Многоканальное устройство для обмена информацией

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обмена информацией между ЭВМ и внешними устройствами. Целью изобретения является повьшение коэффициента использования оборудования . Изобретение позволяет повысить производительность систем обмена и ЪА СО СЛ СО 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1359781 А1 (51)4 С 06 У 13 12 списочник изовгктения

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ айаг r

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3684251/24-24 (22) 05. 01. 84 (46) 15.12.87.. Бюл. В 46 (72) В.М.Семенова, С.А.Подопригора, Т.Г:Лобанова и Г.И.Кузнецов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . Ф 926645, кл. С 06 F 13/12, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 479104, кл. С 06 F 13/12, 1972. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обмена информацией между ЭВМ и внешними устройствами.

Целью изобретения является повьппение коэффициента использования оборудования. Изобретение позволяет повысить производительность систем обмена и

1359781 вычислительных средств путем упорядоченного накопления в промежуточной памяти заказов на обмен от ЭВМ и выполнения обменов с памятью ЭВМ в мульФ тнплексном режиме всеми внешними уст- ройствами системы. Заказы на обмен из

ЭВМ под управлением блока 5 формированин очередей устанавливаются в очереди к каждому ВУ отдельно. В каналах

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обмена информацией между ЭВМ и внешними устройствами (ВУ) .

Цель изобретения — повышение коэффициента использования оборудования.

Указанная цель достигается тем, что устройством обеспечивается совместная работа всех каналов с памятью

ЭВМ в мультиплексном режиме, прием заказов на обмен от ЭВМ в темпе рабочих программ ЭВМ и их выполнение в темпе BY. Кроме того, обмен заказами на обмен между ЭВМ и каналами обмена осуществляется без прерывания обменов с памятью ЭВМ.

11а фиг, 1 представлена схема многоканального устройства для обмена информацией; на фиг. 2 — схема блока формирования очередей; на фиг. 3— анализатор готовности капала.

Устройство состоит из каналов 1

1„,, блока 2 микропрограммного управления, регистра 3 обмена, памяти 4, 25 блока 5 формирования очередей, распределителя 6. сигналов.

Каждый канал 1 состоит из регистра 7 обмена, приоритетного узла 8, узла 9 синхронизации, узлов 10„-10„ связи с внешними устройствами, узла

11 подключения к магистрали, анализатора i2 готовности канала.

Устройство содержит шину 13 связи с ЭВМ, шины 14 -14 „ подключения регистра 3 обмена и регистров 7 каналов З5 к памяти ЭВМ, шины 15 1.-15 связи

11 а-го канала устройства с BY шины

16 -16 подключения регистра 3 и регистров 7 каналов, шины 17 -17ц и

18,-18 ц подключения распределителя 6 40 обмена реализована возможность приоритетного обмена с воэможностью программного маскирования. Очередность обращения каналов к магистрали памяти ЭВМ устанавливается распределителем 6, анализатором 12, а к магистрали буферной памяти — распределителем 6 и узлом 11 подключения к магистрали. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

2 и узлов подключения к магистрали, адресно-информационные шины 19"22 памяти 4, регистра 3, блоков 2 и 5, шины 23-27 подключения к блоку 2 регистра 3, памяти 4, блока 5 формирования очередей, распределителя 6 сигналов, шины 28-32 для подключения узла 9 к регистру 7 обмена, приоритетному узлу 8, узлу 11 подключения к магистрали, к анализатору 12, шины

33-34 для подключения приоритетного узла, регистра 7 обмена и узла 10 связи с BY к информационно-адресной магистрали канала, шины 35 и 36 для подключения узла 10 связи с ВУ к входам-выходам запросов-разрешений соответственно приоритетного узла 8 и анализатора 12.

