Устройство для сопряжения эвм с внешними устройствами

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис пользовано для построения унифицированных устройств сопряжения, например ЭВМ с различными объектами. Целью изобретения является повышение производительности устройства. С этой целью в устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, первый элемент И, первый счетчик, дешифратор синхроимпульсов, первый триггер, элемент задержки, три группы элементов коммутации, регистр адреса, два дешифратора адреса, два блока памяти, группу мультиплексоров, выходной регистр , группу счетчиков, регистр приема и регистр выдачи, введены группа регистров сдвига, второй триггер, второй элемент И, второй счетчик и злемент НЕ.. 2 ил. со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 4 С 06 13/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21} 4151870/24-24 (22) 25.11,86 (46} 15.05.88. Бюл. 11 18 (721 О,В.Кудрявцев (53} 681,32(088 ° 8} (.56} Авторское свидетельство СССР

11 842772, кл. G 06 F 13/10 1979.

Авторское свидетельство СССР

11 1072036, кл. G 06 F 13/10, 1982.

Авторское свидетельство СССР

11 1278869, кл. G 06 7 13/10, 1986., (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ

С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис пользовано для построения унифициро„„ЗО„ I147 ванных устройств сопряжения, например ЭВМ с различными объектами.

Целью изобретения является повышение производительности устройства. С этой целью в устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, первый элемент И, первый счетчик, дешифратор синхроимпульсов, первый триггер, элемент задержки, три группы элементов коммутации, регистр адреса, два дешиюратора адреса, два блока памяти, группу мультиплексоров, выходной регистр, группу счетчиков, регистр приема и регистр выдачи, введены группа регистров сдвига, второй триггер, второй элемент И, второй счетчик и элемент HE.. 2 ил.

1396147

Изобретение относится к вычисликегельной технике и может быть исполь1 зовано для построения унифициронанньгх устройств сопряжения„ например, ЗВМ с различными объектами.

Целью изобретения является повышение производительности устройства.

На фиг.l приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временные диаграммы его рабо, ты.

Устройство для сопряжения содержи г генератор 1 тактовых импульсов, эле-мент И ?, первый счетчик 3, дешифратор 4 сиихроимпульсов, первый триггер

5, элемент 6 задержки, вьгход 7 признака готовности, вход " сброса, вход 9 признака начала р.=.боты, элементы l0,...,1О „ и 11,„,.„,111 коммутации20 гперной и второй групп, регистр 12 адреса, первый дешифратор 13 адреса„ ггервый блок 14 памяти, мультиплексоры 15..., ., 15 < группы, вьгходной ре " гистр 16, элементы 17,,,...,1 „ „ ком-25 мутации третьей. группы, нторой дешиф"ратор 18 адреса, второй блок 19 памяти, счетчики 20,„...,20„, группы, регистр 21 приема, регистр 22 выдачи„ шины 23 „...,23г„ группы выходон сос"тояния внешних устройств„ второй счетчик 24, шины 25,,...„25 -, группы

Входов управления внешними устройстВами„ шину 26 управления режимом ЭВМ, Шину 27 управления записью ЭВМ, шины

28,...,,28 ц группы информационных выходов ЭВМ, шины 29.. ..,29„ группы

lIнформационньгх нходон внешних уст ройств, шины 30,....,30 группы информационных выходов ннешнйх устройств, 40 тиньг 31,,...,31 группы инАормационньгх вьгхоцон за, IIIIIII. 37, ...,,37. группы командных входов внешних уст" ройств, регистры 33,, „.,33 „ сдвига группы, второй триггер 34, второй элемент И 35 и элемент HE 36.

Устройство работает следующим об:разом.

