Устройство для сопряжения вычислительных машин в многопроцессорной вычислительной системе

 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для сопряжения электронных вычислительных машин, и может быть использовано для обеспечения обмена информацией между ЭВМ в многопроцессорных вычислительных системах и сетях с произвольной конфигурацией. Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит регистр запросов, регистр выдачи информации , регистр приема информации, коммутатор запросов, коммутатор стробов информации, входной коммутатор, буферный усилитель готовности, буферный усилитель входных данны.:, триггер установки, триггер ответа, дешифратор разрешений, дешифратор управляющих сигналов, счетчик каналов , генератор синхроимпульсов, группу элементов И, две группы элементов И-НЕ, группу элементов НЕ, две группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, три элеэлемента ИЛИ, четыре элемента И.5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 06 F 13/00

Е .™тэтве э, \ г.-, е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 4082415/24-24 (22) 01. 07. 86 (46) 23. 01. 88. Бюл. Ф 3 (71) Орловское научно-производственное объединение "Автограф" (72) М.Б.Фельдштейн (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1180910, кл. G 06 F 13/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1108431, кл. С 06 Р 13/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН В МНОГОПРОЦЕССОРНОЙ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для сопряжения электронных вычислительных машин, и может быть использовано для обеспечения обмена

„„SU„„1368883 А1 информацией между ЭВМ в многопроцессорных вычислительных системах и сетях с произвольной конфигурацией.

Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит регистр запросов, регистр выдачи информации, регистр приема информации, коммутатор запросов, коммутатор стробов информации, входной коммутатор, буферный усилитель готовности, буферный усилитель входных данны:, триггер установки, триггер ответа, дешифратор разрешений, дешифратор управляющих сигналов, счетчик каналов, генератор синхроимпульсов, группу элементов И, две группы элементов

И-НЕ, группу элементов НЕ, две груплм элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ЙЛИ, трн эле- (/) элемента ИЛИ, четыре элемента И. 5 ил.

С:

1368883

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для сопряжения электронных вычислительных машин (ЭВМ), и может

5 быть использовано для обеспечения обмена информацией между ЭВМ в многопроцессорных вычислительных системах и сетях с произвольной конфигурацией.

Целью изобретения является повышение быстродействия °

На фиг.1 показана структурная схема устройства сопряжения и его соединение с ЭВМ и с одним из смежных устройств сопряжения; на фиг.2 — фун- 15 кциональная схема дешифратора управляющих сигналов; на фиг.3 — функциональная схема счетчика каналов; на фиг.4 — функциональная схема входного коммутатора; на фиг.5 — временные 20 диаграммы выдачи первого слова информации при изменении состояния регистра запросов.

Устройство сопряжения 1.1 или 1.2 содержит (фиг.1) регистр 2 запросов, 25 вторую группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 3, второй элемент ИЛИ 4, четвертый элемент И 5, первую группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, третий элемент ИЛИ 7, второй элемент И 8, пер- 30 вую груйпу элементов И-HE 9, группу элементов НЕ 10, третий элемент И

11, вторую группу элементов И-НЕ 12, первый элемент И 13, первый элемент

ИЛИ 14, триггер 15 установки, регистр

16 выдачи информации, буферный усилитель 17 готовности, дешифратор 18 управляющих сигналов, триггер 19 ответа, генератор 20 синхроимпульсов, счетчик 21 каналов, дешифратор 22 40 разрешения, группу элементов И 23, коммутатор 24 запросов, коммутатор

25 стробов информации, входной коммутатор 26, регистр 27 приема информации буферный усилитель 28 входных t

35 данных, ЭВМ 29.1 или 29.2, группу выходов 30.1 (30.2) запросов, группу входов 31.1 (31 2) готовности, группу входов 32.1 (32.2) ответов, выход

33.1 (33.2) строба информации, информационный выход 34.1 (34.2), выход 0

35.1 (35.2) ответа, группу выходов

36.1 (36.2) готовности, группу входов 37.1 (37.2) запросов, группу входов

38. 1 (38.2) стробов информации, груп- .

>5 пу информационных входов 39. 1 (39. 2), информационный вход 40, управляющий вход 41, первый-третий выходы прерываний 42, информационный выход 43.

Устройство 1.1 сопряжения соединено шинами 40-43 с ЭВМ 29.1, которая управляет его работой. Устройство 1.1 сопряжения обеспечивает двухсторонний обмен информацией между

ЭВМ 29.1 и другими ЭВМ вычислительной. сети и соединено с аналогичными смежными устройствами сопряжения с помощью линий 30.1-39.1. Каждое из смежных устройств сопряжения управляется собственной ЭВМ и обеспечивает ее включение в вычислительную многопроцессорную систему, причем устройство 1.2 соединяется не только с устройством 1.1, но и с другими устройствами сопряжения, которые могут быть отличны от устройства 1,1

Регистр 2 запросов устройства 1.1 сопряжения предназначен для хранения в течение всего сеанса передачи информации унитарных кодов одного или нескольких каналов связи со сменными устройствами 1,2 сопряжения, в которые в данном сеансе передается информация из ЭВМ 29.1 через устройство 1.1 сопряжения. Выходы регистра

2 запросов являются выходами 30.1 запросов устройства t.! сопряжения, каждый из которых соединен с одним из входов 37.2 запросов одного из смежных устройств 1.2 сопряжения.

