Устройство для обмена данными между абонентами

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в отказоустойчивых распределенных системах управления и обработки данных на основе использования общей магистрали для обмена данными между абонентами. Целью изобретения является повышение достоверности обмена данными за счет способности в процессе нормальной работы проявлять и обнаруживать все неисправности, накопление которых могло бы привести к необнаружению ошибки устройства. Цель достигается благодаря тому, что в устройство, содержащее группу интерфейсных блоков, включающих два шинных формирователя, два регистра и мультиплексор, и блок контроля времени, в интерфейсный блок введены узел микропрограммного управления, третий шинный формирователь, второй мультиплексор и три схемы сравнения. Это позволяет организовать асинхронный обмен данными между абонентами через магистраль с контролем правильной передачи данных на каждом из этапов обмена, причем в процессе обмена проверяются все элементы интерфейсного блока, управляющие линии и шина данных магистрали и элементы блока контроля времени. 2 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ)ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 06 F 13/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTQPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4402199/24-24 (22) 04.04.88 (46) 15,01.90. Бюл. Р 2 (71) Институт проблем управления (72) С,К.Кузнецов В.В,Белявский, А.И.Потехин и А.А.Амбарцумян (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1171802, кл. G 06 F 13/00, 1984.

Патент СИА М- 4085448 ° кл . G 06 F 13/14, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ДАННЫМИ

ИЕЖДУ АБОНЕНТАИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в отказоустойчивых распределенных системах управления и обработки данных на основе использования общей магистрали для обмена . данными между абонентами. Целью изобретения является повышение достоверности обмена данными за счет способности в процессе нормальной

Изобретение относится к вычисли. тельной технике и может быть исполу. зовано в отказоустойчивых распределенных системах управления и обработки данных, построенных на основе использования .общей магистрали для обмена данными между абонентами.

Целью изобретения является повышение достоверности обмена данными, На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 — схема одного из возможных вариантов узла управления, Устройство (фиг.1) содержит магистраль, состоящую нз шины 1 данных

„„ЯЦ „„1536394

2 работы проявлять и обнаруживать все нейсправности, накопление которых могло бы привести к необнаружению ошибки устройства. Цель достигается благодаря тому, что в устройство, содержащее группу интерфейсных бло-. ков, включающих два шинных формирователя, два регистра и мультиплексор, и блок контроля времени, в интерфейсный блок введены. узел микропрограммного управления, третий шинный формирователь, второй мультиплек/ сор и три схемы сравнения, Это поз" воляет организовать асинхронный обмен данными между абонентами через магистраль с контролем правильной передачи данных на каждом из этапов обмена, причем в процессе обмена проверяются все элементы интерфейсь ного блока, управляющие линии и шина данных магистрали и элементы блока контроля времени. 2 ил., 2 табл. и управляющих линий 2-6, блок 7 контроля времени, включающий в себя элементы ИЛИ 8, И 9, таймер 10 и управляющий вход 11, группу интерфейсных блоков 12 (на чертеже показан один блок 12), в каждый из которых входят регистры 13, 14, мультиплексоры 15, 16, шинные формирователи 17-19, схемы (элементы)

20-22 сравнения, двунаправленные шины 23-25 данных, узел 28 микропрограммного управления, управляющие входы 27 и 28 выбора режима, управляющие входы 29 и 30 чтения и записи

) 536394 от абонента, выход 31 готовности, "контрольные выходы 32-34 элементов сравнения, выходы 35-44 узла управления.

Узел 26 микропрограммного управления (фиг.2) содержит шифратор 45 микрокоманды, синхронные триггеры

46 со статическим управлением записи (вход с T.) и асинхронным (вход R 1) управлением (в табл. 1 приведена таблица истинности триггера 46 и

1 двунаправленные буферные согласующие, элементы 47 (в табл.2 приведена таб-., лица истинности элемента 47) .

Устройство работает следующим образом, Процедуру обмена между абонентами можно рассматривать как последовательность процессов: пересылка данных от абонента-источника в интерЬейный блок 12 источника, пересылка данных между интерфейсными блоками источника и приемника и пересылка данных от интерфейсного блока 12 приемника своему абоненту-приемнику, Рассмотрим пересыпку данных от абонента-источника в интерфейсный блок.

