Устройство для сопряжения цвм с абонентами

 

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам для сопряжения и может быть использовано в системах управления и передачи информации. Целью изобретения является повьшение пропускной способности устройства. Устройство принимает от абонентов системы заявки на обслуживание, ставит их в очередь и организует передачу принятой информации в ЦВМ в соответствии с приоритетом абонента. 3 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИК (gg 4 G 06 F 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4 t 00202/24-24 (22) 04.08.86 (46) 15.06.88. Бюл. К 22 (71) Пермский политехнический институт. (72) Е.Л.Кон, И.Н.Матушкин, А.Э.Мангасаров и А.А.Южаков (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 489100, кл. G 06 F 3/00, 1975.

Авторское свидетельство. СССР Р 643861, кл. G 06 F 13/26, 1979.

„„SU„„1403070 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЦВМ

С АБОНЕНТАМИ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники., в частности к устройствам для сопряжения и может быть использовано в системах управления и передачи информации. Целью изобретения является повышение пропускной способности устройства. Устройство принимает от абонентов системы заявки на обслуживание, ставит их в очередь и организует передачу при- . нятой информации в ЦВМ в соответствии с приоритетом абонента, 3 ил.

1403070

Изобретение относится к области вычислительной техники, н частности к устройствам для сопряжения, и может быть использовано в системах управления и передачи информации.

Целью изобретения является повышение пропускной способности устройства.

На фиг„l и 2 представлена блоксхема устройства; на фиг.3 — алгоритм работы устройства.

На фиг,l и 2 изображены блок 1 управления шина данных 2, шина адреса

3, шина управления 4, первый оперативный запоминающий блок 5, постоянный запоминающий блок 6, первый таймер 7, ЦВМ 8, первый триггер 9, Второй оперативный заломинающий блок 10, первый регистр 11, счетчик 12, абонент 13, второй триггер 14, первый мультиплексор 15, первый элемент ИЛИ

16, первый 17, (и-1)-й 18 и и-й 19 блоки приоритета группы, каждый из которых содержит пятый 20, первый 21, второй 22 мультиплексоры, счетчик

23, регистр 24 адреса, регистр 25 приоритета, элемент 26 И, шестой 27, третий 28, четвертый 29 мультиплексоры; на фиг.l и 2 такжепредставлены второй дешифратор 30, четвертый регистр 31, нторой таймер 32, второй элемент ИЛИ 33, пятый регистр 34, второй регистр 35, третий регистр

36, первый дешифратор 37, второй мультиплексор 38, Блок 1 управления может быть выполнен на БИС серии К580.

Рассмотрим по укрупненной блоксхеме алгоритма, изображенной на фиг.3, работу устройства.

Работу устройства целесообразно разделить на ряд режимов.

Первый — режим начаямиой установки устройства (блок 1, виг.3). Блок

1 управления по программе, записанной в постоянном запоминающем блоке

6, используя шины управления 4, адреса 3 и данных 2, сбрасывает в исходное (нулевое) состояние первый таймер 7„ первый триггер 9, первый регистр ll второй триггер 14, второй таймер 32, второй, третий и пятый регистры 35, 36 и 34. Затем блок

1 управления блокирует входы прерывания, т.е. запрещаются прерывания

ЦВИ 8 по первому входу, от абонентов

13 по второму входу, от второго элемента ИЛИ 33 по третьему входу, и

40 формирует начальное состояние очереди: используя шины управления 4, адреса 3 и данных 2, заносит во второй разряд четвертого регистра 31 "1", что означает выполнение операции

"Сдвиг очереди вправо"; затем последовательно, начиная с первого блока

l7 приоритета, задает управляющие сигналы на выходах второго дешифратора 30; в результате происходит последовательная запись в счетчик 23, регистры адреса 24 и приоритета 25 кодовых комбинаций 11...1, 00...0, 00...0, что обеспечивается соответствующим подключением пятого мультиплексора 20, первого 21 и второго

22 мультиплексоров блока 17 приоритета.

Данное заполнение счетчика 23 и регистров адреса 24 и приоритета 25 блоков приоритета соответствует пустой очереди; сбрасывается внутренний

К-разрядный регистр блока 1 управления 1: регистр индикации свободных и занятых зон в оперативном запоминающем блоке 10, назовем этот регистр

RGK.

В результате выполнения данных инструкций устройство подготовлено к работе. Блок 1 управления деблокиру-. ет входы прерывания и запускает первый таймер 7.

