ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ПОВТОРИТЕЛЬ

Полезная модель относится к вычислительной технике и может быть использована в компьютерных локальных сетях с высокой скоростью передачи информации параллельным кодом по небольшому числу сигнальных линий (проводов) в канале связи для двунаправленного обмена данными между несколькими абонентами.
Известен магистральный приемопередатчик К588ВА1 (Хвощ С.Т., Варлинский Н.Н., Попов Е.А. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления. Справочник. Л.: Машиностроение, 1987. С. 222, рис. 6.6).
Магистральный приемопередатчик предназначен для построения интерфейсных устройств и обеспечивает двунаправленную передачу информации параллельным кодом. Данное устройство содержит два блока управления и два выходных усилителя информационных шин. При этом входы одного усилителя соединены с выходами другого усилителя.
Недостатком данного устройства является то, что при значительном расстоянии между приемопередатчиками требуется сложная и дорогая многоразрядная шина данных, а также передача информации только одному абоненту.
Известно устройство построения программируемого адаптера параллельного интерфейса (Балашов Е.П., Григорьев В.Л., Петров Г.А. Микро- и миниЭВМ. Л.: Энергоатомиздат, 1984. С. 147-155, рис. 4-16).
Устройство содержит буфер шины данных, блок управления вводом-выводом, параллельные двунаправленные порты ввода-вывода A, B, C. Порт A, B, C соединены через внутреннюю шину данных с буфером шины данных.
Недостатком данного устройства является то, что для передачи информации между абонентами требуется сложная и дорогая многоразрядная шина данных, а также передача информации только одному абоненту.
Известен универсальный асинхронный приемопередатчик - микросхема УАПП 8250/16450. (Хаммел Р.Л. Последовательная передача данных. М.: Мир, 1996. С. 63-108, рис. 3.1. Блок-схема УАПП 8250/16450), реализующий последовательный канал ввода-вывода данных.
Устройство содержит буферный регистр приемника, сдвигающий регистр приемника, регистр хранения передатчика, сдвигающий регистр передатчика. Выход буферного регистра приемника соединен со входом сдвигающего регистра приемника, выход регистра хранения передатчика соединен со входом сдвигающего регистра передатчика.
Недостатком устройства является низкая скорость передачи информации только одному абоненту.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является "Параллельный адаптер" (Патент РФ №153303, МПК G06F 15/16. Опубликован от 16.06.2015 г.), обеспечивающий высокую скорость при параллельном принципе передачи данных лишь одному абоненту по небольшому числу сигнальных линий.
Устройство, представляющее собой двунаправленный порт с параллельным принципом передачи данных, состоит из n-разрядного буферного регистра передатчика, m k-разрядных параллельных цифроаналоговых преобразователей, n-разрядного буферного регистра приемника, m k-разрядных параллельных аналого-цифровых преобразователей, цифровые входы  первого цифроаналогового преобразователя соединены соответственно с одноименными цифровыми выходами n-разрядного буферного регистра передатчика, цифровые входы  второго цифроаналогового преобразователя соединены соответственно с  цифровыми выходами n-разрядного буферного регистра передатчика, цифровые входы  m-го цифроаналогового преобразователя соединены соответственно с  цифровыми выходами n-разрядного буферного регистра передатчика и m k-разрядных параллельных аналого-цифровых преобразователей, цифровые выходы  первого аналого-цифрового преобразователя соединены соответственно с одноименными цифровыми входами n-разрядного буферного регистра приемника, цифровые выходы  второго аналого-цифрового преобразователя соединены соответственно с  цифровыми входами n-разрядного буферного регистра приемника, цифровые выходы  m-го аналого-цифрового преобразователя соединены соответственно с  цифровыми входами n-разрядного буферного регистра приемника.
Недостатком устройства является передача данных только одному абоненту.
Основная задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в создании параллельного повторителя с двунаправленной передачей данных между несколькими абонентами сети.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемой полезной модели, является создание компьютерной локальной сети с параллельным принципом двунаправленной передачи данных между несколькими абонентами сети по каналам связи с минимальным количеством сигнальных линией.
