Многоканальное устройство связи для вычислительной системы

 

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО . СВЯЗИ ДЛЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ, содержащая 2Ц-1 каналов и блок синхронизации , первый выход которого соединен с входом синхронизации i-го канала

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дар (j 06 F- 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3518496/18-24 (22) 22.10.82 (46) 30.03.84. Вюл. № 12 (72) А.А.Самусев, В.Н.Заблоцкий, В.Е.Спасский и А.В.Яскульдович . (53) 681.325(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 898413, кл. G 06 F 3/04, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 943695, кл. g 06 9 3/04, 1980 (прототип). (54)(57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

СВЯЗИ ДЛЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕИЫ, содержащая 2Н-1 каналов и блок синхронизации, первый выход которого соединен с входом синхронизации

1 -го канала (1=2к-1; к1,2,...,И),, первые и вторые группы информационных входов и выходов которого соеди-: нены соответственно с вторыми группами информационных выходов и входов (1+1)-го канапа и первыми группами информационных выходов и входов (1-1)-ro канала, третьи группы инфор- мационных входов и выходов и группы управляющих входов н выходов j -го канала (=1, 29-1) являются -ми группами информационных входов и выходов и управляющих входов и выходов устройства, причем каждый канал содержит два коммутатора, регистр констант, блок сравнения, регистр адреса, блок управления, блок формирования направления записи и два буферных регистра, управляющие входы которых соединены соответственно с первым - пятым синхронизирующнми входами блока управления, два передающих регистра, управляющие входы кото„„SU„; A рых соединены с входом синхронизации канала и тактовым входом блока управления, вход состояния обмена и вход направления-передачи которого подключены соответственно к выходам блока сравнения и блока формирования направления записи, а группы входов и выходов состояния абонента соединены соответственно с группами управляющих входов и выходов канала, выход регистра констант соединен с входом уставок блока формирования направления записи, адресный вход которого подключен к выходу регистра адреса и первым информационным входам первого и второго коммутаторов, информационные входы первого и второго бу4арных регистров соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, третий вход которого подключен к выходу регистра адреса, выходы первого и второго буферных регистров образуют третью группу информационных выходов канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, введены два промежуточных передающих регистра, причем второй выход блока синхронизации соединен с управлякнцимн входами промежуточных передающих регистров и входами синхронизации (1+1)-го канала, группы информационных входов первого и второго промежуточных передающих регистров соединены соответственно с первой группой информационных выходов первого канала и второй группы информационных входов (2М-1)-го канала, а выходы — соответственно с второй группой информационных входов (21II-1)1083174 го канала и первой группой информационных входов первого канала, в каждом канале выходы первого и второго передакицих регистров соединены соответственно с первой и второй группами информационных выходов канала, а информационные входы - соответственно с выходами первого и второго.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь.зовано прн построении ЭВМ и много процессорных вычислительных систем.

Известны устройства связи для вычислительной системы, содержащие блок синхронизации и объединенные в кольцо через две группы входов и выходов каналы связи, каждый из которых содержит два приемных регист- 10 ра, два передающих регистра, два буферных регистра, блок управления, блок сравнения, регистр адреса и две группы элементов ИЛИ, причем два выхода синхронизации соединены с соответствующими двумя входами синхронизации каждого канала (1).

Недостатки указанных устройств —. большие аппаратурные затраты, необходимые для их построения, и малая эффективность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многоканальное устройство связи для вы- . числительной системы, содержащее ге- 25 нератор тактовых импульсов и объеди« ненные в кольцо через две группы входов и выходов каналы связи, каждый из которых содержит два приемных регистра, два передающих регистра, два селектора-мультиплексора, построенных

1 на четырех группах элементов И, блок сравнения, регистр адреса, три буфер ных регистра, блок формирования на правления записи, регистр констант и блок управления, включающий регистр

35 состояния, причем в.каждом канале управляющий вход передающих регистров соединен с входом синхронизации кана-. ла и блока управления, соответствую40 щие управляницие выходы которого соединены с соответствующими выходами устройства связи и управляющими вхо4 коммутаторов, первые информационные входы которых подключены к третьей группе информационных входов канала, а вторые информационные входы . — соответственно к второй и первой группам информационных входов канала и информационным входам первого и второго буферных регистров.

2 дами селекторов-мультиплексоров, блока формирования направления записи и буферных регистров, выходы которых соединены с выходами соответствующих групп информационных выходов устройства связи, соответствующие управляющие входы соединены с соответствующими входами блока управления, осталь ные соответствующие входы которого соединены с выходами блока формирования направления записи и блока сравнения, входы третьей группы входов которого соединены с выходами регистра адреса и с входами первой группы входов блока формирования направления записи, вторая группа входов которого соединена с выходами регистра констант (2) .

Недостатками известного устройства являются большие аппаратурные затраты и малая эффективность, связанная с большими затратами количества оборудования на единицу пропускной способности.

