Устройство для сопряжения двух вычислительных машин

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в двухмашинных комплексах, например, для сопряжения высокопроизводительной ЭВМ с микро-ЭВМ. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач устройства за счет обеспечения контроля информационного тракта вспомогательной ЭВМ (ВМ2). Изобретение позволяет производить проверку информационного тракта прохождения информации вспомогательной ЭВМ. При этом ВМ 2 проводит проверку как самого адаптера 3, так и кабельных информационных линий связи. Последнее достигается за счет введения блока 4 коммутации сигналов интерфейса, содержащего второй узел 12 согласования электрических параметров , регистр 13, приемопередатчик 14. При работе устройства в режиме Контроль ВМ 2 записывает в информационный регистр 11 и регистр 13 информацию, которая считывается, преобразуется в логические уровни сигналов взаимодействующих ЭВМ и принимается ВМ 2. ВМ 2 на основе анализа переданной и принятой информации делает вывод о работоспособности той или иной информационной цепи. При этом для наиболее полной проверки информационного .тракта блок 4 может располагаться в непосредственной близости к основной машине. 1 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл. 57 i (Л гг: 00 сл 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)4 G 06 F 13/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3932392/24-24 (22) 19.07.85 (46) 07.06.87. Вюл. 9 21 (71) Институт кибернетики им. В.M.Ãëóøêoâà (72) А.A.Êàëåí÷óê-Порханова и В.Н,Лещенко (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1067492, кл. G 06 F 3/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1257651, кл. С 06 F 3/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ДВУХ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в двухмашинных комплексах, например, для сопряжения высокопроизводительной ЭВМ с микро-3ВМ. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач устройства эа счет обеспечения контроля информационного тракта вспомогательной ЭВМ (ВМ2). Изобретение позволяет производить проверку информационного тракта прохождения информации вспомогательной ЭВМ. При этом ВМ 2 проводит проверку как самого адаптера 3, так и кабельных информационных линий связи. Последнее достигается за счет введения блока 4 коммутации сигналов интерфейса, содержащего второй узел

12 согласования электрических параметров, регистр 13, приемопередатчик

14. При работе устройства в режиме

"Контроль" ВМ 2 записывает в информационный регистр 11 и регистр 13 информацию, которая считывается, преобразуется в логические уровни сигналов взаимодействующих 3ВМ и принимается ВМ 2. BM 2 на основе анализа переданной и принятой информации делает вывод о работоспособности той или иной информационной цепи. При этом для наиболее полной проверки информационного .тракта блок 4 может располагаться в непосредственной близости к основной машине. 1 э.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

Х7

1 13

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах для сопряжения большой ЭВМ высокой производительности с микро-ЭВМ (например, БЭСМ-6 и "Электроника-60").

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач устрой-! ства за счет обеспечения контроля инфОрмационного тракта вспомогательной вычислительной машины, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2-4 — функциональные схемы блока управления, выходного коммутатора и коммутатора контроля; на фиг. 5 и 6 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит (фиг. 1) основную 1 и вспомогательную 2 вычислительные машины (ВМ1 и ВМ2), адаптер

3, блок 4 коммутации сигналов интерфейса. Адаптер 3 состоит из первого узла 5 согласования электрических параметров, блока 6 управления, выходного коммутатора 7, триггера 8 готовности вывода, коммутатора 9 контроля, триггера 10 готовности ввода и информационного регистра 11.

Блок 4 коммутации сигналов интерфейса содержит второй узел 12 согласования электрических параметров, регистр 13 и приемопередатчик 14.

Блок 6 управления (фиг. 2) содер I жит переключатель 15 адреса, регистр

16 состояния, шифратор 17 адреса вектора прерывания, триггер 18 прерывания, группу канальных передатчиков

19 дешифратор 20 управляющих сигналов, Переключатель 15 адреса состоит из элементов НЕ 21, контактных гнезд

22, элемента И-НЕ 23 и триггера 24, Шифратор 17 адреса вектора прерывания состоит из триггера 25 требования прерывания на ввод, триггера 26 требования прерывания на вывод, элемента 27 задержки, элементов И-НЕ 28 и 29, триггера 30 требования прерывания, элементов И 31 и И-НЕ 32 и переключателя 33 адреса вектора прерывания.