Указанный технический результат достигается тем, что параллельный повторитель, представляющий собой двунаправленный порт с параллельным принципом передачи данных, включающий m k-разрядных параллельных аналого-цифровых преобразователя; m k-разрядных параллельных цифроаналоговых преобразователя, дополнительно содержит три аналогичных порта с параллельным принципом передачи данных, включающих каждый m k-разрядных параллельных аналого-цифровых преобразователей; m k-разрядных параллельных цифроаналоговых преобразователей; m логических сумматоров, имеющих каждый три k-разрядных входа 1, 2 и 3; общую шину  цифровые выходы  первого k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя первого порта соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  m-го k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя первого порта соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  первого k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя второго порта соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  m-го k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя второго порта соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  первого k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя третьего порта соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  m-го k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя третьего порта соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  первого k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя четвертого порта соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  m-го k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя четвертого порта соединены соответственно с линиями  общей шины; k линий шины  соединены соответственно с k входами 1 первых логических сумматоров второго, третьего и четвертого портов; k линий шины  соединены соответственно с k входами 1 m-ых логических сумматоров второго, третьего и четвертого портов; k линий шины  соединены соответственно с k входами 2 первых логических сумматоров первого, второго и четвертого портов; k линий шины  соединены соответственно с k входами 2 m-ых логических сумматоров первого, второго и четвертого портов; k линий шины  соединены соответственно с k входами 3 первых логических сумматоров первого, второго и третьего портов; k линий шины  соединены соответственно с k входами 3 m-ых логических сумматоров первого, второго и третьего портов; k линий шины  соединены соответственно с k входами 1 первого логического сумматора первого порта, с k входами 2 первого логического сумматора третьего порта, с k входами 3 первого логического сумматора четвертого портов соответственно; k линий шины  соединены соответственно с k входами 1 m-го логического сумматора первого порта, с k входами 2 m-го логического сумматора третьего порта и с k входами 3 m-го логического сумматора четвертого порта; выходы d1…dk логических сумматоров портов соединены соответственно с одноименными входами d1…dk цифроаналоговых преобразователей портов.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что каждый порт компьютерной локальной сети, принимая в параллельном коде данные от одного абонента сети, передает через другие порты эти же данные в параллельном коде другим абонентам сети. В результате осуществляется двунаправленная высокоскоростная передача в параллельном коде данных между абонентами сети с минимальным количеством сигнальных линией.
Проведенный заявителем анализ уровня техники установил, что у аналогов отсутствует совокупность признаков, тождественных признакам заявляемого устройства «Параллельный адаптер». Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «новизна».
Результаты поиска известных технических решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемой полезной модели, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, представленным на фиг. 1, где в качестве примера приведена схема параллельного повторителя с четырьмя портами. Теоретически количество портов не ограничено.
Параллельный повторитель состоит из четырех идентичных двунаправленных портов с параллельным принципом передачи данных. При этом порт 1 включает m k-разрядных параллельных аналого-цифровых преобразователя 1.1-1.m; m k-разрядных параллельных цифроаналоговых преобразователей 2.1-2.m; m логических сумматора с тремя k-разрядными входами 3.1-3.m; порт 2 включает m k-разрядных параллельных аналого-цифровых преобразователя 4.1-4.m; m k-разрядных параллельных цифроаналоговых преобразователей 5.1-5.m; m логических сумматора с тремя k-разрядными входами 6.1-6.m; порт 3 включает m k-разрядных параллельных аналого-цифровых преобразователя 7.1-7.m; m k-разрядных параллельных цифроаналоговых преобразователей 8.1-8.m; m логических сумматора с тремя k-разрядными входами 9.1-9.m; порт 4 включает m k-разрядных параллельных аналого-цифровых преобразователя 10.1-10.m; m k-разрядных параллельных цифроаналоговых преобразователей 11.1-11.m; m логических сумматора с тремя k-разрядными входами 12.1-12.m; общую шину  цифровые выходы  k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя 1.1 порта 1 соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя 1.m порта 1 соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя 4.1 порта 2 соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя 4.m порта 2 соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя 7.1 порта 3 соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя 7.m порта 3 соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя 10.1 порта 4 соединены соответственно с линиями  общей шины; цифровые выходы  k-разрядного параллельного аналого-цифрового преобразователя 10.m порта 4 соединены соответственно с линиями  общей шины; k линий шины  соединены соответственно с k входами 1 логических сумматоров 6.1, 9.1, 12.1 второго, третьего и четвертого портов; k линий шины  соединены соответственно с k входами 1 логических сумматоров 6.m, 9.m, 12.m второго, третьего и четвертого портов; k линий шины  соединены соответственно с k входами 2 логических сумматоров 3.1, 6.1, 12.1 первого, второго и четвертого портов; k линий шины  соединены соответственно с k входами 2 логических сумматоров 3.m, 6.m, 12.m первого, второго и четвертого портов; k линий шины  соединены соответственно с k входами 3 логических сумматоров 3.1, 6.1, 9.1 первого, второго и третьего портов; k линий шины  соединены соответственно с k входами 3 логических сумматоров 3.m, 6.m, 9.m первого, второго и третьего портов; k линий шины  соединены соответственно с k входами 1 логического сумматора 3.1, с k входами 2 логического сумматора 9.1, с k входами 3 логического сумматора 12.1 первого, третьего и четвертого портов соответственно; k линий шины  соединены соответственно с k входами 1 логического сумматора 3.m, с k входами 2 логического сумматора 9.m и с k входами 3 логического сумматора 12.m первого, третьего и четвертого портов; выходы d1…dk логических сумматоров портов соединены соответственно с одноименными входами d1…dk цифроаналоговых преобразователей портов.