Наличие единичного сигнала на входе записи-чтения регистра 2 запросов вызывает передач данных с информационных входов регистра на выходы, а снятие этого сигнала — фиксацию информации на выходах регистра 2 запросов. Наличие единичного сигнала на установочном входе регистра 2 запросов вызывает его обнуление.

Группа элементов ИСКЛЮЧАЮ!ЦЕЕ ИЛИ

3 совместно с элементом ИЛИ 4 и элементом И 5 служит для подачи управляющих сигналов на вход чтение /записи регистра 2 запросов. При этом, если информация ва информационных входах регистра 2 запросов совпадает с информацией на его выходах, т.е. нет необходимости осуществлять загрузку регистра 2 запросов, указанные элементы блокируют поступление импульса записи на управляющий вход регистра 2 запросов.

Группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

6 и элемент ИЛИ 7 предназначены для формирования сигнала синхронизации триггера 15 установки. Первые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 являются

1368883 соответствующими входами 31. 1 готовности устройства 1.1. При смене содержимого регистра 2 запросов элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 совместно с элементом ИЛИ 7 задерживают формиро5 вание сигнала на выходе 33.1 строба информации до тех пор, пока комбинация сигналов на входах 31. 1 готовности устройства 1.1 не совпадает с комбинацией сигналов на выходах 30. 1 запросов, т.е.,пока не будет установлена связь по всем выбранным каналам.

Элементы И 8, 11, 13 группы элементов И-НЕ 9, 12, группа элементов

НЕ 10, элемент ИЛИ 14 предназначены для обеспечения корректного обмена при передаче информации иэ устройства 1.1 сопряжения одновременно в несколько смежных устройств. Указанные элементы обеспечивают синхронизацию передачи информации по самому медленному из принимаемых устройств.

Так, элемент И 8, группа элементов

И-НЕ 9, группа элементов HE 10 и эле- 25 мент ИЛИ 14 обеспечивают снятие сигнала на выходе 33.1 строба информации устройства 1.1 только после поступления последнего сигнала 32.1 подтверждения от самого медленного из принимающих устройств, а элементы

И 11, 13 и группа элементов И-НЕ 12 обеспечивают появление соответствующего сигнала 42 прерывания устройства только после снятия последнего сигнала 32.1 подтверждения самым медленным из всех принимающих устройств.

Триггер 15 установки предназначен для формирования сигнала строба информации на выходе 33.1 строба, сви40 детельствующего о том, что на информационном выходе 34.1 устройства 1.1 установлено очередное информационное слово для передачи его во все выбранные каналы связи со смежными уст—

45 ройствами сопряжения. Единичный выход триггера 15 установки является выходом 33.1 строба информации и соединен со всеми смежными устройствами сопряжения, а именно, с одним из входов 38.2 строба информации каждого иэ них. Нулевой выход триггера

15 установки соединен с входом элемента И 13 и используется для формирования сигнала на соответствующем выходе 42 прерывания устройства 1.1.

Синхровход триггера 15 установки, соединенный с выходом элемента ИЛИ 7, является синхронным. По заднему фронту управляющего сигнала, поступающего. на этот вход, триггер 15 устанавливается в единичное состояние, для чего на вход D этого триггера постоянно подается единичное напряжение (не показано). Нулевой вход триггера

15 установки, соединенный с выходом элемента ИЛИ 14, является асинхрон— ным. Появление единичного сигнала на этом входе устанавливает триггер 15 в нулевое состояние .

Регистр 16 выдачи информации предназначен для хранения и передачи слова информации из 3ВМ 29.1 в другие смежные устройства сопряжения. Раз— рядность регистра 16 соответствует разрядности передаваемых слов, а выход является информационным выходом

34.1 устройства 1.1 и подключается к каждому из смежных устройств сопряже— ния, а именно, к одному из информационных входов 39.2 каждого из них.

Информация на выходе 34.1 появляется сразу же после записи ее в регистр

16 с информационного входа 40 устройства 1.1 по переднему фронту сигнала на синхровходе регистра 16, со— единенном с шестым выходом де шифратора 18 управления.

Буферный усилитель 17 готовности служит для обеспечения возможности ввода в ЭВИ 29.1 информации о несовпадении кодов комбинаций запросов на выходах 30.1 запросов с кодамп комбинаций сигналов готовности на входах 31. 1 готовности устройства

1.1 сопряжения. Через усилитель 17 информация о несовпадениях передает— ся с выходов групп элементов ИСКЛЮЧАЮ!ЦЕЕ ИЛИ 6 на информационный выход

43 устройства 1.1 сопряжения, соединенный с входной информационной шиной ЭВМ 29.1, в которой эта информация может использоваться для служебнык целей, например, для диагностики каналов связи со смежными устройствами 1.2 сопряжения.

