Устройство связи для вычислительной системы

 

42008 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И1

Э(я) Д 06 Г 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3427197/18-24 (22) 14.04.82 (46) 15.09.83. Бюл. 9 34 (72) В.Н.Заблоцкий, В.Е.Спасский, А.А.Самусев и А.В.Яскульдович (53) 681. 325 (088. 8) (56) 1. 7 вторское свидетельство СССР

Р 734654, кл. G 06 F 3/04, 1978.

2. Авторское свидетель, ство СССР по заявке Р 3267979/18-24, кл. Г> 06 F 3/04, 1981 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО СВЯЗИ ДЛЯ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ, содержащее блок синхронизации, М каналов обмена, каждый из которых включает два приемных регистра, мультиплексор, узел сравнения, блок управления, регистр адреса и два передающих регист.—, ра, причем выход мультиплексора 3 -ro канала обмена (1 =1,М J соединен с информационным входо> первого приемного регистра (i+1)-го канала обме-. на, выход мультиплексора М-го канала обмена соединен с информационным входом первого приемного регистра первого канала обмена, в 1 м канале обме-. на информационный вход первого приемного регистра соединен с информационным входом второго приемного ре-; гистра и с первой группой входов узла сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, вторая группа входов — с выходом регистра адреса и с первым инфор мационным входом первого передающеГо регистра, второй информационный вход которого, информационный выход первого приемного регистра и третий, четвертый и пятый входы и первый и второй выходы блока управления являются. соответственно информационными входом и выходом и соответствующими управляющими входами и выходамй .i -й группы входов и выходов устройства, . шестой и седьмой входы блока управления соединены соответственно с первым и вторым выходами блока синхронизации, первый выход которого соединен с первым управляющим входом первого приемного регистра, второй управляющий вход которого соединен. с третьим выходом блока управления,четвертый выход которого соединен с первым управляющим входом первого передающего регистра, выходом соединенного с первым информационным входом мультиплексора, первый управляющий вход которого соединен с пятым выходом блока управления, шестой и .первый выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим управляющими входами мультиплексора, второй и тре-р тий информационные входы которого соединены соответственно с информа- / ционным входом первого .приемного ре- 4 гистра и выходом второго передающего С регистра, информационный вход которого соединен с выходом второго прием- Я ного регистра, первым управляющим входом соединенного с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого соединен с первым управляющим входом второго передающего ре- Д гистра и вторым управляющим входом первого передающего регистра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це- 1 ) лью повышения пропускной способности, в каждый канал обмена ввЕдены элемент ИЛИ и дешифратор, причем в Я)

j-м канале обмена шестой и седьмой выходы блока управления соединены соответственно с первым и вторым входами дешифратора, выход которого а соединен с вторыми управляющими вхо- 4 дами вторых приемного и передающего регистров и с. восьмым входом блока управления, третьим выходом соединенного с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с седьмым выходом блока управления, выход элемента ИЛИ j-ro канала обмена соединен с третьим входом дешифратора

1042008 (f -1) -ro канала обмена, выход элемента ИЛИ первого канала обмена соединен с третьим входом дешифратора

И-ro канала обмена.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что блок управ. ления содержит два элемента ИЛИ-HE., элемент И-НЕ, три группы элементов И, группу элементов НЕ, группу триггеров и две группы элементов ИЛИ, причем первые входы триггеров группы подключены к седьмому входу блока, а единичные выходы - соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ-НЕ и первому и пятому выходам блока, выХод первого элемента ИЛИ-.НЕ соединен с шестым выХодом блока, первый вход - с вторым входом первого триггера группы, третий входс.третьим выходом блока, первым ВХОдом второго элемента ИЛИ-НЕ и выходом первого элемента ИЛИ первой группы, третий вход первого триггера группы соединен с четвертым выходом блока и выходом первого элемента И первой группы, а нулевой выход — с первым входом первого элемента И,первой группы, второй вход которого подключен к третьему входу блока, а третий вход — к-второму входу второго триггера группы и через первый .элемент НЕ группы к третьему входу второго тритгера группы и выходу второго элемента ИЛИ первой группы, первый вход которого соединен с восьмым входом блока, четвертый и пятый входы первого элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И второй группы, выход второго элемента И первой группы подклю чен к первым входам первого элемен та И второй группы и первого и второго элементов ИЛИ второй группы, выход которого соединен с седьмым выходом блока, первым вХодом второго элемента И первой группы и через второй элемент НЕ группы с, первыми входами второго и третьего элементов И второй группы, второй вход вто:рого элемента И первой группы подклю.чен к первому входу четвертого элемента И и второму входу второго элемента И второй группы и через третий элемент НЕ к седьмому входу блока, второму вхацу второго элемента ИЛИ-НЕ и первым вХодам. первого, второго и третьего элементов И третьей группы, четвертый вход первого элемента И йервой группы соединен через четвертый элемент НЕ группы с четвертым входом блока и первыми входами элемента И-НЕ и третьего элемента ИЛИ первой группы, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И второй группы, а второй входк второму выходу блока, второму входу элемента И-НЕ, первому входу четвертого элемента ИЛИ первой группы и выходу четвертого элемента. И третьей группы, первым и вторым входами соединенного соответственно с выходом второго элемента И третьей группы, второй вход которого является пятым вхадом блока, и с выходом четвертого элемента ИЛИ первой группы, второй вход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ второй группы и выходу пятого элемента И третьей группы, первый вход которого соединен с шестым входом блока, вторым входом первого элемента ИЛИ второй группы и через пятый элемент НЕ группы .с вторым вХодом пеРвого элемента И второй группы, третьим входом .соединенного с выходом второго элемента ИЛИ первой группы и вторым входом первого элемента И третьей группы, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ первой группы, третий вход .второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом второго элемента И второй группы и третьим входом первого элемента ИЛИ второй группы, выходом подключенного к третьим входам вторых элементов И первой и второй групп, первый и второй,входы пятого элемента ИЛИ первой группы.соединены соответственно с первым и вторым входами блока, а выход - с четвертым входом второго элемента И первой группы, выход вто-. рого элемента ИЛИ-НЕ соединен с втарым входам пятого элемента И второй группы н первым входом шестого элемента И третьей группы, вторым вхадом соединенного с первым входом блока, а выходом - с вторым входом второго элемента ИЛИ второй группы, третий вход которого подключен к выхсду пятого элемента И второй группы,, третьим входом соединенного с.вторым входом блока и вторым входом третьего элемента И второй группы, третий вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, а выход - с вторым входом третьего элемента ИЛИ второй. группы, третьим входам и выходом подключенного соответственно к выходу и второму входу четвертого элемен та И второй групп, третий вход каторога соединен с, вторым входом 5аака,а второй вход - с вторым входомllsToго элемента И третьеа гоуппы и Первым входом пЕрвого элемента ИЛИ первой групп, вторым. входом соединенного с выяадам третьего элемента И третьей группы, второй вход которого саединей с третьим выходам блока.

