Устройство для сопряжения внешних устройств с электронной вычислительной машиной

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНИХ УСТРОЙСТВ С ЭЛЕКТРОННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНОЙ, содержащее первый и второй блоки связи, первые входы-выходы которых являются соответственно первым и вторым входами-выходами устройства, а вторые входы-выходы подключены соответственно к первому и второму входам-выходам блока управления, третий и четвертый входы-выходы которого подключены соответственно к первым входам-выходам блока прерываний и блока приоритета, а пятый и шестой входы-выходы - соответственно к первому и второму входам-выходам блока регистров, третий вход-выход которого подключен к второму входу-выходу блока приоритета, четвертый вход-выход блока регистров и выход блока приоритета через шину данных соединены с третьими входами-выходами пер вого и второго блока связи, выход второго блока связи соединен с входом блока приоритета, выход которого подключен ко входу блока прерываний , вторым входом-выходом подключенного к четвертому входу-выходу первого блока связи, первый выход которого соединен с первыми входами блока управления и дешифратора, второй выход - со вторым входом дешифратора , выход которого соединен с вторым входом блока управления, а третий вход - с выходом переключателя, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в устройство введен шифратор базового адреса прерываиия, причем первый информационный и управляющий входы шифратора базового адреса прерьгеания соединены с«эответственно с вьпсодами переключателя и блока W управления, второй информационный вход - с первым входом-выходом блока регистров и четвертым входом дешифратора , а выход - через шину данных с третьими входами-выходами первого и второго блоков связи. 2. Устройство йо п. I, о т л и ч чающееся тем, что блок упо равления содержит генератор такто09 вых импульсов, выходом соединенно й го со счетным входом счетчика тактов выход и входы сброса И счета которого соединены соответственно с первыми группами входов и выходов шифратора микрокоманд, и две группы элементов И, причем первые входы элементов И первой группы соединены с первым входом блока и второй труппой входов шифратора микрокоманд, первые входы элементов И второй группы подключены к третйим группам входов и выходов шифратора микрокоманд и образуют пятый вход-выход блока.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

° l

РЕСПУБЛИК

f I 9) (11) (51)4 G 06 F 13/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЯЯ 1(1 И a g (21) 3630476/24-24 (22) 29.07.83 (46) 30.08.85. Бюл. Ф 32 (72) Ю.В. Елкин (71) Ленинградский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 554534, кл. С 06 F 3/04, 1975.

Елкин Ю.В. Основные и дополнительные контроллеры крейтов KAMAK для сопряжения с ЭВМ СМ3 и Электроника-60. Препринт ЛИЯФ Ф 629, Л., 1980, с. 9-10. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕ-

НИЯ ВНЕШНИХ УСТРОЙСТВ С ЭЛЕКТРОННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНОЙ, содержащее первый и второй блоки связи, первые входы-выходы которых являются соответственно первым и вторым входами-выходами устройства, а вторые входы-выходы подключены соответственно к первому и второму входам-выходам блока управления, третий и четвертый входы-выходы которого подключены соответственно к первым входам-выходам блока прерываний и блока приоритета, а пятый и шестой входы- выходы — соответственно к первому и второму входам-выходам блока регистров, третий вход-выход которого подключен к второму входу †выхо блока приоритета, четвертый вход-выход блока регистров и выход блока приоритета через шину данных соединены с третьими входами †выхода пер вого и второго блока связи, выход второго блока связи соединен с входом блока приоритета, выход которого подключен ко входу блока чрерываний, вторым входом-выходом подключенного к четвертому входу-выходу первого блока связи, первый выход которого соединен с первыми входами блока управления и дешифратора, второй выход — со вторым входом дешифратора, выход которого соединен с вторым входом блока управления, а третий вход — с выходом переключателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в устройство введен шифратор базового адреса прерывания, причем первый информационный и управляющий входь. шифратора базового адреса пре» рывания соединены соответственно с вьгсодамн переключателя и блока управления, второй информационный вход — с первым входом-выходом блока регистров н четвертым входом дешифратора, а выход — через шину данных с третьими входами-выходами первого и второго блоков связи.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит генератор тактовых импульсов, выходом соединенного со счетным входом счетчика тактов выход и входы сброса и счета которого соединены соответственно с первыми группами входов и выходов шифратора микрокоманд, и две группы элементов И, причем первые входы элементов И первой группы соединены с первым входом блока и второй группой входов шифратора микрокоманд, первые входы элементов И второй группы подключены к третьим группам входов и выходов шифратора микрокоманд и образуют пятый вход-выход блока, 1176341 ют соответственно выход и второй вход блока, вторые входы элементов И первой и второй групп подсоединены, к соответствующей разрядной шине второй группы выходов шифратора микрокоманд.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обмена информацией между

3BN, имеющей интерфейс типа "Общая шина" и внешними устройствами, выходящими на интерфейс типа КАМАК.

