Устройство для контроля управляющих сигналов интерфейса

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Устройство контролирует интерфейс Общая шина. У этого интерфейса две функции - захват и удержание магистрали интерфейса и обмен словом интерфейса. Устройство контролирует каждые слова, соответствующие этим функциям. Каждое слово фиксируется по переднему и заднему фронтам на двух IK -триггерах. После того, как получены все слова, относящиеся к какой-либо из двух функций интерфейса, срабатывает Г-триггер, которьй приводит в исходное состояние соответствующие JK -триггеры, и устройство готово воспринять следующее сообщение. При появлении сбоев в работе интерфейса,. -s средства анализа обеспечивают блоки ровку IK -триггеров с сохранением исходной информации. Сбой фиксирует- i ся не только при неправильной последовательности слов, но также при шении длительности обмена и захвата магистрали. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1215111 (5П 4 G 06 F 11/00, / .ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЗЩЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3749641/24-24 ,(22) 19.04.84 (46) 28.02.86. Бюл. В 8 (72) С.Л.Лобачев, В.И.Новиков и И.И.Пеленович ,(53) 614.3(088.8) (56) Патент Франции У 2284927, кл. G 06 F 11/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 822192, кл. G 06 F 11/26 1979. (54) УСТРОЙСТВО KOHTPOJM УПРАВЛЯЮЩИХ

СИГНАЛОВ ИНТЕРФВЙСА (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля. Устройство контролирует интерфейс Общая шина". У этого интерфейса две функции — захват и удержание магистрали интерфейса и обмен словом интерфейса. Устройство контролирует каждые слова, соответствующие этим функциям. Каждое слово фиксируется по переднему и заднему фронтам на двух 11(-триггерах.

После того, как получены все слова, относящиеся к .какой-либо из двух функций интерфейса, срабатывает

Г-триггер, который приводит в исходное состояние соответствующие

jK -триггеры, и устройство готово воспринять следующее сообщение. При появлении сбоев в работе интерфейса, средства анализа обеспечивают блокировку 1К -триггеров с сохранением

Ф исходной информации. Сбой фиксирует° ся не только при неправильной последовательности слов,но также при нару" шенин длительности обмена и захвата магистрали. 6 ил.

1215111

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оперативного контроля управляющих сигналов дискретных аппаратных интерфейсов. 5

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства применительно к интерфейсу с управляющими сиг- 10 налами; на фиг,2 — то же, применительно к интерфейсу "Общая шина"; на фиг.3 — схема блока анализа; на фиг.4схема блока формирования временных задержек; на фиг.5 — схема блока t5 формирования сигналов сброса; на фиг.6 — пример выполнения каналов записи сообщений применительно к интерфейсу "Общая шина", Устройство содержит (фиг.1) инфор- 20 мационные входы 1 1 — 1 (где п — число контролируемых сигналов интерфейса), буферный регистр 2, группу элементов ИЛИ 3„- Зк (где к — число функций интерфейса), блок 4 анали- 25 за, каналы 5<- 5 записи сообщений, блок 6 формирования временных задержек, элемент ИЛИ 7 и блок 8 формирования сигналов сброса.

Устройство для контроля управляю- 30 щих сигналов интерфейса Общая шина" (фиг.2) содержит информационные входы 1, буферный регистр 2, элементы ИЛИ 3. 1 - 3.2, блок 4 анализа, каналы 5„- 5 записи сообщений, блок 35

6 Формирования временных задержек и элемент ИЛИ 7.

Блок анализа (фиг.3) содержит элементы ИЛИ 9-14, элемент И-НК 15 и элементы И 16-26.

Блок формирования временных задержек (фиг.4) содержит элементы

ИЛИ 27 и 28, элементы И 29-31 и элементы 32 и 33 задержки.

Блок формирования сигналов сброса (фиг.5) содержит триггеры 34 и 35 совпадения, реализованные на элементах И-ИЛИ.

