УО (Электронный лекционный курс)

1. Назначение, состав и основные технические характеристики УО. Принцип организации обмена информацией с внешними абонентами.

1.1. Назначение УО СВ. Принцип организации обмена информацией с внешними абонентами.

Одной из задач, возложенных на СВ, является организация и управление обменом информацией с внешними источниками, которые называются абонентами. Связь между СВ и абонентами может быть как двухсторонней (прием и выдача информации), так и односторонней (только прием или только выдача информации). Для организации информационного обмена между внешними абонентами СВ в состав СВ введено устройство обмена (УО), которое, используя интерфейс ЦВК 5Э26, может осуществлять обмен информацией по четырем селекторным каналам независимо от ВчУ.

Задачами информационного обмена СВ с внешними абонентами являются:

• подготовка информации для выдачи абоненту (в режиме выдачи информации);

• запуск канала УО на выполнение канальной программы по выдаче или приему информации;

• прием и размещение в ОЗУ СВ информации принятой от внешнего абонента (в режиме приема информации);

• запрос словосостояния канала УО для анализа качества обмена информацией (если во время сеанса обмена информацией были зафиксированы сбои канала или абонента);

• останов запущенного канала УО.

Все абоненты СВ разбиты на 4 группы, каждая из которых подключена к одному из каналов СВ.

Инициатором выдачи информации абоненту является СВ. Перед началом процесса обмена по выдаче информации ВчУ подготавливает выдаваемую информацию (сообщение) и помещает его в буфер выдачи, расположенный в ОЗУ. В нужное время программно устанавливается заявка на прерывание, схема прерываний ВчУ запустит подпрограмму обработки этой заявки, в результате чего подготовленное сообщение из буфера выдачи будет передано абоненту. Примерами выдачи информации абоненту являются выдача информации о воздушном объекте один раз в 10 секунд на вышестоящий КП и выдача кодограммы УЗ-А (УЗ-19, УЗ-55) при совпадении азимута положения антенны РЛС с азимутом начала зоны автозахвата.

Прием информации от абонентов может происходить и по инициативе СВ путем установки программным путем заявки на прерывание, вызывающей запуск подпрограммы по приему информации от абонента.

Принимаемая от абонента информация (сообщение) записывается в ОЗУ в буфер приема канала, после чего происходит сортировка принятых сообщений. Это сообщение переписывается на оперативные регистры ВчУ, после чего определяется тип донесения принятого сообщения. В зависимости от типа донесения принятого сообщения включается соответствующая подпрограмма обработки принятой информации.

Устройство обмена обеспечивает в режиме разделения времени выполнение последовательности команд для каждого канала в соответствии с заданной программой канала и сигналами управления, поступающими от абонента.

Таким образом, УО СВ предназначено для организации обмена информацией между ЗУ СВ и абонентами независимо от ВчУ по 4-м селекторным каналам обмена в соответствии с требованиями интерфейса 5Э26.

1.2. Основные технические характеристики УО:

1. Количество каналов обмена - 4;

2. Тип каналов обмена - селекторный.

3. Количество абонентов подключаемых к одному каналу - 16 (с дополнительными усилителями - 32);

4. Разрядность каналов - 36;

Селекторный канал - канал обмена, обслуживающий одновременно только одно внешнее устройство и поэтому в каждом сеансе обмена участвующий в выполнении только одной операции по обмену данными. Посредством селекторных каналов осуществляется передача данных между оперативной памятью и достаточно быстродействующими устройствами.

Если селекторный канал занят обслуживанием некоторого устройства, то поступающая в это время заявка на ввод или вывод информации начинает выполняться только после завершения текущей операции ввода-вывода.

Средства канала, необходимые для выполнения отдельной операции ввода-вывода, то есть для связи с одним внешним устройством, называются подканалом. Практически подканал - это часть памяти канала, которая используется для размещения информации, необходимой для работы с данным внешним устройством.

Селекторный канал имеет один подканал и может работать только в групповом режиме.

1. Разрядность передаваемых слов - 9, 18, 27 или 36 разрядов.

2. Метод обмена данными осуществляется:

• по 1…3 каналам - последовательным кодом младшими разрядами вперед (контрольные разряды передаются после передачи соответствующих им информационных разрядов);

• по 0-му каналу - последовательным или параллельным кодом.

1. Контроль команд и данных - побайтовый на нечетность.

2. Форматы команд:

• для негрупповых команд - слово;

• для групповых команд - слово, либо двойное слово.

1. Размер информационного массива, передаваемого или принимаемого по одной групповой команде - от 2 до 4096 слов.

2. Особенности адресации данных:

• массивы слов, передаваемых абоненту, и программы каналов могут храниться в любых последовательных ячейках ОЗУ или ДЗУ СВ;

• массивы слов, получаемых от абонента, могут размещаться в любых последовательных ячейках ОЗУ.

