Устройство для сопряжения двух магистралей

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 06 F 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPHTHA (21) 4129407/24-24 (22) 30.09.86 (46) 23.06,88. Бюл. N 23 (71) Киевский завод электронных вычислительных и управляющих машин

Киевского производственного объединения "Электронмаш" им. В.И.Ленина (72) Г.В.Ткаченко, Г.А.Абрамович, А.M.Êðèâîâÿç и Е.Е.Байбус (53) 681.325(088.8) (56) Схема передачи данных блока расширения CM 1800.0105.3.622 031 ТО.

Заявка Японии N 57-58688, кл. G 06 F 3/00, 1981.

„„SU„„1405065 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ДВУХ

МАГИСТРАЛЕЙ (Ь7) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных устройствах для передачи данных в двух направлениях.

Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения двустороннего асинхронного обмена информацией. Устройство .содержит два передатчика, два приемника и два триггера. 4 ил.

1405065

Изобретение относится к вычисли тельной технике И может быть использовано в различных устройствах для передачи„данных в двух направлениях.

Цель изобретения — расширение области применения за счет обеспечения двустороннего асинхронного обмена информацией.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 — временные диаграммы работы устройства; на фиг.4 — пример использования устройства в составе вычислительной системы. 15

Устройство содержит первый триггер 1 с информационным 2 и синхронизирующим 3 входами, входом 4 установки и выходом 5, второй триггер 6 с информационным 7 и синхронизирующим 8 входами, входом 9 установки и выходом 10, второй передатчик 11 с входом 12 и выходом 13, первый передатчик 14 с входом 15 и выходом 16, второй приемник 17 с входами 18.1 и

18.2 и выходом 19, первый приемник

20 с входами 21.1 и 21.2 и выходом

22, синхронизирующий вход 23 устройства и установочные входы 24 и 25 устройства, входы-выходы 26 и 27 устройства.

Устройство работает следующим образом.

При работе в сихронном режиме сигнал, поданный на вход 24 устройства, обеспечивает установку триггера 1 в

35 нулевое состояние. При этом блокируется работа передатчика 14, и устройство обеспечивает только передачу информации с информационного входа- л выхода 27 на информационный вход-выход 26. Так, при появлении сигнала на входе-выходе 27 на выходе приемника 20 появляется сигнал единичного уровня, Этот сигнал подается на инфор-, 5 мационный вход 7 триггера 6. На син" хронизирующий вход 23 устройства необходимо подать синхросигналы постоянной частоты от любого источника системы. Эти синхросигналы никак не связываются с передаваемыми устройства50 ми данными, т.е. совершенно асинхронны по отношению к ним. По следующему фронту синхросигнала на входе 23 уст— ройства триггер 6 устанавливается в единичное состояние, обеспечивая через передатчик 11 выдачу сигнала на вход-выход 26 устройства. При подаче постоянного сигнала на вход 25 устройства, снятии его с входа 24 постоянно в нулевом состоянии находится уже триггер 6. Совершенно аналогично устройство обеспечивает уже передачу информации только с входавыхода 26 на вход-выход 27.

Входы 24 и 25 могут быть подключены, например, соответственно к прямо-. му и инверсному выходам некоторого программно управляемого триггера.

Тогда при установке этого триггера по командам процессора в единичное или нулевое состояние устройство настраивается жестко на передачу информации только в одном выбранном направлении.

Т.е., настройка устройства на передачу в определенном направлении происходит синхронно с работой определенной программы процессора. Аналогично устройство работает при постоянно закоммутированных на входы 24 и 25 несовпадающих сигналах.

При работе в асинхрон*ом режиме невозможно связать передаваемые данные с сигналами на входах 24 и 25. В этом случае на последние необходимо подать сигнал общего сброса системы.

Тогда при включении устройства или любом приведении его в исходное состояние на входы 24 и 25 подается кратковременный импульс,, устанавли-. вающий триггеры 1 и 6 в нулевое состояние, после чего импульс снимается, разрешая переключение триггеров. В исходном состоянии передатчики 11 и

14 заблокированы, приемники 17 и 20 открыты для приема информации с входов-выходов 26 и 27. Если. первым появляется сигнал, например, иа входе-выходе 26, на информационном входе

2 .триггера 1 появляется единичный уровень, и по ближайшему фронту сии- . хросигнала на входе 23 триггер 1 устанавливается в единичное состояние. Передатчик 14 обеспечивает сигнал на входе-выходе 27 схемы. В то же время на выходе приемника 20 поддерживается уровень логического "0", поступающий на информационный вход 7 триггера 6.: Последний остается в нулевом состоянии, блокируя работу пе". редатчика 11. Аналогично устройство обеспечивает передачу информации с, входа-выхода 27 на вход-выход 26, если сигнал на входе-выходе 27 появляется раньше.