В качестве параллельного аналого-цифрового преобразователя может быть использована, например, микросхема К1107ПВ3, в качестве параллельного цифроаналогового преобразователя - микросхема К1118ПА3, а в качестве многовходового логического сумматора - микросхема К155ЛЕ4 [1].
Параллельный повторитель работает следующим образом.
Передаваемые данные m группами в параллельном n-разрядном коде одновременно поступают от абонента на m входов одного из портов. Например, на входы dвх1.1-dвх1.m m параллельных аналого-цифровых преобразователей 1.1-1.m порта 1. В каждом из m параллельных аналого-цифровых преобразователей квантованные по уровню данные преобразуются в параллельный k-разрядный двоичный код, который с выходов  параллельных аналого-цифровых преобразователей 1.1-1.m поступает на соответствующие линии  общей шины. С линии  общей шины данные подаются на вход 1 k-разрядного входа 1 логических сумматоров 6.1, 9.1 и 12.1 портов 2, 3, 4. С линии  общей шины данные подаются на вход 1 k-разрядного входа 1 логических сумматоров 6.m, 9.m и 12.m портов 2, 3, 4. С выходов d1…dk логических сумматоров 6.1-6.m, 9.1-9.m и 12.1-12.m k-разрядный параллельный двоичный код поступает на соответствующие входы d1…dk параллельных цифроаналоговых преобразователей 5.1-5.m, 8.1-8.m и 11.1-11.m, которые преобразуют k-разрядный входной параллельный двоичный код в квантованный по уровню сигнал. С выходов dвых2.1-dвых2.m, dвых3.1-dвых3.m, dвых4.1-dвых4.m параллельных цифроаналоговых преобразователей 5.1-5.m, 8.1-8.m и 11.1-11.m квантованный по уровню сигнал поступает по m сигнальным линиям другим абонентам сети.
Порты 2, 3, 4 работают аналогичным образом.
В результате предложенный параллельный повторитель позволяет организовать локальную сеть с двунаправленной передачей данных в параллельном коде между четырьмя абонентами сети с минимальным количеством сигнальных линией.
Обеспечение двунаправленной передачи данных в параллельном коде между несколькими абонентами сети достигается за счет использования нескольких параллельных приемо-передающих портов, объединенных общей шиной.
Сопоставление параметров, характеризующих заявляемую полезную модель и прототипа, позволяют сделать вывод о том, что заявляемая полезная модель обеспечивает высокоскоростную двунаправленную передачу цифровых данных между несколькими абонентами по информационным каналам с минимальным количеством сигнальных линий.
Приведенные сведения доказывают, что при осуществлении заявленной модели выполняются следующие условия:
средство, воплощающее предлагаемое устройство при его осуществлении, предназначено для использования в вычислительной технике, а именно в компьютерных сетях с высокой скоростью передачи данных между несколькими абонентами с использованием минимального числа сигнальной линии в канале связи;
для заявленной полезной модели в том виде, как она охарактеризована в независимом пункте формулы полезной модели, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных до даты подачи заявки средств;
средство, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить получение указанного технического результата.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию «промышленная применимость».
Источник информации:
С.И. Зиатдинов, Т.А. Суетина, Н.В. Поваренкин. Схемотехника телекоммуникационных устройств. 2-е издание. М.: Издательский центр «Академия», 2016. 368 с.