Дешифратор 20 управляющих сигналов содержит триггер (регистр) 34 младших разрядов, дешифратор 35, элемент И-НЕ 36, элемент 37 задержки, элементы И-НЕ 38 и 39 и элемент И 40.

Выходной коммутатор 7 (фиг. 3) содержит группы магистральных передатчиков 41 и 42 и группу канальных

15987 2 ния

ЗО

50 приемопередатчиков 43. Коммутатор 9 контроля (фиг. 4) содержит группы элементов И-НЕ 44 и 45, Устройство содержит также шины (линии) 46-95 связей между блоками и элементами устройства.

Шинами 46, 47 и 48, 49 устройство подключается к первой (основной)

BM 1, а шинами 50-52 — к второй (вспомогательной) ВМ 2, информационная шина 56 которой заведена на адресный вход блока 6 и информационные входы регистра 11 и триггера 8. ,Шины 53-55 обозначают первый-третий, информационные входы, а шины 57 и

58 — второй и третий информационные выходы выходного коммутатора 7. Линии 59, 67-70 и 73 образуют шину 54 второго информационного входа коммутатора 7, а линии 60, 71 и 72 — группу управляющих входов коммутатора 7.

Триггер 10 готовности ввода служит для приема сигнала записи разрядов готовности ввода и для индикации готовности ВМ2 вводить информацию.

Шина 67 служит для передачи сигнала прерывания в ВМ 1, шина 64 — признака режима прерывания программы ВМ 1, шина 65 — сигнала чтения разрядов регистра 16 состояния, шина 66 — выходных сигналов регистра 16 состояния, а шина 77 — выходных сигналов адреса вектора прерывания.

Коммутатор 4 интерфейса предназначен для организации работы устройства в режиме диагностики информационного тракта BM 1 и 2.

По линиям 79-82 в блок 6 поступают сигналы "Ввод" Вывод", синхронизации (СИА), предоставления прерывания (ППР) из ВМ 2. С выхода переключателя 15 сигнал "Устройство выбрано" поступает по линии 83 на вход дешифратора 20, который по линии 84 стробирует запись информации разрядов регистра. 16 состояния и разряда готовности триггера 10, а по линии

85 стробирует триггер 18 прерывания для выдачи сигнала прерывания работы BM 1.

В таблице описаны функции дешифратора 35.

Выполняемая функция

Запись разрядов регистра состоя3 1315987

Продолжение таблицы

Выполняемая функция

"Контроль" ВМ 2 °

Запись требования прерывания работы ВМ 1, запись информации регистра 11. Запись информации в регистры 11

1О и 13

Чтение данных при работе в режиме опроса готовности

Чтение разрядов регистра состояния

Чтение информации при цикле

Чтение информации при цикле IT

Чтение информации при цикле III

Переключатель 33 служит для установки адреса вектора прерывания. В начальный момент времени триггер 25 находится в состоянии "0", а триггер

26 — в "1". Триггер 18 прерывания предназначен для формирования сиг.налов прерывания работы ВМ 1, в начальный момент времени триггер 18 находится в состоянии "0".

Узел 5 согласования электрических ,параметров служит для согласования электрических параметров логического

"0" и логической "1" по полярности и уровню на стыке с ВМ 1. С выходов коммутатора 7 по линиям 86-91 шины

57 (фиг. 3) формируются: сигнал чтения диагностической информации при

50 проверке шины 47 (линия 86), сигнал чтения диагностической информации при проверке шины 47 (линия 87), сигнал записи диагностической информации в регистр 13 (линия 88), сигнал "Данные введены" (линия 89), сигнал "Дан1ные выведены" (линия 90), сигнал "Гр= товность ввода" в ВМ 2 (линия 91).