10.4200 8

Изобретение относится к области -- .. вторыми управляющими входами первых нычислительной техники и может, соответственно приемного и передаю быть использовано в ЭВМ и мульти-, щего регистров f2). процессорных вычислительных систе-. Недостатками известного Устройст-. мах. на связи являются ограниченные функИзвестно устройство связи для ны-. . 5 циональные возможности и низкая ): .числительной системы, содержащее блок пропускная способность. Ограниченсинхронизации и группу каналон, каж.-.. ные функциональные воэможности устдый из которых содержит приемный и. - родства обусловлены отсутствием передающий регистры, регистр адреса -., возможности конструктивно наращивать буферный регистр, блок сравнения, ." ;-. 10 произ вольное количество каналов. Это блок управления и группу элементов,-: связано. с тем, что при увеличении

ИЛИ, н количестве равном количеству-:. количества каналов, требуется изме-. разрядов приемного и. передающего -.: нять (уменьшать 1 тактовую частоту регистров (1 1. импульсов синхронизации. Это означаНизкая пропускная. способность по-..- 15 ет, что при каждом изменении колидобных устройств обуславливается Не- честна каналов необходимо менять и обходимостью передали сообщения пос: генератор тактовых импульсов либо уследовательно от предыдущего канала"-;: танавлинать специальный управляемяй к жестко связанному с ним последую;:." генератор тактовых импульсов, что щему независимо от состояния каналов 2О требует соответствующих аппаратурных и адреса, по которому передается со,- и эксплуатационных затрат. Отсутствие общение. возможности влиять на-характеристики

Наиболее близким к предлагаемому устройства связи например, на проявляется устройство связи для вычис пускную.способность путем задания лительной систеьн, содержащее генера-;25 определенной частоты тактовых импультор тактовых импульсов и M каналов . . сов синхронизации также ограничивает обмена, каждый иэ которых содержит;- функциональные возможности устройстпервый и второй приемные регистры;. - на. Пругим недостатком устройстна первый и второй передающие регистры„- является низкая пропускная опособбуферный регистр, Узел коммутации - ": ность при его большой загрузке (та управляющих сигналов, узел сранненйя, кой режим функционирования устройстрегистр состояния и регистр адреса,::. .. ва, когда в каждом такте в больщинтри.коммутатора и узел запреаа запй- стве или но всех каналах обманна хоть си. В этом устройстве узел коммутации н одном передающем регистре записано . Управляющих сигналов и регистр состо; сообщение, передаваемое на входы по. яния со связями между ними образуют,- .З5 следующих каналов ). блок управления, а буферный регистр цель изобретения — повышение проможет использоваться в качестве пер»; пускной способности устройства и Расвого передающего регистра. Первый, . I ширение его функциональных возможносвторой и третий коммутаторы вместе,: тей, заключающееся в обеспечении воэсо связями выходов образуют селектор-.40 мощности конструктивно наращивать мультиплексор.с тремя группами инфор-- произвольное количество каналов беэ мационных входов и с тремя управляю.- уменьшения частоты тактовых импульщими входами, в котором при наличии сон синхронизации и улучшать информанысокого уровня напряжения тольКо. " ционные характеристики устройства на первом, втором или третьем управ 45 связи путем задания соответствующеляющих входах обеспечивается переда-": го периода следования тактовых им- . ча информации на выходы с информаци» пульсов синхронизации. онных входов соответственно только;.. . Поставленная цель достигается первой, второй или третьей группы 48- тем, что в устройство связи для выФормационных входов. В каждом канай@ 5О числительной системы, содержащее, соответствующие входы .из первой груп- блок синхронизации, Й каналОв обмепы информационных входов селектора "-::,";.: на, каждый из которых включает два мультиплексора соединены с соотнесу: †: приемных регистра, селектор-мужьти- вующими входами канала, соотнетству ::-,плексор, узел сравнения, блок управющие входы иэ второй и третьей груп-,. ления; регистр адреса и два передаюпы информационных входов селектора -,- ."::=:; 55 щих регистра, причем выход селектора- мультиплексора соединены с соотнес=. мультиплексора i --го канала обмена вующими выходами соответственно вт6-, (1 =Г, N ) соединен с информационным рого и первого регистров, первый,,, входом первого приемного регистра второй и третий управляющие входы,сю- : (l +1 )-го канала обмена, выход селеклектора-мультиплексора соединены C"--:::-® тора-мультиплексора M-го канала обмевыходами соответственно разрешения .:-;:, : на соединен с информационным. входом транзита, разрешения передачи и эа-, ::- первого приемного регистра первого вершения записи блока управления, . -„ канала обмена, в i"ì канале обмена выходы разрешения чтения и записи -- информационный вход первого приемноблока .управления соединены со, . ф5 го регистра соединен с информациои1042008 ным входом второго приемного регист. ра и с первой группой входов узла сравнения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления, вторая группа входов — с выходом регистра адреса и с первым информационным входом первого пере дающего регистра, второй информационный вход которого, информационный выход первого приемного регистра и третий, четвертый и пятый входы и первый и второй выходы блока управления являются соответственно информационными входом и выходом и соответствующими управляющими входами и выходами i --й группы выходов и входов устройства, шестой и седьмой входы блока управления соединены соответственно с первым и вторым выходами блока синхронизации, первый выход которого соединен с первым управляющим входом первого приемного регистра, второй управлякщий вход которого соединен с третьим выходом блока. управления, четвертый выход которого соединен с первым управляющим ,входом первого передающего регистра, выходом соединенного с первым информационным входом селектора-мультиплексора, первый управляющий вход которого соединен с пятым выходом блока управления, шестой и первый выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим управляющими входами селектора-мультиплексора, второй и третий информационные входы которого соединены соответственно с информационным входом первого приемного регистра и выходом второго передающего регистра, информационный вход которого. соединен с выходом второго приемного регистра, первым управляющим входом соединенного с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого соединен с первым управляющим входом втоРого передающего регистра и вторЫм управляющим входом первого передающего регистра, в каждый канал обмена введены элемент ИЛИ и дешифратор, причем в -м канале обмена шестой.и седьмой выходы блока управления соединены соответственно с первым и вторым -входами дешнфратора, выход которого со1единен с вторыми управлякв ими входами вторых приемного и передающего регистров и восьмым входом блока управления, третьим выходом соединенного с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с седььим выходом блока управления, выход элемента ИЛИ i-го канала обмена соединен с третьим входом дешифратора (i -1 -ro канала. обмена, выход элемента HIIH первого канала обмена соединен с третьим входом дешифратора.

