Устройство для сопряжения процессоров обмена с внешними устройствами

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных системах для обмена процессоров с внёшниг ми устройствами. Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат устройства. Цель достигается ; тем,что в устройство,содержащее ком мутатор внешних устройств и два канала обмена, каждый из которых содержит регистр обмена, блок управления, блок контроля по модулю, регистр готовности программы, блок приоритетов и группу подканалов абонента, введен блок имитации работы внешнего устройства и в каждатй канал обмена - блок элементов ИЛИ. Блок имитации работы внешнего устройства содержит коммутатор интерфейсных сигналов,: регистр номера подканала, два триггера готовности, два триггера номе- i ра подканала, два узла микропрограмммного управления, два элемента И, два элемента ИЛИ и регистр обмена. I З.П. ф-лы 10 ил. 10 ел 01

СОЮЗ СОВЕТСНИХ сощелистичЕСних

РЕСПУБЛИН (gg 4 С 06 F 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA к двторсномм седвпльствм (21) 3757440/24-24 (22) 10.05,84 (46). 15.09.86. Вюл. Ф 34 (72) К.А.Волосевич, Ю.М.Корбашов, В.В.Сборовский и А.Г.Хлюпин (53) 681. 3,(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 736086, кл. G 06 F 3/04, 1978„

Авторское свидетельство СССР

В. 1195350,. кл, G 06 Р 13/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ПРОЦЕССОРОВ ОБМЕНА С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных системах дпя обмена процессоров с внешними устройствами. Целью изобретения является сокращение аппаратурных

„SU.„1257650 А 1 затрат устройства. Цель достигается тем,что в устройство, содержащее коммутатор внешних устройств и два канала обмена, каждый из которых содержит регистр обмена, блок управления, блок контроля по модулю, регистр готовности программы, блок приоритетов и .группу подканалов абонента, введен блок имитации работы внешнего устройства и в каждый канал обмена— блок элементов ИЛИ. Блок имитации работы внешнего устройства содержит коммутатор:интерфейсных сигналов, . регистр номера подканала, два триггера готовности два триггера номе-

Ф

В ра подканала, два узла микропрограм- Е много управления, два элемента И,, два элемента ИЛИ и регистр обмена.

1 s.ï. ф-лы, 10 ил.

1257650 а мяти со входом 39 начальной установ

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может .быть использовано в вычислительных системах для обмена процессоров с внешними устройствами (ВУ).

Целью изобретения является сокращение, анпаратурных затрат устройств.а .

На фи г . l a В представлена блоксхема устройства ; на фиг, 2 - 7 функциональная схема коммутатора внешних устройств, на фиг . 3 — схема подканала абонента, на фиг . 4 — схема блока управления ; на фи г . 5 - схема узлов управления подканалов абонента.; на фиг . 6 — схема коммутатора интерфейсных сигналов, на фи г . 7— схема узлов микропрограммного. управ.: ления блока имитации раб оты внешних устройств; на.фиг.8 о,о,8, 90,3, l0.a,5 — блок схема алгоритмов функционирования соотве т ств енно блоков управления устройства, узлов микропрограммного. Управления блока имитации. внешнего устройства и узла уп.равления подканала абонента.

Устройство содержит (фиг.l) коммутатор 1 внешних устройств, блок 2 имитации работы внешнего устройства, :подканалы 3 абонента, блоки 4 приоритетов, регистры 5 готовности программы; блоки 6 управления, регистры 7 обмена, блоки 8 элементов ИЛИ, блоки 9 контроля.

Блок 2 имитации работы BY содержит регистр 10 обмена, узлы ll

11 микропрограммного управления, коммутатор 12 интерфейсных сигналов, регистр 13 номера подканалов„ триггеры 14 » — 14 готовности блока ими тации, триггеры 15» — 15 номера подканала, элементы:И 16, — 16 и элементы ИЛИ 17» - 17m.

Коммутатор 1 внешних устройств (фиг.2, . содержит. блоки 18-27 элементов И и блоки 22 и 23 элементов ИЛИ.

