УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИНТЕРФЕЙСОВ

Техническое решение относится к информационно-измерительной технике, и может быть использовано в системах цифрового управления различными объектами, в частности беспилотными летательными аппаратами, наземными беспилотными транспортными средствами и другими.
Известно устройство буферизации потоков данных (Патент US 7581072 В2, кл G06F 12/00, опублик. 14.12.2006), которое состоит из источника данных, ЭВМ и буфера, через который ЭВМ подключается к источнику данных.
Недостатком известного устройства является невозможность ввода в ЭВМ данных, полученных от источника данных по последовательному интерфейсу.
Наиболее близким по технической сути заявляемому устройству (прототипом) является устройство буферизации потоков данных, пересылаемых между двумя интерфейсами, представляющими собой шины данных ОЗУ и ЦПУ соответственно, содержащее буфер, выполненный на памяти или регистрах и накапливающий данные для их передачи по запросу со второго интерфейса без обращения за ними в первый, отличающееся тем, что устройство содержит дополнительные буферы, тэг-контроллер и выходной мультиплексор, причем тег-контролер связан с мультиплексором, буфером, выполненным на памяти или регистрах, и дополнительными буферами для отслеживания актуальности хранящихся в них данных, а выходы буферов устройства подключены к ОЗУ (патент RU 2475817, кл. G06F 9/30, опублик. 20.02.2013).
Недостаток прототипа заключается в том, что запросы на ввод данных в ЭВМ, так же, как и в аналоге, генерируются в результате процедуры полинга, по параллельному интерфейсу, что не позволяет осуществлять ввод данных, полученных от источника данных с последовательным интерфейсом в ЭВМ.
Технической задачей технического решения является расширение технических возможностей, путем обеспечения возможности ввода измерительных данных, получаемых от источника данных с последовательным интерфейсом, в ЭВМ по параллельному интерфейсу, по запросам, сформированным в результате процедуры полинга.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройство преобразования интерфейсов, включающее источник данных, первый мультиплексор, группа выходов которого подключена к подшине данных шины ЭВМ, к которой также подключена группа входов первого параллельного регистра, управляющие входы которого подключены к подшине управления шины ЭВМ, к которой также подключены управляющие входы первого мультиплексора, отличающееся тем, что в него дополнительно включены генератор, первый и второй счетчики, второй мультиплексор, демультиплексор, сдвиговый регистр, второй, третий и четвертый параллельные регистры, группа входов каждого из которых подключена к группе выходов сдвигового регистра, а группы выходов подключены к группам входов первого мультиплексора, адресные входы которого подключены к выходам первого параллельного регистра, входы синхронизации второго, третьего и четвертого параллельных регистров подключены к первому, второму и третьему выходам демультиплексора, соответственно, первая группа входов которого подключена к группе выходов первого счетчика, а второй вход подключен к выходу второго счетчика и входу первого счетчика, выход которого подключен ко входу второго мультиплексора, выход которого подключен к первому входу источника данных, выход которого подключен к первому входу сдвигового регистра, второй вход которого подключен к выходу второго счетчика, а третий вход подключен ко второму входу источника данных, входу второго счетчика и выходу генератора.
Суть технического решения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства преобразования интерфейсов.
На фиг. 2 представлена временная диаграмма работы последовательного интерфейса обмена данными.
На фиг. 3 представлена временная диаграмма работы параллельного интерфейса ввода данных в ЭВМ.
В устройство преобразования интерфейсов, структура которого показана на фиг. 1 входят источник 1 данных, выход которого подключен к первому входу сдвигового регистра 2. Группа выходов сдвигового регистра 2 подключена к группе входов каждого параллельного регистра 3, 4 и 5, группы выходов которых подключены к соответствующим группам входов первого мультиплексора 6, группа выходов которого подключена к подшине данных шины 7 ЭВМ 8. К подшине данных шины 7 ЭВМ 8 также подключена группа входов первого параллельного регистра 9, группа выходов которого подключена к группе адресных входов первого мультиплексора 6, а управляющие входы подключены к подшине управления шины 7 ЭВМ 8. Входы синхронизации параллельных регистров 3, 4 и 5 подключены к соответствующим выходам демультиплексора 11, группа входов которого подключена к выходу первого счетчика 13 и входу второго мультиплексора 14, а вход подключен к первому выходу второго счетчика 10 и входу первого счетчика 13. Группа адресных входов второго мультиплексора 14 подключена к группе выходов второго счетчика 10, второй выход которого подключен ко второму входу источника 1 данных, первый вход которого подключен к выходу второго мультиплексора 14. Третий выход второго счетчика 10 подключен ко второму входу сдвигового регистра 2, третий вход которого подключен к третьему входу источника 1 данных, входу второго счетчика 10 и выходу генератора 12.
