SU1300485A1 - Устройство дл сопр жени ЭВМ с периферийными устройствами - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в иерархических децентрализованных автоматизированных системах управлени  технологическими процессами в различных отрасл х народного хоз йства. Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости устройства. Устройство содержит блоки 1 и 2 усилени , блок 3 управлени , блок 6 прерывани , блок 5 обмена, первый приемный регистр 7, Новым  вл етс  то, что в него введены элементы 10 гальванического разделени , второй блок 9 управлени  и второй приемный регистр 8, Устройство обеспечивает св зь микроэвм Электроника-60 с локальными регул торами, устройствами логического управлени , пультами технологов и средствами сбора информации в услови х высокого уровн  импульсных помех продольного типа, вызываемых индуктивными катушками нагрева химических реакторов, 1 з.п. ф-лы, 8 ил, СО ЭВМ со nepu pepia 4 00 ел

Description

fO

11300485

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано в иерархических децентрализованных АСУТП, в которых на нижнем уровне автоматизации св зь ЭВМ (как правило, микро- ЭВМ) со средствами локальной автоматики (пультами контрол  и управлени , регул торами, программируемыми логическими контроллерами, устройствами сбора и первичной переработки информации типа логгеров и др.) осуществл етс  на рассто ни х несколько дес тков (реже сотен) метров и в ус- лови х интенсивных промышленных помех и при скорости обмена данными пор  дка 2000-3000 слов в секунду.

«Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2-7 - функциональные схемы соответственно первого блока управлени , блока обмена, регистра режимов, блока прерываний, первого и второго приемных регистров (с гальваническим разделением), вто- роге блока управлени .

На фиг. 8 - временна  диаграмма работы устройства (применительно к варианту конкретного исполнени ).

Устройство содержит блоки 1 и 2 усилени  интерфейсов ЭВМ и периферийных устройств, первый блок 3 управлени , йредна,значенный дл  организации работы устройства по сигналу первого интерфейса, регистр 4 режимов, определ ющий алгоритм работы устрой20

н м тр ви

ст ре р 

жи си

15 28 ко НЕ

га об пр ро эл

жи эл те то

бо ра ду

2 и ме об но

30

ства, задаваемый первым интерфейсом, блок 5 обмена, организующий передачу информации между первым и вторым приемными регистрами в соответствии с содержимым регистра 4 режимов, бло 6 прерьгоаний, организующий прерывание программы ЭВМ по сигналам второго блока управлени , первый 7 и второй 8 приемные регистры,образующие кольцевой регистр дл  передачи данных от одного интерфейса к другому , второй блок 9 управлени , организующий взаимодействие второго приемного регистра 8 с блоком 5 обмена и вторым интерфейсом, элементы 10 гальванического разделени  (оптроны), предназначенные дл  гальванического разделени  сигналов первого и второго интерфейсов.

Блок 3 управлени  (фиг.2) содержит элементы 11, 12 сравнени , элемент НЕ 13 и триггер 14.

0

0

Блок 5 обмена (фиг.З) содержит генератор 15 тактовых импульсов, эле- мент НЕ 16, первый элемент И-ИЛИ 17, триггер 18, элемент НЕ 19, элемент ЕПИ 20, формирователь (ждущий одно- вибратор) 21, второй элемент И-ИЛИ 22.

Регистр 4 режимов (фиг.4) устройства представл ет собой элемент И 23, регистр 24 дл  запоминани  двухразр дного кода и элемент ИЛИ 25.

Блок 6 прерываний (фиг.5) содержит элемент ИЛИ-НЕ 26, регистр 27 сигналов прерывани  формирователь

5 28 импульса дл  гашени  механического дребезга контактов, элемент НЕ 29.

Кольцевой регистр с элементами гальванического разделени  (фиг.6) объедин ет элементы 30-32 первого приемного регистра 7, элементы 33- 35 гальванического разделени  на опт- ронах, второй приемный регистр 8 на элементах 36-38.