Элементы 10, 11 и 17 переключают"я сигналом с входа 26, а блок 14 памяти н занисимости оT значения это о сигнала работает s режиме записи информации или считынания. Перед на™ чалом работы устройства необходимо записать в блок 14 памяти информацию об алгоритме работы устройства и циклограмме обмена сопрягаемых устройств, а н блок 19 памяти — констан ты для управления счетчиками 20 н процессе работы. Для этого на входы

26 и 9 подаются сигналы "О", вследствие чего устройство устанавливается в режим записи, а прохождение импульсов от генератора 1 через элемент

И 2 на входы счетчика 3, регистров

33 и триггера 34 запрещено. Элементы

l0, 11 и 17 коммутации коммутируют соответственно выходы счетчика 74 и регистра 17 адреса. Сигнал с входа 8 приводит триггеры 5 и 34, счетчики

3 и 74 и регистр 16 н исходное положение, Затем на входе 27 устанавливается сигнал разрешения записи, а на входах 8 и 9 — сигналы "1". При этом импульсы с генератора 1 через элемент И 2 поступают на вход счетчика

3, с выхода которого на вход дешифратора 4 в параллельном коде передается число подсчитанных импульсов.

В результате с выхода дешифратора 4 на вход регистра 12 поступает импульс, по которому в него записывается адрес с выхода счетчика 24. Поскольку счетчик 24 был предварительно обнулен, первый адрес будет нулевым. Адрес дешифруется дешифраторами 13 и 18 и в блоках 14 и 19 памяти выбирается ячейка, и которую необходимо записать информацию с входа 28 устройства. Счетчик 3 продолжает считать и сигнал с дешифратора 4 устанавливает триггер 5 н единичное состояние. При этом на блоки 14 и 19 памяти подается сигнал обращения и информация с входа 7.8 записывается в них по заданному адресу. Затем сигнал с дешифратора 4 устанавливает триггер 5 в исходное состояние, чем запрещает обращение к блокам памяти и по выходу (шине) 7 сигнализирует ЭВМ о необходимости выставить новую информацию на вход 28. Одновременно этот сигнал прибавляет единицу к содержимому счетчика 24 и через элемент

6 задержки устанавлинает счетчик 3 в исходное состояние. Далее процесс многократно повторяется до тех пор, пока в блоки 14 и 19 памяти не будут записаны все константы, необходимые для управления счетчиками 20. Затем снимается сигнал разрешения записи с входа 27, позволяя осуществлять запись только в блок 14 памяти. После этого описаннъгй процесс повторяется сиона, при этом в блок 14 памяти записывается информация об алгоритме работы устройства и циклограмме обме!

396!4 на сопрягаемых устройств (внутри такта). Ранее записанная в блок 14 памяти информация стирается. Введение в структуру счетчика ?4 позволяет упростить записи информации в блоки памяти и исключить входы задания адреса от

3ВМ. По окончании записи в блок 14 памяти на вход ?6 подается сигнал

"1", разрешающий считывание из блока

14 памяти, а элементы 10, 11 и 17 ком" мутации коммутируют при этом соответственно выходы мультиплексоров 15 группы и соответствующие группы выходов регистра 16. Затем подается импульсный сигнал "0" на вход 8, приводящий счетчик 3, триггеры 5 и 34 и регистр 16 в исходное состояние.

Процесс считывания информации из блоков 14 и 19 памяти аналогичен про- 20 цессу записи и управляется генератором 1, счетчиком 3, дешифратором 4 и триггером 5. Адреса считывания из блока 19 памяти определяются сигналами с первого выхода регистра 16. Ар;- 25 реса считывания из блока 14 памяти определяются совокупностью сигналов на входе 23, выходах переносов счетчиков 20 и соответствующих группах выходов регистра 16, Эти сигналы по- 30 ступают на вход регистра 12 через элементы 11 и 1О коммутации соответ- . ственно с выходов регистра 16 и мультиплексоров 15 которые могут комму тировать входы в произвольном порядке. Это достигается независимостью управляющих входов каждого мультиплексора 15 друг от друга. Поэтому при изменении сопрягаемых устройств не потребуется перекоммутации цепей внешних входных сигналов устройства сопряжения на входах 23 мультиплексоров 15.