Цель изобретения — сокращение аппаратурных затрат и повышение эффективности устройства связи путем исключения s каждом канале известного устройства двух приемных и одного буферного регистров и уменьшения количества оборудования, приходящегося на единицу пропускной способносТИ.

Поставленная цель достигается тем. что в многоканальное устройство, содержащее 2N-1 каналов и блок синхронизации, первый выход которого соединен с входом синхронизации < -ro канала (2к-1; к=1,2,...,М), первые и вторые группы информационных входов и выходов которого соединены со" ответственно с вторыми группами информационных выходов и входов (+1)10 з 1083 го канала и первыми группами информационных выходов и входов (i-1)-го канала, третьи группы информационных входов и выходов и группы управляюИих входов и вмходов ) -го яаяала

5 ()=1, 2>-1) являются j -ми группами информационных. входов и выходов и управляющих входов и выходов устройства, причем каждый канал содержит два коммутатора, регистр констант, блок сравнения, регистр адреса, блок управления, блок формирования направления записи и два буферных регистра, управляющие входы которых соединены соответственно с первым — 1 пятым синхронизирующими входами блока управления, два передающих регистра, управляющие входы которых соединены с входом синхронизации канала и тактовым входом блока управления, 20 вход .состояния обмена и вход направления передачи которого подключены соответственно к выходам блока срав нения и блока формирования направления записи, а группы входов и выхо- 25 дов состояния абонента соединены со.ответственно с группами управляющих входов и выходов канала, выход регистра констант соединен с входом уставок блока формирования направле- щ ния записи, адресный вход которого подключен к выходу регистра адреса и первым информационным входам пер-. вого и второго коммутаторов, информационные входы первого и второго буферных регистров соединены соответственно с первым и вторым входами блока .сравнения, третий вход которого подключен к выходу, регистра адреса, выходы первого и второго буфер- 40 ных регистров образуют третью группу информационных выходов канала, введе;ы два промежуточных передающих регистра, причем второй выход блока синхронизации соединен с управляю- 4 щими входами. промежуточных передающих регистров и входами синхронизации (i +1)-ro канала, группы информационных входов пертвого и второго промежуточных передак6цих регистров сое- 0 динены соответственно с первой группой информационных выходов первого канала и второй группой информацион-., ных выходов (2К-1)-го канала, а вы.ходы - соответственно с второй груп- пой информационных входов (2К-1)-го канала и первой группой информационных входов первого канала, в каждом

174 .канале выходы первого н второго пере дающих регистров соединены соответственно с первой и второй группами информационных выходов канала, а информационные входы — соответственно с выходами первого и вторбго коммутаторов, первые информационные входы которых подключены к третьей группе информационных входов канала, а вторые информационные входы — соответственно к второй и первой группам информационных входов канала и информационным входам первого и второго буферных регистров.

На фиг. 1 представлена структур- ная схема устройства, содержащего нечетное количество каналов; на фиг. 2 — блок-схема двух смежных канналов; на фиг. 3 — 5 — функциональные схемы блока управления, блока синхронизации и блока формирования направления записи ооответственно, на фиг. 6 — пример структурной схемы устройства, содержащего четное количество каналов.

Многоканальное устройство (фиг. 1) содержит блок 1 синхронизации, кана.лы 2, модули 3 вычислительной системы, промежуточные передающие регист ры4и5.

Каждый канал 2 (фиг. 2) содержит первый передающий регистр 6, блок 7 формирования направления записи, регистр 8 констант, первый коммутатор 9, регистр 10 адреса, второй коммутатор 11, блок 12 управления, второй передающий регистр 13, блок 14 сравнения, второй 15 и первый 16. буферные регистры.

Блок 12 управления (фиг. 3) каждого канала 2.содержит элементы ИЛИ 17, элементы НЕ 18, элементы И 19, элементы ИЛИ 20, элементы И 21, элементы ИЛИ-НЕ 22, триггеры 23 регистра состояния, элементы И-НЕ 24, дешифратор 25 и элементы ИЛИ 26.

Блок 1 синхронизации (фиг. 4) состоит из триггера 27, элементов И 28, элемента 29 и генератора 30 тактовых импульсов.

Блок 7 формирования направления записи (фиг. 5) содержит сумматоры 31, элементы И 32, мультиплексор 33, элементы НЕ 34 и элемент 35 задержки.

На фиг. 2, 3 и 5 обозначены также шины 36 и 37 первого синхрониэирующего выхода, шины 38 и 39 второго син5 108317 хронизирующего выхода, шины 40, 41 и 42 третьего, четвертого и пятого синхронизирующих выходов блока управления, шины 43, 44 и 45 тактового входа и входов состояния обмена и направления передачи блока управления, шины 46, 47 и 48 и шины 49, 50 и 51 групп выходов и входов состояния абонентов блока управления, шины 52 и 53 адресного входа блока 7 10 формирования направления записи.

Устройство работает следующим образом.

