Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с общей магистралью

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 1411765

А1 (51)4 С 06 F 13/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ьР

СЬ

Сл

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г,21) 4)86156/24-24 (22) 26,01,87 (46) 23,07.88. Бюл. У 27 (72) В.А. Богатырев (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1100614, кл. G 06 Р 3/04, 1982, Авторское свидетельство СССР

Ф 1242974, кл. G 06 F 13/24, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С ОБШЕЙ МАГИСТРАЛЬЮ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах с общей магистралью. Цель иэобретения— уменьшение объема оборудования за счет сокращения числа линий общей магистрали. Устройство содержит М каналов, каждый из которых содержит узел 1 захвата магистрали, узел 2 освобождения магистрали, регистр 3, дешифратор 4, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, счетчик ll элемент ИЛИ 12, первый

13 и второй 14 элементы И, группу элементов развязки, группу элементов

И и коммутатор. Сущность изобретения состоит в том, что сокращение числа линий общей магистрали достигается за счет использования одной линии для передачи сигналов подтверждения захвата и освобождения магистрали и сигналов идентификации передачи данных по общей информационной магистрали при реализации асинхронного обмена. 3 ил.

1411765

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольэовано в вычислительных системах с общей магистралью.

Цель изобретения — повышение надежности и уменьшение объема оборудования за счет сокращения числа линий общей магистрали.

На фиг, 1 представлена структур- 10 ная схема устройства, на фиг. 2 схема узла захвата магистрали; на фиг, 3 — схема узла освобождения магистрали.

Устройство содержит узлы захвата 15

1 и освобождения 2 магистрали, регистр 3, дешифратор 4, триггеры 5-10, счетчик 11, элемент ИЛИ 12, элементы

И 13 и 14, группу 15 элементов развязки, общую магистраль 16 сигнала 20 сопровождения, выход 17 признака аварийного освобождения магистрали, выход 18 признака готовности информации для передачи, группу 19 элементов И, коммутатор 20, общую линию 21, 25 информационную общую магистраль 22„ информационный вход 23, вход 24 признака наличия запроса, первый 25 и второй 26 синхровходы, вход 27 управления чтением, вход 28 опроса, выход 30

29 подтверждения захвата магистрали, выход 30 подтверждения roтовности приема, первый вход 31 и первый 32 и второй 33 выходы узла захвата магистрали,второй вход 34 узла захвата ма 3-, гистрали, третий 35, второй 36 и первый 39 входы и первый 37 и второй 38 выходы узла освобождения магистрали и информационный выход 40.

Узел 1 захвата магистрали (фиг.21 О содержит регистр 41, счетчик 42,. элемент И 43 и триггер 44.

Узел 2 освобождения магистрали (фиг.3) содержит счетчик 46 и триггер 47. 45

Устройство работает следующим образом.

Запрос на захват магистрали абонент (3BN ) выставляет на вход 24 ("1" ), под вая сигнал на вход 25.

При этом в триггер 5 записывается

"1". При занятости общей магистрали в триггере 7 записана " 1" и процесс арбитража запросов абонентов на зах-. ват общей магистрали блокируется, При этом сигналом с выхода триггера

7, подаваемым на вход установки счетчика 42, во всех каналах счетчики 42 устанавливаются по содержимому регистров 41 соответствующих каналов.

Коды, записываемые в регистры 41 всех каналов, отличны друг от друга.

При сигнале установки на входе 34 счетный режим счетчиков 42 блокируется. При освобождении общей магисттс юи рали в триггер 7 з аписыв ае тся О и начинается децентрализованная про цедура арбитража запро со в абонентов (3BN ) на захват общей магистрали, так как при снятии сигнала установки с входа 3 4 счетный режим счетчиков

4 2 разблокируется, При процедуре арбитража сигналы пер ено са сче тчико в

4 2 формируются для. разных каналов в разные момен ты времени (в разные т акты арбитража ), ч ем исключается одновременный захват общей магистрали не скольки и абонентами .

При формировании сигнала переноса счетчиком 42 К-го устройства, если

К-й абонент не требует захвата магистрали (в триггере 5 К-ro кан ала

"0" ), то, т ак как на Й -вход триг г ера 44 подается сигн ал ус тано вки с

tl IP выхода триггера 5, записи 1 в триг-гер 4 не происходит. Если при формировании сигнала переноса счетчиком

42 К-го канала в триггере 5 записана

"1" (К-й абонент требует захвата магистрали ), то в триггер 44 К-го канала записывается "1" и через элемент И 43 сигнал переноса счетчика передается на липко 21 через элемент

ИЛИ 12.