Блок 9 управлени  (фиг., 7) содер- -ч жит элемент НЕ 39, элемент ИЛИ 40, элемент И 41, группу элементов И 42, формирователь 43 импульса, формирователь импульса (.ждущий одкЬ вибра- тор) .44.

Первый интерфейс представл ет собой унифицированную систему магистральных св зей центральной ЭВМ между процессором, оперативной пам тью

2 и периферийными устройствами. Св зь между устройствами, участвунлцими в обмене, осуществл етс  по асинхронному принципу

Второй интерфейс представл ет со0 бой унифицированную систему магист г ральных св зей дл  данных и управл ющих сигналов и радиальных св зей дл  сигналов выборки периферийных устройств. Св зь между центральной

5 и. периферийной част ми интерфейса осуществл етс  под управлением центральной части.

Устройство работает следующим образом .

Каждому устройству, подключенному к второму интерфейсу, соответствует адрес в пам ти ЭВМ. Устройство осуществл ет обмен данными между ЭВМ, использующей первый интерфейс,

5 и устройствами, подключенными к второму интерфейсу, в режиме программного обмена, а также организацию режима прерывани  по сигналу второго интерфейса.

0

В режиме прогрэммно1 о обмена устройство работает следующим образом.

С тпествуют два типовых цикла работы устройства, один из которых подразумевает обращение централи к периферийному устройству по заданному адресу с целью получени  от него информации , а второй - обращение к периферийному устройству с целью посылки ему необходимой информации. Таким образом, в каждом цикле предусматриваетс  двухтактна  работа устройства.

В первом цикле ЭВМ через усилитель блока 1 вьщает команду начала работы на блок 3 (триггер 14), двухразр дный код режима на вход регистра 4 и щестнадцатиразр дный код адреса периферийного устройства на входы приемного регистра 7 (данных) В соответствии с выходными сигналами регистра 14 и элемента И 23 блок

5организует трансл цию данных из приемного триггера 7 через элемент 10 в приемный регистр 8, при этом происходит параллельно-последовательно-параллельное преоб{ азование данных .

По окончании трансл ции приемный регистр 8 оповещает блок 9, который организует вьщачу данных во второй интерфейс через усилители блока 2 с соответствующими сопроводительными сигналами с элементов И 42 и оповещает через элемент ИЛИ 40 блок 5

06окончании первого такта цикла (40 После адресации выбранное периферийное устройство выставл ет на шины второго интерфейса 16-разр дный код данных, поступающий через усилители блока 2 в приемный регистр

8, при этом блок 9 через элемент И 41 оповещает включением триггера 18 блок 5, которьй начинает трансл цию данных из приемного регистра 8 через элементы 10 в приемный регистр 7. По окончании трансл ции блок 5 оповещает блок 3, по сигналу которого регистр 27 выставл ет на входе ЭВМ сигнал запроса на обслуживание, который снимаетс  после считывани  ЭВМ через усилители данных блока 1 с выходов приемного регистра 7. На этом завершаетс  цикл.

Работа устройства в первом такте второго цикла аналогична первому такту второго цикла, но в регистр 4 подаетс  другой код, и по окончании

первого такта блок 9 через блок 5 и блок 3 устанавливает в регистре 27 на вход ЭВМ сигнал окончани  первого такта.

Б первом цикле ЭВМ через блок 1 вьщает команду начала работы на блок 3 управлени  (элемент 14), двухразр дный код режима на входе регистра режимов 4(24) и шестнадцатиразр д0 ный код адреса периферийного устройства на входы приемного регистра 7 данных.

Во втором такте второго цикла ЭВМ через усилители блока 1 выставл ет

5 на входы приемного регистра 7 щестнадцатиразр дный код информации, предназначенный дл  передачи адресованному устройству. Дальнейша  работа происходит, как и в первом такте,

0 который заканчиваетс  сигналом оповещени  ЭВМ об окончании второго цикла , вырабатьшаемым блоком 6. Сброс этого сигнала осуществл етс  по команде ЭВМ.