Достоинством устройства является возможность применения его в систе!

405065 мах, в которых необходимо обеспечить асинхронную, т.е. независимую от работы процессора, двунаправленную пе-. редачу данных, Если входы 24 и 25 подключить к шине общего сброса системы, активный уровень сигнала на обоих входах присутствует только при приведении системы в исходное состояние. Тогда и триггеры 1 и 6 устанавливаются в нулевое состояние, после чего разрешается их переключение.

Далее устройство работает в асинхронном режиме аналогично указанному.

Для иллюстрации работы устройства в асинхронном режиме при одновременном появлении сигналов на шинах 26 и.

27 приведена временная диаграмма на фиг.2..

После одновременного появления сигналов на шинах 26 и 27,на выходах приемников 17 и 20 появляются сигналы единичного уровня, По ближайшему фронту сигнала на синхронизирующем входе 23 триггеры 1 и 6 устанавливаются в единичное состояние, при этом сигналы на выходах приемников 17 и

20 переключаются в нулевое состояние.

Теперь по ближайшему фронту сигнала на синхронизирующем входе 23 триггеры 1 и 6 сбрасываются в нулевое состояние. Вновь на выходах приемников

17 и 20 появляются сигналы единичного уровня, и по ближайшему фронту сигнала на синхронизирующем входе

23 триггеры 1 и 6 устанавливаются в единичное состояние. Эти переключения триггеров не сказываются на состоянии сигналов на шинах 26 и 27, так как на этих шинах и так присутствуют сигналы нулевого уровня.

После снятия вначале сигнала, например, на входе 27 (что может произойти в любой момент времени), т.е. переключении его в единичное состояние, иа выходе приемника 20 появляется сигнал нулевого уровня. По ближайшему фронту сигнала на синхронизирующем входе 23 триггер 1 устанавливается в единичное состояние, триггер 6 остается в нулевом, Единичное состояние триггера 1 открывает. передатчик

14 и заставляет его выставлять на шину 27 сигнал нулевого уровня. Это уже сигнал, передаваемый устройством с шины 26 на шину 27. После снятия сигнала на шине 26 появляется нулевой сигнал на выходе приемника 17, триггер 1 сбрасывается в нулевое состояние, закрывает передатчик 14 и на шине 27 также появляется пассивный уровень сигнала, т.е. сигнал единич;ного уровня.

На фиг.3 приведена аналогичная временная диаграмма, но для случая, когда сигнал на шине 27 снимается в момент, когда триггеры 1 и 6 находятся в единичном состоянии, При этом передатчики 14 и 11 открыты и поддерживают на шинах 26 и 27 сигналы нулевого уровня. Снятие источником своего сигнала на шине 27 (показано пунктирной линией) не отражается на состоянии сигнала на шине 27, Поэтому триггеры 1 и 6 вновь сбрасываются в нулевое состояние ° Передатчики 14 и 11 закрываются. Поскольку на шину

27 никакое устройство уже не выдает сигнал, на этой шине появляется сигнал единичного уровня. На выходе приемника 20 остается сигнал нулевого уровня. Далее схема работает согласно

25 диаграмме на фиг.2., Появление сигналов на шинах 26 и

27 в промежутке между двумя .последующими синхросигналами на входе 23 для. устройства равнозначно их одновременЗ0 ному появлению. Работа схемы при этом соответствует диаграммам на фиг.2и.3 °

В известном устройстве имеется один управляющий вход, на который обязательно следует подать какой-либо

35 сигнал, определяющий направление передачи В предлагаемом устройстве, необходимость подачи такого сигнала исключается . Если входы 24 и 25 объединить, фактически схема приобре4О тает только один управляющий вход, на который следует только подать сигнал общего сброса для приведения устройства в исходное состояние, Такие особенности устройства делают возмож ным и эффективным его использование в сложных многопроцессорных системах. (фиг.4) °

