Устройство для сопряжения источников информации с эвм — SU 1410043 (original) (raw)
50 Изобретение относится к цифровойвычислительной технике и может бытьиспользовано при построении системысвязи электронной вычислительноймашины (ЭВМ) с удаленными источниками информации,Цель изобретения - увеличение числа обслуживаемых источников и повышение достоверности передачи сиг- Оналов.На фиг, 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2-4 - функцио-нальные схемы блока связи с ЭВМ,блока связи с источниками информации 15и узла хранения информации; нафиг. 5 - примеры выполнения схемприемника (а), передатчика (б) и усилителя (в),Устройство содержит (фиг. 1) блок 201 связи с ЭВМ и блок И 2 связи с источниками информации. Входами 3-81блок 1 подключен. к ЭВМ (не показана),а контактами 9-20 к контактам 21-32блока 2 связи с источниками информации, контакты 33-44 которого служат, для связи с контактами 21-32 второгоблока 2 и т,д.Блоки 2 между собой и блоком 1соединены линиями 45 связи, состоящими из шести витых пар проводов.Блок 1 (Фиг. 2) содержит усилители46-50, токоограничительные резисторы5 1-55, шину 56 положительного напряжения питания блока 1, оптрон 57.Блоки 2 связи с источниками инфор мации (фиг, 3) содержат оптроны 58-63, токоаграничительные резисторы 64-69,передатчики 70-72, группу передатчиков 73, усилители 74-77, приемники78, 79, узлы 80 хранения информациигруппы. Источники 81 информации содержат приемники 82 и выходные регистры 83. Узлы 80 соединяются припомощи контактов 84-89 и 90-95.Токоограничительные резисторы64-69 объединены шиной 96 питанияположительного напряжения.Выходные регистры 83 источниковинформации соединены с входами 97узлов 80,Узлы 80 (фин, 4) содержат приемники 98"100, передатчики 101-103 исдвиговый регистр 104,Приемники 78, 79, 82, 98-100(Фиг. 5 а), передатчики 70-73, 101 -55103 (Фиг. 5 б) и усилители 46-50,74-77 (фиг, 5 в) могут быть выполнены,например, на основе стандартного магистрального приемо-передающего элемента 105, например 1/4 части микросхемы К 531 АЛ 2 П. Элемент 105 имеет высокое входное сопротивление,его выход выполнен по схеме с "открытым коллектором".Резисторный делитель напряжения 106-107 обеспечивает согласование нагрузки с волновым сопротивлением.витой пары проводов, равным приблизи- тельно 1200 м.Резистор 108 (фиг.5 а, в) обеспечивает поддержание напряжения высокого уровня на выходе при выключенном состоянии выходного транзистора элемента 105. Устройство предназначено для сбораданных от большого числа источниковинформации. Задача сбора информации возникает, в частности, при производстве изделий вычислительйой техники (контроллеров, микроЭВМ, диалоговых вычислительных комплексов и т,п.),на этапе "технологического прогона" этих изделий. При технологическом прогоне партия проверяемых устройств устанавливается в ряд термокамер, например в32 тевмокамеры, по 32 устройства в каждую. Прогон обычно длится несколько суток. В течение всего этого времени проверяемые устройства работают в режиме самоконтроля по внутренним тестам, хранимым в постоянных запоминающих устройствах. При такой параллельной работе большого числа проверяемых устройств необходимо периодически, например черезкаждые 5 мин, производить опрос состояния этих устройств для выявления отказавших и их замены на новые устройства, подготовленные к прогону,В дальнейшем для определенности предполагается, что источниками 81 информации являются одноплатные мик- роЭВМ "Электроника МС 1201,04", содержащие центральный процессор, постоянное (8 К байт) и оперативное (1 М байт) запоминающие устройства, контроллер последовательного канала связи с дисплеем, контроллер печатающего устройства и другие блоки и элементы. Регистр 83 (фиг, 3) является регистрром данных для передачи символьных и управляющих кодов к печатающему устрайству, Приемники 82 служат для приема двух сигналов начального пуска микроЭВМПосле получения сигналов начального пуска каждая проверяемая микроЭВМ переходит к выполнению циклическойпрограммы самоконтроля, хранимой в постоянном запоминающем