Блок 5 формирования очередей состоит из регистров 37 и 38 начального и конечного адресов, счетчиков 39 и 40 адресов записи и считывания, счетчика 41 длины слова, определяющего длину заказа, схем 42-44 сравнения текущих адресов на считывание и на запись с конечным адресом зоны и между собой, узла 45 элементов ИЛИ, узлов 46-49 элементов И, через которые осуществ.— ляются перезапись информации из регистра начального адреса в счетчик текущего адреса и выдача текущих адресов на адресные шины местной магистрали, триггера 50,.фиксирующего переполнение зоны очереди, четырех элементов

ИЛИ 51-54, четырех элементов И 55-58, разрешающих выполнять запись информации в случае, когда зона свободна, из двух элементов 59 и 59 задержки, 1 l элемента НЕ 60.

1359781

Анализатор 12 готовности канала массива, в котором записана информасостоит из регистра 61 программных ция о назначаемом порядке размещения готовностей, регистра 62 программной в БОЗУ очередей из заказов на обмен маски группы триггеров 63 -63 запро- к каждому ВУ отдельно информация

Ф

1 м 5

У сов, шифратора 64, узла 65 элемен- представлена в виде двухсловных спратов И, первой группы элементов И 66, — вок, записываемых по постоянным адре66» второй группы элементов И 67„— сам БОЗУ, идентифицируемым с, номером

67, группы элементов НЕ 68, элемента ВУ, и содержащих в первом слове наИЛИ 69, элемента НЕ 70, узла 71 анали — 10 чальный и конечный адреса зоны, отза приоритета канала, состоящего из веденной для заказов на обмен с дангруппы элементов И 72,-72 поразряд- ным ВУ, информация первого справочного опроса и группы элементов НЕ ного слова считывается из БОЗУ без

73 -73 поразрядного опроса. стирания, второй слово справки изме1 м-

Устройство работает следующим об- 1.5 нЯетсЯ в процессе Работы УстРойства и содержит адрес конца и адрес начаЭВМ через регистр 3 записывает за- ла очереди, т.е. адРеса на считывание казы на обмен B буферную оперативную и запись очереДного заказа на обмен, память 4 устройства (БОЗУ), а каналы а также пРизнак пеРеполнениЯ зоны. по мере готовности ВУ к выполнению за-20 Любой обмен устройства с ЭВМ начиказов на обмен считывают заказы из нается с занятия магистрали каналов, БОЗУ и передают их в узлы 10, которые что исключает возможность его прерыобеепечивают выполнение заданных за- вания каналами, магистраль каналов казов. освобождается по окончании обмена, Приоритет ЭВИ реализуется в распре-25 в рабочем режиме — после записи из делителе .6, осуществляющем захват ма- „ ЭВИ очередного заказа, в подготовигистрали каналов по высшему приорите- тельном - после записи установочного ту и тем самым блокирующем обращения массива в БОЗУ, которая выполняется каналов к БОЗУ за заказами. Приоритет по признаку режима через регистр 3 обращений за заказами на, обмен перед 30 под Управлением блока 2 микропрограмобменом с памятью ЭВИ реализуется много управления (БИУ), по адресам внутри каждого канала средствами уз- БОЗУ 4, формируемым блоком 5 начиная ла, который предоставляет внутреннюю с нулевого, обмен информацией осущемагистраль-канала и регистр 7 обмена ствляется через местную информациондля передачи информации, в первую 5 но-адресную магистраль. очередь, в магистраль каналов, а во Для выполнения записи в БОЗУ 4 завторую — в магистраль, памяти ЭВИ, при- каза на обмен БИУ 2 через запрос, пооритет ВУ внутрь канала относительно сылаемый в распределитель 6, управкаждого вида обмена реализуется ана- ляющий магистралью, инициирует блокилизатором 12 (к обмену с,каждым ВУ). 40 ровку магистрали каналов и обеспечиОбрал(ение за заказом имеет высший вает считывание первого и второго приоритет, что обеспечивается узлом 9, слов справки по адреса, идентифицикоторый разрешает занять регистр 7 руемым с номером БУ, указанным в задля считывания заказа на обмен, если казе на обмен. Справочная информация захвачена магистраль каналов, или для 45 поступает с местной магистрали по обмена с памятью ЭВМ, если захвачен входу 22 на триггер, регистры и счетканал памяти ЭВМ, захват осуществляет- чики блока 5, что обеспечивает его ся узлом 11, служащим для распределен- подготовку к выполнению режима приеного управления магистралью в соответ- ма заказов на обмен. Сигнал на заствии с приоритетом канала, приоритет 50 пись, принятый по входу 25, проходит