Каждый из подканалов 3 абонента (фиг.З) содержит регистр 28 обмена цодкацала, узел 29 управления, регистр 30 служебных сигналов, коммутатор 31 типа передачи, триггер 32 готовности подканала, элемент И 33 и элемент ИЛИ 34, Каждый из блоков 6, - 6z управления (фиг,4) содержит модификатор 35 адреса микрокоманд, регистр 36 адреса микрокоманд, дешифратор 37 адреса микрокоманд, узел 38 постоянной пакн °

Каждый H y sroH 11, — 11 программного управления (фиг ° 5) содержит модификатор 40 адреса микрокоманд, регистр 41 адреса микрокоманд, дешифратор 42 адреса микрокоманд, узел 43 постоянной памяти. с входом 41 начальной установки.

10 Коммутатор 12 интерфейсных сигналов (фиг,6) содержит блоки 45 — 47 элементов И, блоки 48 и 49 элемен- тов ИЛИ, Узел 29. управления (фиг.7) содер13 жит модификатор 50 адреса микрокоманд, регистр 5 1 адреса микрокоманд, дешифратор 52 адреса микрокоманд, узел 53 постоянной памяти с входом

54 начальной установки.

211 Регистры 5» — 5 готовности программы представляет собой набор из и + 1 триггеров.

Регистр 13 номера подканала представляет собой набор из триггеров, 25 В устройстве совокупность подканалов 3» — 3„, блока 4„, регистра

5<., блока 6,, регистра 7<, блока 8, и блока 9, образует первый канал обмена. устройства, а совокупность

30 подканалов 3„+, — 3 „, блока 4 регистра 5<, блока 6, регистра 7, блока 8 и блока 9 — второй канал обмена. Каждый иэ каналов обмена подключен к соответствующему процессору обмена (ПцО), один из которых находится в рабочем (основном) режи-. ме, а другой — в "горячем" резерве.

Соответственно один иэ каналов обме» на находится в "горячем" резерве, а другой — через коммутатор 1 подключается к внешним устройствам.

Блок 2 имитации работы ВУ предназначен для осуществления самопроверки вычислительной системы, в состав которой входит данное устройство для сопряжения, путем передачи информации из одного процессора обмена (который находится в "горячем" резерве).в другой, работающий в основном

50 режиме. Передача информации осуществляется через резервный канал обмена блок 2, коммутатор 1 и поступает в подканалы 3, — 3„(3„„— 3«) по штатным линиям связи, Блоки 6» — 6, узль. 11. — 11> и узлы 29 служат для управления соответственно каналами обмена, блоком

2 имитации работы BY и подканалами 3 и имеют одинаковый принцип работы, 1257650

SS

Очередной адрес микрокоманды управления фиксируется на регистре 36 (41, 51) адреса микрокоманд, дешифратор 37 (42, 52) адреса микрокоманд расшифровывает адрес микрокоманды и выдает сигнал по соответствующей шине в.узел 38 (43, 53) постоянной памяти, где хранится микро программа. По этому сигналу считывается соответствующая микрокоманда, Сигналы микроопераций, входящих в состав микрокоманды, идут с выхода узла 38 (43, 53) постоянной памяти в качестве управляющих сигналов в различные блоки устройства и на модификатор 35 (40, 50) адреса микрокоманд, который. производит анализ внешних сигналов и ветвление микропрограммы.

Устройство обеспечивает обмен информацией одного из процессоров обмена вычислительной системы, в сос тав которой входит устройство, с набором внешних устройств, а также самопроверку этой системы.

Устройство обеспечивает мультиплексный режим обмена. информацией с внешними устройствами через коммутатор внешних устройств, причем работа внешних устройств производится одновременно и независимо друг от друга.

Режим обмена информацией с внеш,ними устройствами.