Каждый канал 2 обеспечивает обмен информационными сообщениями с двумя 15 соседними каналами и между собой и модулем 3.

В качестве модуля 3 может использоваться любое вычислительное или запоминающее устройство, обеспечиваю- 20 щее асинхронный обмен информацией с внешними абонентами и соответствующую реакцию на управляющие сигналы устройства связи с формированием ,соответствующих управляющих сигналов 25 для устройства связи.

Передающие регистры 4 и 5 аналогичны передающим регистрам 6 и 13 каналов 2 и предназначены для временного хранения и динамического пере- З0 мещения информации и с целью согласования обмена информационными сообщениями между первым и последним каналами связи при нечетном количест. ве каналов 2. При четном количестве .каналов связи в устройстве связи эти регистры не требуются (фиг. 6).

Передающие регистры б и 13 и бу" .ферные регистры 15 и 16 (фиг. 2) предназначены для временного хранения и динамического перемещения информации в устройстве связи. Блок 7 формирования направления записи пред назначен для формирования признака (кода) направления записи, т.е. признака (кода) записи информационных сообщений в первый или второй пере. дающий регистр канала при передаче их из модулей вычислительной систе- . .мы в устройство. Выбор направления записи и формирование соответствуюг щего признака (кода) осуществляется так, чтобы путь прохождения сообщения к получателю в устройстве был минимальным. При этом необходимо, 5S чтобы числовые значения двоичных кодов (адресов модулей), присоединенных к последовательно связанным в кольцевую цепочку каналам, были строго возрастающими, начиная с первого канала и кончая последним. Шины 52 адресного входа блока 7 соединены с выходами регистра 10 адреса отправителя. Следовательно, по шинам 52 поступает код К адреса отправителя. На шины 53 адресного входа блока 7 подается код Р адреса получателя. При установке кодов С, и 8 в начале осуществляется суммирование единицы, формируемой путем установки логической единицы на входе переноса соответствующего сумматора 31, двоичного положительного числа в прямом коде, полученного из кода g. путем добавления в знаковый разряд логического нуля, и двоичного отрицательного числа в обратном коде, полученного нз кода /3 путем инвертирования всех разрядов и установки в старшем разряде логической единицы. В результате получается первое двоичное число в дополнительном коде..

При положительном знаке получаемого числа оно суммируется с единицей, формируемой путем, установки на входе переноса следующего соответствующего сумматора 31 логической единицы, и с двоичным отрицательным числом в обратном коде, полученном путем добавления к коду, сформированному на инверсных выходах триггеров регистра 8 и пропущенного мультиплексором 33 на входы соответствующего сумматора 31 логической единицы в старшем знаковом разряде.

При отрицательном знаке первого двоичного числа осуществляется суммирование его с двоичным положительным числом в прямом коде, полученном путем добавления к коду, сформированному на прямых выходах триггеров регистра 8 и пропущенного мультиплексором 33 на входы соответствующего сумматора 31 логического нуля в старшем знаковом разряде. В итоге получаем второе двоичное число в дополнительном коде. Если знак второго числа положительный, т.е. в разряде знака сформирован логический нуль, то на шинах 45 с выхода блока 7 и на выход блока 12 формируется код 01, обеспечивающий запись сообщений во второй передающий регистр 13, т.е. в сторону возрастания числовых значений кодов адресов модулей 3. Если знак второго числа отрицательный, т.е. в знаКовом разряде сформирована

7 1083 логическая единица, то на шинах 45 формируется код 10, обеспечивающий запись сообщений в первый передающий регистр 6, т.е. в сторону убывания числовых значений кодов адресов моду1 лей 3.

Направление. возрастания значений кодов (адресов .модулей 3) соответствует направлению движения информации через передающие регистры 13 ка- 1р налов 2. Момент появления кода на шинах 45 блока 7 синхронизируется сигналом на шине 40 с выхода блока 12. Время задержки элемента 35 равно времени переходных процессов в сумматорах 31 и мультиплексоре 33.

Алгоритм работы блока 7 обеспечивает выбор кратчайшего пути, т.е. продвижения информации по пути, на котором будет пройдено минимальное количество промежуточных каналов 2.

Регистр 8 констант предназначен для хранения константы 2NQ в двоичном представлении в прямом коде, где

2Й вЂ” количество пар передающих Ре 25 гистров 6, 13 и 4, 5 в устройстве.

Знаковый разряд в регистре 8 отсутствует.

Регистры 10 адреса предназначены для хранения адресов отправителей.