Интерфейсный блок 12 связан с абонентом шинами 24, 25 данных и управляющими линиями 29-31, В исходном состоянии шины 24, 25 и линии 29-31 обнулены, шинные формирователи 17-19 единичными управляющими сигналами закрыты, мультиплексоры 15, 16 нулевыми управляющими сигналами связывают регистры )3, 14 в кольцо, элемент 20 сравнения открыт нулевнм;; управляющим сигналом и, если данные в регистрах 13,„- 14

40 совпадают, на контрольном выходе 32 установлен нулевой сигнал. Элементы

21 и 22 сравнения закрыты единичными управляющими сигналами и на. их контрольных выходах 33, 34 установлены

45 нулевые сигналы.

Входы 27, 28 выбора режима, а также все входы — выходы узла 26 обнулены. Если данные в одном из ре- 50 гистров искажены вследствие сбоя или неисправности, на контрольном выходе 32 элемента 20 сравнения устанавливается единичный сигнал, по которому узел 26 выставляет еди-. ничный сигнал сброса на линию 6, сигнализируя тем самым о наличии ошибки, Для передачи данный в интерфейсный блок )2 абонент-источник выставляет,данные на шину 24, дублирует их по шине 25 и устанавливает единичный сигнал чтения на входе 29. По этому сигналу узел 26 через мультиплексор

16 (подачей единичного сигнала на управляющий вход мультиплексора 16) подключает входы регистра 14 к ши-. не 24 и, устанавливая единичные синхросигналы, производит запись данных с шины 24 в регистры 14 и 13, открывая при этом элемент 22 сравнения (нулевым сигналом по управляющему входу элемента сравнения).

Когда данные запишутся в регистры

13 и 14 информация на выходах регистра )3 должна совпадать с информацией на шине 25. В этом случае на контрольном. выходе 34 элемента 22 сравнения появится нулевой сигнал, показывающий, что данные с шины 24 записаны в регистры 13 и 14 и совпадают с данными на шине 25. Кроме того на контрольном выходе 32 элемента 20 сравнения должен быть нулевой, сигнал, показывающий, что содержимое регистров 13 и 14 совпадает.

По нулевым сигналам на контрольных выходах элементов сравнения узел 26 снимает синхросигналы и устанавли-;. вает единичный сигнал на выходе 3), извещая абонента, что данные записаны.

После этого абонент обнуляет вход

29, в результате чего блок 26 возвращается в исходное состояние, снимая управляющие сигналы с мультиплексора

16, с элемента 22 сравнения и обнуляя сигналы на выходе 31, Обмен между абонентом-источником и интерфейсным блоком )2 закончен. Правильность произведенной записи данных в интерфейсный блок 12 проверена сравнением содержимого регистров 13 и 14 между, собой и с копией данных на пине 25.

В случае несовпадения данных в регистрах 13, 14 или на шинах 24, 25 узел 26 не выставляет сигнал на выходе 31 и устанавливает на линии 6 единичный сигнал.

В случае, если данные из интерфейсного блока 12 источника не сразу передаются в интерфейсный блок приемника, интерфейсный блок .12 источника сохраняет данные, контролируя их правильность сравнением содержимого регистров 13 и 14, В случае, 5 15363 если в процессе хранения возникло рассогласование между регистрами 13 и 14, на контрольном выходе 32 эле" мента 20 сравнения появится .единич- .

5 . ный сигнал, и узел 26 установит на линии 6 единичный. сигнал.

Пересылка между интерфейсными блоками 12 источника и приемника осуществляется через магистраль следующим образом.

На входе 27 интерфейсного блока

12 источника и на входе 28 интерфейсного блока 12 приемника устанавливаются единичные сигналы. 15

По единичному сигналу вывода на входе 27 узел.26 интерфейсного блока

l 2 источника открывает шинный. формирователь 17 и элемент 21 сравнения .нулевыми управляющими сигналами, В результате данные из регистра

13 через шинный формирователь 17 поступают на шину 23 данных, что фиксирует элемент 21 сравнения нулевым сигналом на контрольном выходе 25

33, по которому узел 26 выставляет единичный сигнал сопровождения пере,дачи данных на линию 2.

