Устройство для сопряжения эвм

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных системах и локальных сетях для организации межмашинного обмена. Цель изобретения - повышение производительности межмашинного обмена за счет возможности организации широковещательной и групповой связи. Устройство содержит узел 1 .захвата магистрали, два регистра 2 и 3 сдвига, триггеры 4 и 5, элементы 6, 9 И, элемент 10 ШШ,одновибратор 11, магистральные усилители, счетчик 15, таймер 16, триггеры 17... 20, элементы И и ИЛИ. Устройство осуществляет , кроме обмена данными между двумя ЭВМ, широковещательную и групповую связь. Регистр 2 устройства является передатчиком информации, а регистр 3 - приемником. Таймер 16 задает время, за которое ЭВМ-приемники должны выдать сигналы подтверждения . Если за это время ЭВМ-источник не получит сигналов подтверждения, то может повторить попытку установления связи с ЭВМ-приемниками. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИН

„„SU» 76095 (51) 4 G 06 F 15/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ повой связи. Устройство содержит узел 1 захвата магистрали, два регистра 2 и 3 сдвига, триггеры 4 и 5, элементы 6, 9 И, элемент 10 ИЛИ,одновибратор 11, магистральные усилители, счетчик 15, таймер 16, триггеры 17...

20, элементы И и ИЛИ. Устройство осуществляет, кроме обмена данными меж-. ду двумя ЭВИ, широковещательную и групповую связь. Регистр 2 устройства является передатчиком информации, а регистр 3 — приемникам. Таймер 1б задает время, за которое ЭВИ-приемни ки должны выдать сигналы подтверждения. Если за эхо время ЭВИ-источник не получит сигналов подтверждения, то может повторить попытку установле- Е ния связи с 3BN-приемниками. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4110385/24-24 (22) 20.06.86 (46) 23.02.88. Бюл. Р 7 (72) В.А. Богатырев и Л.С. Иванов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское- свидетельство СССР

Ф 110843 1, кл. G 06 F 13/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

9 1191915, кл. G 06 F 15/16, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных системах и локальных сетях для организации межмашинного обмена. Цель изобретения— повышение производительности 1межмашинного обмена sa счет возможности организации широковещательной и групЮ

CO

СЬ

Ю

CO

1376095

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольэовано в многомашинных системах и локальных сетях для органиэации меж5 машинного взаимодействия.

Цель изобретения — повышение производительности межмашинного обмена за счет возможности организации широковещательной и групповой связи. 10

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 — структурная схема узла захвата магистрали; на фиг. 3 — структурная схема таймера; на фиг. 4 — временные диаграммы 15 устройства °

Устройство (фиг, 1) содержит узел

1 захвата магистрали, два регистра 2 и 3 сдвига,. два триггера 4 и 5, четыре элемента И 6-9, элемент ИЛИ 10, 20 одновнбратор 11, два магистральных усилителя 12 и 13 и группу магистраль ных усилителей 14, счетчик 15, таймер 16 четыре триггера 17-20, два элемента ИЛИ 21 и 22, элемент И 23, 25 магистраль 24, информационный входвыход 25, вход-выход 26 синхронизации, вход-выход 27 занятости устройства, вход 28 требования передачи, вход 29 чтения, вход 30 разрешения 30 прерывания, вход 3 1 записи, вход 32 чтения состояния устройства, вход 33 начальной установки, выход 34 готовности, выход 35 требования приема, выход 36 прерывания. Вход 37 узла 1 захвата магистрали является входом подтверждения. Вход 38 таймера 16 является первым входом запуска. По входу 39 синхронизации в устройство поступают тактовые импульсы, стробирую- 40 щие работу устройства. Сигнал на выходе 40 узла 1 формируется после захвата устройством управления в вычислительной системе. Вход 4 1 таймера 16 является вторым входом запуска. Вход

42 таймера 16 является входом сброса.