Канал записи сообщений содержит ры 36 36 37

В общем случае в магистральном независимом машинном могут быть выделены следующие интерфейсные функции: захват / удержание магистрали (включая арбитраж); обмен словом (данные поступают в формате, соответ. ствующем интерфейсу); обмен командами управления (напрнмер, управление внешними устройствами) и т.д.

Поэтому в зависимости от функции, которые выполняет интерфейс, устройство для контроля управляющих сигналов интерфейса должно проконтролировать наличие и завершенность каждой интерфейсной функции в соответствии с логическим описанием интерфейса.

Следовательно, число средств, обеспечивающих контроль прохождения сигналов (соответствующих каждой функции интерфейса), таймирование процессов захвата / удержания магистрали, а также обмена, определяется числом функций, которые выполняет интерфейс.

Б случае интерфейса "Общая шина" таких функций две (захват / удержание и обмен), следовательно, и число технических средств будет определяться числом два.

В интерфейсе "Общая шина к"сипналам захват / удержание магистрали

OTHOCRTCB сигHBJLM РЗМ, ОБМ, ПЗ, ПРР; к сигналам обмена — ДЗП, ДЧТ, ОТВ.

В соответствии с изложенным также необходимо протаймировать все время работы интерфейса и время обмена.

После завершения очередного обмена необходимо обеспечить возможность контроля следующего сообщения, для чего необходимо сбросить каналы записи сообщений, соответствующих контролируемым сигналам, в исходное (нулевое) состояние.

Рассмотрим пример выполнения устройства для контроля интерфейса применительно к интерфейсу "Общая шина"

1215111

/ Таблица 1

Входы буферного регистра

Входы блока формиро вания

Выходы каналов записи сообщений (триггеров) У канала записи сообщения (У тригге ров) Входы блока формирования сигналов сброса. Обозначение сигналов на магистрали

ОШ

Входы канал записи сообще ний временных задержек

Тр 36„- РЗМ +

Тр 37„- РЗМ +

Тр 36 - ПЗ +

Триггера

36, 37

КРЗМН

1 канал

Триггера

36, 37 ПЗ

МПЗН

2 канал.Тр 37 — ПЗ +

Триггера

Збз, 37 ОТВ

Триггера

36, 374, ОБМ

Тр Збз- ОТВ +

Тр 37з ОТВ +

ИОТВН

3 канал

ИОБМН

4 канал

Тр Зб ОБМ

Тр 37„

Тр Збз ДЧТ

Тр 37з- ДЧТ

Тр 36 ДЗП+

Тр 37 ДЗП

Тр 36 j ПРР+

Тр 37 ПРР

МЦЧТН

Триггера

36, 37 ДЧТ

Триггера

36, 37е ДЗП

Триггера

36 » ПРР

Перечень сигналов, подлежащих контролю, представлен в первой колонке табл. 1, далее,в этой же табли-; це указаны соответствующие контролируемьак ищнам каналы 5 - 5z записей сообщений, обозначение выходов каналов записи сообщений и подключение выходов.1К-триггеров каналов записи сообщений к блоку формирования временных задержек, к блоку формирования сигналов сброса и буферного регистра. Символом (+) обозначено .подключение выходов IK-триггеров, а

С (t) =РЬЯН РЗМ П3 03 055 ОБИ ЧОРР ПРР VCq(t-1ИРЗИ ЧРЗИ ЧПЬ ЧПЗ У

Ч06И ОБМ 1/ПРР ПРР );

СЩ=ОТВ+Отв (йЧт ДЧт ЧДЬО+ДЗП ) dc (t-1)-(078 VOTS Чрчт ЧДДт V

У ДЗП ЧАЗП );.

5 канал

ИДЗПИ

6 канал

ИНРРН

7 канал

40 символом (-) Отсутствие сыяэе между JK-триггерами каналов записи сообщений и перечисленными бпокамн.