При этом код адреса, во всех разрядах которого только логические нули, расшифровывается как код "Отсутствие сообщения". Блок 12 предназначен для формирования управляющих сигналов в каждом такте работы канала для буферных регистров 15 и 16, для коммутаторов 9 и 11 и модуля 3 в зависимости от сформированных сигналов кодов на выходах блока 14 сравнения, 40 выходах блока 7, состояния управляющих выходов модуля 3. При этом под тактом работы блока 12 и канала 2 понимается временной промежуток меж- ду моментами начала действия двух

45 соседних импульсов синхронизации на шине 43 блока t2 и канала 2. Изменение состояний выходов блока 12 пре. кращается после окончания действия импульса синхронизации. На входах дешифратора 25 по .сигналам на шинах 44 с выхода блока 14 сравнения (фиг. 3) в каждом также формируется один из кодов: "Чтение слева.и спра" ва" (6 ), "Чтение слева, справа передача" (Z), "Чтение слева, справа

174 8

L свободно" (о ), "Слева передача, справа чтение" /Ю4), "Слева передача, справ а передача" (Ж ), "Слев а .передача, справа свободно" (e<), "Слева свободно, справа чтение" (М1), "Слева свободно, справа передача" (МВ), "Слева свободно, справа свободно" (ocq). Выход дешифратора 25 соответствующий входному коду (e ), не используется. Реакция блока 12 на код (Ф ) обеспечивается благодаря установке на всех выходах .дешифратора 25 логического нуля. На шинах 45 формируется код направления записи с выходов блока 7. При формировании на шинах 45 кода 10 обеспечивается запись сообщений с выходов модуля 3 вправо, при формировании на шинах 45 кода 01 обеспечивается запись сообщения влево. Под направлением "Запись вправо или влево" подразумевается запись сообщений соответственно в первый 6 или второй 13 передающий регистр. При этом под

"Чтение справа или слева" понимается чтение информации с входов соответственно второго 11 или первого 9 ".оммутаторов и запись ее соответственно во второй 15 или первый 16 буферные регистры. Блок 12 может функционировать так же, как и каждый канал 2, в одном из следующих режимов:

"Запись влево" (ф ), "Запись вправо" (PZ), "Чтение справа" (Д ),."Чтение слева" (34), "Чтение-чтение" (/Зр), "Чтение справа, запись внраво" (Д), "Чтение слева, запись влево" (ф), "Чтение, справа, запись влево" (Pg), "Чтение слева, запись вправо" (Pg), "Чтение-чтение, запись влево" (p„), "Чтение-чтение, запись вправо" (p„ ), ."Передача влево" (Д ), "Передача вправо" (P y), "Передача-передача" (P q ), "Передача влево, запись вправо" (Щ ), "Передача влево, чтение слева" ((3 ), "Передача влево, чтение слева, запись вправо" (Pq ), "Передача вправо, запись влево" ((HIS )

"Передача вправо, чтение справа" (< ), "Передача вправо, чтение справа, запись влево" (P> ),-. "Холостой

; ход" (P „) .

Значение логических уровней. напряжения и кодов на входах и выходах блока 12 в момент действия импульса синхронизации на шине 43.приведено в таблице.

1О

1083174

Шины

Режим

44 45 43 49 50 51 36 37 40 46 38 39 47 48 41 42

P) elan 01 1 1 Х Х О О 1 О О 1 Х Х О 0 юИ (3 Ы, 00 1 О

Х Х О 1

Х О О О

О Х О. О

О О О О

1 О

О Х

О О

О О

О О

1 О

Х Х

Х О

00 1 О

00 1 О

10 1

01 1 1

О Х

О Х

О 0 О Х

О 0 О О

О 1

1 1 з !

-5

Рь М7 з

1 О

1 О

О 1

Х О О 1

О К О О

О О

О 1

Х 0

О Х

Х О 0 О

О Х О 1

1 О

1 О

19 0L3 10 1 1

О 1

О О

Х О 1 О

О Х 0 1

О О

О О

1 1

1 1

1 О

1 О

О 1

О О

1 0 О. О О

1 О О О 1 ж 01 1

Pg, ф 10 1 а "6

Х Х Х 0 О Х Х 1 О х х о о (!) (Осг) или

01 (3!д М6 00 1 Х или (М

Ку (ж,). ХХ 1 Х

О О

Х Х 1 О

X Х О О Х Х (!) О О (1) (Х) (Х) (1) (М2) (4) Х Х (Х) (1)

О Х (Х) О О

10 1 1 Х X О 1 1 О 1 О

О Х О О

О 1

Х Х 1 0

001 Х

01

10 1 1

О Х О 1 1 О 1 О

О 1

О Х (1)

X Х (1)

Х О. (1) 01 1 1 Х Х 1 О 1 О О 1

1 О

00 1 Х Х О

1 О Х X О О

1 О

О! 1 1 Х О 1 О 1 О О 1

Х О (1)

Х Х

О О

00 1 1 Х Х О О, О Х О О

Ф

П р и м е ч а н и е. Обозначение Х означает любой (неопределенный) логический уровень напряжения на соответствующей шине. (>5 ®Ь

bt,z) !6 или (04 ) Pit (4) (а4) (Ь Ш6 (4) !