Второй режим — прием сообщения от абонентов 13 и постановка его н очередь.

Абонент 13 подготавливается к выдаче сообщения (блок 10, фиг.3), для чего: выдает первое сообщение (адрес и информацию) на вход блока 10; выдает значение приоритета и допустимого времени ожидания на входы мультиплексоров 15 и 38; выставляет заявку

1, на линию прерывания в блок 1 управ45 ления; переходит н цикл ожидания готонности блока 1 управления через триггер 14.

Приняв запрос на прерывание, блок

1 управления осуществляет следующие операции (блок 11, фиг.3): запрещает прерывания от ЦВМ 8 и элемента ИЛИ

33; заносит в регистр 11 адрес выб раиной зоны в блок 10, для чего ищет первый бит RGK равный "О", устананливает его в "1" пб номеру этого бита формирует адрес выбранной зоны в блоке 10.

Непосредственная установка призМаков сообщения н очередь происходит

1403070 следующим образом (блоки 12-15, фиг.3): блок 1 управления вьдает

"готовность" абоненту 14., для чего устанавливает в "1" триггер 14 по шинам данных 2, адреса 3 и управления 4; абонент 13, восприняв "готовность", начинает вырабатывать сигналы записи (СЗ), передний фронт которых зависит информацию в блок !О, а по заднему фронту добавляется "!" в счетчик адреса зоны 12 (т.е. задается новый адрес ячейки в зоне памяти блоку 10), по заднему фронту

СЗ также изменяется информация на выходе источника 13; количество СЗ равно (строго) объему зоны (количеству состояний счетчика 12), таким образом, после последнего СЗ счетчик 12 вновь адресует первую ячейку выбранной зоны памяти блока 10; после вьдачи готовности абоненту 13 блок 1 управления через дешифратор 37 и мультиплексоры 15 и 38 считывает значение приоритета и допустимого времени ожидания обслуживания поступающего сообщения и записывает их соответственно в регистры 36 и 34, в регистр 35 блок управления помещает адрес зоны памяти блока 10, в которую записано сообщение; блок 1 управления приступает к постановке сообщения в очередь; 1) начиная справа сравнивает пришедший приоритет с приоритетом, хранящимся в регистре

25 блоков приоритета 17 — 19, что осуществляется подключением регистра

25 через мультиплексор 29 к шине данных 2 с помощью управляющих сигналов дешифратора 37; 2) находит блок в очереди с приоритетом на единицу меньше пришедшего; 3) начиная слева всю информацию в блоках приоритета (до найденной в п.2), сдвигает влево: в регистр 32 заносится "1" на первый выход, управляющие сигналы с дешифратора 30 последовательно, начиная слева, поступают во все блоки до найденного, в результате этого информация из последующего блока (регистры 24, 25, счетчик 23) через мультиплексоры

20 — 22 записывается в предыдущий;

4) в найденный в п.2 блок заносятся признаки принимаемого сообщения: записывается в регистр 31 "1", на третий выход (режим запись), подают строб записи в найденный блок приоритета через дешифратор 30, в результате чего информация из регистров 34—

36 через мультиплексоры 20 — 22 поступает в счетчик 23 и регистры 24

25; 5) если в п.2 найден блок прио11 11 ритета с приоритетом, равным нулю

>r то п.3 не выполняется, а сразу реализуется п.4; корректировка интенсивности поступающих сообщений; блок 1 управления определяет число N, а за10 тем заносит его в таймер 32. Число

N вычисляется в блоке 1 управления следующим образом: ! К о = = — (15 где К вЂ” некоторый подстроечный коэффициент;

Ъ вЂ” интенсивность входного потока заявок абонентов, причем

Т; где M — текущее значение числ" поступивших заявок от момента последнего сброса подпрограммы вычисления Ъ

Т; — текущее время из первого таймера.

На выходе таймера 32 начинают вы30 рабатываться импульсы, которые поступают через элементы И 26 на вычитающие входы счетчиков 23, элементы

И 26 открыты только в том случае, если в данном блоке приоритета хранитЗ5 ся приоритет, отличный от нуля, т.е. блок занят некоторым сообщением (Ъвычисляется после прихода очередной заявки; подпрограмма вычисления сбрасывается в тот момент, когда пере40 полнится таймер 7, при этом в системе сохранится текущее значение равное предьдущему вычисленному значению); блок 1 управления переходит к ожиданию приема сообщения, по

45 окончанию передачи абонент 13 снимает запрос на прерывание блока 1 управления, после чего последний снимает сигнал "Готовность" для чего заносит "0" в триггер 14 и разрешает б0 прерывания от ЦВМ 8 и ИЛИ 33.