Для интерфейса "Общая шина" выделяются две интерфейсные функции, и, следовательно, блок формирования сигналов сброса (ответственен эа обеспечение возможности принятия следующего сообщения) содержит два средства, обеспечивающих зто тРебование, в данном случае это триггеры 34 и 35 совпадения, > фунтщионирующие следующим образом:

1215111 выходах триггеров 10

34 и 35 совпадения соответственно. в

Выходы этих триггеров совпадения ч через соответствующий каждому триг- 15 д геру элемент ИЛИ 31- 3 подключены . н к входам сброса тех каналов записи сообщений, выходы которых однозначно определяются приведенным выражением, . в которое описывает работу соответству- щ д ющих триггеров совпадения.

Смысловая нагрузка этого выражения состоит в следующем. Эти триггеры устанавл :ваются в единичное состояние по окончании процедуры обме- 25 на и захвата по интерфейсу, причем обмен может вестись в режиме прерывания.

В первом случае установка триггера производится после прохождения по магистрали сигнала прерывания (ПРР), что характеризуется установкой в логическую единицу обоих триггеров канала 5 (ПРР ИРР - 1)

Во втором случае условием установ- 35 ки является обмен сигналами разряжения (РМЗ) подтверждения запроса (ПЗ) и обмена (ОБМ), что соответствует следующему состоянию выходов канаl лов 51, 5 и 5q (РЗМ РЗМ ПЗ ПЗ ОБМ <б

ОБМ = 1). Сброс данного триггера в ноль производится только по завер-, шению перехода всех триггеров кана. лов записей сообщений 51< 5, 5r, и д

5 в состояние логического нуля .

Для триггера 35 совпадения справедливо следующее. Установка его производится по завершении очередного обмена словом,(безразлично, ведется запись или чтение) . Завершение 5Î операции обмена характеризуется на.личием на выходе каналов 53> 5з, 56 одного из следующих состояний:(ДЗП

ДЗП ОТВ ОТВ ) = 1 или (Д4Т Д4Т ОТВ ОТВ ) = 1 для очередной операции 55 записи и чтения соответственно.

Сброс данного триггера осуществляется только при переходе всех где С () и G (t) — текущее значение сигналов на выходах триггеров

34 и 35 совпаде5 ния соответственно;

C„(t-1) и С (t-1) — предыдущие значения сигналов на триггеров каналов 5а 5s бе в состояние логического нуля.

Работа устройства начинается с подачи уровня логической единицы на вход начальной установки устройства, после чего на выходе элемента ИЛИ 14 появляется тот же уровень, который отключает все каналы 5q- 57 записи сообщений от информационных входов устройства, поскольку передача уровня логической единицы на инверсные ходы триггеров сделает их невосприимивыми к принятию информации по вхоам С. После этого в блоке 4 анализа а выходе элемента ИЛИ 12 формируется сигнал логической. единицы, этим уровнем буферный регистр 2 устанавлиается в состояние, когда на выхоах присутствует код - ace единицы. . появление такого кода на входах элементов И-НЕ 15 и ИЛИ 10 в блоке анализа вызывает переход в ноль сигнала выхода элемента ИЛИ 13(т.ВН)„ после которого происходит сброс (переход в ноль) выхода элемент" ИЛИ 12 (т.TST) после чего возникнет логическая единица на выходе элемента. И 17 и происходит переход в логическую единицу элемента ИЛИ 11 (т,Г). Затем этот уровень, поступая на выходы элементов ИЛИ 3 и 3, вызывает сброс в нулевое состояние всех fK -триггеров, всех каналов записи сообщений и, кроме того, вызывает переход в нулевое состояние буферного регистра.