Дешифратор 18 управляющих сигналов предназначен для выбора устройства 1.1 сопряжения среди других под-ключенных к ЭВМ 29.1 устройств и для формирования на своих выходах уп— равляющих сигналов, обеспечивающих изменение состояний элементов памяти устройства 1.1 в соответствии с управляющей информацией, поступающей в устройство 1. 1 из ЭВМ 29,1 по входу 41 управления.

1368883

Дешифратор 18 управления сигналов, функциональная схема которого представлена «а фиг.2, содержит дешифратор 44 команд и элемент 45 сравнения адреса устройства.

Входной шиной дешифратора управления является шина 41 управления, которая содержит две группы линий: группу линий Kl...КЗ для задания кода команды для устройства 1.1 сопря— жения от ЭВМ 29.1 и группу линий

Аl.. ° AS для задания S-разрядного адреса устройства 1.1 в адресном поле

ЭВМ 29.1, который необходим для обе— спечения обращения 38М 29 .1 к устройству 1.1 сопряжения, а также линию синхросигнала. При выдаче ЭВМ 29.1 информации на шину 41 управления элемент 45 сравнения определяет выбирается ли данное устройство 1.1 сопряжения . При этом группа линий Al...AS, задающая адрес устройства, соединена с первой группой входов элемента 45 сравнения, вторая группа входов кото- 25 рой соединена с наборным полем, на котором с помощью перемычек фиксируется заданный адрес устройства 1.1 сопряжения. Г!ри совпадении информации на первой и второй группах входов эле. мента 45, т.е. при выборе устройства

1.1 сопряжения, на выходе элемента 45 сравнения формируется единичный сигнал, разрешающий работу дешифратора

44 команд, на информационный вход которого поступают коды команд с ли- 35 ний Кl...КЗ шины 41 управления. Синхронизирующий сигнал с линии С, поступая на одноименный вход дешифратора 44 команд отпирает его в реЭ

40 эультате чего код на линиях Кl ...КЗ дешифрирует, и на соответствующем выходе дешифратора 44 команд появляется единичный сигнал. Выходы дешифратора 44 команд являются выходами дешифратора 18 управляющих сигналов.

Первый выход дешифратора 18 управле— ния обеспечивает начальную установку (обнуление) регистра 2 запросов,триггера 15 установки, триггера 19 ответа и регистра 27 приема информации. Шестой выход дешифратора 18 управления предназначен для передачи управляющих сигналов записи информации в регистр 2 запросов и в регистр 16 выдачи информации, а также для установки 55 триггера 15 в единичное состояние.

Второй выход дешифратора 18 управления предназначен для передачи управ— ляншн г си нала записи в регистр 27 приема информации входно о слова с выхода входного коммутатора 26 и для установки триггера 19 ответа в единичное состояние.

Четвертый выход дешифратора 18 управления предназначен для выдачи на управляющий вход буферного усилителя 28 входных данных сигнала считывания принятого слова с выхода регистра 27 через усилитель 28 в ЭВМ

29.1, а также для перевода триггера

19 ответа в нулевое состояние. Пятый выход дешифратора 18 управления предназначен для выдачи на управляющий вход буферного усилителя 17 готовности управляющего сигнала передачи информации о несовпадениях кодов запросов и кодов готовности с выходов элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 на информационный выход 43 устройства

1.1. Третий выход дешифратора 18 управления обеспечивает формирование на входе счетчика 21 каналов управляющего сигнала, разрешающего параллельную запись информации в счетчик

21 каналов с его инерционного входа, соединенного с первым информационным входом 40 устройства 1.1 сопряжения.

Триггер 19 ответа предназначен для формирования сигнала подтверждения, свидетельствующего о приеме очередного слова в устройство 1.1 из одного из смежных устройств 1.1. Выход триггера 19 ответа, являющийся выходам 35.1 подтверждения устройства

1.1 соединяется со всеми смежными устройствами сопряжения, а именно, с одним из входов 32.2 подтверждения каждого из них. Первый вход триггера 19 ответа является асинхронным входом установки в нулевое состояние.

Второй вход триггера 19 ответа является асинхронным входом установки в единичное состояние. Третий вход триггера 19 является синхронизирующим входом. По заднему фронту управляющего сигнала на этом входе триггер 19 устанавливается в нулевое состояние, для чего на его D-вход подается постоянный нулевой уровень.

Генератор 20 синхроимпульсов формирует непрерывную последовательность импульсов, которые с его выхода поступают на счетный вход счетчика

21 каналов.

1368883

25

Счетчик 21 каналов, функциональная схема которого представлена на фиг.3 содержит элемент НЕ 46, элемент И 47 и счетчик 48, разрядность которого равна К и определяется как двоичный логарифм от числа К каналов и предназначен для выбора одного из каналов связи со смежными устройствами сопряжения при приеме. от них информации. В этом случае сигнал на входе блокировки счетчика 21 каналов должен быть инвертирован дополнительным элементом НЕ. При нулевом уровне на входе блокировки счетчика 21 каналов элемент И 46 открыт, и тактовые импульсы с выхода генератора 20 поступают на счетный вход счетчика

48. По переднему фронту каждого такого импульса счетчик 48 увеличивает свое содержимое на единицу. При поступлении запроса от одного из смежных устройств сопряжения на втором входе счетчика 21 каналов, т.е. на входе элемента НЕ 46 появляется единичный.управляющий сигнал, который, инвертируясь элементом HE 46, запирает элемент И 47, в результате чего прекращается подача тактовых импульсов на счетный вход счетчика 48 и содержимое счетчика 21 каналов фиксирует адрес запрашивающего канала связи. Кроме того, при необходимости безусловного установления связи с каким-либо смежным устройством сопряжения имеется возможность записи кода соответствующего канала в счетчик

21 каналов с входа 40 устройства по управляющему сигналу на входе записи счетчика 21 каналов.