5 Режим прерывани  ЭВМ устройство осуществл ет с помощью регистра 27 блока 6 при получении соответствующего запроса от второго интерфейса, ко- торый проходит через блок 2 и эле0 мент 10, при этом ЭВМ прекращает программный обмен и начинает обработку прерывани . Сброс сигнала осуществл етс  по команде ЭВМ через элемент ИЛИ-НЕ 26.

На временной диаграмме (фиг.8) показаны два режима (цикла) работы устройства: 1 режим - прием в ЭВМ информации от периферийного устройства (ПУ) по запросу ЭВМ; 2 режим0 вьщача информации из ЭВМ в адресованное ПУ.

Каждый режим включает в себ  идентичньш такт адресации ПУ. По заднему фронту команды Вывод данS ных из ЭВМ производитс  под управлением блока 3 запись адреса ПУ через блок 1 в регистр 7 и запуск генератора 15 блока 5, После перезамены адреса из регистра 7 через эле0 мент 10 в регистр 8 генератор 15 останавливаетс  , а блок 9 вырабатывает на элементе И 42 команду ВдА, в течение которой адрес через блок 2 поступает на шины интерфейса периферии.

5 В 1-ом режиме после отработки ПУ (через врем  не более 1 мс) вырабатываетс  сигнал Вв/ВывИ, поступающий на вход формировател  44 блока 9, в котором осуществл етс  задерж5

ка и формирование рабочего импульса записи и включени  генератора 15, поступающего через элемент 10 в блок 5. После перезаписи данных ) регистра 8 в регистр 7 генератор 15 останавливаетс  и блок 6 вырабатывает сигнал Требование А в первый интерфейс через блок 1. Сброс сигнала осуществл етс  задним фронтом. сигнала Ввод данных после чтени  данных первым интерфейсом.

2-й режим состоит из двух тактов подобных такту адресации ПУ. Отличие заключаетс  в том, что в 1-ом такте блок 9 вырабатывает вместо ВдА сигнал Вв/ВывИ и в обоих тактах после чтени  адресов и данных вторым интерфейсом блок 9 через блоки 10, 5, 3 и 6 вырабатывает сигнал Требование А. Сброс сигнала Тре;- бование А осуществл етс  передним фронтом сигнала Вывод данных) в начале 2 такта, либо сигналом Сброс А/Б/ первого интерфейса.

Третьим режимом работы устройства  вл етс  режим обслуживани  пре- рьюа ни , осуществл емый следующим образом.

Второй интерфейс сигналом Авари  через блок 2 и элементы 10 инициирует в блоке 6 сигнал Требование Б, поступающий в первый интерфейс . Сброс осуществл етс  задним фронтом сигнала Сброс Б.

Блок 3 управлени  (фиг.2) работает следующим образом.

Сигнал Вывод данных, поступающий от усилителей первого интерфейса блока 1, стробируетс  сигналом из блока 5 и через элементы 13 и 12 устанавливает триггер 14. Выходной сигнал с триггера поступает в блок 5 на запуск генератора 15.

Сброс триггера 14 в исходное состо ние производитс  после окончани  перезаписи стробированным через элемент 11 сигналом из блока 5. Этот же стробированный сигнал с выхода элемента 11 поступает в. блок 6 дл  включени  в режиме 2 сигнала Требование А.

Блок 5 обмена (фиг.З) работает следующим образом.

Сигнал Запуск ГТИ от блока 3 включает генератор 15, а триггер 18 в зависимости от наличи  сигнала Останов ГТИ устанавливает на элементе И-ИЛИ 17 начальную фазу работы генератора 15. В результате с выхода элемента И-ИЛИ 17 на приемные регистры 7 и 8 поступает синхрограм- ма с определенной фазой, Изменение фазы генератора 15 на противоположную осуществл етс  при подаче сигналов Ввод данных или Управление ГТИ.