Тогда на выходе элемента И-НЕ 15 сформируется логическая единица, а на выходе элемента ИЛИ 10 — сигнал огического"нуля" .Установка этих состояний на выходе этик элементов

ызовет переход элемента,ИЛИ 13 из

"0" в " 1". Далее блок анализа перехоит в режим ожидания сброса сигнала начальной установки. После установения НУ выход элемента ИЛИ 9 переходит из "1" в "0", вызывая, в свою очередь, переход в "01 сигнала с выхода элемента ИЛИ 13 после соответствующего перехода на выходе элемента И 18.

На этом блок анализа завершает процедуру начальной установки и переходит в режим ожидания завершения очередного обмена по магистрали, т.е. Установления на магистрали всех нулей, что -зафикси1215111 руется элементом ИЛИ 7 и вызовет пропадание сигнала на выходе элемента ИЛИ 14, который, поступая на инверсные У-входы триггеров, разрешит им принимать информацию по входу С. Таким образом, завершена процедура начальной установки и устройство готово к осуществле нию контроля обмена управляющими сигналами интерфейса.

1215111

5

SÄ= РЗП ПРР Yrlf Р ОБМ y/ 4T АЗП УТ5Т;

5>= T5TVOSrl 1 РЗИ РЗМ ОТЬ ОТЬ ПЗ ОЬМ (ФЧ

$з = TSTVOTS P SH (АЧТ АЧТ ПРР APP ОТЬ+);

5 =ТЯТЯ РЪИРЗ М ТПРР Г1РР ., Ss = элемент 32 задержки, Sg = элемент 33 задержки.

Наличие в буферном регистре хотя бы одного разряда в состоянии логической "1" приводит к установке этого уровня на выходе элемента .ИЛИ 14 в блоке анализа, что вызовет отклонение устройства от шин магистрали, и сохранению информации об ошибке до прихода следующего импульса начальной установки на вход элемента ИЛИ9.

Формула изобретения

45

Диаграмма табл. 2 описывает ,работу блока анализа для следующего множества точек блока анализа: А, НУ, ОТК TST» ВН, ТНУ в.данной последовательности. Символом Х обозначены значения переменных из данного множества, которые безразличны в определенных состояниях представленной диаграммы. Качест во работы соответствует ситуации

00.0000.00. Появление "1" на выходе элемента 32 задержки свидетельствует о превышении времени обмена максимально допустимого време- ни обмена по магистрали данного сообщения.

Появление "1" на выходе элемента

33 задержки свидетельствует о превы

Устройство контроля управляющих сигналов интерфейса, содержащее первый, второй и третий элементы

ИЛИ и буферный регистр, причем выходы буферного регистра образуют группу информационных выходов устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно содержит блок формирования временных задержек, блок анализа, семь каналов записи сообщений, причем блок анализа содержит элемент И-НЕ, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы ИЛИ и элементы И с первого по одиннадцатый, блок формирования временных задержек — десятый и одиннадцатый эле30

55 шении максимально допустимого для интерфейса "Общая шина" времени на присутствии сигналов обмена на шинах интерфейса.

При возникновении сигнала (гТ$Т) с выхода элемента ИЛИ 12 производится запуск элементов 32 и 33 задержки с целью установления разрядов буферного регистра 2 в состояние

"1" в соответствии с выражениями 5 Sg

Сброс каждого разряда буферного

Э регистра 2 происходит по сигналам, которые формирует элемент ИЛИ 11 в блоке 4 анализа.

Установка каждого разряда буферного регистра 2, реализованного на триггерах, происходит по законам: менты ИЛИ, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый элементы И и два элемента задержки, блок формирования сигналов сброса содержит два триггера совпадения, каждый канал записи сообщений — два триггера, причем входы синхронизации первого и второго триггеров каждого канала записи сообщений соединены с соответствующими шинами контролируемых сигналов интерфейса, соеДинены с входами первого элемента ИЛИ и являются информационными входами устройства, входы сброса первого и второго триггеров первого, второго, четвертого и седьмого каналов записи сообщений соединены с выходом второго элемента ИЛИ, входы сброса первого и второго триггеров третьего, пятого и шестого каналов записи сообщений соединены с выходом третьего элемента ИЛИ, инверсные единичные входы первого и второго триггеров каждого канала записи сообщений — с выходом четвертого элемента ИЛИ, выходом ошибки устройства и первыми входами первого и второго элемента И, нулевые входы первого и второго триггеров всех каналов записи сообщений, подключенных к шине нулевого потенциала l2t53il