По единичному сигналу на линии 2 30 запускается таймер )О, а винтерфейсном блоке 12 приемника узел 26 через мультиплексор 15 (подачей на него единичного управляющего сигнала) подключает входы регистра 13 к шине 23 данных, открывает нулевым управляющим сигналом элемент 21 сравнения,. единичным управляющим сигналом закрывает элемент 20 сравнения ипо-дает синхросигналы на регистры 13 и 4р

l4. Данные с шины 23 записываются в регистр 13, а из него в регистр 14.

Содержимое регистра 14 должно совпадать с информацией на шине 23. В результате обнуляется контрольный выход 33 элемента 21 сравнения, по которому узел 26 снимает синхросигналы, возвращает мультиплексор 15 в исходное состояние нулевым управ-.-ляющим сигналом, закрывает элемент

21 сравнения единичным управляющим сигналом, а элемент 20 сравйения открывает нулевым управляющим сигналом, проверяя обнуление его контрольного выхода 32, и устанавливает единичный сигнал подтверждения данных приема на линии 4, подтверждая тем самим, что данные записаны в интерфейсний блок 12 приемника.

94 6

По единичному сигналу на ликии 4 узел 26 интерфейсного блока 12 источника закрывает шинный формирователь

l7 и элемент 2) сравнения единичными управляющими сигналами, тем самым освобождая шину 1 данных магистрали, и устанавливает единичный сигнал на линии 3, подтверждая, что шина 1 данных свободна, Этим заканчивается пересылка от интерфейсного блока )2 источника к интерфейсному блоку 12 приемника.

В интерфейсном блоке 12 приемника по единичному сигналу на линии 3узел 26 открывает шинный формирователь 17 и элемент 21 сравнения нулевыми управляющими сигналами. В результате данные из регистра 13 поступают на шину 23 данных,.что фиксирует элемент 21 сравнения нулевым сигналом на контрольном выходе 33, по которому узел 26 выставляет единичный сигнап на линию 5.

Происходит эхо-передача: возвращение записанных данных интерфейсному блоку 12 источника, в котором по единичному сигналу на линии 5 узел 26 открывает элемент 21 сравнения, тем самым производя сравнение возвращенных данных на шине 23 с исходными данными в регистре 14, В случае совпадения на контрольном выходе 33 установится нулевой сигнал, по которому узел 26 обнуляет сигналы на линии 2,, По нулевому сигналу на линии 2 узел 26 в интерфейсном блоке 12 приемника закрывает шинный формирователь

17 и элемент 21 сравнения единичными управляющими сигналами и обнуляет сигнал на линии 4, заканчивая тем самым обратную пересылку.

По истечении заданного на пересылку времени срабатывает таймер 10.

В результате на линии 6 устанавливается единичный сигнал, После этого обнуляются сигналы:на выходах 27 и 28 соответственно интерфейсных блоков 12 источника и приемника,-в ответ на что их узлы 26 обнуляют линии 3 и 5 соответственно. Теперь на управляющий вход 11 подается еди-ничный сигнал, и, если управляющие линии магистрали 2-5 обнулены, таймер 10 сбрасывается, обнуляя линии 6.

На этом обмен между интерфейсным блоком ) 2 источника и интерфейсным блоком 12 приемника заканчивается.

1536394

1(онтроль данных на каждом этапе об" мена с учетом реальных задержек, проверка правильности пересылки эхопередачей, постоянный контроль., за переключением самихконтролирующих элементов устройства обеспечивают высокую достоверность обмена между интерфейсными блоками-12, На этапе обмена — передачи данных т интерфейсного блока 12 абонентуриемнику по единичному сигналу заиси на входе 30 от абонента узел

6 открывает нулевыми управляющйми игналами шинные формирователи 18 и

9 и элемент 22 сравнения, при этом а шину 24 считываются данные из егистра 14 а на шину 25 †. из реистра 13. Элемент 22 сравнения срав1 ивает состояние шины 25 с содержи- 20 мым регистра 13, и при сравнении на

ro контрольном выходе 34 устанавлиается нулевой сигнал, по которому зел 26 устанавливает единичный сигал на выхопе 31, извещая абонента, 25 том чтоданные находятся.на шинах, осле считывания данных абонент нимает сигнал.на входе .30, в реэульате узел..26 возвращается в исходное остояние, закрывая шинные формиро- 30 атели 18, 19, элемейт 22 сравнения сбрасывает сигнал на выходе 31. формулаизобретения

Устройство для обмена данными ежду абонентами, содержащее блок контроля времени, состоящий из элеМента И, таймера и элемента ИЛИ, группу интерфейсных блоков, каждый 40

Мз которых. включает два шинных форМирователя, два регистра и мульти-.