Работа в данном режиме происходит следующим образом. Процессор обмена (не показан), работающий в основном режиме, например первый, запускает блок 6, и передает содержимое регистра готовности программы, где позиционным кодом записываются номера внешних устройств, от которых процессору необходимо получить информацию, в регистр 7, откуда затем эта информация поступает в ре" гистр 5, готовности программы. Блок

6, передает сигналы пуска в подка налы 3., — 3„, где они поступают на элемент ИЛИ 34 и затем на элемент

И 33. Так как на второй вход элемента И 33 поступают сигналы с соответствующих разрядов регистра 5<, то запускаются только те узлы 29, которым соответствуют "1" в регистре 5,.

Под управлением этих узлов 29 производится прием информации от. соответствующего BY на регистр 28

4 и поочередная (в соответствии с приоритетом) выдача этой информации в регистр 7 .

Регистр 30 предназначен для фиксации при приеме от внешнего устройства и для выдачи во внешнее устройство служебных сигналов, сопутствующих различным этапам обмена с соответствующим внешним устройст10 вом.

Коммутатор 31 предназначен для выбора формы передачи информации меж- . ду регистром обмена подканала 28 и внешним устройством (последователь15 ной или параллельной) .

Связь подканалов с внешними устройствами осуществляется через коммутатор 1. Из блока 6 на блоки IS и 20 поступает сигнал разрешения

2О связи от BY и информации от BY поступает через блоки 26, 22 и 18 в подканалы 3, — 3„ и из подканалов 3—

3 „ через блоки 20, 23 и 27 — во внешние устройства, Через блоки 26 и 27:

25 сигналы проходят при.отсутствии запрета на связь с BY со стороны блока 2, т.е. когда этот блок выключен.

После приема очередного слова на регистр 28 узел 29 устанавливает

1 vpnrrep 32 Н та им об1 передает на блок 4 заявку на обмен с процессором обмена. После этого происходит останов микропрограммы узла 29 управления подканала.

Блок 4 выбирает старший из числа подавших заявки подканал и, по коман. де от блока 6< включает узел 29 этого подканала. Запущенный таким образом подканал передает в регистр

74 свой номер позиционным кодом, 40 которыи передается в процессор обме на под управлением блока 6, à saтем из регистра 28 подканала через блок 8 элементов ИЛИ и регистр 7 из подканала в процессор обмена пе4 редается информационное слово, полученное от ВУ.

После этого цикл обмена словом между подканалом и процессором обжна повторяется в общем случае уже со словом из другого подканала. Та ким образом, имеет место режим мультиплексного обмена с разделением .: времени .канала связи с процессорбм обмена между многими BY.

Когда в подканал принимается последнее слово массива, из ВУ пос тупает соответствующий признак и.после передачи этого слова в процес125 7650

S сор обмена микропрограмма узла 29 этого подкайала останавливается. Программное управление обменом обуСлавливается заданием и изменением набора внешних .устройств (посредством передачи содержимого регистра готовности программы) в процессе обмена с внешними устройствами.

Режим самопроверки вычислительной системы.

Работа в данном режиме производится на фоне работы одного иэ процессОров (проверяемого) в основном режиме и осуществляется следующим образом.

Второй процессор обмена работает в режиме имитации работы ВУ. При этом во втором процессоре обмена включается программа имитации работы

ВУ, которая формирует выходные массивы по каждому внешнему устройству, сымитированные по определенному закону и по исходным данным, задаваемыми оператором. Затем этот процес" > сор обмена включает блок бь и передает в регистр 7 значение регистра

П готовности программы, s котором 1 соответствует блоку 2 имитации ВУ.

Таким образом, второй процессор производит мультиплексный обмен только с одним. подканалом, а именно с блоком 2.

Содержимое регистра 7 передается в регистр 5. готовности программы и под управлением блока 6 через элементы ИЛИ 17 и И 16 йа узел

11 .поступает сигнал начального пуса ка.

Включившись, узел 11 выдает че\ рез коммутатор 12, а именно через блок 49, сигнал запрета на связь внешних устройств с самим устройством для сопряжения, который поступает в коммутатор l на блоки 26

-и 27.

