 36 относительно запросов абонента. Указанная задержка вводится в цепь, в которой строб приема в РСАВ в блоке 4 задержки формируется из выходного сигнала счетчика

44 (выходной сигнал счетчика 44 в данном случае повторяет запрос абонента). Величина задержки задается в поле "Зад. 1" командного слова обмена 53. Сигналы .ТС, СИ и СИС на линии 23 являются вспомогательными при реализации блока задержки по варианту, показанному на фиг. 4. Выбор величины задержки определяется условиями эксплуатации устройства.

В процессе передачи данных происходит модификация состояний счетчика 46, который пересчитывает запросы абонента. После выполнения заданного числа обменов на выходе счетчика

46 вырабатывается сигнал конца обмена, который по линии 30 поступает в блок 5 управления имитатором на информационные входы триггеров 7 и 8.

Первым после этого момента сигналом запроса ИНФ-А или ДАН-А устанавливается в единицу соответствующий триггер 8 или 7, перенося разрешение соответственно с элемента И 14 на элемент И 13 или с элемента И 11 на элемент И 12. Следующий сигнал запроса проходит через получивший разрешение

5 13108 элемент И 12 или 13 на элемент ИЛИ 16, возвращаясь к абоненту в качестве сигнала УПР-К. Сигналы ИНФ-К и ДАН-К при этом не вырабатываются, что соответствует протоколу обмена. 5

Сигналы ИНФ вЂ” К и, УПР-К инициируются сигналами на линиях 21 и 22, которые вырабатываются по программе управляющего процессора в других фазах и режимах обмена, предусмотренных ин- 10 терфейсом.

При передаче данных от абонента к каналу байты данных на ШИН-А 26, сопровождаемые сигналами ИНФ-А (ДАН-А) на линии 29 (32), поступают f5 в блок 3, где принимаются в РСАП 33 по сигналу с выхода счетчика 44. При этом заданная задержка в счетчике 44 .равна нулю, так как мы рассматриваем работу с абонентом, не требующим по 20 своей временной диаграмме смещения импульса сопровождения.

Сигналом ТС с выхода синхронизирующей схемы, прошедшим через элемент И 48, синхронно с внутренней рабочей частотой устройства информация из РСАД переписывается в БЗП 34.

Затем происходит выработка запроса к блоку 1 таким путем, как было описано выше, за исключением того, что 30 под управлением поля "Ввод-вывод"

РКСО 53 запрос на запись в. блок проходит через элемент И 51 °

Работа счетчиков адресов 45 и чис- . ла обменов 46 и выработка ответных сигналов ИНФ-К ДАН-К и УПР-К происходит так же, как при передаче в сторону абонента.

Рассматриваемый протокол обмена (интерфейса ЕС ЭВМ) предусматривает дуппексный характер обмена служебными сигналами, т.е. запросы (идентификаторы и сигналы управления) сохра-. няются на линиях связи до появления соответствующих ответных сигналов.

Вследствие этого длительность служебных сигналов зависит.от времени задержки распространения и обработки взаимодействующих сигналов,т.е. в част.ности, и от расстояния между абонен,том и каналом.

Минимально допустимый период следования запросов (например, ИНФ-А) можно оценить по следующей формуле:

55 г„,„=с ygz+tц„„+а к „+2ЬЯ, (1) где t, — время обработки запроса в УВУ;

28 6 время обработки запроса в канале,"

I задержка в канале для компенсации разбросов отдельных разрядов;

L — длина пинии связи; о — посонная задержка сигнала э линии связи.

Очевидно, что период следования данных Т не должен быть меньше tùä„.

Следовательно, для каждого значения периода следования данных, т.е. для заданного. быстродействия, максимальная длина линии. связи между абонентом и каналом может быть оценена по формуле (Т-tirade к и < YSY

L (2) монс 2g

Предложенное техническое решение (применение имитатора ответных сигналов канала) позволяет переписать формулу. (2) в виде

Т- вмиг tyay

L (3) макс где г.„, — задержка сигналов в имитаторе ответных сигналов;

С вЂ” коэффициент, учитывающий относительное положение имитатора на линии связи абонент — канал.

L(<-ð

С=-- — —, (4)

1агде Lä — длина линии абонент — имитатору

Lä — длина линии связи абонент— канал.