М-го канала обмена.

Блок управления содержит два элемента ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, три группы элементов И, группу элементов НЕ, группу триггеров и две группы элементов ИЛИ, причем первые входы.триггеров группы подключены к седьмому входу блока, а единичные выхощя - соответственно к первому и второму входам первого элемен - та .ИЛИ-НЕ и первому и пятому выходам блока, выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с шестым выходом блока, первый вход - с вторым входом первого триггера группы, третий вход — c третьим выходом блока, первым входом

15 !второго элемента ИЛИ-НЕ и выходом первого элемента ИЛИ первой группы, третий вход первого триггера группы соединен с четвертым выходом блока и выходом первого элемента И

20 первой группы, а нулевой выход— с первым входом первого элемента И первой группы, второй вход которого подключен к третьему входу блока, а третий вход — к второму входу второ25 ro триггера группы и через первыйэлемент HE группы к третьему входу второго триггера группы и выходу второго элемента ИЛИ первой группы, первый вход которого соединен с aocbwM входом блока, четвертый и пятый входы первого элементa ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И второй группы,выход второго элемента И первой группы подключен к первым входам первого элемента И,второй группы и первог. и второго элементов H3IH второй группы,: выход которого соединен с седьмым выходом блока, первым входом второго элемента И первой группы и через

4О второй элемент НЕ группы с первыми входами второго и третьего элементов И второй группы, второй вход второго элемента И первой группы подключен к первому входу четвертого эле45 мента И и второму входу второго элемента И второй группы и через третий элемент НЕ к седьмому входу блока, второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ и первым входам первого, второго и

5р третьего элементов И третьей группы, четвертый вход первого элемента И первой группы соединен, через .четвертый элемент НЕ группы с четвертым входом блока и первыми входами элемента И-НЕ и третьего элемента ИЛИ первой группы, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И второй группы, а второй вход— к второму выходу блока, второму входу элемента И-НЕ, первому входу чет- вертого элемента ИЛИ первой группы и выходу четвертого элемента И третьей группы, первым к вторым входами соединенного соответственно с выходом второго элемента И третьей группы, 65 второй вход которого является пятым

104200 8

S входом блока, и с выходом четвертого элемента ИЛИ первой группы, второй вход которого подключен к первому -.,. входу третьего элемента ИЛИ второй группы и выходу пятого элемента И третьей группы, первый вход которого. 5 соединен с шестым входом блока, вто=: рым входом первого элемента.ИЛИ вто-° рой группы и через пятый элемент НВ группы с вторым входом первого эле- мента И второй группы, третьим входом 10 соединенного с выходом второго эле.= мента ИЛИ первой группы и вторым эх дом первого элемента И третьей груп= пы, выход которого подключен к вто-. рому входу второго элемента ИЛИ пер- вой, группы, третий вход. второго эле -.: мента ИЛИ-HE соединен с выходом втО; рого элемента И второй группы и тре-тьим входом первого элемента ИЛИ второй группы, выходом подключенного. к третьим входам вторых элементов.:K . первой и второй групп, первый и.вто-

1рой входы пятого элемента ИЛИ первой группы соединены соответственно с .первым и вторым входами. блока, а вы"" ход — с четвертым .входом второго элемента И первой группы, выход вто- . рого:элемента ИЛИ-HE соединен с вторым входом пятого элемента И вто рой группы и первым входом шестого . элемента И третьей группы, вторым входом соединенного с первым входом блока, а выходом - с вторым входом, второго элемента ИЛИ второй групги, третий, вход которого подключен к вы ходу пятого элемента И второй груп-,... З5 пы, третьим входом соединенного с вторым входом блока и вторым входовФ. третьего элемента И второй группы, . третий вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, а выход - с вто- - 40 рым входом третьего элемента ИЛИ второй группы, третьим входом и выхо-. дом подключенного соответственно к выходу и второму входу четвертого элемента И второй групги,. третий вход45.которого соединен с вторым входом блока, а второй вход - с вторым входом пятого элемента И третьей группы и первым входом первого зле= мента ИЛИ первой группы, вторым входом соединенного с выходом третьего- элемента И третьей группы, второй вход которого соединен с третьим вы» .ходом блока.