Затем узел II выдает заявку на блок 4 посредством установки в "1" триггера 14 и, так как другие под-каналы не включены, сразу включается вновь через блок 4 .

Массив, передаваемый из процессора обмена в блок 2, имеет вид:

Номер подканала (j )

Информационное слово по подканалу

Периодичность следования.информации по каждому подканалу определяет . ся исходя из реальных частот поступления слов от соответствующих внеш20 них устройств.

Таким образом, сначала в блок 2 поступает слово с номером подканала, по которому затем передается информация. Это слово передается под управлением узла II в регистр

il3 номера подканала. "I", записанная в одном из разрядов этого регистра, передается в коммутатор 1 на соответствующий блок 24 (на выдачу информации н служебных сигналов в подканалы 3, — 3„) и 25 (на прием служебных сигналов иэ подканалов

3,-3„).

Таким образом, устанавливается связь между блоком 2 и одним иэ подЗ5 каналов 3„- 3> первого канала обмена, работающего в основном режиме.

Затем в регистр 10 из второго процессора обмена поступает слово ин,формации, которое. передается в выб40 ранный подканал 3 . — 3„. При этом служебные сигналы, обеспечивающие обмен, ппзступают из подканала 3, — 3> . через блоки 20, 23 и 25 коммутатора

1, блок 47 блока 12 в узел Ilz, и иэ узла 11 через блок 49 и блоки 24, 22 и 1.8 в подканал 3„ - 3 Информация из регистра 10 через блок 45 и блоки 24, 22 и 18 и через. коммутатор 31 поступает в регистр 28 под50 канала 3 — 3„, При этом разрешение на входы блоков 47 и 45 выдается узлом 11

Слово, содержащее номер подканала, записанный позиционным кодом (i)

Информационное слово по этому подкан алу

Триггер 15 служит для различия

S5 узлом 11 содержимого слова, передаваемого из второго процессора обмена — номер подканала либо информационное слово.

125 ?65.0

7

После окончании передачи слова по одному подканалу 3< — Э» содержимое регистра 13 обнуляется и в него заносится новое значение номера подканала, и цикл обмена словом информации с подканалам 3, — 3„ повторяется. После окончания режима имитации иэ второго процессора обме.на поступает признак конца обмена и узел 11„ снимает запрет на связь 10 с BY в коммутаторе 1и,таким образом восстанавливается связь первого процессора обмена с реальными BY.

Таким образом, в данном режиме для первого процессора обмена происходит имитация мультиплЕксного обмена информацией с реальными BY беэ подключения и работы внешних устрой ств.

В режиме "Имитация работы ВУ" мо- 20 жет работать любой из процессоров обмена и, соответственно, любой канал обмена.

Формула изобретениями

1, Устройство для сопряжения нроцессоров обмена с внешними устройст вами, содержащее коммутатор внешних

\ устройств, первые группы информационных входов и выходов которого являются соответственно группами вХо-. дов и выходов связи с внешними устройствами устройства и два канала обмена, -каждый из которых содержит регистр обмена, блок управления, блок контроля по модулю, регистр готовности программы, блок приоритетов и группу подканалов абонента, причем в каждом канале обмена пер.вые информационные вход и Феод регистра обмена и первые вход и выход блока управления образуют соответ-., ствующие информационные и управляю-.щие входы и выходы связи с процессорами обмена устройства, вторые н .третьи информационные входы и выхо-. ды регистра обмена подключены соот-. ветственно к информационным входам и выходам регистра готовности прог- S0 раммы и блока контроля по модулю, управляющим входом подключенного к. второму выходу блока управления обменом, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно SS с сннхрониэирующими входами регистра обмена и регистра готовности прог раммы, а пятый и шестой выходы соответственно — с управляющим входом блока приоритетов и сиихронизирующими входами подканалов абонента, входы :готовности которых нодключены к группе выходов регистра готов,ности программы, а входы разрешения и выходы запросов соответственно — к

rpyrme выходов и группе входов блока приоритетов, седьмые выходы блоков управления первого и второго каналов обмена соединены соответственно с первым и вторым адресньпаи входами коммутатора внешних устройств, вторые и третьи группы информационных входов и. выходов которого соединены соответственно с первыми управляющими выходами и первыми информациоинымн входами подкаиалов абонента первого и второго каналов обмена, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что,.с целью сокращения аппаратурных затрат, в устройство введен блок имитации работы внешнего устройства, а в каждый канал обмена — блок .элементов