Узел 1 захвата магистрали содержит (фиг. 2) счетчик 43, дешифратор 44, триггеры 45 и 46, элемент И 47, элемент НЕ 48, элемент ИЛИ 49, магистральный усилитель 50. Выход счетчика

43 подключен к кодовому входу дешифратора 44, К-й выход которого (для

К-ro устройства) подключен к входу элемента И 47.

Таймер 16 (фиг. 3) содержит эле55 мент ИЛИ 51> счетчик 52. и элемент

И 53. Выход 36 является выходом переноса счетчика 52, вход установки которого подключен к входу 42, а тактовый вход — к выходу элемента И 53.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы производится начальная установка по сигналу на входе 33 устройства, при этом в триггеры 18 и 19 записываются "0", на

D-вход которых постоянно подается низкий уровень.

Перед началом обмена 3ВМ-инициатор передачи данных выставляет требование захвата общей магистрали на вход 28 узла 1 захвата магистрали.

После захвата магистрали на выходах

27 и 40 узла 1 формируется сигнал и на линию занятости выставляется низкий уровень. В исходном состоянии при незанятости общей магистрали на линии 27 имеется высокий уровень.По переднему фронту сигнала на линии 27 (перепад с высокого уровня на низкий) на одновибраторах 11 всех устройств сопряжения, подключенных к линиям

25-27, вырабатывается импульс, производящий обнуление счетчиков 15,триггеров 17 и 4 (через элемент ИЛИ 21) и запись "1" в триггеры 5 и 20.

После выдачи требования захвата магистрали ЭВИ-инициатор обмена через элемент И 8 начинает опрос выхода 40 узла 1 для установления факта захвата магистрали.

После считывания "1" с выхода элемента И 8 ЭВИ-инициатор обмена записывает в регистр 2 адресное слово.

Запись в регистр 2 с магистрали 24 производится при "0"-и состоянии триг гера 18, соответствующем незанятости регистра 2. Сигнал незанятости воспринимается ЭВМ-источником с выхода элемента ИЛИ 10. При записи слова в регистр 2 в триггер 18 заносится "1", что приводит к снятию сигнала готовности регистра 2 с выхода элемента

ИЛИ 10. При "1"-и состоянии триггеров

18 и 20 (для передачи адресного .слова триггер 20 установлен в состояние "1" сигналом с одновибратора 11, выработанного при установлении сигнала занятости на линии 27) в устройстве сопряжения, захватившем магистраль,разблокируется прохождение синхроимпульсов через элемент И 7 на управляющий вход выдачи и сдвига регистра 2. Синхроимпульсы через магистральный усилитель 13 поступают также на линию 26.

Информационные биты через линию 25

1376095 данных из сдвигающего регистра 2 переписываются в регистр 3 всех устройств сопряжения по синхроимпульсам, поступающим от устройства сопряжения— источника на вход выдачи-сдвига реги5 стра 2 в записи-сдвига регистра .3.

Таким образом происходит передача по линии 25 бит за битом адресного слова из регистра 2 устройства сопряжения источника в регистры 3 всех устройств сопряжения.

В К-м разряде адресного слова находится "1" при адресации К-й машины.

При установлении связи с одной 15 машиной (К-й) в адресном слове находится одна "1" в К-м разряде. При установлении связи с N ЭВМ в адресном слове содержится М "1" . При широковещательной связи во всех разрядах,кро- 20 ме соответствующего ЭВМ, источнику данных записываются "1".

При передаче последнего бита адресного слова по сигналу переноса счетчика 15 происходит: запись "0" в триггеры 20 и 18; формирование импульса на выходе элемента И 6 при наличии

"1" в К-м разряде для К-го устройства сопряжения адресного слова, принятого

B perHcTp 3; 3aIIHcI 0" e TpHrrep 5. 0

ЗО

По сигналу с выхода элемента И 6 в адресуемом устройстве сопряжения происходит запись "1" в триггеры 4, :17 и 19.

