Кодовое устройство
Владельцы патента RU 2285953:
Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" (RU)
Изобретение относится к технике защиты различных объектов от доступа посторонних лиц, в частности к носителям информации. Технический результат заключается в повышении надежности и срока службы кодового устройства и обеспечении защиты его внешних цепей от влияния помехи электрической природы. Кодовое устройство содержит соединитель, блок защиты цепей, блок сопряжения, блок управления и блок памяти. Вход, первый и второй выходы блока управления соединены соответственно с первым выходом, первым и вторым входами блока сопряжения. Третий вход, второй и третий выходы блока сопряжения соединены соответственно с первым выходом, первым и вторым входами блока защиты цепей. Третий и четвертый входы, второй и третий выходы блока защиты цепей соединены соответственно с первым и вторым выходами, первым и вторым входами соединителя, а четвертый выход соединен с входом блока памяти. Группа входов-выходов и две группы входов блока памяти соединены соответственно с группой входов-выходов и двумя группами выходов блока управления. 3 ил.
Изобретение относится к технике защиты различных объектов от доступа посторонних лиц, в частности к носителям информации.
Известно кодовое устройство (см. патент Франции №2642544, кл. G 06 К 19/07, опубл. 1990), содержащее встроенное электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство и магнитную полосу.
Недостатками известного устройства являются незначительный срок службы из-за наличия магнитной полосы и незащищенность внешних цепей кодового устройства от влияния помехи электрической природы.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому изобретению является кодовое устройство (см. свидетельство РФ №0005273 от 28.09.94 на полезную модель "Интеллектуальная карта", МПК: G 06 К 19/07, Чудновский Г.А., Абрамович А.М., опубл. 16.10.97, Бюл. №10), содержащее электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (блок памяти) и магнитную полосу.
Недостатками известного устройства являются незначительные срок службы и надежность, обусловленные наличием магнитной полосы, и незащищенность внешних цепей кодового устройства от влияния помехи электрической природы из-за отсутствия устройств защиты цепей.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание надежного кодового устройства, имеющего большой срок службы и защиту внешних цепей кодового устройства от влияния помехи электрической природы.
Технический результат, заключающийся в повышении надежности и срока службы кодового устройства и обеспечении защиты его внешних цепей от влияния помехи электрической природы, достигается тем, что в кодовое устройство, содержащее блок памяти, введены соединитель, блок защиты цепей, блок сопряжения и блок управления, вход, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым выходом, первым и вторым входами блока сопряжения, третий вход, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым выходом, первым и вторым входами блока защиты цепей, третий и четвертый входы, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами, первым и вторым входами соединителя, а четвертый выход соединен с входом блока памяти, группа входов-выходов и две группы входов которого соединены соответственно с группой входов-выходов и двумя группами выходов блока управления.
Указанная совокупность признаков позволяет повысить надежность и срок службы кодового устройства за счет исключения магнитной полосы и обеспечить защиту его внешних цепей от помехи электрической природы за счет размыкания внешних цепей в моменты, когда кодовое устройство не функционирует.
На фиг.1 представлена функциональная схема кодового устройства, на фиг.2 представлена схема блока защиты цепей, на фиг.3 - схема блока управления.
Кодовое устройство (см. фиг.1) содержит соединитель 1, блок 2 защиты цепей, блок 3 сопряжения, блок 4 управления и блок 5 памяти. Вход, первый и второй выходы блока 4 управления соединены соответственно с первым выходом, первым и вторым входами блока 3 сопряжения. Третий вход, второй и третий выходы блока 3 сопряжения соединены соответственно с первым выходом, первым и вторым входами блока 2 защиты цепей. Третий и четвертый входы, второй и третий выходы блока 2 защиты цепей соединены соответственно с первым и вторым выходами, первым и вторым входами соединителя 1, а четвертый выход соединен с входом блока 5 памяти. Группа входов-выходов и две группы входов блока 5 памяти соединены соответственно с группой входов-выходов и двумя группами выходов блока 4 управления.
Блок 2 защиты цепей (фиг.2) включает в себя блок 6 реле, содержащий реле 6.1, 6.2, 6.3 с исполнительными контактами 6.4 и 6.5, 6.6 и 6.7, 6.8 и 6.9 соответственно, диод 7 и резистор 8. Первый 9 и второй 10 входы реле 6 соединены с шиной питания блока 2 защиты цепей (+БЗЦ и -БЗЦ соответственно), третий вход 11 и первый выход 17 соединены с шиной питания (+5V), четвертый вход 12 и второй выход 18 соединены с общей шиной, пятый вход 13 соединен с шиной питания (Uпр), шестой вход 14, третий 15 и четвертый 16 выходы соединены с соответствующими выходом и входами соединителя 1, пятый выход 19 через диод 7 соединен с шиной питания (+5V) и непосредственно - с шиной питания (Uпр), шестой выход 20 через резистор 8 подключен к шине питания (+5V) и непосредственно - к соответствующему входу блока 3 сопряжения, а седьмой 21 и восьмой 22 входы соединены с соответствующими выходами блока 3 сопряжения.
Блок 4 управления (фиг.3) содержит диод 23, резисторы 24, 30...42, конденсаторы 25, 26, 29, микроконтроллер 27 и резонатор 28. Первый вход, первый и второй выходы микроконтроллера 27 соединены с блоком 3 сопряжения. Первая группа входов микроконтроллера 27 соединена с общей шиной, второй вход соединен с шиной питания (+5V), третий вход через диод 23 и резистор 24 соединен с шиной питания (+5V), а через конденсатор 25 с общей шиной. Третий и четвертый выходы микроконтроллера 27 через резонатор 28 и конденсаторы 26 и 29 соединены с общей шиной. Каждый выход первой группы выходов микроконтроллера 27 соединен через соответствующий резистор 30...42 с шиной питания (+5V) и непосредственно с блоком 5 памяти. Вторая группа выходов и группа входов-выходов микроконтроллера 27 соединены с блоком 5 памяти.
