Устройство связи в вычислительной системе

 

Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет строи,ть вычислительные системы из функцио-, нальных блокоц, подключенных к общей системной магистрали с синхронной обработкой запросов на управление и общей линией синхронизации. Устройство содержит приемопередатчики адреса , данных,управляющих сигналов, сигнала подтверждения, блоки управления направлением передачи, В устройство с целью расщирения его функциональныхвозможностей за счет возможности подключения к нему активных блоков, работающих в режиме прямого доступа к памяти, введены генератор, синхронизатор, блок захвата-системной магистрали и блок арбитра.6 ил. С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gy) 4 С 06 F 13/36, 13/.16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДА СТВЕННЫй HOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4230698/24-24 (22) 16.03.87 (46) 23.09.88. Бюп. М 35 (71) Киевский завод электронных вычислительных и управляющих машинГоловное предприятие Киевского пропроизводственного объединения "Электронмаш" им. В.И.Ленина (72) А.М.Кривовяз, Г.В.Ткаченко, Е.Е.Байбус, Г.А.Абрамович и В.E.Калатай (53) 681.325(088.8) (56) Mares A.À. Иванов В.В. Интерфейсы вычислительных систем на базе мини- и микроЭВМ. Радио н связь, 1986, с. 143-153.

Блок расширения системы ,CN 1800.0105(3.622.031.TO).

„„SU„„1425700 А1 (54) УСТРОЙСТВО СВЯЗИ В ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет строить вычислительные системы из функцио-, нальных блоков. подключенных к общей системной магистрали с синхронной обработкой запросов на управление и общей линией синхронизации, Устройство содержит приемопередатчики адреса, данных, управляющих сигналов, сигнала подтверждения, блоки управления направлением передачи. В устройство с целью расширения его функциональных возможностей за счет воэможности подключения к нему активных 3 блоков, работающих в-режиме прямого доступа к памяти, введены генератор, %Ф синхронизатор, блок захвата. системной магистрали и блок арбитра.6 нл.

1425700

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении систем, состоящих из отдельных функциональных бло,3 ков, подключенных к общей системной магистрали, Цель изобретения — расширение функ 1иональных воэможностей устройства эа счет возможности подключения к нему активных блоков, На фиг.1 и 2 представлена структурная схема устройства; на фиг,3 структурная схема синхронизатора; на фиг.4 — структурная схема блока за- 15 хвата системной магистрали;на фиг.5— структурная схема первого блока управления направлением передачи; на фиг.6 — структурная схема второго блока управления направлением пере- 20 дачи, Устройство (фиг.1 и 2) содержит

1 первый приемопередатчик 1 адреса с первой группой информационных входов-выходов 1. 1, . управляющим входом 2 с

1.2, второй группой информационных входов-выходов 1.3, второй приемопередатчик 2 адреса с первой группой информационных входов-выходов 2. 1, управляющим входом 2.2, второй груп- пой информационных входов-выходов

2,3, третий приемопередатчик 3 адреса с первой группой информационных входов-выходов 3. 1 управляющим входом

3.2, второй группой информационных ,входов-выходов 3.3, четвертый приемопередатчик 4 адреса с первой группой информационных входов- выходов

4. 1, управляющим входом 4,,2, второй группой информационных входов-выходов 4.3, г.руппу адресных входов-выходов 5 устройства, группу адресных ,линий 6 устройства, блок 7 захвата системной магистрали с первым 7.1,. вторым 7.2, третьим 7.3 входами„,д первым 7.4, BTopblM 7. 5 входами-выходами, четвертым 7.6, пятым 7.7 входами, первым 7. 8, вторым 7. 9, ° третьим

7.10, четвертым 7. il пятым 7.12 выходами, вход 8 сброса устройства, Вход 9 синхронизации уст роистяа р вход 10 разрешения захвата устройс тва, вход-выход 1 1 занятости ус т-. ройства, выход 12 индивидуального запроса устройства, вход-выход 13 общего запроса устройства, синхронизатор 14 с первым 14.1, вторым

14.2, третьим 14.3, четвертвым 14,4. пятым 14. 5 входами, первым 14.6, втa--. рым 14. 7, третьим l4.8, четвертым