При "1"-м состоянии триггера 19 к соответствующей ЭВМ с выхода 35 выда- 35 ется требование приема. При "1"-м состоянии триггера 4 через элемент ИЛИ

22 и усилитель 12 устанавливается сигнал низкого уровня. Сигнал на.линию 25 выдается от всех адресуемых устройств сопряжения, например по принципу монтажного ИЛИ, H BocIIpHHH мается как сигнал отсутствия .канала связи с адресуемыми машинами. Особенность широковещательной и групповой

45 связи состоит в необходимости реализации межмашинного обмена только после установления канала связи со всеми адресуемыми машинами.

После приема требования межмашинного обмена каждая адресуемая ЭВМ об.нуляет триггер 19. После подготовки к межмашинному обмену адресуемая ЭВМ обнуляет триггер 4 своего устройства сопряжения, считывая через усилители 5

14 по магистрали 24 содержимое регистра 3 ° Считывание с регистра 3 разрешено при "1"-м состоянии триггера

4, установленном после записи в регистр 3 последнего бита передаваемого слова, а сигнал готовности информации в регистре 3 снимается с выхода элемента ИЛИ 10. После обнуления триггера 4 K-ro устройства сопряжения снимается сигнал неготовности установления канала связи от

К-го ЭВМ на линии 25. Суммарный сигнал "Не готовность" . с линии 25 снимается только, когда к обмену готовы все адресуемые ЭВМ которые снимают с линии 25 свой сигнал не готовности, обнуляя триггер 4. По заднему положительному фронту сигнала на линии 25 в триггерах 20 всех устройств сопряжения устанавливается единичное состояние. Для этого линия 25 подключена к С-входу триггера 20, на

D-вход которого в момент поступления сигнала перепада с низкого на высокий уровень линии 25 подается "1" с инверсного выхода триггера 18, обнуленного после передачи последнего бита адресного слова, сигналом переноса со счетчика 15 °

ЭВМ-инициатор обмена после передачи адресного слова и все адресуемые машины после подготовки к приему данных для идентификации установления канала связи со всеми адресуемыми машинами опрашивают триггер 20 своего устрейства сопряжения через элемент

И 9. После считывания "1" с выхода элемента И 9 ЭВМ-источник начинает передачу слов данных, а адресуемые

ЭВМ (приемники) их прием.

Для передачи данных ЭВМ-источник при 0-м состоянии триггера 18, обнуленного после передачи последнего бита адресного или ранее передаваемого слова данных, и соответственно сигнале готовности с выхода 34 элемента ИЛИ 10 записывает очерепное передаваемое слово в регистр 2 с магистрали 24. По сигналу записи слова в регистр 2 но входу 31 происходит также запись " 1" в триггер 18, т.е. снятие готовности с выхода элемента ИЛИ 10 в устройстве сопряжения, захватившем магистраль, и разI .блокировка прохождения синхроимпульсов через элемент И 7. При передаче первого слова данных в триггере

20 записана "1" после передачи сигнала установления канала связи со всеми ЭВМ, при передаче последующих слов прохождение синхроимпульсов че5 1376095 рез элемент И 7 разблокируется каждый раз после получения подтверждения о приеме адресуемыми ЭВМ ранее переданного слова. Синхроимпульсы с выхода

5 элемента И 7 поступают на вход выдачи — регистра 2, устройства сопряжения — источника на линию 26, и на входы приема-сдвига регистров 3 всех устройств сопряжения. Таким образом, 0 осуществляется последовательная бит за битом передача очередного слова из регистра 2 через линию 25 в регистры 3 всех устройств сопряжения.При передаче через линию 25 последнего бита слова на выходах переноса счетчиков 15 всех устройств сопряжения формируется импульс, по которому происходит обнуление триггера 18 и установка единичного состояния тригге- 20 ра 4 адресуемых ЭВМ, в триггерах 17 которых записаны " 1", При записи " 1" в триггер 4 адресуемая ЭВМ получает информацию о готовности в регистре 3 очередного слова. При " 1" состоянии 25 триггера 4 через элемент ИЛИ 22 и магистральный усилитель 12 на линию