Плексор, причем первые информационные входы-выходы интерфейсных блоков группы соединены с шиной данных ма- 45 гистрали устройства, а первый, вто рой синхронизирующие входы-выходы и вход сброса подключены соответственно через линии сопровождения данных и подтверждения приема и линию сброса 50 магистрали устройства к первому и второму информационным входам и выходу блока контроля времени, второй и третий информационные входы-выходы, входы чтения, записи и выход готовности каждого интерфейсного бло" ка являются соответствующими входамивыходами, входами и выходом устройства для подключения к первому и второму информационным входам-выходам, выходам чтения и записи и входу готовности соответствующего абонента, группа входов задания режима каждого йнтерфейсного блока группы является; группой входов задания режима устройства, причем первый и второй входы элемента ИЛИ блока контроля времени соединены соответственно с первым и вторым информационными входами блока контроля времени, а в каждом интерфейсном блоке выход первого регистра соединен с информационным входом первого шинного формирователя, выход которого соединен с первым информационным входом-выходом интерфейсного блока и первым информационным входом первого мультиплексора, выходом подключенного к информационному входу первого регистра, .о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности обмена данными устройства, в каждый интерфейсный блок группы введены три схемы сравнения, третий шинный формирователь, узел микропрограмнного управления и второй мультиплексор, причем третий и четвертый синхронизирующие входы-выходы интерфейсных блоков группы подключены соответственно через линии подтверждения правильности данных и контроля данных источника магистрали устройства

K третьему и четвертому информационным входам блока контроля времени, вход сброса которого является входом сброса устройства, причем в блоке контроля времени третий и четвертый входы элемента ИЛИ, прямой вход элемента И и выход таймера являются соответственно третьим, четвертым информационными входами, входом сброса и выходом блока контроля времени, выход элемента ИЛИ соединен с инвертирующим входом элемента И и установочным входом таймера, вход сброса которого подключен к выходу элемента И, причем в каждом интерфейсном блоке группы выход второго мультиплексора соединен с информационным входом второго регистра, выход которого соединен с вторым информационным входом первого мультиплексора, первыми информационными входами первой и второй схем сравнения и информационным входом второго шинного формирователя, выход которого подключен к второму инфор9

l 536394 lC мационному входу выходу интерфейс- микропрограммного управления соединого блока и первому информацион= нека с группой входов задания режиному входу второго мультиплексора, ма и входами записи и чтения интервторым информационным входом соеди- . фейсного блока и выходами первой, 5 .ненного с выходом первого регистра второй и третьей схем сравнения, и информационным входом третьего группа синхронизируняцих входов-выхошинного формирователя, выход которо- дов соединен с первым — четвертым го соединен с третьим информационным синхронизирующими входами-выходами входом-выходом интерфейсного блока 10 интерфейсного блока, управляющие и первым информационным входом тре- входы первого - третьего шинных фортьей схемы сравнения, вторые информа- мирователей, первого и второго мульционные входы первой и третьей схем типлексоров, первой — третьей схем сравнения соединены с вьвсодом перво- сравнения и синхровходы первого, ro регистра, второй информационный 15 втоуого регистров соединены с группой вход второй схемы сравнения соединен выходов узла микропрограммного управс выходом первого шинного формирова- ления. теля, группа входов условия узла

Таблица 1

T l l) S R С Rl

Таблица2

) С D Я а

Вх Вых

О О

I Х 1 1

R R

Вых Вх

О О

1 1

О О

О

О

О

О

О

О

О

1

1

1

1

0 О 1

О 1 О

О I 1

1 О О

1 О 1

l 1 О

1 1 1

О О О

О 0 1

О .1 О

0 1 1

О О

1 О 1

1 1 О

1 1 1

О 0 ° О

О

qn

О ï

О

О

О

gh

О

Х

Я

О

Х

«г

1536394

)536394 кг)

Составитель В.Вертлиб

Редактор А.Маковская Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 110 Тираж 556 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101