Цель изобретения — сокращение аппаратурных затрат.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема блока управления; на фиг. 3-6 — функциональные схемы первого и второго блоков связи, блока прерываний и блока приоритета; на фиг, 7 и 8 — блок-схемы алгоритмов работы устройства.

Устройство содержит (фиг. 1) первый блок 1 свйзи, через шины 2 которого устройство подключается к интерфейсу "Общая шина" 3ВМ, второй блок 3 связи, через шины 4 которого устройство соединяется с магистралью

КАМАК, объединяющей внешние устройства, блок 5 управления, дешифратор 6, переключатель 7, блок 8 приоритета, блок 9 прерываний, блок

10 регистров, включающий регистр 11 маски и регистр 12 управления, шину

13 данных, шифратор 14 базового адреса прерывания, составляющий вместе с дешифратором 6 блок 15 выбора устройства, адресную шину 16, шину 17

1 сопровождения адреса. шину 18 управляющих сигналов интерфейса "Общая шина", шину 19 кода области адресации, шину 20. кода базового вектора прерывания, шину 21 выхода дешифратора 6 для пуска блока 5 управления, шину 22 управляющих сигналов интерфейса KAMAK шину 23 сигналов управления регистром 12 маски, шину 24 управления шифратором 14, шину 25 базового вектора прерываний, четвертые, пятые, шестые, седьмые и восьмые группы выходов шифратора микрокоманд образуют соответственно первый, второй, третий, четвертый и шестой входы-выходы блока, а выход и девятая группа входов образу" шину 26 сигналов запросов прерывания от внешних устройств, шину 27 сигналов управления блоком 8 приоритета, шину 28 кода маски, шину 29

5 пуска блока 9 прерываний, шину 30 кода вектора прерываний, шину 31 сигнала сопровождения вектора прерывания, шину 32 управления блоком 9 прерываний.

Блок 5 управления содержит (фиг.2) генератор 33 тактовых импульсов, счетчик 34 тактов, шифратор 35 микрокоманд, элементы И 36, шины 37 и

38 сигналов управления счетчиком

34, шины 39 и 40 входных и выходных сигналов счетчика 34, шины 41 сигналов состояния шифратора 35 ° . Блок 1 связи (фиг. 3) состоит из элемента И 42, элементов И 43 и 44

20 первой и второй групп и элементов

НЕ 45. Блок 3 связи (фиг. 4) содержит дешиФратор 46, элементы И 47 и 48 первой и второй групп и элементы

HE 49. Блок 9 прерываний содержит (фиг, 5) два триггера 50 и 51 и элемент И 52. Блок 8 приоритета содержит (фиг. 6) элементы И группы 53 и дешифратор 54 приоритета.

На фиг. 7 и 8 позициями 55-59

ЗО обозначены соответствующие процедуры алгоритма работы.

Блок 1 обеспечивает согласование сигналов интерфейса "Общая шина" ЭВМ, с внутренними сигналами устройства, ЗБ аналогичным обравом блок 3 обеспечивает согласование сигналов интерфейса КАМАК сопрягаемой системы с внутренними сигналами устройства.

Дешифратор 6 декодирует адрес в шине 16 и разрешает по шине 21 работу блока 5. Шифратор 14 вырабатывает в шине 25 базовый вектор прерывания йо управляющему сигналу на шине 24.

3 1 l 76

Переключатель 7 по шине 19, а регистр

12 управления по шине 20 задают для дешифратора 6 и шифратора 14 область адресации и базовый вектор прерывания устройства.