На фиг.1 представлена блок-cxewi. устройства; на фиг.2 и,3 -. функцио - нальные схеьи блока, управления и .дешифратора.

Устройство содержит (фиг.1) блок

1 синхронизации, каналы 2 обмена, селекторы-мультиплексоры 3, первые :."-": © передающие регистры 4, модули 5 вь числительной систеьи, вторые пер да - ющие регистры 6, блоки 7 управления", дешифраторы 8,.вторые приемные ре= гистры 9, элементы ИЛИ 10, узлы 11 45 сравнения, первые приемные регистры

12 и регистры 13 адреса.

Каждый блок 7 управления содержит (фиг.2 J первый элемент ИЛИ-HE 14, триггеры 15 группы, элементы И 16 первой группы, элементы HE 17 группы, элементы.Й 18 второй группы, элементы ИЛИ 19 и 20 первой и второй групп, элемент И-НЕ 21, элементы И 22 третьей группы и второй элемент ИЛИНЕ 23..

Каждый дешифратор содержит (фиг.3) элемент И 24 и элемент И-НЕ 25. Кроме того, обозначены также входы 26-33 н выходы 34-40 блока 7 управления, третий вход 41 дешифратора 8.

Блок 1 вырабатывает две серии синхронизирующих сигналов соответственно на первом и втором выходах. Длительность импульсов синхронизации на первом выходе блока 1 должна быть не меньше максимальной задержки рас.пространения электрического сигнала через элемент ИЛИ 10 и дешифратор 8 и достаточной для включения регистров

9 и 12. Длительность имлульсов синхронизации на втором выходе блока 1 должна быть такой, при которой обеспечивается включение регистров 6 и 4.

Временной интервал между моментом окончания импульса синхронизации на первом выходе и моментом начала им:пульса синхронизации иа втором выходе блока 1 должен- быть не менее времени установки уровней напряжения на информационных входах регистра 6. Временной интервал между моментом окончания импульса синхронизации на втором выходе и моментом начала -импульса синхронизации на первом выходе блока 1 может быть произвольным, но не должен быть меньше сумки задержки распростране- . ния сигнала с выходов регистров 4, 6 до выходов селектора-мультиплексора

3, с выходов селектора-мультиплексора 3 до выходов узла: 10 сравнения последующего канала, с выходов узла сравнения 10 до выхода 40 блс ка 7 и времени установки уровней напряжения на выходах регистров 6, 4.

Селектор-мультиплексор 3 при наличии высокого уровня напряжения только на первом, втором или третьем. управляlohlHx входах обеспечквает передачу информации на свой выход соответственно только первого или второго или третьего информационных входов.

Передающие 4,6 и приемные 9, 12 регистры предназначены для хранения и динамического перемещения информацик в устройстве. Во всех регистрах изменение состояния выходов осуществляется под действием отрицательного (,заднего ) фронта сикхроимпульсов,,подаваемых на первые управлякщие

1042008 входы регистров, при наличии высокого уровня напряжения на вторых управляющих входах регистров.

Елок 7 управления предназначен для формирования управляющих сигналов в текущем и очередном такте для 5 передающих 4, 6 и приемных 9, 12 ре-, гистров, для селектора-мультиплексора 3 и модуля 5 в зависимости от кода на выходах узла 11 сравнения, состояния управляющих выходов модуля 5 10 и дешнфратора 8.и режима функционирования канала в предыдущем такте, При этом под тактом понимается временной промежуток между моментами окончания двух соседних импульсов 15 синхронизации (синхроимпульсов) на втором выходе блока 1 синхронизации.

Работа блока 7 синхрониэируется син- . хроимпульсами с выходов блока 1.

Поясним работу блока 7 управления.

На входах 26, 27 в каждом такте появляются коды "Свое сообщение", "Чужое сообщение", Сообщение отсутствует". Высокий уровень напряжения на входе 26 при низком уровне напряжения на входе 27 означает код "Чужое сообщение", высокий уровень.напряжения на входе 27 при низком уровне напряжения на входе 26 означает код "Свое сообщение", низкий уровень напряжения на обоих входах 26, 27 означает код "Сообщение отсутствует".

В исходном состоянии на всех входах блока 7 уатанавливается низкий уровень напряжения, на выходе 39 разрешения транзита устанавливается высо- З кий уровень напряжения, а на всех остальных выходах устанавливается (низкий уровень напряжения. До появле ния первого синхроимпульса на входе

31 на входах 26, 27 может остаться 40 .код "Отсутствие сообщения", либо установиться любой другой из оставшихся двух. Если остался код "Отсутствие сообщения", то с появлением синхроимпульса на входе 31 на вы- 45 .ходе 39 устанавливается .низкий уровень напряжения независимо от состояния оставшихся входов. При этом на входах 28, 29 может установиться высокий уровень напряжения. Высокий уровень напряжения на входе 29 устанавливается при отключении соответствующего модуля 5 и запрещает установку высокого уровня напряжения на выходах 37,. 36. Высокий уровень напряжения на входе 28 устанавливается при возникновении необходимости передать сообщение из модуля 5 в устрой- . ство. Если к-моменту появления импульса синхронизации на входе 32 (как следствие, на выходе 37 устано- ® вится высокий уровень напряжения), то после окончания дейстВия синхроимпульса на входе 32 на выходе 34 установится высокий уровень напряжения вследствие переключения соответ- 65 ствующего триггера 15.. Если на входах 28, 29 высокий уровень напряжения не установился или установился высокий уровень напряжения только на .входе 29, то после действия синхроимпульса на входе 31 установятся исходные состояния выходов блока 7.