Элемент НЕ 19 и элемент ИЛИ 20 предназначен дл  формировани  сигналов сброса в устройстве, а формирователь 21 и элемент И-ИЛИ 22 - дл  синхронизации работы устройства.

Регистр режимов (фиг.4) работает следующим образом.

Сигналы поступают на вход элементов 23, 24 и при наличии сигнала Запись запоминаютс .

При этом во втором такте режима 2 сигнал Сброс ПР через элемент ИЛИ 25 подаетс  на вход блока 6, сигнал Запись режима - на первый приемный регистр 7, сигнал Организаци  работы - в блок 5 обмена. Сигнал Сброс устанавливает регистр 24 в исходное состо ние.

Блок 6 прерывани  (фиг.5) работа- ет следующим образом.

Сигналами Сброс или Сброс В от блоков 3 и 1 через элемент ИЛИ-НЕ 26 блок 6 приводитс  в исходное со- сто ние. Сигналов Вкл.треб.А от блока 3, поступающим на регистр 27, .формируетс  сигнал прерывани  Тре- бование А, поступакнций на блок 1.

Сигнал Авари , поступающий от блока 2 через элемент 10, элемент НЕ 29 и формирователь 28, формирует в регистре 27 сигнал прерывани  Требование Б на блок 1.

Блок 9 управлени  (фиг.7) работает следующим образом.

Сигналом Стоп, поступающим от регистра 8, э.пемент НЕ 39 запрещает прохождение сигнала от второго интерфейса и открывает элемент И 42 дл  формировани  стробирующих сигналов .ВдА и . При этом через элемент ИЛИ 40 формируетс  сиг- нал Управл. ГТИ к блоку 5. Сигнал Вв/ВывИ, поступающий от блока 2, запускает формирователь 44, вьщающий рабочий импульс запуска генератора 15, поступаюш,ий при разрещении на элементе И 41 в блок 3.

Приемные регистры 7, 8 и элементы 10 гальванического разделени  (фиг.6) работают следующим образом.

Сигнал Запись режима поступает на вход элемента 30 при втором такте циклл 2. Каждый из приемных регистров оперирует с 16-разр дным кодом данных. Сигнал Синхрограмма поступает на синхровходы элементов 30-32 и через оптрон 33 - на синхровходы элементов 36-38. Сигнал Стоп поступает с выхода элемента 36 на блок 9 по окончании переданной информации .

Перезапись первьй интерфейс-второй интерфейс происходит с выхода седьмого разр да элемента 32 через

усилени  интерфейса периферийных устройств, отличающее с  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости устройства, в него введены второй блок управлени , второй приемный регистр и группа элементов гальванического разделени , причем вход и выход сигналов сопровождени  второго блока управлени  подключены соответственно к первым выходу и входу блока усилени  интерфейса периферийных устройств, вторые вход и выход которого соединены соответственно с входом и выходом параллельоптрон 35 на вход элемента 36, второй 5 ного кода второго приемного регист- интерфейс-первый интерфейс с выхода седьмого разр да элемента 38 через оптрон 34 - на вход элемента 30. На всех фигурах символ 1 ознара , а третий выход .через соответствующий элемент гальванического разде лени  группы - с входом Авари  блока прерываний, вход и выход после довательного кода первого приемного регистра подключены через соответствующие элементы гальванического разделени  группы с выходом и входом последовательного кода второго приемного регистра, выход разр да готов ности которого соединен с синхронизирующим входов второго блока управлени , выход запуска которого и синкровход второго приемного регистра соединены через соответствующие элементы гальванического разделени  с управл ющим входом и выходом синхроимпульсов блока обмена,

чает, что на данный вход элемента подаетс  посто нный уровень логической 1.