Триггер 8 готовности вывода дан.ных служит для индикации наличия информации, передаваемой ВМ 1 и ВМ 2 по шине 55. В начальный момент времени триггер 8 находится в состоянии "0".

Триггер 10 готовности ввода данных служит для индикации готовности

BM 2 осуществлять обмен информацией между 3ВМ в режиме опроса готовности. В начальный момент времени триггер 10 находится в состоянии "0".

Узел 12 согласования электрических параметров блока 4 (фиг. 5) предназначен для согласования элект-, и рических параметров логического "0" и логической "1" ВМ 2 и ВМ 1.

На фиг. 6 показаны временные диаг. раммы выполнения цикла "Вывод", причем на фиг. 6а показаны сигналы на шине 50 устройства, на фиг. 6б — сигнал СИА на линии 81, на фиг. 6в сигнал "Вывод" на линии 80, на фиг. 6г — сигнал на линии 63, .на фиг. 6д — сигнал СИП на выходе дешифратора 20 (линия 92). На фиг. 7 показаны временные диаграммы выполнения цикла "Ввод (временные диаграммы для всех циклов одинаковые), причем на фиг. 7а показаны сигналы . на шине 50, на фиг. 7б — сигнал СИА на линии 81, на фиг.. 7в — сигнал

"Ввод" на линии 79, на фиг. 7г — сигнал на одной из линий 93-95 трех последних выходов дешифратора 35, на фиг 7д — сигнал СИП на линии 68.

Циклы Вывод", три цикла Ввод необходимы для диагностики неисправностей адаптера 3 и кабельных линий связи и проводятся перед началом рабочего обмена ВМ 1 и ВМ 2. Эти циклы не являются обязательными в ходе работы ВМ 1 и ВМ 2, а только позволяют освободить большую машину (ВМ 1) от несвойственных ей операций.

Блок 4 располагается в непосредственной близости от ЭВМ. Это обеспечивает проверку кабельный линий связи по всей их длине.

Устройство работает следующим образом.

Обмен информацией между ЭВМ осуществляется программно в режиме опроса готовности (только для основной

BM 1), или по прерываниям (для обеих). В устройстве предусмотрен режим

315987 6

5 1

В режиме Контроль производится полная автономная проверка адаптера

3 и кабельных линий связи BM 2. Данный режим осуществляется при помощи канальных циклов "Вывод" и "Ввод" ВМ 2 (фиг. 5 .и 6). BM 2 в адресной части цикла "Вывод" передает по шине

50 адресное слово канала. Слово поступает через выходной коммутатор

7 по шине 56 на входы регистра 16 состояния, переключателя 15 адреса, дешифратора 20. В адресных разрядах адресного слова записан адрес, присвоенный ВМ 1. Адрес BM 1 задается на этапе проектирования двухмашинного комплекса и формируется путем запайки перемычек в гнезда 22, При совпадении адресов на выходе элемента И-НЕ 23 появляется сигнал "Устройство выбрано", которым устанавливается триггер 24. После установки адресного слова BM 2 по управляющей шине 51 вырабатывает;. сигнал CHA поступающий по линии 81 на входы триггеров 24 и 34 и вынолняющий за-пись информации, находящейся на их информационных входах. Затем BM 2 снимает адресное слово, помещает на шину 50 диагностические данные и по управляющей шине 51 передает сигнал

"Вывод", который по линии 80 поступает на вход дешифратора 35.

Диагностические данные с выхода приемопередатчика 43 через регистр

11 и передатчик 41 поступают по.шине

58 на вход регистра 13. Б соответствии с кодом, записанным в младших разрядах адресного слова, на третьем выходе дешифратора 35 и линиях 61 и

68 появляются сигналы, которые записывают диагностические данные в регистры 11 и 13. Сигнал с третьего выхода дешифратора 35 также поступает на элемент И-НЕ 36 и с его выхода через элемент 37 задержки — на вход канального передатчика 19, формирующего сигнал СИП. gM 2, получив сигнал СИП, снимает сигнал Вывод, установленные данные и сигHBJI СИА.