При записи "1" в триггер 44 на выход 33 узла 1 выдается сигнал предо-ставления общей магистрали К-му або=. ненту. По этому сигналу, выдаваемому на,сигнальный выход 29,, производится прерывание К-й 3BN. По сигналу переноса счетчика 42 через общую гпнппо

21 во всех каналах„подключенных к общей магистрали, производится запись "1" в триггер 7, таким образом фиксируется захват общей магистрали и дальнейшая процедура арбитража прекращается, так как при единичном состоянии триггера / на вход 34 узла

1 подается сигнал блокировки счетного режима счетчика 42.

В результате описанной процедуры арбитража общая магистраль предоставляется только одному абоненту. Полу-" чив сигнал подтверждения с выхода

29, К-й абонент начинает процедуру передачи пакета через общую магнстраль о

141176

Для этого он в качестве первого слова передаваемого пакета выставляет адрес ЭВМ-приемника на вход 23, сопровождая его сигналом на входе 26.

По сигналу на входе 26 в канале-источнике данных (канале, захватившем магистраль ) в триггер 6 заносится "0".

С выхода группы 1з элементов развязки адресное слово через общую магист-10 раль 22 заносится в регистры 3 всех каналов. По сигналу сопровождения данных, воспринимаемому всеми каналами, в триггеры 9 заносятся "1", кроме того, по заднему фронту сигнала 15 сопровождения в триггеры 10 записываются "1". Предварительно при незанятости общей магистрали, когда в триггере 7 находился "0", триггер 10 также устанавливался в нулевое сос — 20 тояние, так как выход триггера 7 подключен к R -входу триггера 10. Таким образом, при передаче первого (адресного ) слова после освобождения магистрали (после захвата магистрали) на выходе триггера 10 происходит перепад уровня,и, так как выход триггера 10 подключен к С-входу триггера 8, то по этому перепаду уровня (фронту) происходит фиксация адресуемого канала, К 30 моменту формирования фронта сигнала на С-входе триггера 8 адресное слово успевает записаться в регистр 3 и дешифрируется дешифратором 4 адреса, Сигнал на выходе дешифратора 4, подключенном к D -входу триггера 8, к моменту перепада уровня на С-входе формируется только в одном адресуемом канале.

При дальнейшей передаче через линию общей магистрали до ее освобождения перепадов на выходе триггера 10 не формируется и переадресации 3ВМприемника не происходит.

При записи "1" в триггер 8 на сигнальном выходе 30 формируется сигнал, вызывающий прерывание адресуемой ЭВМ. После подготовки адресуемой ЭВМ к приему данных с общей магистрали она производит считывание содержимого регистра 3, подавая сигнал на вход 27, при этом содержимое регистра 3 через группу 19 элементов

И выдается на магистраль ЭВМ-приемника через выход 40. Сигнал с. входа

27 выдается на линию 21, сигнал с входа 27 выдается через элементы И

13 и ИЛИ 12. По сигналу с входа 27 производится также становка в О триггера 9 Сигнал с линии 21 производит установку в "1" триггера 6. 3BYi-передатчик данных после передачи адресно -o слова начинает опрос состояния триггера 6 через коммутатор 20. подавая сигнал на вход 28, После считывания единичного состояния триггера 6 ЗВМ-передатчик начинает передачу следующих слов пакета, Единичное состояние триггера 6 воспринимается как сигнал подтверждения приема ЗВМ-приемником переданного через магистраль слова. При передаче каждого слова по сигналу на входе 26 в триггер 6 заносится "0", при считывании переданного сЛова 3ВМ-приемником после подачи ею сигнала на вход 27 в триггер 6 канала-источника заносится "1"„ воспринимаемая как сигнал подтверждения. 3BN-приемник после приема очередного слова начинает через коммутатор 20 опрос триггера 9 до его установки в единичное состояние, Установка триггера 9 в единичное состояние происходит по заднему фронту сигнала сопровождения слова и воспринимается адресуемой ЗВМ как сигнал приема очередного слова в регистр 3, При считывании этого слова с регистра 3 по сигналу с входа ?7 триггер 9 устанавливается в