- Я 4 или (е4) (20 (4) (е4) Pzi (М!) Х Х

Х Х О Х Х 1 0 (!) (!) 11 1083

На шинах 41 и 42 высокий импульс- ный уровень напряжения может появиться только в момент действия импульса синхронизации. На шинах 49-51 уровни напряжения изменяются только при вы- 5 соком уровне напряжения на шинах 46 — 48. Высокий уровень напряжения на шине 46 означает, что в предыдушие такты работы канала 2 из модуля 3 принято информационное сообщение. В ответ модуль 3 должен снимать высокое напряжение шины 49. Высокий уровень напряжения на шинах 47 и 48 информирует модуль 3 о том, что соответственно в первый 16 и вто- 15 рой 15 буферные регистры считаны с входов канала 2 информационные сообщения для модуля 3. После приема сообщений из буферных регистров 15 и 16 модуль 3 устанавливает на ши- 20 нах 50 и 51 высокий уровень напряжения. В ближайшем такте высокий уровень напряжения на шинах 47 и 48 снимается. В ответ модуль 3 снимает высокий уровень напряжения с шин 50 и 51. Низкий уровень напряжения на шинах 47 и 48 означает, что буферные регистры 15 и 16 свободны для приема сообщений. В этом случае при появлении сообщений, адресованных моду- 30 лю 3, на управляющие входы буферных регистров 15 и 16 обеспечивается подача импульсов с шин 41 и 42, осуществляющих занесение информации в буферные регистры 15 и 16. 35

Если же окажется, что на входах канала 2 появятся сообщения, адресованные модулю 3, а буферные регист- . ры 15 и 16 заняты, то в этом случае

40 блокируется возможность появления импульсов -на шинах 41 и 42, а обеспечивается появление высокого уровня напряжения на шинах 36 и 38 для записи сообщений через.коммутато"

45 ры 9 и 11 в передающие регистры 6 и 13. На шине 49 высокий уровень по- является при необходимости передать сообщение из модуля 3 в устройство.

Высокий уровень напряжения на шине 49 держится до тех пор, пока в

50 блоке 12 (и канале 2) не установится ражим, обеспечивающий запись сообщения с информационных выходов модуля 3. После записи. сообщения в один из передающих регистров 6 или. 13 на

55 шине 46 устанавливается высокий уровень напряжения, информирующий мо-.дуль 3 о том, что сообщение принято.

174

Окончательное изменение и установка уровней напряжения на других шинах осуществляется при появлении импульса синхронизации на втором выходе блока 1, ведущего к изменению уровней напряжения на входах рассма1гриваемого канала 2 и шинах 44. При этом изменение состояния сигналов на шинах 45, 49, 37, 49 и 40 может произойти в любой момент такта работы блока 12 до появления импульса синхронизации на шине 43.

При появлении импульса на шине 43 изменение уровней напряжения на шинах 37 и 39 предотвращается на время равное длительности импульса синхронизации. Эта особенность связана с тем, что запрос на передачу сообщения может появиться в любой момент времени работы блока 12 ° И если к моменту появления импульса синхронизации не обеспечивается установка сообщения с выходов модуля 3 на входах одного иэ передающих регистров 6 и 13, то импульсом синхронизации на шине 47 его можно записать в передающий регистр 6 или 13. Когда же импульс синхронизации начал действовать, то необходимо обеспечить стабильное переключение передающих регистров 6 и 13, что возможно при стабильных уровнях напряжения на шинах 37 и 39. Высокие уровни напряжения на шинах 36 и 39 устанавливаются в том случае, когда на входах канала 2 установится сообщение, которое необходимо передать соседним каналам 2 через передающие регистры 9 и 13.

Изменение состояний сигналов на шинах 46 — 48 осуществляется с помощью триггеров 23 (фиг. 3), которые переключаются .под действием импульса синхронизации. Уровни напряжения на шинах 46 — 48 изменяются только после окончания действия. импульса синхронизации.

Уровни напряжения на всех остальных выходах изменяются как уровни напряжения выходов комбинационных логических схем, зависимые от состояний всех входных шин блока 12, кроме шин 50 и 51.

Шина 40 блока 12 используется для синхронизации работы блока 7. Действие высокого уровня напряжения на шине 49 в блоке 12 запрещено, если одновременно на шине 46 держится высокий уровень напряжения.

13 10831

Блок 14 сравнения предназначен для сравнения адресов получателей.

На выходах блока 14 формируется код - результат сравнений. Отсутствие сообщения на входах канала рас- 5 шифровывается при наличии на обоих входах блока 14 только нулевых уровней напряжения. Коды, которые могут формироваться на выходных шинах 44 блока 14, описаны выше.

При запуске устройства с пульта управления (не показан) во все регистры каналов 2 подается импульс сброса, приводящий их в исходное состояние, при котором на всех выходных шинах блока 12 всех каналов 2 устанавливается низкий уровень напряжения.

Функционирование устройства начинается с появления импульсов синхро- 20 низации поочередно на первом и втором выходах блока 1. При этом неважно с какого выхода блока 1 появится первый импульс синхронизации.