ВУ при обращении за заказами на обмен через элемент И 55, элемент ИЛИ 53, регулируется программной маской, запи- группу 47 элементов И и узел элеменсываемой из ЭВМ в регистр 62 анализа- тов ИЛИ 45 на счетчик адреса на затора 12. пись. Показания одновременно с инфорВ исходном состоянии триггеры и Ре-55 мацией из регистра 3 поступают через гистры устройства и БОЗУ находятся в местную магистраль на информационнонулевом положении, прием из ЭВИ зака- адресный входы БОЗУ 4 на запись. зов на обмен возможен только после Одновременно увеличивается на +1 знаввода из ЭВМ в БОЗУ 4 установочного чение счетчика 41. Сигнал записи, за1359781 держанный на элементе 59> на время, необходимое для съема кода адреса, производит изменение кода счетчика 39 адреса на запись на +1 и после дополнительпой задержки на время переход5 ных процессов в счетчике — проверку на схеме 42 вновь сформированного адреса на запись с конечным адресом зоны, записанным в регистре 38. Запись каждого следующего слова заказа производится после смены информации

ЭВИ в регистре 3 обмена.

Если заказ записывается в пустую зону, о чем свидетельствует равенство начального и конечного адресов при нулевом состоянии триггера, то по выходу 25-4 511У 2 выдается сигнал, который означает, что по окончании приема 33КН38, в канал Ic которому 2р подключено данное ВУ, должен быть передан сигнал программной готовности, т.е. готовности выдачи заказа.

1(оманда засылки в канал программной готовности выполняется вслед за окончанием записи первого заказа

IIQ, обмен в зопу ВУ, для чего БИУ через распределитель 6 осуществляет занятие магистрали ЭВМ, в результате чего все каналы приводятся в жду- ЗО щее состояние, посылает через регистр 3 обмена и магистраль памяти

ЭВМ команду в канал с указанием номера канала и ВУ, к которому поступает зака 3 па обмен, после чего освобождаются обе магистрали, Лналогично выполняется и команда засылки в канал кода программной маски, приходящего от ЭВИ, которая 4О может поступить or ЭВМ как до получе ния первого ..-заказа на обмен, так H после этого, в коде команды, адресуемой каналу, позиционно указываются номера ВУ, обмен с которыми не выпол- 4 няется до тех пор, пока не будут изменены соответствующие разрядные значения. 1(од маски, поступившей на регистр 7 обмена под управлением сигналов блока 9, выдаваемых по связям 28 и 32, поступает во внутреннюю магистраль 34 канала, а оттуда по входу

33 на регистр 62 анализатора 12. Канал приступает к выполнению операций, связанных с подготовкой и выполнением

55 обменов, только после получения команды на принятие программной готовности, содержащей позиционный код номера ВУ, который в.том же порядке, что и код программной маски, поступает на регистр 61 анализатора 12.