Временная диаграмма работы последовательного интерфейса обмена данными, показанная на фиг. 2, включает период 15 функционирования устройства преобразования интерфейсов, сигнал 16 синхронизации, сигнал 17 входных данных, формируемых на первом входе источника 1 данных, сигнал 18 выходных данных формируемых источником 1 данных. Биты 19-26 сигнала 17 входных данных, формируемых на выходе второго мультиплексора 14 несут информацию об адресе внутреннего регистра источника 1 данных, состояние которого будет считываться при опросе источника 1 данных. Биты 27-32 сигнала 18 выходных данных несут информацию о состоянии источника 1 данных.
Временная диаграмма работы параллельного интерфейса ввода данных в ЭВМ, показанная на фиг. 3, включает сигнал 33 подшины данных шины 7 ЭВМ 8. При вводе данных в устройство преобразования интерфейсов сигнал 33 подшины данных шины 7 ЭВМ 8 генерируется ЭВМ и имеет вид 34. Сигнал 33 подшины данных шины 7 ЭВМ 8 генерируется устройством преобразования интерфейсов и имеет вид 35. Сигнал 34 подшины данных, генерируемый ЭВМ 8, сопровождается сигналом 36, передаваемым из ЭВМ 8 по подшине управления шины 7. Сигнал 33 подшины данных, генерируемый устройством преобразования интерфейсов, сопровождается сигналом 37, передаваемым из ЭВМ 8 по подшине управления шины 7.
Устройство работает следующим образом.
Генератор 12 формирует на выходе сигнал 16 синхронизации. Импульсы с генератора 12 поступают на вход второго счетчика 10, который разбивает весь период 15 функционирования устройства преобразования интерфейсов на два интервала: на интервал ввода в источник 1 данных команды управления, и интервал вывода из источника 1 данных о его состоянии. Во время интервала ввода в источник 1 данных с выхода второго мультиплексора 14 вводятся биты 19-26, несущие информацию об адресе внутреннего регистра источника 1 данных. В свою очередь, номер бита определяется сигналами, формируемыми на группе выходов второго счетчика 10, подключенных к группе адресных входов второго мультиплексора 14, а адрес внутреннего регистра источника 1 данных, формируется на группе выходов первого счетчика 13, подключенных к информационным входам второго мультиплексора 14.
В течение интервала вывода на выходе мультиплексора сигналами, формируемыми на группе выходов второго счетчика 10, устанавливается состояние высокого импеданса. По сигналам 16 синхронизации на выходе источника 1 данных формируется сигнал 18 выходных данных с внутреннего регистра, состояние которого считывается в текущий период, представляющий собой последовательный код. Последовательный код подается на первый вход сдвигового регистра 2, на второй вход которого подается сигнал активации, сформированный на втором выходе второго счетчика 10. Таким образом, сдвиговый регистр 2 заполняется данными, формируемыми источником 1 данных, и после заполнения эти данные в виде параллельного кода импульсом переполнения второго счетчика 10 переписываются в один из параллельных регистров 3, 4 или 5. Номер регистра, в который осуществляется запись данных, формируется на группе выходов первого счетчика 13, а собственно импульс записи формируется на соответствующем выходе демультиплексора 11. Запись данных в параллельные регистры 3, 4, 5 осуществляется в цикле, независимо от опроса преобразователя интерфейсов со стороны ЭВМ 8. При вводе данных, полученных от источника 1 данных в ЭВМ 8 в первый параллельный регистр 9 сигналом 36, формируемым на подшине управления шины 7, записывается номер одного из параллельных регистров 3, 4 или 5, к которым будет осуществляться доступ. Этот номер в момент ввода формируется в параллельном двоичном коде 34 на подшине данных шины 7. Номер опрашиваемого регистра подается на адресные входы первого мультиплексора 6, на группы информационных входов которого подаются сигналы с групп выходов параллельных регистров 3, 4, 5. Ввод данных в ЭВМ производится по сигналу 37, формируемому на подшине управления шины 7. По этому сигналу группа выходов первого мультиплексора 6 переходит из высокоимпедансного состояния в активное состояние, происходит захват подшины данных, и данные из одного из параллельных регистров 3, 4 или 5, номер которого хранится в первом параллельном регистре 9, вводятся в ЭВМ.
Предложенное техническое решение позволило расширить технические возможности, путем обеспечения возможности ввода измерительных данных, получаемых от источника данных с последовательным интерфейсом, в ЭВМ по параллельному интерфейсу, по запросам, сформированным в результате процедуры полинга.