Выходные сигналы блока 14 памяти, поступающие на вход регистра 16, реа- 45 лизуют выходные функции устройства управления. Они включают в себя адрес константы в блоке 19 памяти, сигналы занесения константы в счетчики 20, сигналы управления режимом и записью 0 информации в регистры 21 приема и 22 выдачи информации, командные сигналы сопрягаемых устройств (шины 32),. сигналы управления мультиплексорами 15 и кода следующего состояния, посту пающего на входы элементов ll коммутации. Вся эта информация заносится. в регистр 16 по сигналу с дешифрато ра 4 ° По этому же сигналу информация с группы выходов блока 14 памяти элносится в группу регистров 3 сдвига. .Пциночний имтт льс, переводящий регистры 3 в режим параллельного ввода информации, *ормнруется триггером 34 и элементом И 35 и равен по длительности одному периоду частоты Г импульсов генератора 1. Информация в регистры 33 заносится по фронту синхросигнала с выхода элемента HF. 36, после чего по спаду синхросигнала регистры 33 переключаются в режим сдвига и информация начинает сдвигаться с частотой f, На фиг,3 приведена временная диаграмма этого процесса.

Разрядность каждого регистра 33 группы равна f/У, где F — частота следования сигналов с дешифратора 4, Величина такта автомата TA = 1/F, следовательно внутри такта на выходах 25 устройства может быть получен любой импульс (или группа импульсов), причем дискретность изменения его (их) местоположения равна периоду частоты

Г генератора 1. Таким образом, может быть организована циклограмма обмена информацией с быстродействующим устройством (например, полупроводниковым чу и др,) эа один-два такта работы устройства. ЛЛя более медленнодействувщих устройств (например, внешние ЧУ) циклограмма может быть организована с помощьв задания соответствующих временных интервалов на блоках 19 памяти констант в счетчики

20. Дискретность установки циклограмм при этом (через шины 32) составит

1/F, так как счетчики 20 считают с частотой F, Точность установки временной циклограммы на выходах 25 можно увеличивать, повышая частоту f и увеличивая разрядность регистров

33, оставляя при этом частоту F неизменной.

Обмен информацией между сопрягаемыми устройствами производится через регистры 21 и 22 приема и выдачи.

Одно из устройств (например 3BN) выдает информацию с выходов 28 на регистр 22, отМуда она поступает в другое устройство (например, внешнее

ЗУ) через выходы 29. Обратная передача информации может осуществляться с входов 30 на регистр 2! и далее на выходы 31 устройства. Регистры ?1 и

22 могут по команде с регистра 16 переключаться в режим сдвига информации и производить перепаковку данных в!