Claims (2)

1. Устройство дл  сопр жени  ЭВМ с периферийными устройствами, содер- жащее первый блок управлени , блок обмена, регистр режимов, блок прерываний , первый приемный регистр и блок усилени  интерфейса ЭВМ, пер- вьй-третий входы которого соединены соответственно с выходом блока преры , вани , выходом сигналов режима блока обмена и вых одом параллельного кода первого приемного регистра, вход / режима которого соединен с первым выходом регистра режимов, а синхро- вход - с выходом синхроимпульсов блока обмена, вход пуска которого подключен к первому выходу первого блока управлени , вторым выходом и первым входом подключенного соответственно к входу требовани  прерывани  блока прерываний и первому выходу блока усилени  интерфейса ЭВМ, второй-п тый выходы которого соединены соответственно с первым входом сброса блока прерываний, входом разрешени  ввода данных блока обмена ,, входом параллельного кода первого приемного регистра н информационным входом регистра режимов, второй и третий выходы которого подключены соответственно к второму входу сброса блока прерываний, входу режима блока обмена, выход сброса которого подключен к второму входу первого блока управлени , и блок

усилени  интерфейса периферийных устройств, отличающее с  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости устройства, в него введены второй блок управлени , второй приемный регистр и группа элементов гальванического разделени , причем вход и выход сигналов сопровождени  второго блока управлени  подключены соответственно к первым выходу и входу блока усилени  интерфейса периферийных устройств, вторые вход и выход которого соединены соответственно с входом и выходом параллельного кода второго приемного регист-

ного кода второго приемного регист-

ра, а третий выход .через соответствующий элемент гальванического разделени  группы - с входом Авари  блока прерываний, вход и выход последовательного кода первого приемного регистра подключены через соответствующие элементы гальванического разделени  группы с выходом и входом последовательного кода второго приемного регистра, выход разр да готовности которого соединен с синхронизирующим входов второго блока управлени , выход запуска которого и синкровход второго приемного регистра соединены через соответствующие элементы гальванического разделени  с управл ющим входом и выходом синхроимпульсов блока обмена,

2. Устройство по п. 1, о т л и- чающеес  тем, что второй блок управлени  содержит элемент И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, два формировател  импульса и группу элементов H, причем выход элемента ИЛИ  вл етс  выходом запуска блока, первый вход соединен с выходом элемента И, первый вход которого подключен через элемент НЕ к первому входу первого элемента И группы, первому и второму

входам второго элемента И группы и синхронизирующему входу блока, выход элемента НЕ подключен к первому входу третьего элемента И группы, вы ход второго элемента И группы соединен с вторым входом элемента ИЛИ и через первый формирователь импульса - с вторыми входами первого и третьего элементов И группы, выходы которых образуют выход сигналов сопровождени  данных блока, второй вход элемента И подключен через второй формирователь импульса к входу сигналов сопровождени  данных блока.

РСОО

0/п $л. 1

РС01

ГШос г с

Запись

Затс режима S рег.

2 К приемному регистру7

D

с

D

I л

25

CSpOC ПР

К блоки 6

органик, раеот

KSflongS

ФигЛ

От inS

f/гд ТреЫА

J

26

OmSfl.1

С(рос

п

требование А

ipeooiuHueB

}Kfff.;

Kt

2В

9m регш:.......

flvw4 /

Qmfy.l

Kfmgl л ujr - KdflOKyy

Даннш KSfl.l

с/глг

uz.6

Sm приемно-. to femcnj.S

Otn6ma2

8)fo9 9ОННЫХ

Запись

пи

89A B$/8tttu

TpeSoluHutH

8M банных

Мари  TpfSolaHueS СбросS

Редактор Н. Швыдка 

Составитель В. Вертлиб

Техред А.Кравчук Корректоре. Черни

Заказ 1150/48Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

КШ

U2.7