Далее ВМ 2 производит три цикла

"Ввод, в ходе которых подвергаются контролю различные блоки интерфейса.

При этом на основе переданной и принятой информации ВМ 2 делает вывод о работоспособности той или иной информационной цепи, Первый цикл. Тестируется шина 50, выходной коммутатор 7, информационный регистр 11, коммутатор 9 контро5

f0

55 ля, ВМ2 в адресной части цикла передает по шине 50 адресное слово канала и по линии 81 сигнал СИА, поступающий на входы триггеров 24 и 34 и выполняющий запись информации. После этого ВМ 2 снимает адресное слово и вырабатывает в линии 79 сигнал

"Ввод", поступающий на вход дешифратора 35, При этом на линии 93 шестого выхода дешифратора 35 появляется сигнал, поступающий по линии 63 на вход коммутатора 9 и разрешающий прохождение диагностичесикх данных через элементы И-НЕ 44 с шины 58 коммутатора 7 в канал ВМ 2. Одновременно с этим сигнал с .линии 93 через элемент И-НЕ 36, элемент 25 задержки поступает на вход передатчика 19, формирующего в шине 52 сигнал СИП, свидетельствующий о том, что данные помещены в канал ВМ2. ВМ2 принимает сигнал СИП, данные, снимает сигналы

"Ввод", СИА (на линиях 79 и 81), завершая тем самым канальный цикл

"В

Второй цикл. Тестируется информационная шина 58. При этом код, записанный в младших разрядах адресного слова, соответствует седьмому выходу дешифратора 35. Управляющий сигнал с седьмого выхода последнего по линии 69 открывает передетчик 41 и приемопередатчика 14 ° Приемопередатчик 14 изменяет направление передачи информации, и диагностические данные с выхода регистра 13 через приемопередатчик 14, шину 58, эле- менты И-НЕ 44 коммутатора 9 поступают в канал ВМ 2 по шине 76.

Третий цикл. Тестируется информационная шина 58, узел 5, выходной коммутатор 7. При этом код, записан- ный в младших разрядах адресного слова, соответствует восьмому выходу дешифратора 35. Управляющий сигнал с восьмого выхода последнего по линии 95 через элемент И 40 и линии

60 и 70 поступает на входы приемопередатчика 43 и узла 12. Приемопере-. датчик 43 изменяет направление передачи информации, и диагностические . данные с выхода регистра 13 через узел 12 согласования, шину 47, узел

5 и шину 55 коммутатора 7 поступают в канал ВМ2.

В режиме опроса готовности ВМ 1 работает следующим образом.

ВМ2 в случае готовности к обмену информацией в режиме опроса готов7 13159 ности во время канального цикла "ВыII вод установила триггер 10 в состояи м ние 1 . При этом сигнал записи разряда готовности адресного слова возбуждает линию 84 первого выхода дешифратора 35. Унравляющая программа ВМ 1 анализирует состояние шины

57, а именно цепи готовности, и при нахождении триггера 10 в состоянии

"1" выставляет на шине 47 слово информации и передает по шине 46 сигнал "Данные установлены". Последний по линии 71 устанавливает триггер 8 в состояние "1", при этом на шине 57

1с линии 89 появляется сигнал "Данные введены", поступающий в BM 1. BM 2 с помощью канального цикла "Ввод" опрашивает состояние цепей первой выходной шины 75 коммутатора 9конт:роля. При этом, если триггер 8 находится в состоянии "1", т.е. на шине

55 находится информация, ВМ 2 производит ее ввод: на линии 60 с четвертого выхода дешифратора 35 появляется сигнал, помещающий информацию в канал ВМ 2, триггер 8 устанавливается в начальное состояние "0" и

ВМ 1 по заднему фронту сигнала "Данные введены" (линия 89) снимает информационное слово. Далее повторяют30 ся рассмотренные процессы.