1. Конфигурирование информации УО:

• передаваемые абоненту слова могут побайтно конфигурироваться (любой байт в любой байт),

• а слова, получаемые от абонента, кроме этого - могут побайтно приформировываться к информации, хранящейся в ОЗУ.

1. Предельная скорость обмена информацией - 185 тысяч слов в секунду.

2. Время выполнения операций устройством обмена - от 2,66 до 26 мкс.

2. Структурная схема УО.

УО представляет собой четыре селекторных канала обмена, работающих по индивидуальным программам и имеющих общее оборудование, используемое ими в режиме разделения времени в соответствии с присвоенным каждому каналу рангом (приоритетом). Программа работы каждого канала обмена хранится в ЗУ, а её выполнение может быть инициировано как ВчУ, так и другим каналом. На рис. 1 представлена структурная схема УО.

Оборудование канала включает:

• регистры канальной памяти (КП-1, КП-2), - используемые для хранения исполняемой команды программы канала;

• буферный и сдвиговый регистры (БР и СР), - служащие для пословного накопления и преобразования информации из последовательного кода в параллельный - при приме, и обратного преобразования - при выдаче информации абоненту;

• регистр разовых команд (РРК), - предназначенный для хранения и выдачи во внешние устройства разовых команд;

• схему управления интерфейсом, - формирующую сигналы управления обменом информацией с абонентом.

В состав оборудования общей части УО входят:

• схема заявок и приоритетов, - осуществляющая прием и хранение заявок каналов на выполнение операций УО и выделение из них самой приоритетной;

• схема управления обменом с ЗУ (УЗУ), - предназначенная для формирования сигналов обеспечивающих взаимодействия УО с УК и ЗУ, формирования и выдачи из УО полного адреса ячейки ЗУ, выдачи информации из ВНМ в МЗп и организации тестового режима работы адресной магистрали;

• входной регистр (Рвх) и конфигуратор (Кф), - предназначенные для побайтовой конфигурации и временного хранения информации, пословно поступающей в УО;

• регистр команд (РК), - служащий для хранения кода выполняемой команды, для хранения команды ПК или БПК при выборе очередной команды программы канала, а также для изменения кода адреса команды или числа и подсчета количества слов информации при обмене с абонентом;

• счетчик МК (Сч МК), - обеспечивающий хранение кода номера МК на время ее выполнения и изменение этого кода при переходе к новой МК;

• микропрограммная матрица (МПМ), - предназначенная для реализации микропрограмм УО путем выработки (формирования) сигналов МО, управляющих работой УО;

• схема синхронизации, - предназначенная для установки оборудования УО и каналов в исходное состояние и синхронизации работы всех функциональных устройств УО;

• внутренняя магистраль (ВНМ), - осуществляющая пересылки полноразрядной информации между регистрами УО, за исключением пересылок между сдвиговым и буферным регистрами, и контроль пересылаемой информации на нечетность;

• схема проверки УО, - предназначенная для проверки исправности аппаратуры контроля УО, контроля алгоритма работы микропрограммного управления УО, отключения интерфейса и имитации интерфейсных сигналов. В состав схемы проверки входит регистр тестовых режимов (РТР).

• схема формирования признаков ССУО и ССК, - предназначенная для приема и фиксации сигналов сбоев и ошибок в работе оборудования УО и каналов, для формирования признаков ССУО и ССК и сигнала запроса на прерывание программы ВчУ по сбою;

В состав УО входят следующие функциональные части:

Все регистры и внутренняя магистраль УО имеют по 32 информационных разряда и по 4 контрольных.

В каждом канале имеются буферный и сдвиговый регистры, и канальный регистр памяти. Схема управления интерфейсом, а также частично схема заявок и приоритетов, схема формирования признаков ССУО и ССК и схема проверки УО имеют оборудование, индивидуальное для каждого канала.

Канальное оборудование и элементы общего оборудования УО связаны между собой 36-разрядной внутренней магистралью, по которой осуществляется пересылка информации между устройствами УО.

Поскольку общее оборудование УО используется аппаратурой 4-х каналов, то возникает задача разделения по времени цикла работы общего оборудования. Каждый канал взаимодействует с общим оборудованием в течение времени, необходимого на пересылку одного слова между ЗУ и канальным оборудованием. Исключение возникает при пересылке некоторых команд, которые занимают 2 слова в ЗУ. Для того чтобы определить, какой канал будет работать с общим оборудованием, существует схема заявок и приоритетов. Приоритет каналов убывает с увеличением номера канала.

Канальное оборудование УО может выполнять ряд действий автономно, а именно: осуществлять прием-выдачу информации абоненту, прием от абонента и хранение управляющих сигналов, формирование сигналов, выдаваемых абоненту. Для осуществления совместной работы канальное оборудование подключается к общей части УО по сигналу из схемы заявок и приоритетов. Одновременно в подключенном состоянии к общей части УО может находиться только один канал.