Дешифратор 22 разрешений преобразует двоичный код с выхода счетчика

21 каналов в унитарный код сигнала готовн сти по каждому каналу связи.

Группа элементов И 23 предназн.-чена для формирования сигнала готовности на одном из выходов 36.1 го товности, соответствующем входу 37.1 запросов, по которому в устройство

1.1 поступил запрос от одного из смежных устройств. При отсутствии сигналов запросов элементы И 23 блокируют поступление информации с выходов дешифратора 22 разрешений на выходы 36.1 готовности, что необходимо для устранения изменения информации на выходах 36.1 для предотвращения возможности ложного срабатывания смежных устройств сопряжения.

Коммутатор 24 запросов, коммутатор

25 стробов информации и входной коммутатор 26 обеспечивают .подключение к устройству 1.1 соответственно сигналов запросов,стробов и информацион— ных шин от одного иэ смежных устройств в зависимости от кода канала на их адресных входах. При этом коммутаторы 25 и 24 являются типовыми селекторами-мультиплексорами, а коммутатор 26, функциональная схема которого показана на фиг.4, представляет собой несколько (по величине разрядности информационных шин) параллельно включенных типовых селекторов-мультиплексоров с объединенными адресными входами. Каждый мультиплексор коммутирует соответствующий разряд всех К информационный входов в соответствующий разряд на выходе коммутатора 26.

При р-разрядных информационных шинах 39.1 коммутатор 26 содержит р одноразрядных К-входовых мультиплексоров.

Регистр 27 приема информации обеспечивает хранение принятой извне ин— формации для выдачи ее в ЭВИ 29.1.

Буферный усилитель 28 входных данных обеспечивает передачу информации с выхода регистра 27 в ЭВМ 29.1 при подаче на управляющий вход усилителя 28 единичного управляющего сигнала.

Устройство может работать в режиме приема и передачи информации.

В режиме приема информации счетчик

21 каналов обеспечивает сканирование линий запросов для выявления сигнала запроса на одном из входов 37.1 запросов устройства с целью установления сеанса связи с одним из смежных устройств. По каждому сигналу на сво— ем счетном входе счетчик 21 каналов инкрементирует информацию на своем выходе и обеспечивает тем самым под— ключение к выходу коммутатора 24 запросов одного из входов 37.1 запросов. Таким образом, осуществляется циклический опрос всех входов запросов устройства 1.1. При появлении единичного сигнала запроса на одном иэ входов 37.1 запроса и при выдаче счетчиком 21 каналов соответствующего номера каналов этот сигнал коммутируется на выход коммутатора 24 запросов. С выхода коммутатора 24 запросов этот сигнал поступает на со1368883

10 ответствующий второй выход 42 прерывания ЭВМ, в результате чего в ЭВМ

29.1 запускается соответствующая программа приема информации от других

ЭВМ вычислительной сети. Кроме того, этот же сигнал, поступая на вход блокировки счетчика 21 каналов, блокирует изменение информации на его вы— ходе, а также открывает группу элементов И 23. В результате этого счетчик 21 каналов фиксирует соответствующий номер канала, из которого пришел запрос, а на соответствующем выходе 36.1 формируется единичный сиг5 нал готовности к установлению связи, после чего устройство 1. 1 готово принимать информацию, передаваемую смежным устройством, выдавшим запрос, Коммутатор 25 стробов и входной коммутатор 26 также коммутируют на свои выходы входные линии, соответствующие выбранному каналу. ЭВМ 29.1 при этом переходит в режим ожидания сигнала строба информации на соответствующем выходе 42 прерываний устрой— ства I 1. При появлении на этой линии единичного сигнала, свидетельствующего о выдаче смежным устройством

1.2 сопряжения очередного слова ин— формации на соответствующий вход 39.1 устройства 1. 1. ЭВМ 29.1 выдает в устройство 1.1 команду фиксации входного слова, по которой на втором выходе дешифратора 18 управления формируется единичный сигнал, по которому осуществляется загрузка входного слова с выхода входного коммутато— ра 26 в регистр 27 приема информации, а также установка триггера 19 в еди40 ничное состояние, в результате чего на выходе 35.1 подтверждения устройства 1.1 появляется сигнал, сообщающий передающему устройству 1.2, что переданная им информация принята уст45 ройством 1.1. Этот сигнал держится до тех пор, пока устройство 1.2 не снимет строб информации на своем выходе 33.2. 3ВМ 29.1 определяет этот момент, после чего выдает в устройство 1.1 команду чтения принятого слова, по которой на четвертом выходе дешифратора 18 управления формируется единичный сигнал, по которому входная информация из регистра 27 приема информации через буферный усилитель 28 55 входных данных передается на информационный выход 43 устройс гва 1.1 и поступает в ЭВМ 29.1. По заднему фронз у этого же сигнала триггер 19 ответа у талавливается в нулевое состояние. Снятие сигнала подтверждения на выходе 35.1 устройства 1.1 позволяет смежному передающему устройству выдать очередное слово информации. После окончания сеанса связи передаюшее устройство 1.2 снимает свой сигнал запроса. В результате этого на выходе коммутатора 24 запросов появляется нулевой сигнал, который запирает группу эпементов И 23 и снимает блокировку счетчика 21 каналов.