Предположим, что первый импульс синхронизации появился на первом выходе блока 1 и каналах 2, содержащих пары передающих регистров 6 и 13 с четными номерами. Передача информации может начаться в устройстве только с записи сообщений с информационных выходов модулей 3 в передающие регистры 6 и 13 и только в тех каналах 2, в которых передающие регистры 6 и 13 пронумерованы как

35 пары четных передающих регистров.

Все передающие регистры 6, 13 и 4, 5, образующие пары с нечетными номерами, и буферные регистры 15 и 16 соответствующих каналов 2 до появления первого импульса синхронизации на втором выходе блока 1 остаются в нулевом состоянии. С появлением импульса синхронизации на, втором вы45 ходе блока 1 начинается перемещение информации с выходов каналов 2 с четными парами передающих регистров в передающие или буферные регистры соседних каналов (которые содержат пары передающих регистров с нечетны50 йи номерами) и в передающие регистры 4 и S, если они попали в пару с нечетным номером.

Вторым импульсом синхронизации на первом выходе блока 1 информация

55 с выходов кайала 2 с нечетными номерами пар передающих регистров 6 и 13 и с выходов регистров 4 и 5, 74

14 если они попали в пару с нечетным номером, перемещается в передающие регистры 6 и 13, образующие пары с четными номерами, или в буферные регистры 15 и 16 соответствующих со седних каналов 2 и т.д. Таким образом, обеспечивается перемещение (циркулирование) информации по цепочке объединенных в кольцо каналов 2 по двум направлениям {справа налево и слева направо). При этом, чтобы обеспечить перемещение информации указанным способом, необходимо, чтобы каждый канал 2, вход синхронизации которого связан с одним из выходов блока 1, был связан с двумя соседними каналами 2+ вход синхронизации которых соединен с другим выходом блока 1. При четном количестве каналов такое требоВание автоматически выполняется. При нечетном количестве каналов 2::в устройстве для обеспечения работоспособнос" ти устройства требуется два промежу=: точных передающих регистров 4 и 5:;

Регистры 4 и S выполняют функции йередающих регистров 6 и 13 каналов

При этом все передающие регистры 6, 13 и 4, 5 объединены через коммутаторы 9 и 11 в кольцо. С помощью регистров 4 и 5 осуществляется только прием информации с выходов и передача на входы соседних каналов 2.

1

Прием информации осуществляется в момент действия импульса синхронизации на управляющих входах регистров 4 и 5. Каждый канал 2 независимо от и мера функционирует идентично.

Такт работы каждого канала 2 равен временному промежутку между начала-.. ми .двух соседних импульсов синхронизации, появляющихся на входе синхронизации канала 2 и блока 12. В момент действия импульса синхронизации осуществляется запись сообщений в передающие 6 и 13 или буферные 15 и 16 регистры. При этом новый такт работы двух соседних каналов 2 по отношению к любому рассматриваемому канапу 2 начинается в середине такта функционирования этого канала, т.е, через время., равное половине периода следования импульсов синхронизации с одного выхода блока 1 с момента записи информации в передакицие регистры 6 и 13 рассматриваемого канала 2. Следовательно, перемещение информации в кольцевой магистрапи осуществляет15

1083174 ся со скоростью; соответствующей суммарной частоте следования импульсов синхронизации с обоих выходов блока 1. В любом такте функционирования в каждом канале 2 устанавливается один из режимов паботы, соответствующих режимам рабо,ы блока 12. Любой режим функционирования рассматриваемого канала устанавливается следую- дим образом. 1О

Под действием импульса синхронизации, подаваемого на вход синхронизации соседних.по отношению к рассматриваемому каналов 2, на входы рассматриваемого канала 2 подаются 15 новые сообщения или все входы устанавливаются в нулевые логические состояния. Еаждое сообщение имеет следующие поля: поле адреса получателя;

Поле адреса отправителя; поле данных. 20

Входы каналов 2, соответствующие полям адреса получателя, соединены с входами первой и второй групп входов блока 14 сравнения. До появления импульса синхронизации на входе син- 25 хронизации рассматриваемого канала 2 на обоих входах блока 14 устанавли:ваются коды адресов получателя из поля адреса получателя. сообщений, установившихся на входах рассматри- 3р ваемого канала 2, а на выходе (шины 44) блока 14 устанавливается код результата сравнения кодов адресов получателя на каждом из двух входов блока 14 с адресом модуля 3, посту- З5 пающего с выходов регистра 10 адреса. Одновременно на информационных выходах модуля 3 может также появить- ся сообщение, сопровождаемое сигналом на шине 49 блока 12. 10

К моменту появления импульса синхронизации на шине 43 на шинах 45 уже сформирован код направления записи, а на выходах блока. 12 устанав-., ливаются уровни напряжения, обеспе- 45 чивающие функционирование канала 2 в сформировавшемся режиме в соответствии с таблицей. Направление перемещения информации в каждом режиме . функционирования определяется наименованием режима.