В режиме обмена информацией по прерываниям устройство работает следующим образом.

Инициатор обмена вспчмогательная машина (ВМ2). Этот режим обмена является для нее единственным режимом передачи информации. Обмен происходит при помощи канального цикла "Вывод",, рассмотренного ранее. Но при этом код, передаваемый в младших разрядах адресного слова, соответствует второму выходу дешифратора 35, При появлении сигнала на втором выходе последнего происходит запись информации в регистр 11 и установка триггера 18 прерывания в состояние "1". При этом на линии 90 адаптера 3 появляется сигнал прерывания программы "Данные выведены", поступающий в BM 1. ВМ 1, получив сигнал прерывания, принимает переданные ВМ 2 данные и передает по линии 72 сигнал "Данные приняты", который устанавливает триггер 18 в начальное состояние "0".

Инициатор обмена основная машина (ВМ 1), В ВМ 2 принята векторная система прерывания. Адрес вектора пре87 8 рывания при поступлении требования на ввод или вывод информации различен и записан в переключателе 33 адреса.

При работе в режиме прерываний BM 2 во время канального цикла Вывод производит запись в регистр 16 состояния кодов, разрешающих ВМ 2 ввод или вывод информации в режиме прерываний. При этом на второй вход элемента И-HE 28 поступает потенциал, разрешающий или запрещающий работу

ВМ 2 по вводу информации, а,на второй вход элемента И-НЕ 29 — по выводу информации. ВМ 1 передает требование прерывания на вывод информации сигналом "Данные приняты", который поступает по линии 72, и через элемент И-НЕ 29, триггер 30, элемент

И-НЕ 32, канальный передатчик 19 в шину 52 канала ВМ 2. ВМ 2 удовлетво-, ряет требование, вырабатывая в линии

82 сигнал предоставления прерывания (ППР), поступающий на входы дешифратора 20 и шифратор 17, который .сбрасывает триггер 26 и через элемент 27 задержки стробирует триггер

30, запоминающий информацию, находящуюся на его входах. Переключатель

33 адреса помещает адрес вектора на шинах 77 и 50 канала ВМ 2.

Одновременно с этим сигнал ППР в дешифраторе 20 формирует в линии 92 ответный сигнал СИП, свидетельствующий о том, что адрес помещен в канал. ВМ 2 принимает вектор прерывания, снимает сигнал ППР и переходит к обслуживанию подпрограммы прерывания по выводу информации. Установка триггера 26 в начальное состояние производится ответным сигналом "Данные приняты" при передаче первого информационного слова.

При передаче информации в ВМ 2 по прерываниям устройство работает следующим образом.

BM 1 выставляет слово информации,: передает сигнал |Данные установлены".

При этом триггер 8 и триггер 25 устанавливаются в состояние "1". Сигнал с выхода триггера 25 через элемент И-НЕ 28, триггер 30, элемент И-НЕ 32 и канальный передатчик

19 поступает в канал BM 2, вызывая требование прерывания программы.

Далее повторяются рассмотренные процессы, но при этом формируется вектор прерывания на ввод информации.