В ре:зультате этого на соответствующем выходе 36.1 снимается сигнал готовности, что говорит устройству

1.2 о прекращении связи с устройством 1.1, а счетчик 21 каналов возобновляет циклический опрос наличия сигналов запроса на входах 37.1.

В случае необходимости приема информации из какого-либо конкретного смежного устройства 1.2 сопряжения

ЭВМ 29.1 может загрузить в счетчик

21 каналов номер соответствующего канала связи. При этом на вход записи счетчика 21 подается единичный сигнал, позволяющий счетчику 21 принимать информацию с информационного входа. Этот сигнал блокирует инкрементирование содержимого счетчика 21 каналов и удерживается до тех пор, пока ЭВМ 29.1 не выявит факта установления связи по заданному каналу. Далее прием информации осуществляется так же, как описано.

В режиме передачи устройство 1.1 может осуществлять передачу информации одновременно в любое требуемое подмножество из всего набора смежных устройств 1.2 сопряжения. При этом конфигурация приемных устройств опред ляется содержимым регистра 2 запросов. В отличие от известного устройства сопряжения при установлении связи с несколькими приемными устройствами 1.2 регистр 2 запросов загружается одновременно с регистром 16 выдачи информации. С этой целью во входной информационной шине 40 выделена группа из К линий,по которой передается унитарный код конфигурации принимающих устройств 1.2. С других линий шины 40 в регистр 16 заносится выводимая информация. При этом код конфигурации приемных устройств 1.2 и выходная информация передаются одновременно.

1368

883 f э сигнал загрузки (диаграмма В) . Ilo цс— реднему фрон y этого сигнала выводимое слово запишется н рог истр 16 вы— дачи информации, на выходе элемента

И 5 и элемента ИЛИ 7 ноявя гся единичные сигналы. Сигнал с выхода элемента И 5, поступая на вход записи/ чтения регистра 2 запросов, вызывает запись в него информации, после чего информация на входах и выходах регистра 2 запросов совпадает, что вызовет появление нулевого сигнала на выходе элемента ИЛИ 4, снятие управляющего сигнала на входе записи/ чтения регистра 2 запросов и фиксацию информации на его выходе (диаграмм

В, на фиг,5). Единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 7 поступает на синхронизирующий вход триггера 15 установки. После изменения информации на выходе регистра 2 запроса появлясвязи, самым медленным из приемных устройств (диаграммы Ж, 3). Это несовпадение выявляется элементами ИСКЛ!ОЧАЮ!цЕЕ ИЛИ 6 первой группы и через элемент ИЛИ 7 поддерживает единичный уровень на с:нхрониэирующем входе триггера 15 установки и после снятия управляющего сигнала на шестом выходе де шифратора 1 8 управления (диаграмма И на фиг. 5) . Снятие единичного уровня на синхронизирующем входе триггера 15 установки осуществляется либо после совпадс ния информации на выходах 30.1 эа".ðîñîâ и входах 31.1 готовности, как показано на фиг.5, либо после снятия управляющего сигнала на шестом выходе дешифратора 18 управления, если согласование информации на выходах запросов и входах подтверждений наступает быстрее. По заднему фронту этого сигнала триггер 15 установится в единичное состояние, в результате чего на выходе е33.1 устройства 1.1 сформируется строб информации, который воспринимается нсе— ми приемными устройствами как свидетельство того,что на информационном выходе 34.1 устройства 1.1 присутствует передаваемая информация (диаграмма К на фиг.5). Нос ". приема строба все принимающие устройстПроцесс выдачи информации при смене конфигурации приемных устройств показан на фиг.5. Диаграмма А отражает процесс изменения информации на информационном входе 40, диаграмма

Б — на шестом выходе дешифратора 18 управления, диаграмма  — на выходе элемента ИЛИ 4, диаграмма à — на входе чтения/записи регистра 2 запросов, 10 диаграмма Д вЂ” на К-м выходе 30.1 запроса, диаграмма Š— íà M--м выходе

30.1 запроса, диаграмма Ж вЂ” на К-м входе 31.1 готовности, диаграмма 3— на M-м входе 31.1 готовности, диа15 грамма И вЂ” на синхрониэирующем входе

1 триггера 15 установки, диаграмма

К вЂ” на выходе 33.1 строба информации, диаграмма Л вЂ” на нулевом выходе триггера 15 установки, диаграмма М вЂ” на

К-м входе 32.1 подтверждения, диаграмма Н вЂ” на Н-м входе 32.1 подтверждения, диаграмма 0 — на выходе элемента И 8, диаграмма П вЂ” на выходе элемента И 11, диаграмма Р— на выхо- 2S де элемента И 13 ° В приведенных диаграммах показан процесс установле— ния связи с К-м устройством 1 ° 2 (диаграммы Д, Ж) и прекращения связи с M-м устройством 1,2 (диаграммы Е, 3). Показан процесс выдачи информации в устройства с разной скоростью приема — более быстрое К-е устройство (диаграмма М) и более медленное (диаграмма Н).