-Таким образом, изобретение позволяет значительно увеличить максимальную длину линии связи абонент— канал за счет сокращения времени обработки сигналов в канале (t и ((I

Имиг (

Формула изобретения

1.,Устройство для обмена информацией, содержащее соединенные между собой двунаправленной информационной шиной блок памяти, блок управления обменом и блок сопряжения, выходы первой группы блока упразления обменом соединены с входами группы блока памяти, выходы первой группы блока сопряжения соединены с входами группы блока управления обменом, выходы второй группы которого соеди7 13108 иены с входами группы блока сопряжения, входы-выходы которого являются информационными входами-выходами устройства, первый выход. блока сопряжения является выходом сигналов управ- 5 ления и идентификации устройства, первый вход блока сопряжения является входом сигналов управления и идентификации устройства, второй и третий входы блока сопряжения являются 10 соответственно входами сигналов ИНФ-А и ДАН-А устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет увеличения максимально до- 15 пустимого удаления абонента, устройство содержит имитатор ответных сигналов, блок управления имитатором и блок задержки, выход которого соединен с четвертым входом блока сопря-20 жения, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами блока управления имитатором, первы» и четвертый входы которого объединены соответ- 25 ственно с вторым и третьим входами блока сопряжения, четвертый выход и выходы второй группы которого соединены соответственно с входом и входами группы блока задержки, первый и 30 второй выходы блока управления обменом соединены соответственно с пятым и шестым входами имитатора ответных сигналов, первый и четвертый входы которого объединены соответственно с первым и четвертым входами блока управления имитатором, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входа- . ми имитатора ответных сигналов, пер- 40 вый, второй и третий выходы которого являются соответственно выходами сигналов ИНФ-К, УПР-К, ДАН-К устрой2. Устроиство II0 II ° 1, 0 T JI H» ч а ю щ е е с я тем, что имитатор 45

28 ответных сигналов содержит два элемента НЕ, четыре элемента И, элемент

ИЛИ и трехвходовый элемент ИЛИ, выход которого является вторым выходом имитатора, вход .первого элемента НЕ объединен с вторым входом второго элемента И и является вторым входом имитатора, вход второго элемента НЕ объединен с первым входом третьего элемента И и является третьим входом имитатора, выходы первого и второго

9лементов HE,соединены соответственно с вторым входом первого элемента И и первым входом четвертого элемента И, выход которого является третьим выходом имитатора, первые входы первого и второго элементов И объединены и являются первым входом имитатора, вторые входы третьего и четвертого элементов И объединены и являются четвертым входом имитатора, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход и выход которого являются соответственно пятым входом и первым выходом имитатора, выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно с первым и вторым вкодами трехвходового элемента ИЛИ, третий вход которого является шестым входом имитатора.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления имитатором содержит два триггера, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока, входы сброски триггеров объединены и являются третьим входом блока, информационные входы триггеров объединены и являются вторым входом блока, входы стробирования первого и второго триггеров являются соответственно четвертым и первым входами блока.

1310828

1310828

1 10828

6 700ис

ИНШ-A g !" » -Я иию-к„Ун-ь ис «1-, ! ! на- и, и-иа — Ф -„

ПО 70МА и7 ЖЬ,г

I ! T- 700

/7р РСАВ.Мм 1

ШИН- Кидии

ШВ(-К. даКа

77/Р/-Л17 иди

ШИН-Кп м асс,700нс 7 г, 4 8 78 9 а а" Ю 0 7ггЕ

В Ф- ФФ» I — - — . p i%7F

z уг-ка

Д 77ЕА8 во с

70У/-i(cr п7яс

Составитель Б., Верховский

Редактор М.Дылын Техред Л.Олейник Корректор М.Пожо

Заказ 1893/ ;б Тираж б73 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по дс;IHM изо >ретений Ii открытий

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

Производственно †полиграфическ предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4ч

ЩПН-К мин

ШИН-К» макс

ШОЬ -@ иии

7 с 4 б 5 0 ? д 0 70 77 7Г 7Þ Я 75 76 77 И 5 80 87 и з

- ZgAH-Ао

-=: 7 Кнг/7-Ак

4—

ДА77- И

Р Щэ-7!И