устройстве этой. микроЭВМ. При успешном выполнении всех предусмотренных в программном цикле проверок процессор увеличивает на единицу содержимое регистра 83 и приступает к выполнению следующего цикла тех же самых проверок, затем вновь прибавляет единицу к содержимому регистра 83 и т,д. Е"ли время выполнения программного цикла составляет 3-4 мин (в зависимости от производительности проверяемой микроЭВМ), а цикл опроса регистра 83 системойсбораинформации составляет 5 мин, то при правильной работе микроЭВМ система при очередном опросе будет отмечать увеличение слдержимого регистров 83 на одну или две единицы по сравнению с результатами предыдущего опроса.Применительно к рассматриваемому примеру блок 1 непосредственно подключен к разъему стендовой ЭВМ, а 25 блок 2 представляет собой аппаратуру, связанную с одной термокамерой.Линии 45 связи представляют собой кабели, сое" диняющие стендовую ЭВМ с ближайшеи термокамерой и остальные термокамеры - последовательно одна с другой.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на входы 3, 4, 6-8 устройства из выходного портан:н 35 стендовой ЭВМ поданы сигналы лог. 0 представленные напряжениями низкого уровня, выходные транзисторы усилителей 46-50 насьпцены. Благодаря этому через резисторы 51-55 протекают токи, 40 которые поддерживают светодиоды оптронов 59-62 во включенном состоянии. На выходах этих оптронов присутствуют сигналы лог. "Оф.Сигнал лог. 0 с выхода оптрона 45 58 проходит через усилитель 74 на контакт 36 и через передатчик 70 на , входы 84 и 85 первого (по схеме) блока 80. Пройдя через этот блок по цепи "приемник 98 -. передатчик 101" на контакты 90 и 9 1, этот сигнал поступает в следующий блок, проходит через него и т.д. Аналогично распространяется сигнал лог. "0" с выхода оптрона 59, проходя через передатчик 7 1 к первому блоку 80 (контакты 86-87) и55 далее, через последующие блоки 80 -к приемнику 79, на выходе которого формируется сигнал лог."0"Сигналы лог."0" с выходов оптронов 60 н 61 проходят через усилители 75 и 76 на контакты40 и 42 и через группу передатчиков 73на управляющие входы всех проверяемыхмикроЭВМ 81, расположенных в пределахданной термокамеры, Сигналы лог, "0"с выходов приемников 82 поддерживаютвсе микроЭВМ в пассивном (нерабочем)состоянииСигналы лог. "0" с контактов 36,38, 40, 42, 44 блока 2 распространяются по линии 45 связи и поступают вследующий (по цепочке) блок 2, вызывая включение светодиодов оптронов58-62 и, слудовательно, формированиетакого же начального логического состояния блока 2, которое было рассмотрено. Таким образом, в исходном состоянии все блоки 2 обеспечивают поддержание всех проверяемых микроЭВМв пассивном режиме, сдвиговые регистры 104 хранят неопределенную информацию.В некоторый момент времени ЭВМформирует сигнал лог, "1" на контакте7, а затем через интервал времени по"рядка 0,1 с - на контакте 6, Этисигналы распространяются через устройство и поступают во все проверяе-.мые микроЭВМ через приемники 82 Поддействием этих сигналов все проверяе"мые микроЭВМ переходят к выполнениюциклических тестовых программ, какбыло описано ранее,Для сбора информации с проверяемых микроЭВМ стендовая ЭВМ сначалапроизводит запись информации из регистров 83 в регистры 104, а затемсерию сдвигов информации в регистрах104 в направлении к ЭВМ.Для выполнения записи информации изрегистров 83 в регистры 104 с помощьюстендовой ЭВМ выполняются спедующиедействия,Сдвиговые регистры. 104 подготавливаются к приему информации с входов97. Идя этого ЭВМ выдает сигналлог. " 1" (напряжение высокого уровня)на вход 3 устройства. Этот сигнал распространяется по цепи блоков 2, а вкаждом иэ этих блоков проходит по цепиузлов 80, в результате на входы режимаработы всех сдвиговых регистров 104поступают сигналы лог."1", подготав;ливая эти регистры к приему информации с входом 97.