9 1315987 изобретения и

Фо рмула

1. Устройство для сопряжения двух вычислительных машин, содержащее блок управления, выходной коммутатор, 5 коммутатор контроля, триггер готовности вывода, триггер готовности ввода, информационный регистр и первый узел согласования электрических параметров, первый и второй входы ко- t0 торого являются соответстйующими входами устройства для подключения управляющего и информационного выходов первой вычислительной машины, первая группа выходов первого узла согла- 15 сования электрических параметров подключена к группе управляющих входов выходного коммутатора, первой группе входов синхронизации обмена блока управления и установочному входу 20 триггера готовности вывода,, первый выход и вторая группа входов синхронизации обмена блока управления являются соответствующими выходом и входом устройства для подключения входа запроса прерывания и выхода синхронизации второй вычислительной машины, второй выход блока управления, первый и второй информационные выходы коммутатора контроля и информационный вход-выход выходного коммутатора образуют вход- выход устройства для подключения информационного входа-выхода второй вычислительной машины, первый информационный 35 вход выходного коммутатора соединен с выходом информационного регистра, а первый информационный выход — с информационными входами информационного регистра и триггера готовности ввода и адресным входом блока управления, третий выход которого соединен с входом сброса триггера готовности вывода, прямые выходы триггера го овности вывода и ввода и пер- 45 вая группа выходов блока управления соединены с первым информационным входом коммутатора контроля, инверсный выход триггера готовности вывода, прямой выход триггера готовности ввода и вторая группа выходов блока управления подключены к второму информационному входу выходного коммутатора, второй информационный выход которого является выходом устройства для подключения управляющего входа первой вычислительной машины, синхровходы информационного регистра триггера готовности ввода подключены соответственно к четвертым и пятым выходам блока управления, о .тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач устройства, в него введен блок коммутации сигналов интерфейса, состоящий из регистра, второго узла согласования электрических параметров и приемопередатчика, причем второй информационный вход и управляющий вход коммутатора контроля подключены соответственно к третьему информационному выходу выходного коммутатора и шестому выходу блока управления, третий выход и третья группа выходов которого соединены соответственно с группой управляющих входов и вторым информационным входом выходного коммутатора, третьим информационным входом подключенного к второму выходу первого узла согла- сования электрических параметров, а вторым информационным выходом — к информационному входу регистра и входу-выходу приемопередатчика, управляющие входы которых и первый вход второго узла согласования электрических параметров подключены к второму выходу выходного коммутатора, выход,. регистра соединен с информационным входом приемопередатчика, вторым входом второго узла согласования электрических параметров, выходом подклю" ченного к второму входу первого узла согласования электрических парамет-. ров, выход приемопередатчика является выходом устройства для подключения информационного входа первой вычислительной машины.

2, Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит дешифратор управляющих сигналов, переключатель адреса, шифратор адреса вектора прерывания, группу канальных передатчиков, регистр состояния и триггер прерывания, причем первый и второй выходы дешифратора управляющих сигналов соединены соответственно с синхровходом регистра состояния и входом сброса триггера прерывания, прямой выход которого и третий выход дешифратора управляющих сигналов образуют вторую группу выходов блока, информационные входы регистра состояния и переключателя адреса соединены с адресным входом блока и информационным входом

13i

11 дешифратора управляющих сигналов, четвертый и первый выходы которого являются соответственно третьим и .В, MeTseymm выходами состояния обмена блока, пятый выход дешифратора управляющих сигналов, выход регистра состояния и инверсный выход триггера прерывания образуют первую группу выходов блока, шестой выход дешифратора управляющих сигналов является шестым выходом блока, а седьмой и восьмой выходы образуют третью группу выходов блока, первый, второй и третий информационные входы шифратора адреса вектора прерывания соединены соответственно с выходом регистра состояния и первой группой входов синхронизации обмена блока, а синхровход — с второй группой входов синхронизации обмена, синхронизирующие входы де5987

12 шифратора управляющих сигналов н переключателя адреса соединены с . второй группой входов синхронизации обмена блока, выход перекхпочателя адреса соединен с управляющим входом дешифратора управляющих сигналов, девятый выход которого является пятым выходом состояния обмена блока, а десятый выход соединен с входом пер10 вого канального передатчика группы, установочный вход триггера прерывания соединен с первой группой входов синхронизации обмена блока, первый выход шифратора адреса вектора прерывания является вторым выходом блока, а второй выход — с входом второго канального передатчика группы, выходы первого и второго канальных передатчиков группы образуют первый

20 выход блока.

Фий 2

f6

Л

Уиг. 5

ХУ

7Ф

О

l315987

ФП8. б

Составитель В.Вертлиб

Техред М. Ходанич Корректор Г.Решетник

Редактор В.Данко

Тираж 672 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 23б4/51

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4