"0", а через линию 21 передается сигнал подтверждения устанавливающий триггер 6, ка ала-источника в единичное состояние, Для освобождения общей магистрали захвативший ее абонент выставляет 0" на вход 24 и сигнал сопровождения на вход 25, в результате чего в триггер 5 записывается "0", При этом в триггер 44 автоматически записывается "0" и снимается сигнал Захват магистрали", с выхода 29. При переброске триггера 5 с единичного состояния в нулевое па перепаду уровня в триггер 47 узла 2 освобождения магис-.ðàëè (фиг,3, записывается (С-вход триггера 47 подключен к выходу триггера 5,. При единичном состоянии триггера 47 с выхода 37 узла 2 через элемент ИЛИ 12 на линию

21 выставляется ".=гнал "Освобождение магистрали, При сигнале на линии 21 во всех каналах с выхода 35 счетчика 46 снимается сигнал установки и счетчик 46 переходит в счетный

5 14117 режим. Увеличение содержимого счетчикон 46 происходит при поступлении каждого синхросигнала с входа 39.

При поступлении числа импульсов с входа 39, заданного при установке счетчика 46, на его выходе переноса формируется сигнал, поступающий на ( ньгход 38 узла 2. По сигналу переноса счетчика 46 производится запись "0" 10 в триггер 47 и снятие сигнала "Осво| бождение магистрали с линии 21.

t1

Установка счетчиков 46 производится так, чтобы сигнал переноса счетчика

46 возникал при длительности сигнала 15 на линии 21, превосходящей длительность сигналон подтверждения (длительность сигналов подтверждения равна длительности сигнала чтения с входа 27, при необходимости сигнал с 20 входа 27 может выдаваться на линию

21 через формирователь длительности— ,одновибратор ). По сигналу переноса на выходе 38 счетчика 46 во всех каналах производится запись "О" в триг- 25

rep 7(нулевое состояние триггеров 7 соответствует незанятости общей магистрали ), при этом узлы 1 переходят

1 в режим арбитража запросов абонентов .на захват общей магистрали. 30

Счетчик 11 предназначен для повышения помехоустойчивости и повьппения пропускной способности общей магистрали. Устанонка счетчиков Il производится при каждом сигнале на линии

2I(установка счетчиков 46 производится при отсутствии сигналон на линии

21). Если за время, определяемое при установке счетчика 11, сигнала подтверждения по линии 21 не передается, 10 то, так как на счетный вход счетчика !

1 подаются синхросигяалы с входа 39 на выходе переноса счетчика 11 формируется сигнал, передаваемый через элемент И 14 на Р -вход триггера 5, в результате чего н триггер 5 записывается "011, в триггер 44 также записывается О и общая магистраль осво.бождается. При переброске триггера 5 из единичноrо состояния в нулевое узел 2 вырабатывает сигнал "Освобождение Магистрали, передаваемый через линию 21 .всем каналам, В результате этого триггеры 7 всех каналов устанавливаются н состояние Магистраль свободна11. По сигналу с выхода элемента И 14 возможно прерывание машины-источника данных, захватившей общую магистраль,.

65 6

При включении все каналы производят запись "О" в триггеры 5, затем . одна из машин заносит в триггер 5 "I" после чего триггер 5 обнуляется {по сигналу с входов 24 и 25 или автоматически со счетчика 11, если после захната магистрали не было передачи), при переходе триггера 5 из единичного состояния в нулевое узел 2 формирует сигнал "Освобождение магистрали", передаваемый через линию 21 всем каналам и вызывающий установку триггеров 7 н исходное состояние. По сигналу "Освобождение магистрали" нсе каналы устанавливаются в исходное остояние.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с общей магистралью, содержащее М каналов (где

М вЂ” число абонентов, подключенных к магистрали ), каждый из которых содержит узел захвата магистрали, дешифратор адреса, с первого по четвертый триггеры, элемент ИЛИ,, первый элемент

И, группу элементов развязки, причем вход запроса канала, янляющийся входом канала устройства для подключения к первому входу активного состояния вычислительной машины, и первый синхровход канала, являющийся входом канала устройства для подключения к первому тактовому выходу машины, соединены соответственно с информационньпч и с синхровходом первого тригге111 ра выход которого соединен с первым входом узла захвата магистрали, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ,. информационные входы канала, являющиеся входами канала устройства для подключения к выходам данных вычислительной машины, и второй синхронход канала, являющийся входом канала устройства для подключения к вьгходу записи вычислительной машины, соединены с входами элементов развязки группы, выход второго триггера соединен с перным входом первого элемента. И, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения объема оборудования за счет сокращения числа линий магистрали, каждый канал устройства дополнительно соцержит пятый и шестой триггеры, коммутатор, узел освобождения магистрали, счетчик, регистр, второй элемент И, группу элементов И, пер1411765