Производится прием информации свходов 97 в сдвиговые регистры 104, 1410043Для этого ЭВМ выдает сигнал лог, "11 на вход 4 устройства, Этот сигнал последовательно распространяется по цепи блоков 2, а в каждом из этих5 блоков - по цепи узлов 80, в результате поступает на входы. С синхронизации всех сдвиговых регистров 104 поступает положительнЫй перепад напряжения, который воспринимается ре О гистрами как сигнал приема информации с входов 97 (сдвиговый регистр может быть выполнен, например, на микросхеме К 155 ИР 13) . Сигнал С = 1 распространяется от регистра к регистру с некоторой задержкой, так что информация фиксируется в них не строго одновременно.Производится перевод всех регистров 104 в режим сдвига и снятие еди ничных сигналов с входов С этих регистров. Для этого ЭВМ выдает сигналы лог, "0" на входы 3 и 4, оставляя неизмененными сигналы лог. " 1" на входах 6 и 7. 25Далее стендовая ЭВМ считывает значение сигнала с выходного контакта 5 устройства, а затем производит серию сдвигОв информации в последовательной цепи регистров 104. При каждом сдви ге ЭВМ выдает на контакт 4 устройства сначала сигнал лог, " 1", .а затем11 11л ог , 0 . Сжвиг производится при во здействии положительного фронта си гн ала С на вход синхронизации регистра ; при этом в правый разряд регистраю 35 принимается новый бит с выхода приемника 100, а все остальные биты сдвигаются влево на один разряд.Сигналы синхронизации С распрост раняются от регистра к регистру с некоторой задержкой. Однако благодаря тому, что поток сигналов синхронизации и поток сдвигаемой информации направлены навстречу один другому (слева направо и справа налево), конфликтных ситуаций не возникает и обеСпечивается устойчивая работа цепи из 1024 регистров.Стендовая ЭВМ программно собирает получаемые биты в слова и помещает50 эти слова в один из буферов, выделен-. ных в ее оперативной памяти. Число таких буферов может составлять, наприМер, 10. После последовательного заПолнения этих буферов ЭВМ обновляет йх содержимое по мере получения новых ,данных о состоянии проверяемых микро- ВМ, так что. оказывается возможным следить за динамикой изменения кодов в выходных регистрах 83. После удаления одной или нескольких проверяемых мик- роЭВМ при установке новых микроЭВМ производится перезапуск всех микроЭВМ сигналами на. входах 6 и 7, как было показано ранее.Если проверяемые устройства не однотипны и обладают разной динамикой изменения кодов в выходных регистрах 83, то стендовая ЭВМ, просматривая информацию, накопленную в буферах, может определить тип испытуемого устройства. Один из контактов 97 может соединяться через разъем микро- ЭВМ с ее шиной "Земля". В этом случае в отсутствие микроЭВМ на этом входе будет присутствовать сигнал лог. " 1" (вход подключается через резистор к шине питания). Таким образом, ЭВМ "узнает" о том, какие посадочные места заняты проверяемыми устройствами, а какие нет.Стендовая ЭВМ периодически, например после каждого цикла сбора информации, проводит процедуру диагнос тики устройства. Для этого серия сдвигов "полезной", информации дополняется серией сдвигов тестовой информации, которая генерируется самой ЭВМ и поступает на вход 8 устройства в моменты снятия сигнала синхронизации (лог. " 1" - лог . "0") с входа 4 при "полезных" сдвигах. Тестовая информация проходит в самый последний (по схеме) блок 2 и "замыкается" с помо 1. щью перемычек между контактами 34-43 и 33-44 на вход сдвига самого "дальнего" сдвигового регистра 104. Поэтому по мере считывания "полезных" битов стендовой ЭВМ, регистры постепенно заполняются тестовой информацией, которая считывается машиной и сравнивается с эталоном, При обнаружении отказа выдается сообщение оператору, который определяет неисправный. блок 2 и "обходит" его, замыкая между собой соседние линии 45 во время ремонта блока.Формула изобретенияУстройство для сопряжения источников информации с ЭВМ, содержащее блок связи с ЭВМ, включающий четыре токоограничительных резистора, первые выводы .