Если к моменту появления синхроимпульса на входе 31 на входах 26, 27 установился код "Чужое сообщение", то с появлением синхроимпульса на входе 31 на выходе- 40 устанавливается высокий;уровень напряжения и не изменяется независимо от изменений любых входов блока 7 вплоть до появления синхроимпульса на входе 32.

На выходе 39 устанавливается низкий уровень напряжения только в том случае, если в момент или после действия синхроимпульса на входе 31, но до появления синхроимпульса на входе

32, на входе 33 .установится высокий уровень напряжения.

Если к моменту появления синхроимпульса на входе 32 иа входе 33 установится высокий уровень напряжения, то после окончания действия синхроимпульса на входе 32 на выходе 38 установится высокий уровень напряжения вследствие переключения соответствующего триггера 15. На выходе 39 при этом удерживается в течение такта низкий уровень напряжения. Выходы

34, 35 остаются без изменений в течение всего последующего такта. Состояние выхода 40 изменяется сразу же, как только устанавливается код "Чужое сообщение" независимо от состояний выходов 38, 34, 35. Аналогично состояние выхода 36 изменяется сразу же после установки кода "Свое сообщение" при низком уровне напряжения на выходе 35.

Если до появления синхроимпульса на входе 31 на входах 26 и 27 установится код "Свое сообщение", то с .появлением синхроимпульса на входе 31, устанавливается высокий уровень . напряжения на выходе 35. Низкий уровень напряжения. на выходе,35 может установиться опять только в момент действия синхроимпульса на входе 32 при условии, что к этому моменту на входе 30 установится высокий уровень напряжения. Пока на выходе 35 держится высокий уровень напряжения до появления синхроимпульса на входе 31, на выходе 36 не устанавливается высокий уровень напряжения при появлении кода "Свое сообщение" на входах 26, 27. В этом случае блок 7 формирует управляющие сигналы так, как если бы на входах

26, 27 устанавливался код Чужое сообщение". При установлении выСоко.го уровня напряжения на выходе 36 сразу же устанавливается низкий уровень напряжения на выходе 39. Ниэ1042008 кий уровень напряжения на выходе 38 устанавливается всякий раз, если к моменту появления синхроимпульса на входе 32 на входе 33 установился низкий уровень напряжения. При коде на входах 26, 27 "Свое сообщение" " и при низком уровне напряжения на выходе 35 или при коде "Чужое сообщение" на входах 26, 27 и низком уровне напряжения на входе 33 и обя-зательно для всех случаев при высо- 10 ком напряжении на входе 28 и низком напряжении на входе 29 на выходе 37 устанавливается высокий уровень напряжения. Если к моменту появления синхроимпульса на входе 32 на выходе 15

37 установится высокий уровень напряжения, то после окончания действия синхроимпульса на выходе 34 установится высокий уровень напряжения вследствие переключения соответствующего триггера 15. Описанная логика формирования уровней напряжения на выходах блока 7 обеспечивается функциональной схемой фиг.2.

Дешифратор 8 предназначен для предотвращения записи сообщения во . второй приемный регистр 9 или передаче из него во второй передающий регистр 6, если осуществляется прием сообщения во второй приемный регистр.

9 последующего канала. Если хотя бт .. на одном из входов 4(), 41 (фиг.3) установится низкий уровень напряже-. ния, то на входе 33 устанавливается такой же уровень напряжения, что и на входе.39. Если же на обоих входах 40, 41 установится высокий уровень напряжения, то на выходе 33 устанавливается низкий уровень напря.жения.

Узлы 11 сравнения предназначены 40 для сравнения кодов адресов модулей

5 в адресном поле сообщений, поступающих на первую группу входов узла

11, с кодами собственных адресов модулей 5, установленных на выходах 45 регистра 13.

Регистры 13 адреса предназначенй для хранения кода собственного адреса.модуля 5. При этом код адреса, . во всех разрядах которого только логические нули или только логические единицы { в зависимости от конструк: ции селектора-мультиплексора 3 и эле1ментной базы выбранной для построе«. ния устрой тва) ° рабфвается 55 как код "Отсутствие сообщения". модули 5 изображены на фиг.5.дпя иллюстрации работы устройства. В качестве модуля могут быть использованы процессоры, блоки памяти и т.п. 60

Устройство связи работает следующим образом.

После включения устройства перед запуском блока. 1 во все регистры устройства связи по специальной шине - Я,(на.фиг.1 не показана ) подается сигнал сброса, приводящий их в исходное состояние. Затем осуществляется пуск блока 1. При этом первым во, времени после пуска блока 1 появляется синхроимпульс на втором выходе блока 1, благодаря чему автоматически обеспечивается приведение блока 7 в исходное состояние. либо запись первого сообщения из модуля 5 в первый передающий регистр 4, если на входе 28 и выходе 37 установился к этому вре- мени высокий уровень напряжения. В дальнейшем .блок 1 вырабатывает на обоих выходах импульсы синхронизации с заданными периодами и моментами появления один относительно другого.

Под управлением импульсов синхронизации между каналами начинают циркулировать переданные модулями 5 сообщения. После момента окончания каждоro импульса синхронизации на первом выходе блока 1 сообщение с выходов каждого предыдущего канала передается в один из приемных регистров 9 или 12 одного последующего канала.