На этом режим постановки заявки в очередь на обслуживание заканчивается.

Третий режим — вьдача сообщения, стоящего на первом месте очереди в

ЦВМ 8 (блоки 6-8, фиг.3): 1) UBM 8 вьдает запрос на линию прерывания блока 1 управления и переходит к ожи-.

1403О7О

На этом режим выдачи сообщения, Стоящего на первом месте очереди в .ЦВМ 8 заканчивается.

Четвертый режим — уплотнение очереди после окончания допустимого времени ожидания начала обслуживания одной из заявок, находящейся в очереди (блоки 3, 4, фиг.3), Пусть окончилось время ожидания начала обслуживания одной из заявок, при этом код в соответствующем счетчике 23 стал равен "нулю", через схему ИЛИ 33 возникает запрос на прерывание блока 1 управления.

50 данию сигнала "Готовность" от триггера 9; 2) блок 1 управления выдает сообщение в ЦВМ 8, для чего: маскирует прерывания абонента 13 и эле5

Мент ИЛИ 33, через мультиплексор 28 (управляющий сигнал от дешифратора

37) считывает на шину данных 2 адрес оны памяти блока 10 из регистра 24 сообщения, стоящего на первом месте 10 очереди, записывает этот адрес в рег истр 11, выдает "Готовность" в ЦВМ для чего заносит "1 в триггер 9;

3) ЦВМ по приему сигнала "Готовность" с существляет ввод информации: выдает 15 сигнал чтения (СЧ) в блок 10 и счет ик 12, по переднему фронту считывается слово из блока 10 памяти, по заднему фронту записывается "1" на ауммирующий вход счетчика 12, тем са- 20 м осуществляется выбор следующей чейки зоны, после последнего СЧ (их

Число равно объему зоны) ЦВМ 8 снимает сигнал запроса на прерывание; 4) о время выдачи информации в ЦВМ 8 ,лок 1 управления осуществляет пряь ой сдвиг очереди (на единицу впраalo), для чего: в регистр 31 записывается "1" на второй выход, начиная 1права (с .первого места очереди) по- 30

Цает управляющие сигналы через дешифратор 30 в блоки 19, 18,...,17 (в реультате чего информация из предыдуего блока — счетчика 23, регистры 4, 25, через мультиплексоры 20 — 22 З5 записывается в последующий блок— ! четчик 23, регистры 24, 25), сбраывает в PGK бит, соответствующий ðåñó, записанному в регистр 11; 5) в!о съему запроса на прерывания от !О

QBN 8 блок 1 управления снимает сигнал "Готовность", для чего записывает "О", в триггер 9 и разрешает прерывания абонента 13 и элемента ИЛИ 33.

Если прерывания не блокированы, то блок 1 управления осуществляет следующее: 1) запрещает прерывания от ЦВМ 8 абонента 13 и элемента ИЛИ

33; 2) начиная справа подключает через мультиплексор 27 (управляющие сигналы дешифратора 37) счетчики 23 к шине данных 2; 3) находит первое нулевое слово счетчика 23; 4) продвигает очередь вправо: в регистр 31 заносит код "1" по второму выходу, через дешифратор 30 подает управляющие сигналы на мультиплексоры 20—

21, начиная с найденного места до последнего в очереди (в результате этого происходит уплотнение очереди);

5) через мультиплексор 28 блок 1 управления считывает значение адреса зоны памяти блока 10, где хранится информация, срок хранения которой истек, и сбрасывает соответствующий бит в RGK; 6) разрешает прерывания от элемента ИЛИ 33; если прерывание от элемента ИЛИ 33 присутствует вновь (т. е. окончилось время допустимого ожидания начала обслуживания у нескольких заявок), то блок 1 управления повторяет п.п. 1 — 5 данного режима, если прерывание от элемента ИЛИ 33 отсутствует, то блок 1 управления разрешает прерывания от ЦВМ 8 и абонента 13.