Устройство работает следующим образом.

Пусть на данном цикле выдачи информации необходимо сменить конфигурацию приемных устройств 1.2. На ин40 формационном входе 40 устройства 1. 1 появляется информация, содержащая собственно выводимое слово, загружаемое н регистр !6 выдачи информации и унитарный код конфигурации г, и45 емников, подаваемый на вход регистра

2 запросов (диаграмма А). При этом информация на информационном входе регистра 2 запросов не совпадает с информацией на его выходе, в результате чего на выходе элемента HJIH 4 сформируется единичный сигнал, отпирающий элемент И 5. В то же время

3ВМ 29.1 на управляющий вход 41 устройства 1.1 выдает команду загрузки, которая дешифрируется дешифратором 18 управляющих сигналов, в результате чего на его шестом выходе формируется единичный управляющий ется несовпадение кодов на выходах

30.1 запросов и входах 31.1 готовности, которое существует до момента выдачи сигнала готовности, т.е. сигнала об установлении или прекращении

)3

1368883

)4 ва 1.2 выдают ответные сигналы подтверждения. Эти сигналы поступают на соответствующие входы 32. 1 подтверждения устройства 1. 1 (диаграммы )т, Н на фиг.5). Одновременно с установ5 кой строба информации на нулевом выходе триггера 15 устанавливается нулевой сигнал (диаграмма Л на фиг.5), который вызывает установку нулевого сигнала на выходе 42 прерывания устройства 1 ° 1, что блокирует выдачу следующего слова из ЭВМ 29.1 в устройство 1.1 (диаграмма P на фиг.2).

Для правильной работы устройства 1.) сопряжения необходимо, чтобы он синхронизировался по самому медленному из приемных устройств.

Это достигается следующим образом. 20

На выходах регистра 2 запросов, соответствующих невыбранным каналам передачи, присутствуют нули, в результате чего на выходах соответствующих элементов И-НЕ 9 и 12 первой »

25 второй групп присутствуют единицы, поступающие на соответсттзующие входы элементов И 8 и 11. При отсутствии всех сигналов подтверждения, в том числе и на входах, соответствующих выбранным каналам, «а выходе элемента И 8 присутствует нулевой уровень, т.к. на всех выходах групп элементов

HE 10 присутствуют единичные уровни, которые поступают на входы элементов И-НЕ первой группы 9. На другие входы элементов И-НЕ первой гру»пы 9, соответствующих выбранным каналам, поступают единичные сигнллы, в результате чего иа выходах этих

40 элементов присутствуют нулевые уровни, которые и обеспечивают нулевой сигнал на выходе элемента И 8 (диаграмма О на фиг.5). Кроме того, нулевые уровни на входах 32. 1 подтверж45 дения обеспечивают единичные сигналы на выходах всех элементов И-HE второй группы 12 и, следовательно, единичный уровень на выходе элемента И 11 (диаграмма П на фиг.5). Поступление первого сигнала подтвержде- ния (диаграмма М на фиг.5) вызывает появление на входе соответствующего элемента И-HE 12 второй группы единичного сигнала, а так как на его другом входе уже присутствует еди- 55 ничный уровень с соответствующего выхода регистра 2 запросов, на выходе этого элемента формируется нулевой уроне«II в результате чего на вьтхот;е тле"тента И 11 также формируется нулевой сигнал (д»лгрлмма П на фиг.5), который поддерживает нулевой уроттснь нл выходе 2 ттр рива»»я устройствл 1.1. На вых<тде элемента И 8 сохрлняется »ри этом нулевой уроветть, который держится до поступления ттослсднего из т рс буемых сигналов падrr!<.ждения (диаграмма Н на фиг.5). При »оступлен»и последнего сигттттrl I ттодтвс рждеттття нл тт тором Входе соответствующего элемента И-НЕ первей группы 9 сформируется нулевой сигнал, л на его выходе — единичный, тлк как на выходах всех остальных эл<«<с нтов И-НЕ первой группы 9 к этому ттр<>1< »è уже пр»сутствуют единицы, ттызвл»»ые поступлением нулевых урон«те» тттбо с выходов регистра 2 за»росов, »тбо инверсией от сигналов подтверждения на выходе элелтетттл II 8

<)торм»руе т ся единичный c«II II ал (диаг

Раммл О), который через элемент ИЛИ

14 и тету«тает тта нуле«той вход триггерл 1 5» устлнавл»влет его в ноль (д»лграммы К, Л нл

1. 1 сн»мается строб информации. Такт<и «< рлэст«т обе спечивлется снятие строб л только пос 7< поступления последнего сигнала подтI;< рждсния от с<1 !<.I

И 11,который поступает»а второй вход элемента И 13 (дилгрлмма II на фиг.5).