После окончания импульса синхронизации на втором выходе блока 1 сообщение передается с выходов второго приемного регистра 9,.во второй передающий регистр 6 либо с информационных выходов модуля 5 и выходов ре. гистра адреса 13 в первый передающий регистр 4 и, в обоих случаях, на выходе. канала благодаря установлению высокого уровня напряжения на соответствующем управляющем входе селектора-мультиплексора 3. Формат соо6щения, передавае м oro между регистрами и каналами обмена, содержит следующие поля: адрес получателя, åñ отправителя, данные (адрес ячейки памяти, признак "Запрос "/ "Ответ", признак "Чтение" / "Запись", собственно данные ).

До поступления импульса синхронизации на первом выходе блока 1 поле адреса получателя сообщения сравнивается в узле 11 каждого кантата 2 с адресом модуля 5, хранящегося в регистре 13, в результате чего на выходах узла 11 и на входах 26, 27 блока 7 появляется один из кодов: "Свое сообщение", "Чужое сообщение" или

"Сообщение отсутствует".

Работу устройства рассмотрим на примере работы одного канала 2 обмена. Работа остальных каналов аналогична. Каждяй канал может работ ать в семи режимах: "Чтение", "Запись", "Чтение — запись", "Передача", "Холостой хой", "Транзит", "Транзитзапись " °

"Чтение". В этом режиме эа один такт осуществляется прием сообщения со входов канала 2 в первый приемный регистр 12 под действием отрицатель1042008

12 ного фронта импульса синхронизации, на первом выходе блока -1. Это происходит в том. случае, если после окон чания импульса синхронизации на вто ром выходе и до появления импульса синхронизации на первом выходе блока

1 на выходах 26, 27 установился .код "Свое сообщение", на выходе 40 .уста,новился высокий уровень напряжения, а на выходе 35 держится низкий уровень напряжения..При этом на входах 10

28, 29 блока 7 держится низкий уровень напряжения. Сразу же с установлением на входах .26, 27 кода "Свое сообщение" при низком уровне йапряжения. на входах 28, 29 и иа выходе )5

35 на,выходе 39 устанавливается низкий уровень напряжения, если до этого момента на выходе 39 был установ лен высокий уровень напряжения. Это предотвращает дальнейшую циркуляцию .р сообщения в устройстве, так как на входах последующих каналов 2 принятое в регистр 12 сообщение может формироваться только в виде набора импульсов длительностью равной . сумме времени сравнения в узле 11 и времени задержки распространения электрического сигнала со входа 27 до выхода 39 в блоке 7, что является недостаточным, чтобы сообщение было сохранено для дальнейшей циркуляции. На выходе.дешифраторов 8 последующих

,каналов 2 возможно при этом формирование импульсов-помех. При совпадении . во времени импульса синхронизации на первом выходе блока 1 с импульсом«3э помехой -на выходе:дешифратора- 8.может произойти запись .помехи. в приемный регистр 9 одного из последующих каналов. Однако циркуляция помехи в,устройстве будет предотвращена, 49 так как к моменту появления импульса синхронизации на втором выходе блока

1 на выходе дешифратора 8 и входе ЗЗ: канала 2,-во второй приемный регистр

9 которого записана помеха; устано- 4 вится нулевой уровень напряжения, благодаря чему предотвращается запись помехи во второй передающий регистр б. На выходе 38 при этом удержится нулевой уровень напряжения, что пред- отвратит передачу информации с выхо-; дов регистра 6 на выходы канала 2 после окончания действия импульса синхронизации на втбром выходе блока .1 ° При появлении импульса синхронизации на нервом выходе блока 1 на выходе 35 при описываемом режиме устанавливается высокий уровень напряжения, который информирует модуль 5 о приеме сообщения в регистр 12. Высокий уровень напряжения с выхода 35 60 может быть снят только в момент дей- .

-ствия импульса синхронизации на втором выходе блока 1 при условии, что ,на входе 30 установлен высокий уро.вень напряжения, это означает, что ф5 сообщение с выходов регистра 12 переписано во внутренние регистры модуля 5.

"Запись". В этом режиме за один такт осуществляется прием сообщения

)c информационных выходов модуля 5 и выходов регистра адреса 13 в первый передающий регистр 4 под действием отрицательно ro фронт а н а втором выходе блока 1. Это осуществляется в том случае, если к моменту. появления импульса синхронизации на втором выходе блока 1 на входах 26, 27 установился код ".Отсутствие сообщения", а на входе 28 и выходе 37 установился высокий уровень напряжения.. На выходе 39 блока 7 при этом удерживается низкий уровень напряжения. После момента окончания действия импульса синхронизации на втором выходе блока 1 на выходе 34 устанавливается, высокий уровень напряжения., который информирует модуль 5 о приеме сообщения в регистр 4 и одновременно обеспечивает передачу информации с выходов регистра 4 на выходы канала„так как одновременно сигнал .устанавливается и на соответствующем управляющем входе селектора-мультиплексора 3.

"Чтение-запись". В этом режиме за один такт происходит прием сОобщения со входов канала обмена в первый приемный регистр 12 и передача сообщения с информационных выходов модуля

5. s первый передающий регистр 4; Это происходит, если .после окойчаний импульса синхронизации на в ором выходе блока 1 на выходах узла 11 устанавливается код "Свое сообщение";. на выходе Зб установлен низкий уровень напряжения и на входе 29 держится низкий уровень напряжения, а к моменту появления импульса синхронизации на втором выходе блока 1 на входе 28 и выходе 37 устанавливается высокий уровень напряжения. Дальнейшее изме-: нение состояний выходов блока 7 при данном режиме осуществляютсй: так же, как и при режимах функционирования "Чтение". и "Запись".