Соединитель 1 (фиг.1) может быть представлен вилкой АШР 38.010-12.01. Блок 3 сопряжения (фиг.1) может быть выполнен на микросхеме 1554ТЛ2. Блок 5 памяти (фиг.1) может быть выполнен на микросхеме 558РР4У3. Микроконтроллер 27 (фиг.3) может быть выполнен на микросхеме 1874ВЕ36. В качестве реле 6 (фиг.2) может быть использовано реле РЭК81.
Кодовое устройство (фиг.1) работает следующим образом.
Перед началом работы кодовое устройство подключается к устройству управления (не показано). Затем с устройства управления через соединитель 1 на блок 2 защиты цепей подается команда в виде постоянного напряжения, по которой срабатывают исполнительные контакты 6.4-6.9 блока 2 защиты цепей, подключая к соединителю 1 вход и два выхода блока 3 сопряжения, а также вход "запись (стирание)" (не обозначен) блока 5 памяти. Обмен информацией производится через блок 3 сопряжения и соединитель 1 по двухпроводной линии связи (не показана) в дуплексном режиме обмена при помощи команд, имеющих следующий формат: код операции, имя операнда, размерность, данные. Код операции определяет тип выполняемой команды. Имя операнда предназначено для поиска операнда, с которым производится действие, размерность - для определения его размера. Операнд, находящийся в блоке 5 памяти, имеет следующий формат: имя операнда, размерность и данные операнда, т.е. в блоке 5 памяти и сначала размещается имя операнда, затем - размерность, а потом - данные.
После подключения указанных цепей к соединителю 1 из устройства управления в блок 4 управления поступает команда выбора модуля, по которой производится поиск модуля в блоке 5 памяти. При условии нахождения данного модуля из устройства управления поступает команда сравнения, по которой производится поиск кода защиты модуля в блоке 5 памяти. Код защиты считывается в блок 4 управления, где производится его сравнение с данными, поступившими в составе команды сравнения. В случае их равенства блок 4 управления разрешает работу с данным модулем. Устройство управления функционирует совместно с кодовым устройством. Для проверки наличия кодового устройства устройство управления во время работы проводит контроль идентификатора (признака) кодового устройства. Идентификатор выполнен в виде перемычек заданных цепей. Контроль идентификатора производится при помощи команды чтения. При необходимости код защиты модуля в блоке 5 памяти может быть изменен. Для этого в блок 4 управления поступает команда записи данных, соответствующих новому коду защиты модуля. По этой команде блок 4 управления формирует информационные и управляющие сигналы на выводах блока 5 памяти и делает запрос устройству управления (передает одиночный импульс) на формирование сигнала записи. Устройство управления формирует сигнал записи, который поступает на соответствующий вход блока 5 памяти. По окончании записи нового кода защиты модуля блок 4 управления передает в устройство управления команду об окончании записи, а устройство управления передает в блок 4 управления команду сравнения с новым кодом защиты модуля. По этой команде в блоке 4 управления производится сравнение нового кода защиты модуля, считанного из блока 5 памяти с данными, поступившими в составе команды сравнения. В случае положительного результата производится уничтожение старого кода защиты модуля путем программирования каждого бита кода защиты с уровнем логической единицы до уровня логического нуля.
По окончании работы устройство управления снимает команду с блока 2 защиты цепей.
Блок 2 защиты цепей (фиг.2) работает следующим образом.
После подачи напряжения (+27 V) на выводы +БЗЦ и -БЗЦ срабатывают реле 6.1, 6.2 и 6.3 блока 6 реле. При этом замыкаются исполнительные контакты 6.4-6.9, подключая внешние цепи кодового устройства к соединителю 1. После снятия напряжения питания с выводов +БЗЦ и -БЗЦ производится размыкание исполнительных контактов блока 6 реле.
Блок 4 управления (фиг.3) работает следующим образом.
После подачи напряжения питания (+5 V) интегрирующая цепь, состоящая из диода 23, резистора 24 и конденсатора 25, формирует импульс сброса, который приводит микроконтроллер 27 в исходное состояние. После этого микроконтроллер 27 начинает свою работу под управлением программы, находящейся в нем. Микроконтроллер 27 производит обмен информацией с блоком 3 сопряжения и блоком 5 памяти через соответствующие выводы. Для обращения к блоку 5 памяти микроконтроллер 27 формирует адрес, по которому производится обращение. Для повышения нагрузочной способности адресных выводов они соединены с шиной питания (+5 V) через соответствующие резисторы 30...42.
Изготовлен лабораторный макет кодового устройства, испытания которого подтвердили работоспособность и практическую ценность заявляемого объекта.
Кодовое устройство, содержащее блок памяти, отличающееся тем, что введены соединитель, блок защиты цепей, блок сопряжения и блок управления, вход, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым выходом, первым и вторым входами блока сопряжения, третий вход, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым выходом, первым и вторым входами блока защиты цепей, третий и четвертый входы, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами, первым и вторым входами соединителя, а четвертый выход соединен с входом блока памяти, группа входов-выходов и две группы входов которого соединены соответственно с группой входов-выходов и двумя группами выходов блока управления.