Тлк клк II это время на первом входе элемет тл И 13 уже пр»сутствует единичный уровень, на выходе 42 прерывания устройства 1. 1 также формируется единичный уровень (диаграмма Р на фиг. 5), который сообщает ЭВ)1 29. 1, что устройство 1,1 готово к передаче следуют<того слова смежным устройством

1.2.Таким образом обеспечивается готов<то< ть устройства 1. I к следующему цш.:ту выдлчи и»формлци» только после снял»я по< л диего сттгтталл подтвержденття от < лмого медленного из принимаюшттх; стройств 1. 2.

1368883

1О

Если при выдаче очередного слова информации не требуется смены конфигурации принимающих устройств, информация на входе и выходе регистра

2 запросов совпадает, в результате чего на выходе элемента ИЛИ 4 будет присутствовать нулевой уровень, который через элемент И 5 блокирует поступление управляющего сигнала загрузки на управляющий вход регистра

2 запросов. В результате не произойдет записи в регистр 2 запросов, информация на его выходе останется неизменной, следовательно, неизменной

15 остается информация и на входах 31. 1 готовности устройства 1.1.Так как при этом не возникает несогласования информации на выходах 30. 1 запросов, на входах 31.1 готовности, на выходах всех элементов ИСК!1ЮЧЛЮЩЕЕ ИЛИ 6 первой группы присутствуют нулевые уровни, и формирование строба информации на выходе 33.1 устройства 1.1 произойдет по заднему Фронту управля- 25 ющего сигнала загрузки с шестого выхода дешифратора 18 управления. Далее обмен сигналами между передающим устройством 1.1 и принимающими устройствами 1.2 осуществляется так, как описано.

Входные и выходные шины 40-43, соединяющие устройство 1.1 сопряжения с ЭВМ 29.1, могут иметь разную структуру в зависимости от типа используемой ЭВМ 29.1. Наггример, для микроЭВМ СМ1800 может быть рекомендована следующая структура. Для передачи вводимой и выводимой информации используется шина данных интерфейса

И-41. При вводе информации в ЭБМ 29.1 эта шина является информационным выходом 43 устройства 1.1. Для пе,>едачи кодов конфигурации принимающих устройств в регистр 2 запросов используются младшие 8 разрядов 16-разряд45 ной шины адреса интерфейса И-41. Эта часть адресной шины совместно с шиной данных указанного интерфейса образуют информационный вход 40 устройства 1.1. В качестве управляющей 50 шины 41 используются старшие 8 разрядов адресной шины, причем из этих разрядов три младших выделены для передачи кода команды К1...КЗ (фиг.2), а 5 старших — для передачи адреса 55 устройства 1.1 А1...AS. Кроме того, шина управления содержит сигнал С синхронизации вывода, который является сигналом стробирования записи интерфейса И-41. В качестве входов прерывания ЭВМ 29.1 используются три линии шины прерываний указанного интерфейса.

При таком подключении устройства

1. 1 сопряжения к ЭВМ 29. f типа СМ 1800 реализуется обмен 8-разрядными словами между не более чем восьмью смежными устройствами, а каждая ЭБМ использует для адресации подключенггого к ней устройства сопряжения 5-разрядный адрес.

Повышение быстродействия при установлении связи достигается тем, что выделение специальных линий для передачи кода комбинаций запросов во входной информационной шине 40 позволяет одновременно загружать как ре— гистр 2 запросов, так и регистр 16 выдачи информации. Группа элементов

ИСКЛЮЧЛЮШЕЕ ИЛИ 6 и элемент ИЛИ осуществляют аппаратное сравнение комбин аций сигналов запросов и готовностей и позволяют формировать строб информации сразу же после совпадения этих комбинаций, искл>очая из процесса установления связи время ввода сигналов готовности в ЭВМ и их программного сраъггения с переданной комбинацией запросов, которое может достигать значительных величин. Группа элементов ИСКЛЮЧЛЮЩЕЕ ИЛИ 3, элемент ИЛИ 4 и элемент И 5 исключает повторную запись одной и той же информации в регистр 2 запросоя, чтобы устранить возникающий во время пере— записи на выходе регистра 2 эапроIl ll сов дре без г, вызывающий ложные пе— ре ключе ния приемников. Группа эле— ментов И 23 блокирует выходы дешпфратора 22 разрешений при отсутствии запроса, так как изменение информации на выходе дешифратора 22 вызывает аналогичное изменение на входах готовности смежных устройств и ведет к их ложному срабатыванию. Таким образом, введенные элементы

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 второй группы и третий элемент ИЛИ 7 выполняют аппаратное сравнение комбинаций сигналов запросов и готовностей, а элементы

ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 3 второй группы, элемент ИЛИ 4 и элемент И 5 исключают повторную запись в регистр 2 запросов ранее записанной информации, что при обеспечении одновременной записи информации в регистр 2 запросов и

1 368883 в регистр 16 выдачи информации значительно повышает скорость устанавления связи.