которых подключены к шине питания положительного напряжения блокасвязи с ЭВМ, два усилителя, входы которых являются входами устройства для подключения к выходам режима ЭВМ, оптрон, информационный выход которого является выходом устройства для подключения к информационному входу ЭВМ, и первый блок связи с источниками информации, включающий первый и второй оптроныи первый резистор, соедйненный 10 первым выводом с шиной питания положительного потенциала первого блока связи . с источниками информации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения числа обслуживаемых источников информации и повышения достоверности передачи сигналов, в устройство введены Мблоков связи с источниками информации, каждый из которых состоит из шести оптронов, группы уэ лов хранения информации, группы передатчиков, шести токоограничительных резисторов, трех передатчиков, двух приемников и четырех усилителей, а блок связи с ЭВМ дополнительно содержит третий-пятый усилители и пятый токоограничительный резистор, а в первый блок связи с источниками информации введены третий-шестой оптроны, группы узлов хранения информации, группа передатчиков, три передатчика, второй"шестой токоограничительные резисторы, два приемника и четыре усилителя, причем входы третьего, четвертого и пятого усилителей блока35 связи с ЭВМ являются соответствующими входами устройства для подключения к первому и второму выходу начальной установки и информационному выходу ЭВМ, первый вывод пятого токоограничительного резистора блока связи с ЭВМ соединен сшиной питания положительного напряжения того же блока, вторые выводы первого-пятого токо-ограничительных резисторов, выходы первого-пятого усилителей и линейные вход и выход оптрона блока связи с ЭВМ соединены соответственно с линейными входами первого-пятого оптронов, линейными выходами первого-пятого50 оптронов, вторым выводом первого токоограничительного резистора и выходом первого приемника первого блока связи с источниками информации, в -м (-1,М) блоке связи с источниками информации первые выводы токоогра 55 ничительных резисторов соединены с спиной питания положительного напряжения того же блока, выходы первого- шестого оптронов подключены соответственно к входам первых передатчика и усилителя, к входу второго передатчика, к входам второго-четвертого усилителей и к входу третьего передатчика, выходы первого, второго передатчиков и первого приемника соединены соответственно с входами режима, синхронизации и информационным выходом первого узла хранения информации группы, выход синхронизации и информационный вход М - го узла хранения информации группы подключены соответственно к входу второго приемникаи выходу третьего передатчика, входы режима, синхронизации и информационный выход 1-го (1=2,М) узла хранения информации группы соединены соответственно с выходами режима, синхронизации и информационным входом Я - 1)-го узла хранения информации группы, выходы третьего и четвертого оптронов соединены состветственно с входами передатчиков первой и второй подгрупп группы, группа информационных входов 1-го узла хранения информации группы и выходы 1-х передатчиков первой и второй подгрупп группы 1-го блока связи с источниками информации являются соответствующими груп" пой входов и выходами устройства для подключ ения группы информационных выходов и входов установки д-го источника информации х-й группы, вторые выводы второго-шестого токоограничительных резисторов, выход первого усилителя, выход второго приемника, выходы второго-четвертого усилителей, линейные вход и выход шестого оптрона К-го (К=1, М) блока связи с источниками информации соединены соответственно с линейными входами первого-пятого оптронов, линейными выходами первого-пятого оптронов, вторым выводом первого токоограничительного резистора и входом первого приемника (К+1)-го блока связи с источниками информации, в М-м блоке связи с источниками информации, выход четвертого усилителя и второй вывод шестого резистора соединены соответственно с линейными входом и выходом шестого оптрона.14 10043 ректор А. Тяско едактор А. Долини аз 3482/4 о ного комиений и от 5 аушска венно-полиграфичес предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Про Составитель В, ВертлТехред А.Кравчук Тираж 704 ВНИИПИ Государстве по делам изобре 035, Москва, Ж, Подпта ССытийб., д