"Передача". В этом режиме за один такт происходит прием сообщения с выходов второго приемного регистра 9 во второй передающий регистр б и на выходы канала 2 под действием отрицательного фронта на втором выходе блока 1. Это происходит, если к моменту появления импульса синхронизации на первом выходе блока 1 на выходах узла 11 установился код "Чужое сообщение" или код "Свое сообщение" при высоком уровне напряжения на выходе 35 блока 7 на выходе 40 установился высокий уровень напряжения, а к моменту появлений импульса сийхрониеации на втором выходе блока 1 на входе 33 установился высокий уровень напряжения. До.появления импульса синхрони14

104200 8

13 зации на первом выходе блока 1 на вы-. ходе 39 может быть любой уровень на" пряжения. Если в момент появления импульса синхронизации на первом выходе блока 1 на выходе 40 установил-. ся и удерживается высокий уровень напряжения в течение всего такта, то " только в этом случае, при высоком уровне напряжения на входе .33, обеспечивается режим функционирования

"Передача". В случае, если в момент 10 появления импульса синхронизации на первом выходе блока 1 на выходе 40 .р ержался низкий уровень напряжения,. то этот низкий уровень напряжения будет удерживаться с этого момента до 35 конца такта и режим "Передача" не установится независимо от состояний входов 26 27. Благодаря указанной особенности обеспечивается возможность задавать произвольный времен- 2О ной интервал между моментом,окончания импульса синхронизации на втором выходе и моментом начала импульса синхронизации на первом выходе бло-. ка 1 не меньшим сумме задержек рас.-. 25 пространения сигнала с выходов ре- . гистров 4, б до выходов селекторамультиплексора 3, с выходов селектор-мультиплексора 3 до выходов уз-, ла 11 сравнения последующего канала, с выходов узла 11 до дополнительного выхсда 40 блока 7 и времени установки уровней напряжения на выходах регистров б, 4. Только в том случае, если к моменту появления импульса синхронизации на первом выходе блока 1 на выходе дешифратора 8 и управляющих входах регистров 6,9 установится высокий уровень напряжения, обеспечивается запись сооб« щения во второй приемный регистр 9. 40

Если. сообщение не успеет установиться на входах канала так, чтобы .на выходе 40 установился высокий уровень напряжения к моменту появления им-. пульса синхронизации на первом .выхо.-. 45 де блока 1, то на выходе 40 и, следовательно, на выходе дешифратора 8 весь такт удерживается низкий уро-. вень напряжения. Если сообщение с входов предыдущего канала через се- 5О лектор-мультиплексор 3 поступает на входы последующего канала и обеспечивается запись его в один из приемных регистров (9 или 12) последукщего какала, то к моменту появления импульса синхронизации на втором выходе блока 1 на выходе дешифратора 8 предыдущего канала устанавливается . низкий уровень напряжения благодаря связи выходов. 40 и 36 блока 7 последукщего канала через логический элемент 10 последующего канала с вторым входом дешифратор 8 предыдущего ка- : .нала, что предотвращает установку предыдущего канала в режим "Переда- ча",, 45

"Холостой ход". Этот режим устанавливается в каждом такте, если в течение всего такта на входах канала

2 отсутствует сообщение и не появляется запрос на запись сообщения из модуля 5 в регистр 4. В этом режиме к моменту появления импульса синхронизации на первом выходе блока 1 на выходах узла 11 и входах 26, 27 блока 7 установился. код "Сообщение отсутствует", на входе 28 и выходах

36, 37, 40 блока 7 в течение всего такта удерживается низкий уровень напряжения.

"Транзит". Этот; режим функционирования канала 2 устанавливается в любом такте, если к моменту появления импульса синхронизации на первом выходе блока 1, на выходах узла 11 установился код "Чужое сообщение" или код "Свое сообщение" при высоком уровне напряжения на выходе.35 блока

7 и в предыдущем такте канал функцио- нировал в режиме "Чтение" или "Холостой ход" или "Транзит" и к моменту появления импульса синхронизации на втором выходе. блока 1 на входе 28 и выходе 37 блока 7 удерживается нулевой уровень напряжения. То есть необходимым условием установления режима "Транзит" является отсутствие сообщейия на выходах канала, передаваемого с выходов передающих регистров 4, б канала. При этом на выходах

39, 40 весь такт держится высокий уровень напряжения, на.входе 33 и выходах 34, 36, 37, 38 удерживается низкий уровень напряжения,. На выходе .40 блока 7 устанавливается высокий уровень напряжения и держится до появления импульса синхронизации на втором выходе блока 1. Если в начале такта 2 на выходе 39 блока 7 устанавливается высокий уровень напряжения, то считается, что канал настроен на режим "Транзит".

Может оказаться,. что в режиме

"Транзит" в одном такте функционируют несколько соседних каналов. В этом случае сообщение, проходя последовательно через селекторы-мультиплексоры 3, последовательно устанавливается на входах соседних каналов.

?to мере установки одного и того же сообщения на входах каналов на,выходах узлов 11 сравнения соседних каналов формируется код "Чужое сообщение" или в одном из каналов 2 может сформироваться код "Свое сообщение" при низком уровне напряжения на выходе

35 блока 7 этого канала. В случае, если на выходах узла 11 будет формироваться код "Чужое сообщение" или

"Свое сообщение" при высоком уровне напряжения на выходе 35, то на выходе 40 блоков 7 всегда устанавливается высокий уровень напряжения, который через элемент ИЛИ 10 устанавли16

1042008

15 вается на входе дешифратора 8 преды. дущего канала. Если этот предыдущий канал функционирует в режиме "Транзит"„ то это означает, что на входах последующего канала установилось то же сообщение, что и на входах преды- 5 дущего, а на выходе 39 блока 7 предыдущего канала установлен высокий уровень напряжения и на двух входах дешифратора 8 предыдущего канала устанавливается высокий уровень .напря- 10 жения.. Но в этом случае на выходе дешифратора 8 и входе 33 блока 7 предыдущего канала устанавливается низкий уровень напряжения. Это предот-. вращает установку предыдущего кана- 15 ла в рассматриваемом такте в режим