Единая внутренняя магистраль для пересылок полноразрядной информации введена с целью сокращения количества связей между регистрами УО, уменьшения объёма аппаратуры, необходимой для организации этих связей, и контроля передаваемой информации.

УО включает в себя 4 селекторных канала, работающих по индивидуальным программам и общее оборудование, используемое каналами в режиме разделения времени. Каналы связаны с общим оборудованием через внутреннюю магистраль (ВНМ).

3. Общие сведения о системе команд УО СВ.

Программа работы каждого канала УО хранится в ЗУ УО, а ее выполнение может быть инициировано как ВчУ, так и любым каналом.

Система команд УО позволяет:

• запускать и останавливать канал;

• производить пуск и останов абонентов, подключенных к данному каналу;

• управлять работой внешних устройств, посредством разовых команд;

• пересылать заданные массивы слов из ЗУ абоненту и от абонента в ОЗУ;

• осуществлять побайтовую конфигурацию слов, побайтовое приформировывание полученной от абонента информации к содержимому ячеек памяти ОЗУ;

• проверять исправность оборудования;

• осуществлять прерывание программ ВчУ;

• формировать по требованию ВчУ информацию о состоянии УО и каналов.

Команды, непосредственно связанные с обменом данными между УО и абонентами, названы групповыми.

Команды, выполняемые УО, могут принадлежать программе канала, либо поступать от ВчУ. Часть команд, а именно: все групповые команды и команда ПА воспринимаются от ВчУ как холостые команды.

На рис. 2 дана расшифровка формата команд УО. Как видно из рисунка 31-й разряд большинства команд используется в качестве дополнительного разряда кода команды.

В результате выполнения команды ПУСК КАНАЛА все 32 разряда заносятся на регистр КП-2 канала, код номера которого указан в команде. В канале устанавливаются в единичное состояние триггеры, хранящие признак работы канала и заявку ЗАПР-2.

Содержимое полей Б и А команды, хранящейся на КП-2 в дальнейшем используется для формирования адреса следующей команды программы работы канала, содержимое поля БО - для формирования адресов данных при выполнении каналом групповых команд обмена.

Содержимое полей УР и УР (указатели режима работы схем контроля) - используется для настройки схем контроля УО при работе с данным каналом:

7 разр. - блокировка останова по сбою числа (БОСЧ);

8 разр. - блокировка формирования контрольных разрядов чисел (БФКРЧ);

9 разр. - блокировка останова по ошибке программы типа ПА/ПА (БООШП)- для УР (блокировка модификации (изменения) адреса числа (БМАЧ)- для УР).

Если команда ПУСК КАНАЛА адресована в канал, уже находящийся в состоянии работы, то она не исполняется, а в УО формируется запрос на прерывание программы ВчУ ЗПрСб по ошибке программы.

В отличие от команды ПУСК КАНАЛА по команде БЕЗУСЛОВНЫЙ ПЕРЕХОД КАНАЛА не меняется состояние заявочных триггеров схемы заявок и приоритетов и триггера работы канала. Команда используется для переадресации программы канала, а также для установки новой базы обмена или нового режима работы схем контроля.

В результате выполнения команд ЗАПРОС СЛОВОСОСТОЯНИЯ УО или ЗАПРОС СЛОВОСОСТОЯНИЯ КАНАЛА в ячейку ОЗУ, заданную полями Б и А команды, записывается соответственно СЛОВОСОСТОЯНИЕ УО или СЛОВОСОСТОЯНИЕ КАНАЛА. Код номера канала указывается в поле KNK команды ЗССК.

По команде ВЫДАЧА РАЗОВЫХ КОМАНД УО разовая команда, хранящаяся по адресу, формируемому из полей Б и А, заносится на регистр разовых команд УО, о чем сообщается во внешние устройства стробом разовой команды.

В результате выполнения команд ОСТАНОВ КАНАЛА и ОСТАНОВ КАНАЛА С ПРЕРЫВАНИЕМ триггер, хранящий признак работы канала, код номера которого имеется в команде, устанавливается в нулевое состояние, сбрасываются все заявки от этого канала, имеющиеся в схеме заявок и приоритета, и выдается в сторону абонентов, подключенных к каналу, сигнал ОСТ-К. По команде ОСТ-КПр, кроме этого, формируется запрос на прерывание ЗПрП, сообщающий программе ВчУ о завершении работы канала.

Команда ПУСК АБОНЕНТА, выполняющаяся только по программе канала, заносится на буферный и сдвиговый регистры канала, после чего абонентам выдается сигнал ПА-К. Поля КМА и УСА используются для логического подключения к интерфейсу и настройки абонента на заданный режим работы. Если команда ПА поступает в канал, с которым уже находится в логической связи один из абонентов, то команда не выполняется, формируется запрос на прерывание программы ВчУ ЗПрСб по ошибке программы, а выполнение программы канала в случае отсутствия указателя БООШП в поле УР команды, хранящейся на КП-2, прекращается. При этом для останова канала производятся те же действия, что и по команде ОСТ-К.