1 устройства, выходы первого и второго триггеров первого, второго, четвертого и седьмого каналов записи сообщений соединены с информационными входами первого триггера совпадения, информационные входы второго триггера совпадения соединены с выходами первого и второго триггеров третьего, пятого и шес ого каналов записи сообщений, выходы первого и второго триггеров совпадения соединены с первыми входами второго и

l третьего элементов ИЛИ соответственно, выходы буферного регистра сое-f5 динены с входами элемента И-НЕ и

I входами пятого элемента ИЛИ и образуют информационные выходы устройства, выход элемента И-НЕ соеди— нен с прямым входом третьего и пер-. вым входом четвертого элементов И, выход пятого элемента ИЛИ соединен с первым входом четвертого элемента

ИЛИ и с инверсными входами третьего и пятого элемента И, выход шестого д5 элемента ИЛИ соединен с вторым входом четвертого элемента И, прямым входом пятого элемента И, прямыми входами шестого и седьмого элементов И, первым инверсным входом восьмого элемента И и инверсным входом девятого элемента И, выход седьмого элемента ИЛИ соединен с входом установки буферного регистра и входом запуска блока форми35 рования временных задержек, с вторым входом седьмого элемента И и вторым инверсным входом восьмого элемента

И, выход восьмого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами второго и 4О третьего элементов ИЛИ, входом сброса буферного регистра, первым входом десятого элемента И, прямым входом девятого элемента И, инверсным входом одиннадцатого элемента И, вторым входом первого элемента И, первый вход девятого элемента

ИЛИ соединен с входом начальной установки устройства, выход девятого элемента ИЛИ соединен с прямыми входами восьмого и одиннадцатого элементов И, с вторыми входами шестого и десятого элементов И и с вторым входом четвертого элемента

ИЛИ, второй вход второго элемента

И соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов И соединены с третьим и четвертьи входами четвертого элемента ИЛИ, выходы третьего, четвертого и пятого элементов И соединены с входами шестого элемента ИЛИ, выходы шестого и седьмого элементов

И соединены с входами седьмого элемента ИЛИ, выходы восьмого, девятого и десятого элементов И соединены с входами восьмого элемента ИЛИ, выход одиннадцатого элемента И сое динен с вторым входом десятого элемента ИЛИ, вход запуска блока формирования временных задержек соединен с первыми входами десятого и одиннадцатого элементов ИЛИ, второй вход десятого элемента ИЛИ соединен с выходом первого триггера первого канала записи. сообщения, инверсные входы двенадцатого, тринадцатого и четырнадцатого элементов И соединены с выходом второго триггера третьего канала записи сообщений, вторые входы двенадцатого, тринадцатого и четырнадцатого элементов И соединены с выходами первых .триггеров пятого, шестого и седьмого каналов записи сообщений, выходы двенадцатого, тринадцатого и четырнадцатого элементов И соединены с вторым, третьим и четвертым входами одиннадцатого элемента ИЛИ соответственно, выходы десятого и одиннадцатого элементов ИЛИ соединены соответственно через первый и второй элементы задержки с первой группой информационных входов буферного регистра, вторая группа информационных входов которого соединена с выходами первыс и вторых триггеров всех каналов записи сообщений.

1215111 Риг. 1

0cuv

1215111

pSg

Риа. 3

Z(Di) .z(nl j

ВНИИПИ Заказ 907/56 Тираж 673 Подписное

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