"Передача" и, следовательно, запись ,сообщения в приемный регистр 3 предыдущего канала, в то время, когда оно будет записано (с приходом импульса - 20 синхронизации на первом выходе блока

1) в приемный регистр. 9 последующего канала, логика установки в режим

"Передача" которого приведена при описании режима Функционирования "Пе- 5 редача". При этом обеспечивается установка режима "Транзит" предыдущего канала. В случае, если среди группы соседних каналов, .которые могут в одном такте функционировать в режиме

"Транзит" найдется. такой канал, в котором на выходах узла сравнения

11 установится код "Свое сообщение" до появления импульса синхронизации на первом выходе блока 1 при низком уровне напряжения на выходе 35, то этот канал 2 переходит в режим "Чтение" или "Чтение-,запись" и на выходе 36 блока 7 устанавливается высокий уровень напряжения, который через элемент ИЛИ 10 устанавливает низкий 40 уровень напряжения на выходе дешифратора 8 предыдущего канала, что предотвращает установку предыдущего канала в режим "Передача" и, следовательно, запись сообщения в регистр 9 45 прещлдущего канала, в то время, когда оно будет записано в регистр 12 последующего канала. Логика функционирования соседних каналов, которые были настроены Функционировать в одном 50 такте в режиме "Транзит"-, но которые; .расположены после канала в котором обеспечивается прием сообщения в регистр 12 после окончания действия. импульса синхронизации иа первом выходе блока 1, приведена в описании режима "Чтение". Логика работы каналов в режиме "Транзит" не зависит от длительности такта. От длительности такта зависит лишь максимальное количество соседних каналов, которые могут в одном такте функционировать в режиме "Транзит".

Следовательно, в таком количестве

1 каналов одно и то же сообщение "Успевает" установить высокий уровень напряжения на выходах 40 и 36 блока.

7, проходя последовательно соединенные селекторы -мультиплексоры 3 при высоком уровне напряжения на выходе

39 блоков 7 соседних каналов, в таком количестве соседних каналов,при наличии соответствующих. условий обеспечивается установление режима "Транзит" за один такт. Длительность им- . пульса синхронизации на первом выходе блока 1 выбирается такой, чтобы исключить ошибки функционирования каналов вследствие разброса задержек распространения электрических сигналов по шинам связи, и всегда обеспечивается отключение высокого уровня напряжения на выходе дешифратора 8 предыдущего канала при высоком уровне напряжения на выходе 39. блока 7 предыдущего канала и на входе элемента ИЛИ 1О последующего канала.

Врегленной интервал между ломентом окончания импульса синхронизации на первом выходе и моментом начала импульса синхронизации на втором выходе блока 1 должен быть не менее времени установки уровней напряжения

P на выходах регистра 9 и информационных входах регистра б. Длительность импульсов синхронизации на втором выходе блока 1 должна быть такой,при которой обеспечивается включение регистров 6 и 4.

Таким образом, благодаря возможности устанавливать произвольный временной интервал между моментом окон чания импульса синхронизации на. втором выходе и моментом окончания импульса синхронизации на втором выходе блока 1, не меньший определенного минимального значения равного сумме задержек распространения сигнала с выходов регистров 4, 6 до выходов селектора-мультиплексора 3, с выходов селектора-мультиплексора

3 до выходов узла 11 сравнения пос-. ледующего канала, с выходов узла 11 до выхода 36 блока 7, обеспечивается возможность задавать произвольное (управляемое ),количество каналов, которое одно сообщение может "обойти" за один такт и влиять на характеристики устройства. Таким образом, обеспечивается возможность задавать произвольное количество обходных путей путем задания соответствующей .частоты тактовых .импульсов. При этом работоспособность устройства связи не нарушается, если группа соседних каналов, в одном такте настроена функционировать в режиме "Транзит.", а к приходу* импульса синхронизации сообщение не "Успевает" установиться на входах всех каналов в группе.Это означает, что при произвольном конструктивном наращивании количества каHBJfoB без изменения частоты тактовых

104200В импульсов работоспособность устройства связи не нарушается.

"Транзит-запись". Этот режим функционирования канала аналогичен режиму "Транзит" с тем отличием, что кмоменту появления импульса синхронизации на втором, выходе блока 1 на входе 28 и выходе 37 блока 7 устанавливается высокий уровень напряжения, что означает, что в момент окончания импульса синхронизации на втором вы- 10 ходе блока 1 в регистр 4 записывается сообщение с информационных выходов модуля 5 и подается на выходе .селек-. тора-мультиплексора 3., Из описания режима функционирова- $5 ния канала "Транзит" и других режи. мов следует,. что период повторения тактовых импульсов предлагаемого устройства не зависит от количества каи налов в устройстве. Это позволяет конструктивно наращивать количество каналов без изменения.частоты тактовых импульсов. Кроме того, в устройстве можно задавать соответствующее максимальное количество соседних каналов, которые могут в одном такте функционировать в режиме "Транзит", т.е. соответствующие характеристики устройства, путем задания соответствующего периода следования тактовых импульсов.при произвольном общем количестве каналов в устройстве.

Таким образом, предложенное устройство обладает более широкими функциональными возможностями и обеспечивает .более высокую пропускную способность по сравнении.с прототипом за счет снижения времени, требуемого для передачи сообщения по тракту и возможности выбора тактовой частоты в соответствии с параметрами устройства и воэможности конструктивно механически наращивать количество каналов без изменения частоты синхрониэирующих импульсов.

1042008

ВНИИПИ Заказ 7128/48

Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проект н ая, 4