396147 различные форматы. Кроме того, их можно использовать в качестве буферной памяти для выравнивания скоростей обмена инАорматтией между устройствами 5 с различным быстродействием.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для сопряжения ЭВМ с внешними устройствами, содержащее гене" ратор тактовых импульсов, первый эле мент И, первый. счетчик, дешифратор синхроимпульсов, пер:вый триггер, элемент задержки, три группы элементов коммутации, регистр адреса, два дешифратора адреса, два блока памяти, группу мультиплексоров, выходной ре гистр, группу счетчиков, регистр приема и регистр выдачи, причем первый gg и второй входы и .выход первого эле мента И соединены соответственно с выходом генератора тактовых импуль" сов, входом устройства для подключения к выходу начала работы ЭВМ и 2 тактовым входом первого счетчика, первый и второй входы сброса и выход которого подключены соответственно к выходу элемента задержки, входу ycãройства для подключения к выходу зада Эо ния начальных условий ЭВМ и входу деIlfHApBTopR. синхроимпульсов, установочньтй вход, счетный вход и вход сброса первого триггера соединены соответст" венно с первым и вторым выходами де35 шифратора синхроимпульсов и входом устройства дпя подключения к выходу задания начальных условий ЭВМ, вход элемента задержки подключен к второму выхоцу Дешифратора синхроимпульсов и 4О является входом устройства для подключения к выходу готовности ЭВМ, выхо", ды элементов коммутации первой и второй группы соединены соответственно с первым и Вторым информационными входами регистра адреса, синхровход которого подключен к третьему выходу дешифратора. синхроимнульсов, вход и выход первого дешифратора адреса соединены соответственно с выходом ре"гистра адреса и адресным входом первого блока памяти„ информационньпт вход, вход сброса и синхровход выход-" ного регистра подключены соответст-венно к первому выходу первого блока памяти, входу устройства для потт«ключения к выходу задания начальных условий ЭВМ и четвертому выходу деши*ратора синхроттмпульсов, счетные входы и выходы переноса счетчиков груттпы соединены соответственно с четвертым выходом дешифратора синхроимпульсов и первыми информационными входами мультиплексоров группы, вторые информационные входы которых подключены к входам устройства для подключения к выходам состояния внешних устройств, первые информационные входы элементов коммутации первой группы соединены с выходами мультиплексоров группы, вход записи/чтения первого блока памяти и управляющие входы элементов коммутации первой, второй и третьей групп подключены к входу устройства для подключения к выходу управления режтыом ЭВМ, первые и вторые информационные входы элементов коммутации третьей группы соединен.> соответственно с выходом регистра адреса и первым информационным выходом выходного регистра, вход и выход второго дешифратора адреса подключены соответственно к выходам элементов коммутации .третьей группы и адресному входу второго блока памяти, вход записи!чтения и вход разрешения выборки которого соедиенны соответственно с входом устройства для подключения к выходу управления записью ЭВМ и выходом первого триггера, информационные входы первого, и второго блоков памяти и информационный вход регистра выдачи подключены к вхо" дам устройства для подключения информационных выходов ЭВМ, синхровход, вход управ тения сдвигом и выход регистра выдачи соединены соответственно с первым и вторым признаковыми выходами выходного регистра и выходами устройства для подключения к информационным входам внешних уст- . ройств, входы разрешения счета и информационные входы счетчиков группы подключены соответственно к второму информационному выходу выходного регистра и выходу второго блока памяти, информационньвт вход, синхровход, вход управления сдвигом и выход регистра приема соединены соответственно с входом устройства для подключения к группе информационных выходов внешних устройств, третьим и четвертым признаковыми выходами выходного, регистра и выходом устройства для подключения к группе информационных входов ЭВМ, третий информационный выход выходного регистра является вы1396147 (Due 1 ходом устройства для подключения к командным входам внешних устройств, четвертый и пятый информационные выходы выходного регистра подключены соответственно к управляющим входам мультиплексоров группы и первым информационным входам элементов коммутации второй группы, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно содержит группу регистров сдвига, второй триггер, второй элемент И, второй счетчик и элемент НЕ, при этом информационные входы, синхравходы,. входы управления режимом работы н выходы регистров сдвига группы подключены соответственно к второму выходу первого блока памяти, выходу элемента HF,, выходу второго элемента И и выходам устройства для подключения к выходам внешних устройств, JIppRhN вход второго элемента И соединен с четвертым выходом дешиАратора синхроимпульсов, ин ЬОрнаПИОН. ПФ ВХОД, ВХОП С б ГПСа, гННхровхол и инверсньФ вь.ход яторого т ри г ге ра подключены г оотв е те тв е н но к четвертому выходу деши Ьратора гинхроимпульсов, входу устройства для подключения к выходу задания начальных условий,ЭВИ, выходу первого элемента И и второму входу второго элемента И, вход элемента ИЕ соединен с выходом первого элемента И, вход сброса, тактовый вход и первый и второй информационные выходы второго счетчика подключены соответственно к входу устройства для подключения к выходу задания начальных условий ЭВМ, второму выходу дешифратора синхроимпульсов и вторым информационным входам элементов коммутации первой и второй группы, а третьи и четвертые ин1 формационные входы мультиплексоров группы соединены соответственно с шиной нулевого потенциала и шиной единичного потенциала устройства.

139б147

f»

Г

1

I !

I.) 3

Е:

С сев ю3

1 Ъ

Ф Ъ

Cled 3ф х о а <О

Редактор А.Лежнина аказ 9406/50 тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Q3

Q IIj Ч

+IT

Q T

Q3 Ч

З

С

С

С

Составитель И, Виталиев

Техред М.Дидьк Корректор М.Шарони