На этом режим продвижения очереди, связанный с превышением времени допустимого ожидания начала обслуживания, оканчивается, Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для сопряжения ЦВМ с абонентами, содержащее блок управления, информационный вход-выход, управляющий и адресный выходы которого подключены через шину данных, шину управления и шину адреса устройства соответственно к входу-выходу данных, к входам управления и адреса первого оперативного запоминающего блока, второй оперативный запоминающий блок, постоянный запоминающий блок, первый, второй триггеры, первый счетчик, с первого по четвертый регистры, первый мультиплексор, первый, второй дешифраторы, первый элемент ИЛИ и группу блоков приоритета, причем входы адреса управления и выход данных постоянного запоминающего блока соединены соответственно с шинами адреса, 14ОЗО О управления и данных устройства, информационные входы, входы синхронизации и нулевые входы первого, второго триггеров соединены соответственно

5 с шинами данных, адреса и управления устройства, выход первого триггера соединен с выходом устройства для подключения входа готовности ЦВМ, первый, второй входы прерывания блока управления являются входами устройства для подключения выходов прерывания ЦВМ и абонентов соответственно, информационный выход, вход чтения, первый, второй информационные 15 входы, вход записи и адресный вход второго оперативного запоминающего блока соединены соответственно с выходом устройства для подключения информационного входа ЦВМ, с входом 2п устройства для подключения выхода считывания ЦВМ, с выходом первого регистра, с входами устройства для подключения выходов записи и данных абонентов и с выходом счетчика, вхо- 25 ды синхронизации, выборки и информационный вход первого регистра соединены соответственно с шинами управления, адреса и данных устройства, первый, второй входы и выход пер- 30 вого элемента ИЛИ соединены соответственно с входами устройства для подключения выходов чтения ЦВМ и записи абонентов и со, счетным входом счетчика, выход второго триггера соединен с входом готовности абонентов, информационный, управляющий входы и выход первого мультиплексора соединены соответственно с входом устройства для подключения выхода приоритета 4р абонентов, с (и+1)-м выходом первого дешифратора и с шиной данных устройства, первый, второй входы первого дешифратора соединены соответственно с шинами управления и адреса устройства, входы синхронизации, выборки и информационные входы второго, третьего, четвертого регистров соединены соответственно с шинами управления, адреса и данных устройства, первый, второй входы второго дешифратора соединены соответственно с шинами управления и адреса устройства, первый, второй, третий входы i-го блока приоритета (i=1, n-l, заявок в очереди) подключены соответственно к первому, второму, третьему выходам четвертого регистра, первый, второй входы n-ro блока приоритета соединены с вторым, третьим выходами четвертого регистра, четвер- тый, пятый входы 1.-го блока приоритета (I=I п — 1) соединены соответственно с первым, вторым выходами (i+I)-го блока приоритета, шестой, седьмой входы i ro блока приоритета (1=2, п-1) и третий, четвертый входы и-го блока приоритета соединены соответственно с первым, вторым выходами (i-1)-ro блока приоритета, шестой, седьмой входы i-го блока приоритета подключены к шине нулевого потенциала устройства, восьмой, девятый входы i-го блока приоритета (i = 1, и-1) и пятый, шестой входы п-го блока приоритета соединены соответственно с выходами третьего, второго регистров, десятый вход i-ro блока приоритета (i=1,n-l) и седьмой вход n-ro блока приоритета соединены соответственно с i-м (i=1,n) выходом второго дешифратора, одиннадцатый, двенадцатый входы i-ro (i=l и-l) блока приоритета и восьмой, девятый входы и-го блока приоритета соединены соответственно с первым, вторым выходами i é (i=1,n) группы выходов первого дешифратора, третий, четвертый выходы i-го блока приоритета (i=l,n) соединены с шиной данных устройства, причем каждый блок приоритета содержит с первого по четвертый мультиплексоры, регистр адреса и регистр приоритета, причем в i-м блоке приоритета (i 1, n-!) с первого по пятый информационные и управляющий входы первого мультиплексора соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, восьмым и шестым входами блока, с первого по пятый информационные и управляющий входы второго мультиплексора соединены соответственно с первым, вторым, третьим, девятым и седьмым входами блока, выходы первого, второго мультиплексоров соединены с информационными входами соответственно регистра адреса и регистра приоритета, входы синхронизации которых соединены с десятым входом блока, информационные входы третьего, четвертого .мультиплексоров соединены соответственно с выходами регистра адреса и регистра приоритета, одинннадцатый, двенадцатый входы блока соединены с управляющими входами соответственно третьего, четвертого мультиплексоров, выходы