50

55 вые входы которых соединены с выходами регистра и с входами дешифратора сброса, выход которого соединен с информационным входом второго триггера, синхровход которого соединен с выходом третьего триггера, вход установки в "0" которого соединен с инверсным выходом четвертого и с входом установки в."0" второго триггеров, прямой выход четвертого триггера соединен с вторым входом узла захвата магистрали, второй выход которого соединен с выходом подтверждения. захвата. магистрали канала, являющимся выходом канала устройства для подключения к первому входу прерывания вычислительной машины, и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом переноса счетчика, счетный вход которого соединен с первым входом узла освобождения магистрали и с третьим синхровходом канала, являющимся входом запроса канала устройства для подключения к первому тактовому выходу вычислительной машины, выход второго элемента И соединен с выходом подтверждения аварийного освобождения магистрали канала, являющимся выходом канала устройства для подключения к второму входу прерываний вычислительной машины, и с входом установки в "0" первого триггера, выход которого соединен с вторым входом узла освобождения магистрали, третий вход которого соединен с выходами элементов

ИЛИ всех каналов, объединенных по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ с входом установки в "0" шестого и четвертого триггеров всех каналов и с входом установки в "0" счетчика всех каналов, в каждом канале первый и второй выходы узла освобождения магистрали соединены с вторым входом элемента

ИЛИ и с входом установки в "0" четвертого триггера соответственно, третий вход элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И, вход чтения информации из канала, являющийся входом канала устройства для подключения к выходу чтения вычислительной машины, соединен с вторыми входами группы элементов И, с входом установки в "0" пятого триггера и с вторым входом первого элемента

И, выходы К (К вЂ” число битов в передаваемом слове) элементов развязки групп всех каналов устройства объединены между собой через схему

M0HTNKH0E ИЛИ и соединены с информационными входами К-х разрядов регистра, выходы (K+!-ro элемента развязки групп всех каналов объединены через схему"МОНТАЖНОЕ ИЛИ и соединены с синхровходами пятого и третьего триггеров всех каналов, выходы пятого и шестого триггеров соединены с первым и вторым информационными входами коммутатора, управляющий вход и вьтход которого соединены соответственно с входом опроса канала, являющимся входом канала устройства для подключения к второму выходу активного состояния вычислительной машины, и с выходом признака готовности информации для передачи канала, являющимся входом канала устройства для подключения к старшему разряду входа данных вычислительной машины, выходы элементов И группы соединены с информационными выходами канала, являющимися выходами канала устройства для подключения к младшим разрядам входа данных вычислительной машины, информационные входы третьего, четвертого и пятого триггеров соединены с шиной логической единицы канала, выход второго триггера соединен с выходом готовности приема информации канала, являющимся выходом канала устройства для подключения к третьему входу прерывания вычислительной машины, четвертый синхровход канала, являющийся входом канала устройства для подключения к второму тактовому выходу вычислительной машины, соединен с синхровходом захвата магистрали, причем узел захвата магистрали содержит регистр, счетчик, триггер и элемент И, выход которого соединен с первым выходом узла захвата магистрали, второй выход которого соединен с выходом триггера, синхровход которого соединен с выходом переноса счетчика и с первым входом элемента И; второй вход которого соединен с входом установки в

"0" триггера и первым входом узла захвата магистрали, второй вход-.которого соединен с входом управления записью счетчика, информационный вход которого соединен с выходом регистра, синхровход узла захвата магистрали соединен с входом прибавления единицы счетчика, информационный вход

Составитель А. Афанасьев

Редактор П. Гереши . Техред М.Дидык Корректор Л. Патай

Заказ 3663/45 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.. Ужгород, ул. Проектная, 4 триггера соединен с входом уровня логической единицы устройства, а узел освобождения магистрали содержит триггер и счетчик, счетный вход которого соединен с первым входом узла освобождения магистрали, второй ! вход которого соединен с синхровходом триггера, выход которого соеди- нен с первым выходом узла освобожде1 (11765 lO ния магистрали, второй вьгход которого соединен с входом установки в "0" триггера и с выходом переноса счетчика, вход установки в "0" которого соединен с третьим входом узла освобождения магистрали, шина логической единицы устройства соединена с информационным входом триггера.