ИЛИ, причем в каждом канале обмена группа информационных входов и четвертые информационные выход и вход регистра обмена соединены соответ ственно с вторыми управляющими выходами и вторыми информационными входами подканалов абонента и выхо" дом блока элементов ИЛИ",. группа вхо= дов которого подключена к информа" . ционным выходам подканалов абонента, пятый информационный выход регистра обмена соединен с вторым входом блока управления, первый и второй информационные входы блока имитации работы внешнего устройства соединены

i соответственно с четвертыми выходами регистров обмена первого и второго каналов обмена, первый информационный выход., третий информационный вход и.выход запрета связи с внешни»:. ми. устройствами соответственно — c

>.информационными входоми выходоми . управляющим входом коммутатора. saem/ них устройств, первые и вторые выходы запросов и входи разрешения блока имитации рабочъ .внешних устройств соединены .соответственно с группами входов и выходов блоков приоритетов первого и второго каналов обмена первый н второй входы готовности соответственно - с группами выходов регистров готовности программы первого и второго каналов обмена, первый и второй синхрониэирующие входы

9 125 блока имитации работы внешних устройств подключены соответственно к шестым выходам блоков управления первого и второго каналов обмена, а первый и второй управляющие выходы соответственно — к группам информаци- онных входов регистров обмена перво-

ro и второго каналов обмена.

2. Устройство по п,1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что.блок ими.тации работы внешних устройств содержит коммутатор интерфейсных сигналов, первые информационные выход и вход которого являются соответственно выходом запрета связи с внешнимн устройствами и третьим информационным входом блока, регистр номера подканала, два триггера готовности., два триггера номера подканала, два узла микропрограммного управления, два элемента И, два элемента

ИЛИ и регистр обмена, причем первые . и вторые информационные входы ре-. гистра номера подканала и регистра обмена являются соответственно пер.вым и вторым информационными входаМи блока, первые и вторые входы первого и второго. элементов ИЛИ являются соответственно первыми и вторыми синхронизирующими входами и входами. разрешения блока, а выходы подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вто рые входы которых являются первым и

7650

l0 вторым входами готовности блока, а выходы соединены соответственно с первыми входами узлов микропрограммного управления, первые выходы которых соответственно подключены через первый и второй триггеры готовности к первому и второму выходам запросов блока, а вторые выходы и входы соответственно — к входам и выходам перlO вого и второго триггеров номера подканала, первый и второй информационные выходы, первый и второй управляю-. щие входы и третий .информационный выход регистра номера подкаиала

15 соединены соответственно с третьими входами и выходами первого и второго узлов микропрограммного управления и первым информацноиным выходом блока, четвертые входы и выходы перво20 го и второго узлов микропрограммного . управления соединены соответственно с вторым и третьим информационными выходами и первым и вторым управляющими входами коммутатора интерфейс25 ных сигналов, вторым информационным входом подключенного к выходу регистра обмена, первый и второй управляющие входы. которого соединены соответственно с пятыми выходами первого и второго узлов микропрограммного управления, .шестые выходы которых являются соответственно первым и вторым управляющими выходами блока.

1257650

КЗнешнцн устрой св3ан

1257650!

<башне успроцгИои

) 257650!

/Г02

Х1Ь!

257650

ФЬа7

1257650

1257650

1257650

ЩlГ. 00

Редактор М.Недолуженко

Составитель В.Вертлиб

Техред Л.Сердюкова

Корректор С.Черни

Заказ 4958/48

Тираж 621

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретения и открытий

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

Подписное

Ф . д l сПроизводственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4