Считывание каналом заказа на обмен из БОЗУ 4 устройства выполняется тогда, когда совпадает программная готовность и запросы заказов от ВУ ю и выполнение данного обмена немаскированно. Позиционный код запросов узлов 10 поступает по входам: 36 анализатора 12, инвертируется на элементах

ПЕ 68 и в виде сигналов прямого и обратного значений кода поступает на элементы И 66 и 67 для передачи на единичные и нулевые входы разрядных триггеров 63. Запись в триггеры 53 значений входных сигналов запросов осуществляется по сигналу с элемента НЕ 70 в разрешенные узлом 9 временные интервалы, когда не опрашивается узел 65. Наличие готовностей и отсутствие маскирования проверяется элементом И 72 и в случае совпадения передается на вход шифратора 64, а в случае несовпадения инвертируется элементом НЕ 73 и передается на опрос следующего элемента И 72, младшего по приоритету. Если одним из элементов сделан выбор, то на выходе 32-1 шифратора 64 появляется сигнал возбуждения, передаваемый в узел 9, в результате чего по связи 30 возбуждается узел 11, а после захвата каналом магистрали принимается сигнал разрешения выхода в магистраль, вследствие чего по входу 32-2 поступает сигнал опроса номера ВУ и блокируется возможность его изменения. Узел 19 связи с ВУ, получивший от анализатора 12 разрешение на считывание заказа. выдает во внутреннюю магистраль канала и далее на регистр 7 обмена в магистраль каналов и «а регистр 3 обмена код запроса и собственный номер, побуждая блок 2 к выполнению считывания заказа на обмен из БОЗУ 4.

Считывание заказа на обмен из БОЗУ выполняется под управлением БМУ 2 и начинается с идентификации номера BY принятого в регистр 3 с адресом справки, в результате, как и в случае записи заказа в местную магистраль, из

БМУ 2 поступает адрес справочной ячейки и производится считывание двух слов справки в блоке 5, коды справки поступают на регистры 37 и 38; на счетчики 39-41 и на триггер 50 состояния зоны, после чего из БМУ 2 передается признак выполнения считывания

1359781

Многоканальное устройство для обмена информацией, содержащее память, распределитель сигналов, регистр обмена, соединенный управляемым входом-выходом с входом-выходом управления регистром обмена блока микропрограммного управления, а каждый канал содержит регистр обмена, узел синхронизации, приоритетный узел, узлы связи с внешними устройствами, соединенные информационными входами-выхода-..— ми через шину обмена канала с первым информационным входом-выходом регист-. ра обмена канала, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования, в него введены блок формирования очередей, информационно-адресный вход-выход которого соединен через шину обмена с адресно-информационным входом памяти, с адресным входом-выходом блока микропрограммного управления и с первым информационным входом-выходом регистра обмена, второй информационный и управляющий входывыходы которого соединены соответственно с информационными и управляемыми входами-выходами каналов, тактирующие входы-выходы которых соединены с тактирующими входами-выходами рас40 синхронизации соединен с синхронизирующим входом-amropox анализатора готовности, информационный вход-выход которого соединен с разрешающими входами узлов связи с внешними уст45 ройствами.

2. Устройство па и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования очередей содержит регистр конечного адреса, регистр начального

50 адреса счетчик адреса записи счет чик адреса считывания, счетчик длины слова, три схемы сравнения, узел элементов ИЛИ, четыре узла элементов И, триггер, четыре элемента ИЛИ, четыре элемента И, два элемента задержки, элемент НЕ, причем первые входы счетчиков адреса записи и считывания, счетчика длины слова, первые входы первого и второго элементов ИЛИ, вхопо связи 25-2, вследствие чего выполняется считывание в местную магистраль со счетчика адреса считывания и изменение показания счетчика на -1.

Слово заказа, считанное из БОЗУ 4, под управлением БМУ 2 передается в ка нал, приславший запрос, и далее в узел 10 обмена с BY при считывании последнего слова заказа на выходе счетчика 41 появляется сигнал обнуления, который по связи 25-3 поступает в БМУ 2. Если при этом происходит также и обнуление триггера 50, что означает опустошение зоны, то по связи 25-5 выдается сигнал в БМУ 2, по которому он переходит на выполнение команды снятия программной готовности в канал, операция начинается с выдачи в тот же канал команды на снятие программной готовности в виде позио ционного кода, который передается на нулевые входы регистра 61 анализатора 12. После выдачи команды на снятие готовностей магистраль каналов освобождается.