Ф о р м у л а и э а б р е т е н и я

Устройство для сопряжения вычислительных машин в многопроцессорной вычислительной системе, содержащее регистр запросов, регистр выдачи информации, регистр приема информации, коммутатор запросов, коммутатор страбов информации, входной коммутатор, буферный усилитель готовности, буфер-15 ный усилитель входных данных, триггер установки, триггер ответа, дешифратор разрешений, дешифратор управляю— щих сигналов, счетчик каналов, генератор синхроймпульсов, группу элементов И, две группы элементов И-НЕ, группу элементов НЕ, три элемента И, первый элемент ИЛИ, причем группы информационных входов регистра запросов, регистра выдачи информации, счетчика каналов образуюг группу входов устройства для подключения к группе информационных выходов вычислительной машины, группа информационных входов дешифратора управляющих сигналов образует группу входов устройства для подключения к группе управляющих выходов вычислительной машины, информационный выход каммутат()ра запросов, соединенный с первыми входами элементов И группы, с входами блокировки счетчика каналов, а также информационный выход коммутатора стробов информации и выход первого элемента И образуют группу выходов устройства для подключения к группе входов прерывания вычислительной машины, группы информационных выходов буферного усилителя готовности и буферного усилителя выходных данных аб—

45 разуют группу выходов устройства для подключения к группе информационных входов вычислительной машины, группа информационных выходов регистра запретов, соединенная с первыми входами элементов И-HE первой, второй групп, 50 группа информационных входов коммутатора запретов образуют группу выходов и входов устройства для подключения к шине запросов многопроцессорной вычислительной системы, входы 55 элементов HE группы, соециненные с вторыми входами элементов И-НЕ vòoрой группы и выход триггера ответа обр» зуи т группу Входов и Выход устр< йстна для подключения к шине Отl3pl c В мна1 апроцесcopI(op(вычислительной системы, единичный выход триггера устанавк11 и гр ппа ш<формационных (Ix<3!

Вход(13 входного коммутатора образуют

ГРУ1lп у !31ихОДОВ и ВХОДОВ Уст1)ОЙстВа для подкл)ичения к информационной шине многопроцессорной вычислительной систел)ы, при этом выходы элемеKTQB (Н: группы соединены с вторыми входами лементав И-НЕ первой группы, выхоцы которых соединены с группой входов Второго элел(ента 11, гн(ход которога сас<динен с первым входом первого э лс мента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера установки, нулевой выход которого соединен с первым входом первого элемента И, Вт рай вход которого соединен с выха;)ом третьего элемента H группа входов катарага соединена с выходами элс ментов И-НЕ второй группы, второй

Вхo;1 II" рвого элемента И11И соединен с первым выходом дсшпфратора управляк.щих сигналов, с установочными входами регистра запросан и регистра приема инфорMации, с нулевыми входом григ)ера ответа, едини<ный вход котарага соединен с входом записи регистр» пр1<ема информации и с вторым

Выхо) lol I де III(1(1)p а ГО 1) а vllpавляюи(их (иг напав, третий выход ко торс га соединс н с входом записи счетчика кана:1o13, группа входов которого соединеII.I г р у11най ин фарм ац по н(1ых входов дешнфратара разрешени и с группами управляющих входов коммутатора запросов, коммутатора стробав информации, Входного коммутатора, лруппа информационных выходов которого соединена с группой инфармацианнь(х входов регистра приема информации, группа выхадс(3 которого соединена с группой информационных входов буферного усилителя 1<хадных данных, управляющий вхо)1 катарога саеди)лен с синхровходом тр(l! гера ответа и с четвертым выходам дешифратара управляющих сигнала Р I (Я ть!Й II!P стОЙ )311ха3(I I ката РОГО сосдинс ны соответственна с управля20

19

1368883 ющим входом буферного усилителя готовности и синхровходом регистра выдачи информации, выход генератора синхроимпульсон соединен со счетным входом счетчика каналов, группа вы5 ходов дешифратора разрешений соединена с вторыми входами элементов И группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены две группы эле— ментов ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ, два элемен— та ИЛИ, четвертый элемент И, причем первые входы элементов ИСКПЮЧАЮШЕЕ

ИЛИ первой группы и выходы элемен- 15 тов И группы образуют группы входов и выходов устройства для подключения к шине готовности многопроцессорной вычислительной системы, при этом вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первой группы соединены с группой выходов регистра запросов и с первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ И. 1И второй группы, вторые в ходы которых соединены с группой информационных входов регистра запросов, вход чтения/записи которого соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, rруппа входов которого соединена с выходами элементов

ИСКДОЧАЮЩЕЕ ИЛИ второй группы, группа информационных входов буферного усилителя готовности соединена с выходами элементов ИСКЛЮЧА10ШЕЕ ИЛИ первой группы и с группой входов третьего элемента ИЛИ, вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и с шестым выходом дешифратора управляющих сигналов, выход третьего элемента ИЛИ соединен с синхровходом триггера установки.

1368883

1368883 ц и

Ю

У и

P е.5

Составитель Л. Пестмал

Редактор С.Патрушева Техред И.Попович Корректор Н.Король

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 998

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