Блок 8 принимает запросы на шине

26 и при наличии маски в шине 28 и разрешающих сигналов на шине 27 запус . кает по шине 29 блок 9, который выполняет захват интерфейса ЭВМ !О для передачи в процессор ЭВМ вектора прерывания..Вектор прерывания образуется кодом на шине 30, вырабатываемым блоком 8 в зависимости от номера обрабатываемого запроса .15 в линиях шины 26, и базовым вектором в шине 25. Регистр 12 маски обеспечивает маскирование (разрешение) запросов на шине 26. Регистр 12 определяет также режимы работы бло- 20 ка 5, который генерирует и принимает сигналы, определяющие взаимодействие всех блоков устройства.

В блоке 5 шифратор 35 представляет собой программируемую логическую мат- 25 рицу или может быть выполнен в виде комбинации элементов И, ИЛИ,. НЕ.

Элементы И 36 предназначены для формирования операций на шинах 4 в интерфейсе сопрягаемой системы. 30

Шина 13 данных используется для обмена информацией между ЭВМ и сопрягаемой системой (через блоки 1 и

3), для обмена информацией между регистрами ll, 12 и ЭВМ и для передачи вектора прерывания от шифратора

14 и блока 8 на ЭВМ.

Устройство работает в следующих основных режимах: обмен информацией между ЭВМ и регистрами 11, .12; 40 обмен информацией между ЭВМ и сонрягаемой системой; чтение со стороны

ЭВМ базового вектора прерывания; прерывание ЭВМ по запросам сопрягаемой системы с передачей вектора прерывания.

В первом режиме ЭВМ через блок

1 выставляет по шине 16 на дешифратор 6 и блок 5 адрес и соответствую-! щие сопровождающие сигналы по шинам

l7 и 18. При совпадении адреса с областью адресации устройства, определяемой положением переключателя

7 и состоянием регистра 12, производится запуск блока 5 по шине 21. 55

Блок 5 генерирует и принимает сигналы в шинах 18 и 23, обеспечивающие обмен информацией между регистрами

341 4

il, l2 и -шинами. 4, данные передаются при этом через блок, l.и шину 13. Некоторые из разрядов регистра 12 по шине 20 модифицируют области адресации (в дешифраторе 6) и векторов прерывания (в шифраторе 14) устройства.

При обмене информацией между ЭВМ и сопрягаемой системой (второй режим) запуск блока 5 происходит по шине 21 анапогичным образом. Данные передаются при этом через блоки

1,3 и шину 13, управление осуществляется при помощи сигналов в шинах 18 и 22.

При чтении базового вектора прерывания (третий режим) запуск блока

5 по шине 21 приводит к появлению сигнала на шине 24, управляющего шифратором 14, который по шинам 25 и 13 через блок 1 выдает иа ЭВМ базовый вектор прерывания устройства, Прерывание процессора ЭВМ по запросам сопрягаемой системы (четвертый режим), поступающим через блок

3 по линиям шины 26, осуществляется при наличии разрешающих сигналов в шине 27 и маски в шине 28, определяемой содержимым регистра 11. Блок

8 запускает блок 9, который по шинам 31 и 32 взаимодействует с ЭВМ и блоком 5, захватывает шины 2 интерфейса ЭВМ. Блок 5 вырабатывает сигналы в шинах 24 и 27, по которым шифратор 14 выдает в шину 25 базовый вектор прерывания, а блок 8 вы-. дает в шину 30 младшие разряды вектора прерывания, соответствующие наиболее приоритетному из разрешенных и присутствующих на шине 26 запросов. Вектор прерывания по шине 13 через блок 1 передается на ЭВМ, сопровождающие сигнапы управления вырабатываются блоком 5 на шине 18, На фиг. 7 и 8 показаны алгоритмы устройства сопряжения. Обведенные рамкой процедуры реализуются блоком

5 и шифратором 35. Сигналы в линиях шин связи обозначаются при помсщи цифры, соответствующей позиции шины на фиг. 1, 2 и номеру линии в шине, вместе с этим после разделительной точки дается общепринятое сокращенное обозначение сигнала после разделительной точки.

По сигналу обращения от ЭВМ по шине 17 проводится (фиг. 7) в дешифраторе 6 процедура 55 сравнения ацре1176341 са в шине 16 с адресом устройства, задаваемым переключателем 7 и регистром 12. При их соответствии вырабатывается условие 59 выборки и опре5 деляется (процедура 56) режим работы;

РЕГ (лнния 21.!) — обращение к регистрам 11, 12, СИСТ:(линия 21.3) — обращение к сопрягаемой по шинам 4 системе, ВЕКТ (линия 21,2) — чтение вектора прерывания по инициативе ЭВМ.