25 выдается низкий уровень, а в исходном состоянии после передачи очередного слова на линии 25 был высо- 30 кий уровень, т,е. устанавливается сигнал не готовности адресуемой ЭВИ к приему последующего слова. При считывании по внутренней магистрали 24 содержимого регистра 3 по сигналу с входа 29 в триггер 4 заносится "0" и от соответствующего устройства сопряжения снимается сигнал не готовности к приему следующего слова. Суммарный сигнал не готовности,т.е. низкий уровень от адресуемых устройств сопряжения снимается только после считывания содержимого регистров 3 всеми адресуемыми машинами. По фронту на линии 25 с низкого уровня на

45 высокий в триггер 20 записывается

"1". ЭВМ-источник после обнуления триггера 18 при завершении передачи предыдущего слова заносит в регистр

2 очередное слово. Передача этого слова через линию 25 начинается после получения сигнала готовности адресуемых устройств сопряжения к приему с линии 25, т.е. после занесения "1" в триггер 20; выход которого связан с входом элемента И 7 ° Передача слова из регистра 2 в регистр 3 через линию 25 происходит при разблокировке прохождения синхроимпульсов через элемент И 7 как это было рассмотрено.

После передачи последнего слова пакета ЭВМ-источник освобождает общую магистраль подачей сигнала на вход

33. Освобождение общей магистрали сопровождается установкой высокого уровня на линии 27. После установки высокого уровня на линии 27 магистраль может быть захвачена для межмашинного обмена другими ЭВМ.

Работа таймера 16 (фиг.3) основана на том, что каждый раз после передачи адресного или информационного слова через линию 25 при обнулении по сигналу переноса со счетчика 15 триггера 20 после передачи последнего бита слова в адресуемом устройстве сопряжения и в устройстве источнике данных происходит раэблокировка прохождения синхросигналов 39 через элемент И 53 на тактовый вход счетчика

52. Остановка работы счетчика 52 и его обнуление производится по сигналу с входа 42, вырабатываемого при установке триггера 20 в "1". В триггеры 20 "1" заносится после получения сигнала подтверждения готовности от всех адресуемых ЭВМ. Если за за данное время, определяемое коэффициентом пересчета счетчика 52, не устанавливается в "1" вход 42, то по сигналу переноса счетчика 52 прерывается работа 3ВМ-источника и ЭВМ-приемников данных и происходит освобождение общей магистрали устройством-источником по сигналу 36, поступающего в узел 1 захвата магистрали. 3BN-источник может повторять попытку установления связи с ЭВМ-приемниками.Многократная попытка, не приводящая к установлению канала связи, может идентифицироваться как информация о возможных неисправностях системы.

Освобождение общей магистрали по таймеру позволяет повысить пропускную способность общей магистрали,так как при прерываниях одной из адресуемых ЭВИ на выполнение задач более приоритетных, чем межмашинный обмен, блокировки общей магистрали не происходит, и она может предоставляться для обмена между другими машинами.

Использование последовательного канала обмена уменьшает число линий связи в вычислительной системе,приводит к упрощению комплексирования и повышению надежности системы.

l3 76095

Формула изобретения

1. Устройство для сопряжения ЭВИ, содержащее три триггера, счетчик,три

5 элемента И, два магистральных усилителя, элемент ИЛИ, регистр сдвига, информационный вход первого регистра сдвига соединен с первым информационным входом-выходом устройства, выход первого регистра сдвига соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен через первый магистральный усилитель с вторым информационным входом-выходом устрой15 ства, вход записи информации устройства соединен с входом записи первого регистра сдвига и входом установки первого триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первым

20 входом первого элемента И и информационным входом второго триггера соответственно, выход первого элемента И соединен с входом управления сдвигом первого регистра сдвига и через второй магистральный усилитель. с входомвыходом синхронизации устройства, вход чтения состояния устройства соединен с первым входом второго и третьего элементов И, выходы второго и третьего элементов И соединены с первым