При режиме Р1 осуществляется за-.: пись сообщения, установившегося на выходах модуля 3, во второй передаю-. щий регистр 13. Первый передающий регистр 6 устанавливается в нулевоесостояние. На входах канала 2 сообще ние отсутствует. Буферные регист-, ры 15 и 16 могут находиться в произ вольном состоянии.

При режиме /52 осуществляется запись сообщения установившегося на выходах модуля 3 в первый передающий регистр 6. На входах канала 2 сообщение отсутствует. Второй передающий регистр 13 устанавливается, в нулевое состояние. Буферные регист ры 15 и 16 могут находиться в произвольном состоянии.

При режиме Pg осуществляется чтение сообщения с первой группы информационных входов канала и запись его во второй буферный регистр 15. На остальных входах канала 2 и информационных выходах модуля 3 сообщения отсутствуют. Первый буферный регистр 16 может находиться в произвольном состоянии. Второй буферный регистр 15 должен быть свободен для записи сообщения. Оба передающих регистра 6 и 13 устанавливаются в нулевое состояние.

При режиме fly осуществляется чтение сообщения с второй группы информационных входов канала и запись его в первый буферный регистр 16. На остальных входах канала 2 и информационных выходах модуля 3 сообщения отсутствуют. Второй буферный регистр 15 может находиться в произвольном состоянии. Первый буферный регистр 16 должен быть свободен для записи сообщения. Оба передающих регистра 6 и 13 устанавливаются в нулевое состояние.

При режиме Pg осуществляется чтение сообщений обоих информационных групп входов канала 2 и запись .их в соответствукяцие буферные регистры 15 и 16. На информационных выходах модуля 3 сообщение отсутствует.

Оба буферных регистра 15 и 16 должны быть свободны для записи сообщений. Оба передающих регистра 6 и 13 устанавливается в нулевое состояние.

При режиме Pg осуществляется чтение сообщения. с первой группы и информационных входов канала 2 и запись его .во второй буферный ре" гистр 15, а также запись сообщения, установившегося на выходах модуля 3. в первый передающий регистр 6. На остальных входах канала 2 сообщение отсутствует. Первый буферный регистр 16 может находиться в произвольном состоянии. Второй буферный

1083174

17

18 регистр 15 должен быть свободен для записи сообщения.,Второй передающий ,регистр 13 устанавливается в нулевое состояние.

При режиме Р7 осуществляется чте- S ние сообщения с второй группы информационных входов канала и запись его в первый буферный регис-.р 16, а также запись сообщения, установившегося на выходах модуля 3, во второй передающий регистр 13. Второй буферный регистр 15 может находиться в произвольном состоянии. Первый буферный регистр 16 должен быть свободен для, записи сообщения. Иа остальных входах канала сообщение отсутствует °

- Первый передающий регистр б устанавливается в нулевое состояние.

При режиме Ps осуществляется чтение сообщения с первой группы информационных входов канала и запись его во второй буферный регистр 15, а также запись сообщения, установившегося на выходах модуля 3, во в-горой передающий регистр 13.

На остальных входах канала сообще-, ние отсутствует. Первый буферный .регистр 16 может находиться в произволь. нем состоянии. Второй буферный регистр 15 должен быть свободен для записи сообщения. Первый передающий регистр б устанавливается в нулевое состояние.

При режиме Р осуществляется чтег9

35 ние сообщения со второй группы информационных входов канала и запись его в первый буферный регистр 16, а также запись сообщения, установивше- гося на выходах модуля З,в первый передающий регистр 6. На остальных входах канала 2 сообщение отсутствует. Второй буферный регистр 15 может находиться в произвольном состоянии.

Первый буферный регистр 16 должен

45 быть свободен для записи сообщения.

Второй передающий регистр 13 устанавливается в нулевое состояние.

При режиме р о осуществляется чтение сообщений с обоих групп информа- 50 ционных входов канала 2 и запись их в соответствующие буферные регистры 15 и 16, а также запись сообщения, установившегося на выходах модуля 3, во второй передающий регистр 13. Первый передающий регистр б,устанавливается в нулевое состояние. Оба буферных регистра 15 и 16 должны быть свободны для записи сообщений.

При режиме gii осуществляется чтение сообщений с обоих групп инфор-мационных входов канала 2 и запись их в соответствующие буферные регистры 15 и 16, а также запись сообщения, установившегося на выходах модуля 3, в первый передающий регистр 9. Второй передающий регистр 13 устанавливается. в нулевое состояние. Оба буферных регистра должны быть свободны для записи сообщений.

При режиме /31 осуществляется запись сообщения, установившегося на входах первой группы информационных входов канала 2, во второй передающий регистр 13. Второй буферный регистр 15 может находиться в произвольном состоянии при сообщениях на соответствующих входах канала 2, не адресованных соответствующему (своему) модулю 3, или должен быть занят при сообщениях на входах канала 2, адресованных соответствующему модулю 3. На остальных входах канала 2 сообщение отсутствует. На информационных выходах модуля 3 сообщение може-- отсутствовать или присутствовать, будучи направляемым для записи во второй передающий регистр 13 °

Первый передающий регистр 6 устанавливается в нулевое состояние. Первый буферный регистр 16 может находиться в произвольном состоянии.