Система состоит из множества процессорных модулей: Прц1,...,ПрцМ, 50

ПрцИ+1,...,ПрцК, оперативной памяти

ОЗУ, контроллеров внешних устройств

ВУ1, ВУ, ВУЗ. В системе могут быть и другие модули. Все модули подключе-, ны к единой системной магистрали, включающей сигналы адреса, данных, 55 управления, сигналы запросов прерывания. Прн расширении такой системы возникает необходимость увеличения длины системной магистрали. Для

1405065 умощнения сигналов используются спе циальные устройства расширения магистрали. Для эффективного функционирования системы необходимо обеспечить полную идентичность отрезков системной магистрали с обеих сторон устройства расширения магистрали. Кроме того, желательно обеспечить полную прозрачность этого устройства для 10 программного обеспечения, т.е. для его работы не должно требоваться никаких программных действий.

Устройства могут использоваться в составе устройства расширения ма- t5 гистрали для передачи сигналов запросов прерывания или аналогичных. В системе, состоящей иэ нескольких процессоров, обработка прерываний от внешних устройств может быть как воз- 20 ложена на один процессор, так и рас пределена между отдельными процессорами. Например, прерывание от ВУ1 и

ВУ обрабатывает Прц1, от ВУ g — ПрцК.

В таком случае устройство должно обеспечить передачу сигнала запроса прерывания с шины 27 на шину 26 для передачи запроса от ВУ к Прц1 . В та1 кой конфигурации вполне можно использовать и известное устройство. Одна- 30 ко в случае изменения распределения обработки запросов использование известного устройства становится невозможным. Например, прерывание от ВУ, обрабатывает ПрцК, а от ВУ вЂ” Прц1.

Запросы на прерывание появляются совершенно асинхронно, отследить их, управляя программно направлением пе редачи через устройство, невозможно.

В такой системе может быть использовано предлагаемое устройство.

Управляющие входы 24 и 25 устройства объединены и подключены к шине сброса. системной магистрали. Устройство обеспечивает передачу сигналов 4В запросов прерывания в обоих направлениях должным образом. Например, вре менные диаграммы (фиг,2 и 3) иллюстрируют случай. когда одновременно появляются сигналы запроса на шинах В0

26 (эапрос от ВУ1 к ПрцП) и 27 (запрос от ВУ к Прц!). Вначале Прц1 обслуживает запрос от ВУz после обслуживания ВУ свой запрос снимает, после чего уже устройство передает сигнал с шины 26 на шину 27 (запрос от ВУ к ПрцК). Передатчики 14 и 11 устройства и соответствующие передатчики контроллеров внешних устройств образуют на шине запроса прерывания функцию "Монтажное ИЛИ". В системе (фиг.4) могут передаваться и запросы прерывания между отдельными процессорами (от Прц1 к ПрцМ+1, от ПрцК к

ПрцИ и т.д.).

При изменении мест установки отдельных модулей системы, перераспреде.-. лении обработки прерываний не требуется никакой адаптации программного обеспечения, так как устройство не требует никаких программных действий, Формула из обретения

Устройство для сопряжения двух магистралей, содержащее,цва приемника, два передатчика, причем информационный выход первого передатчика соединен с первым информационным входом первого приемника и является входомвыходом устройства для подключения к первой магистрали, информационный выход второго передатчика соединен с первым информационным входом второго приемника и является входом-выходом устройства для подключения к второй магистрали, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения эа счет обеспечения двустороннего асинхронного обмена инфор" мацией, в него введены два триггера, причем синхровход первого триггера соединен с синхровходом второго триггера и является синхровходом устройства, нулевые входы первого и второго триггеров являются установочньпчи входами устройства, при этом единичный выход первого триггера сбединен с информационным входом первого передатчика и вторым информационным входом первого приемника, информационньй выход которого соединен с информа" ционным входом второго триггера. единичный выход которого соединен с информационным входом второго передатчика и с вторым информационным входом второго приемника, информационный выход которого соединен с информационным входом первого триггера.

Уход 2Z

Уход 26

8хпд 27

Вихпд приеиника 20

Вьаод приемника l7 доход ериггера 1

Выход ериагери д

14050б5

Вход 2З

Вход 26

Вход 27

Выхоо приемника 20

Выход приемника 17

Выход триггера 1

Вьаод вриггера о

УиаЯ

Составитель Л.Пестмал

Техред М.Дидык Корректор Г,Решетник

Редактор И.Горная

Заказ 3107/54 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