30 информационным входом-выходом устройства, прямой выход второго триггера соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, выход переноса счетчика соединен с входами 35 сброса первого и второго триггеров и входом стробирования третьего триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности межмашинного обмена информацией за счет возможности организации широковещательной и групповой связи, в него дополнительно введены два элемента ИЛИ, два элемента И, таймер, узел захвата магистрали, три триггера, второй регистр сдвига, одновибратор, группа магистральных усилителей, причем вход начальной установки устройства соединен с первым входом начальной установки узла захвата магистрали и входами стробирования первого и четвертого триггеров, выход которого является выходом требования приема устройства, вход сброса четвертого триггера является входом раз- 55 решения прерывания устройства, входвыход занятости устройства соединен с входом запуска одновибратора,выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, с входами сброса счетчика и пятого триггера, с входами установки второго и шестого триггеров и с входом подтверждения узла захвата магистрали, вход требования обмена устройства соединен с первым входом запуска узла захвата магистрали, первый выход узла захвата магистрали соединен с третьим входом первого элемента И, с первым входом четвертого элемента И, с вторым входом второго элемента И и первым входом запуска таймера, выход таймера является выходом прерывания устройства и соединен с вторым входом начальной установки узла захвата магистрали, второй выход которого соединен с входом-выходом занятости устройства, четвертый вход первого элемента И является входом синхронизации устройства, инверсный выход первого триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является выходом готовности устройства, инверсный выход .третьего триггера соединен с вторыми входами первого и третьго элементов ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом сброса третьего триггера, прямой выход пятого триггера соединен с информационным входом третьего триггера и вторым входом запуска таймера, выход пятого элемента P. соединен с входами установки с третьего по пятый триггеров, выход переноса счетчика соединен с первым входом пятого элемента И и входом сброса шестого триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом пятого элемента H,âõîäвыход синхронизации устройства соединен со счетным входом счетчика и входом стробирования второго регистра сдвига, второй информационный входвыход устройства соединен с информационным входом второго регистра сдвига и входом стробирования второго триггера, инверсный выход которого соединен с третьим входом запуска таймера, вход сброса которого соединен с прямым выходом второго триггера, первые входы магистральных усилителей группы соединены с разрядами выхода второго регистра сдвига, выход

К-го разряда которого соединен с тре- тьим входом пятого элемента И, где

1376095

К вЂ” номер ЭВМ в вычислительной системе, К 1,...,М, а М вЂ” общее количество ЭВМ в вычислительной системе, выходы магистральных усилителей груп- 5 пы соединены с первым информационным входом-выходом устройства, вход чтения устройства соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и управляющими входами магистральных усилителей 10 группы, вход синхронизации узла захвата магистрали соединен с входом синхронизации устройства.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а- 1 ю щ е е с я тем, что узел захвата магистрали содержит элемент ИЛИ, два триггера, счетчик, элемент И, элемент

НЕ, дешифратор, магистральный усилитель, первый и второй входы элемента

ИЛИ соединены,с первым и вторым входами начальной установки узла соответственно, выход элемента ИЛИ соединен с входом сброса первого и входом установки второго триггеров, вход запуска узла соединен с входом установки первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с входом сброса второго триггера, прямой выход которого является первым выходом узла и соединен с вхопом магистрального усилителя, выход которого является вторым выходом устройства и соединен с вторым элементом И, вход синхронизации узла соединен с счетным входом счетчика и через элемент

НЕ с третьим входом элемента И, выход счетчика соединен с адресным входом дешифратора, К-й выход которого соединен с четвертым входом элемента И, вход установки счетчика соединен с входом подтверждения узла.

1376095

Нерсес

Составитель В. Бородин

Редактор С. Патрушева ТехредА.Кравчук

Корректор,М. Шароши

Заказ 789/48 Тираж 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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