Формула изобретения пределителя сигналов, управляющий вход-выход которого соединен с входом-выходом управления распределителем сигналов блока микропрограммного

5 управления, вход-выход управления блоком формирования очередей которого соединен с управляющим входом-выходом блока формирования очередей, управляющий вход памяти соединен с выходом, управления памятью блока микропрограммного управления, а в.каждый канал введен анализатор готовности канала и узел подключения к магистрали, причем информационный и управляющий входы-выходы канала соединены с вторым информационным и первым управляющим входами-выходами регистра обмена, второй управляющий вход-выход кото20 рого соединен с входом-выходом синхронизации регистра обмена узла синхронизации, вход-выход синхронизации узла подключения к магистрали которого соединен с входом-выходом узла

25 подключения к магистрали, информационный вход-выход которого соединен с тактирующим входом-выходом канала, вход-выход синхронизации приоритетного узла узла синхронизации соединен

З0 с синхронизирующим входом-выходом приоритетного узла, управляющий вход анализатора готовности канала через шину обмена канала соединен с первым информационным входом-выходом регистра обмена, управляющие входы-выходы узлов

35 связи с внешними устройствами соединены с управляющим входом-выходом приоритетного узла, вход-выход синхронизации анализатора готовности узла

1359781

10 ды регистров начального и конечного адреса, выходы счетчиков адреса записи и считывания, регистров начального и конечного адреса, узла элементов

ИЛИ и первые выходы счетчика длины

5 слова и триггера соединены с информационно-адресным входом-выходом блока,. управляющий вход-выход которого соединен с первыми входами первого и вто-1О рого элементов И, первых узла элементов И и элемента задержки, выходами второго и третьего элементов И и вторым выходом счетчика длины слова, выход счетчика адреса записи соединен с первыми входами второго узла элементов И и первой и второй схем сравнения, выход счетчика адреса считывания соединен с первым входом третьей схемы сравнения и вторыми входами вто-2О рой схемы сравнения и первого узла элементов И, выходы которого и второго узла элементов И соединены с входами узла элементов ИЛИ, выход регистра начального адреса соединен с вторыми 25 входами первой и третьей схем сравнения, выход регистра конечного адреса соединен с первыми входами третьего и четвертого узлов элементов И, выходы которых соединены с вторыми вхо- З

30 дами соответственно счетчика адреса записи и счетчика адреса считывания, выходы первой и третьей схем сравнения соединены с вторыми входами соответственно третьего и четвертого узлов элементов И, выход второй схемы сравнения соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторым входом второго элемента И и через элемент НЕ с вторым входом пер- 4> вого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго узла элементов И, первым входом четвертого элемента ИЛИ 4 и через второй элемент задержки с третьими входами счетчика адреса записи и третьего узла элементов И и вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера, выходы второго элемента задержки соединены с третьими входами счетчика адреса считывания и четвертого узла элементов И и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом триггера, второй выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ.

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что анализатор готовности канала содержит два регистра, узел анализа приоритета, шифратор, узел элементов И, элемент ИЛИ, группу триггеров, две группы элементов И, группу элементов НЕ, элемент НЕ, причем синхронизирующий вход-выход анализатора соединен с синхровходами первого и второго регистров, узла элементов И, с выходами шифратора и элемента ИЛИ и входом элемента НЕ, выход которого соединен с первыми входами элементов И первой и второй групп, выходы. которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами соответствующих триггеров группы, выходы которых, первого и второго регистров соединены с входами узла анализа приоритета, выходы которого соединены с входами шифратора, элемента ИЛИ и узла элементов И, выходы которого и вторые входы элементов И первой группы и входы элементов НЕ группы соединены с информационным входОм-выходом анализатора, выходы элементов НЕ группы соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы.

1359781

+HZ

Составитель С.Подгопригора

Редактор М.Андрушенко,Техред М.Ходанич Корректор А.0бручар

Заказ 6154/50 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4