При режиме / ц осуществляется запись сообщения, установившегося на входах второй группы информационных входов канала 2, в первый передающий регистр 6.

Первый буферный регистр 16 может находиться в произвольном состоянии при сообщениях, не адресованных соответствующему модулю 3, или должен быть занят для записи сообщений, адресованных соответствующему модулю 3.

На остальных входах канала 2 сообщения отсутствуют. На информационных выходах модуля 3 сообщение может отсутствовать или присутствовать, будучи направляемым для записи в первый передающий регистр 9 ° Второй передающий регистр 13 устанавливается в нулевое состояние. Второй буферный регистр 15 может находиться в произвольном состоянии.

19 10831

При режиме р 4 о суще с твляе тся 3 а-, пись сообщении, установившихся на входах обеих групп информационных входов канала 2, в соответствующие передающие регистры 6 и 13. Буферные 5 регистры 15 и 16 могут быть либо оба свободны в случае, если сообщения не адресованы модулю 3, либо могут быть оба занятыми для записи сообщений, адресованных модулю 3. Первый буферный регистр 16 может быть занят при условии, что соответствующее сообщение адресовано модулю 3, второй буферный регистр 15 может быть при этом в произвольном состоянии 15 при условии, что другое соответствующее сообщение не адресовано модулю 3, либо первый буферный регистр 16 может быть в произвольном состоянии при условии, что первое соответствую- 2О щее .сообщение не адресовано модулю.3, а второй буферный регистр 15 должен быть при этом занят при условии, что соответствующее (второе) сообщение адресовано соответствующему модулю 3. 25

На информационных выходах модуля 3 сообщение может отсутствовать или присутствовать.

При режиме Р < осуществляется, запись сообщения, установившегося на 30 входах первой группы информационных входов канала 2, во второй передающий регистр 13, а также запись сообщения, установившегося на выходах модуля 3, в первый передающий регистр 6. Второй буферный регистр 15 может находиться в произвольном состоянии при сообщении на соответствующих входах канала 2, не адресованного соответствующему модулю 3, или 4О должен быть занят для записи сообщения, адресованного соответствующему модулю 3.

Первый буферный регистр 16 может . находиться В произвОльном состоянии 4

При режиме раб осуществляется запись сообщения, установившегося на входах первой группы информационных входов канала 2, во второй передающий регистр 13, а также. чтения сооб - SO щения первой группы информационных входов канала 2 и запись его в первый буферный регистр 16. Второй буферный регистр 15 может находиться в произвольном состоянии при сообще-. у ниях, не адресованных данному моду"

20 лю 3, или должен быть занят для записи сообщения, адресованного заданно- му модулю 3. Первый буферный регистр 16 должен быть свободен для записи сообщений. На выходах модуля 3 сообщение может не быть либо может установиться сообщение для записи во второй передающий регистр 13, Первый передающий регистр 6 устанавливается в нулевое состояние.

При режиме f3@ осуществляется то же, что .в режиме Р ь кроме того, что на выходах модуля 3 устанавливается сообщение, записываемое в первый передающий регистр 9.

При режиме Ру осуществляется то же, что и в режиме (Зд, кроме того, что на выходах модуля 3 устанавливается сообщение, записываемое во второй передающий регистр 13.

При режиме (3 осуществляется запись сообщения со второй группы информационных входов канала 2 в первый передающий регистр 6, а также чтение сообщений с первой группы информационных входов и запись его во второй буферный регистр 15. Первый буферный регистр 16 может находиться в произвольном состоянии при сообщении на соответствующих входах канала 2, не адресованных данному модулю 3, или должен быть занят для записи сообщения, адресованного соответствующему модулю 3. Второй буферный регистр 15 должен быть свобо-, ден для записи сообщений. На выходах модуля 3 сообщение может не быть либо может установиться сообщение для записи в первый передающий регистр 9. Регистр 13 устанавливается в нулевое пересостояние

При режиме Pzg осуществляется то же, что в режиме f3 9, кроме того, что на выходах модуля 3 устанавлива" ется сообщение, записываемое во второй передающий регистр 13.

При режиме 8> сообщение на .входах канала 2 и выходах модуля 3 отсутствует. Передающие регистры 6 и 13 устанавливаются в нулевое состояние.

Таким образом, устройство обеспечивает обмен информации между модулями вычислительной системы при меньших затратах оборудования в каждом канале.

1083174

1 f083374

1Рйг„г

1083174

1083174

Риа. Ф

Фи. S

10831 74

Составитель В.Вертлиб

Редактор С.Квятковская Техред М.Тепер Корректор H.Муска

Заказ 1754/42 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретенйй и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4