1403070 регистра адреса И регистра приоритета подключены соответственно к первому, второму выходам блока, выходы третьего, четвертого мультиплексоров соединены с третьим, четвертым выходами блока, причем в и-м блоке приоритета с первого I!o третий информационный и управляющий входы первого мультиплексора соединены соответственно с первым, вторым, пятым и третьим входами блока, с первого по третий информационные и управляющий вхо ды второго мультиплексора соединены

, соответственно с первым, вторым, 15

; шестым и четвертым входами блока, выходы первого, второго мультиплексо, ров соединены с информационными вхо, дами соответственно регистра адреса, и регистра приоритета, входы синхрони-20 эации которых соединены с седьмым вхо(, дом блока, информационный вход третьего мультиплексора соединен с выхо, дом регистра адреса и с первым выхо дом блока, информационный вход чет,вертого мультиплексора соединен с выходом регистра приоритета и с вторым ( выходом блока, восьмой, девятый входы блока соединены с управляющими входами соответственно третьего, чет" 30 вертого мультиплексоров, выходы третьего, четвертого мультиплексоров соединены с третьим, четвертым выходами блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства, в него введены второй элемент ИЛИ, первый, второй таймеры, пятый регистр и второй мультиплексор, а в каждый блок приоритета введены пятый и шестой 4р мультиплексоры, счетчик и элемент И, причем входы синхронизации, выборки и информационный вход первого, второго таймеров и пятого регистра подключены соответственно к шинам управ- 45 ления, адреса и данных устройства, выход первого таймера подключен к шине данных устройства, первый, второй входы и выходы второго мультиплексора соединены соответственно с 5р входом устройства для подключения выхода задания допустимого времени ожидания, с (n+1)-м выходом первого дешифратора и с шиной данных устройства, причем тринадцатый, четырнадцатый, пятнаццатый входы i-ro блока приоритета (i=1,п-l) соединены соответственно с первым, вторым, третьим выходами четвертого регистра, десятый, одиннадцатый входы и-го блока приоритета соединены соответственно с вторым, третьим выходами четвертого регистра, шестнадцатый вход i-го блока приоритета (i= 1, п-1) соединен с пятым выходом (+1)-го блока приоритета, семнадцатый вход i-го блока приоритета (i=2, п-1) соединен с пятым выходом (i-1)-го блока приоритета, двенадцатый вход п-ro блока приоритета соединен с пятым выходом (и-1)-ro блока приоритета, семнадцатый вход первого блока приоритета подключен к шине единичного потенциала устройства, восемнадцатый вход

i-го блока приоритета (i=1, п-1) и тринадцатый вход и-го блока приоритета соединены с выходом пятого регистра, девятнадцатый вход i-го (i=1, n-I) блока приоритета и четырнадцатый вход n-ro блока приоритета соединены с выходом второго таймера, двадцатый вход 1.-ro блока приоритета (i=1 и-1) и пятнадцатый вход n-ro блока приоритета соединены с третьим выходом i-й (i = 1, n) группы выходов первого дешифратора шестой выход i-ro (i=1 п) блока приоритета соецинен с i-м входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с. третьим входом прерывания блока управления, седьмой выход i-го (i=1,n) блока приоритета соединен с шиной данных устройства, причем в i-м (i=

=l,п-l) блоке приоритета с тринадцатого по двадцатый входы блока соеди- нены соответственно с первым, вторым, третьим информационными, первым, вторым управляющими и четвертым информационным входами пятого мультиплексора, с первым. входом элемента И и с управ- } ляющим входом шестого мультиплексора, в и-м блоке приоритета с десятого по пятнадцатый входы блока соединены соответственно с первым, вторым информационными, управляющим и третьим информационным входами пятого мультиплексора, с первым входом элемента И и с управляющим входом шестого мультиплексора, в i-м блоке приоритета (i=1,n) первый, второй выходы счетчика и выход шестого мультиплексора являются пятым, шестым и седьмым выходами блока соответственно, счетный, информационный и управляющий входы счетчика соединены соответственно с седьмым входом блока, с выходом пятого мультиплексора и с выходом элеменll 14ОЗОЮ 12 та И, второй вход элемента И соеди- мультиплексора соединен с первым вынен с вторым выходом регистРа приори- ходом счетчика, тета, инФормационный вход шестого

ША5 ш32

1 - (> 3

1403070

Составитель С.Бурухин

Редактор О.Спесивых Техред M Äèäüæ

Корректор М.Максимишинед

Заказ 2862/41 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