Сигналы в линиях 21.1; 21.3 и 21.2 в зависимости от операции в интерфейсе шины 2 3ВМ (сигнал УПР1) инициируют одну из последовательностей процедур обмена:

Прием данных от ЭВМ на шину 13 по сигналу ПРИЕМ (линия 18.3) и запись в соответствующий регистр линии 23.3;

23. 2, 20

Чтение данных из регистра 23,3;

23.1 на шину 13 и передача на ЭВМ по сигналу в линии 18.2.

Чтение вектора прерывания (24.1 и 27.1) на шину 13 и передача его на 3BN по сигналу 18. 2.

Формирование операции в линиях

22.6 — 22.19 в интерфейсе шин 4 сопрягаемой системы по сигналу в линии

22.5, прием данных из ЭВМ по сигналу

18.3 и запись в сопрягаемую систему по сигналам 22.2 и 22.3.

Формирование операции по линиям

22.6-22.19 в интерфейсе шин 4 по сигналу 22.4, чтение данных- из интер- 35 фейса шин 4 на шину 13 по сигналам

22,1 и 22.3 и передача на ЭВМ по сигналу в линии 18.2.

После выполнения этих последовательных процедур на ЭВМ выдается 40 синхросигнал ответа в линии 18.1, ожидается сброс сигнала в линии

18,5 и устройство освобождается (состояние 57).

Прерывание процессора ЭВМ по запросам сопрягаемой системы по линиям 26 (фиг, 8) осуществляется, если в результате процедуры 58 сравнения запросов с содержимым регистра 11 (шина 28) вырабатывается но крайней мере один разрешенный запрос в линии 27.3 и блок 5 выдает разрешение прерывания 27,2. В этом случае сигнал в линии 29 запуска блока

9 инициирует последовательность процецур .э. хвата интерфейса ЭВМ: выставляется э. прос на прерывание в линии

31.2, ожидается разрешение прерывания по линии 31 5, по его приходу вырабативается подтверждение выработ ки по линии 31.3 и сообщается блоку

5 о захвате интерфейса ЭВМ (линия

32.3); блок 5 ожидает освобождения интерфейса ЭВМ (линия 18.1 = 0) и разрешает выдачу вектора прерывания (сигналы в линиях 32.2; 24.1; 27.1), данные выдаются на шину 13 и по сигналу в линии 31.4 передаются на ЭВМ, одновременно выдается сигнал в линию

3l.1, подтверждающий занятость шин

2 интерфейса ЭВМ; блок 5 ожидает прихода от процессора ЭВМ по линии

18.1 ответного сигнала процессора о приеме вектора прерывания и вырабатывает сигнал сброса в линии 32.2 для блока 9, по которому освобожцается интерфейс ЭВМ (снимаются сигналы в линиях 31.1; 31.4 и 31.3) и устройство сопряжения переходит в состояние 57.

Наличие в устройстве шифратора при рассмотренных соединениях делает возможной модификацию со стороны

ЭВМ областей адресации .и векторов прерывания устройства. Чтение со стороны ЭВМ базового вектора прерывания позволяет контролировать такую модификацию, определять состояние переключателя, определять конфигурацию подключенной к ЭВМ системы с несколькими подобными устройствами сопряжения. Это позволяет диагностировать и динамически модифицировать конфигурацию сложных систем, облегчает создание тестов, позволяет использовать совместно программное обеспечение, разработанное для различных конфигураций системы различными фирмами и использователями, что улучшает эксплуатацию характеристики и облегчает проектирование н создание информационно-измерительных систем.

Выполнение дешифратора и шифратора в виде программируемой логической матрицы как блока 15 приводит к увеличению числа допустимых вариантов задания областей адресации и векторов прерыва0 ния,а устройствоупрощается засчет объединения двухблоков иприменения элемента с более высокимуровнем интеграции.

Таким образом, устройство обеспечивает расширение класса решаемых задач при выполнении обмена данными между ЭВМ и внешними устройствами, осуществляя инициативу обмена либо от ЭВМ, либо от внешнего устройства, 117634!

1176341

117634) 1176341

l17634t

1176341

Заказ 5363/49 Тирак 710

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5-35, Раувская наб., д, 4/5

Подписное

Ф

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

Составитель В. Вертлиб

Редактор И, Ковальчук Техред З.Палий Корректор В. сутяга