14,9, пятым 14.10„шестым 14.11 выходами, генератор 15, блок 16 арбитра с группой запросных входов 16 1.1 16.1.п (n †максимальн количество функпиональнык блоков, подключаемых к устройству и способных управлять системной магистралью) и группой разрешающих выходов 16.2.1-16.2,п, разрешающим входом 16.3 и первым выходом 16.4, линию 17 занятости устройства, линию 18 общего запроса устройства, линию 19 сброса устройства, линию 20 синхронизации устройства, линии 21.1-21.п индивидуальных запросов устройства, линии 22.1—

22.п разрешения захвата устройства, первый приемопередатчик 23 данных с первой группок информационных вхо дов-выходов 23.1, управляющим входом

23.2, второй группой информационных входов-выходов 23 .3, второй приемопередатчик 24 данных с первой группой информационных входов-выходов

24.1, управляющим входом 24.2, второй группой информационных входоввыходов 24,3, третий приемопередатчикик 25 данных с первой группой информационных входов-выходов =25. 1, управляющим входом 25.2, второй группой информационных входов-выходов 25.3, четвертый приемопередатчик 26 данных с первой группой информационных входов-выходов 26.1, управляющим входом

26.?, второй группой информационных входов-выходов 26,3, группу ьходов-выходов 27 данных устройства, группу линий 28 данных устройства, первый блок 29 управления направлением передачи с -ервым 29.1, вторым

29 . 2, третьим 29.3 входами, первым

29.4, вторым 29,5, третьим 29.6, четвертым 29.7 выходами, группой управляющих входов 29.8,1-29.8.m (m -определяетсяя количеством управляющих сигналов), второй блок 30 управления направлением передачи с первым

30, l „;. 30,,2; третьим 30.3 входами, первым 30,4, вторым 30.5, третьим 30.6, четвертым 30,7 выходами, группок управляющих входов 30.8.1.

30,8 „m, первый приемопередатчик 31 управляющих сигналов с первой группой информационных входов-выходов

31, 1. 1--31. 1.m, первым управпяюпим 31. 2 и вторым управляющим 31,3 входами, второй группой информационньх входов-выходов 31.4 .„1-31,4,m,. второй

14257 приемопередатчик 32 управляющих сигналов с первой группой информационных входов-выходов 32.1.1-32,1.m управляющим входом 32.2 и второй группой информационных входов-выходов 32.3.1-32.3.m, третий приемопередатчик 33 управляющих сигналов с первой группой информационных входов-выходов 33.1.1-33.1.m, управ- 10 ляющим входом 33.2, второй группой информационных входов-выходов 33,3,1—

33.3.m, четвертый приемопередатчик

34 управляющих сигналов с первой группой информационных входов-выходов 34.1.1-34.1.m первым управляющим 34,3 и вторым управляющим 34.2 входами, второй группой информационных входов †выход 34.4.1-34.4.m группу управляющих входов-выходов 2р

35.1-35.тп устройства, группу линий ,36 ° 1,-36.m управляющих сигналов устройства, первый приемопередат- с чик 37 сигнала подтверждения с первым входом — выходом 37.1, первым 25

37.2 и вторым 37.3 управляющими входами, вторым входом-выходом 37.4, второй приемопередатчик 38 сигнала подтверждения с первым входом-выхо— дом 38. 1, управляющим входом 38,2, 30 вторым входом-выходом 38.3, третий приемопередатчик 39 сигнала подтверждения с первым входом-выходом 39.1, управляющим входом 39.2, вторым входом-выходом 39 ° 3, четвертый приемопе редатчик 40 сигнала подтверждения с первым входом-выходом 40,1, первым

40.3 и вторым 40.2 управляющим входами, вторым входом-выходом 40.4, вход-выход 4 1 подтверждающего сигнала 4 устройства, линию 42 подтверждающего сигнала устройства.

Синхронизатор 14 (йиг.Ç) содержит первый 43, второй 44, третий 45, четвертый 46, пятый 47, шестой 48 инверторы, элемент ИЛИ-НЕ 49, первый

50, второй 51, третий 52, четвертый

53 D-триггеры.

Блок 7 захвата системной магистрали (фиг.4) содержит элемент ЗИ-НЕ

54, первый 55, второй 56, третий 57 элементы 2И-HE первый 58 и второй

59 П-триггеры, первый 60, второй 61, третий 62 и четвертый 63 инверторы.

Схема первого блока 29 управлеS5 ния направлением передачи (фиг. 5) содержит первый 64, второй 65 и третий 66 элементы HJIH-HE, первый

67 и второй 68 инверторы, эле00

4 мент ЗИ-HE 69, элемент 70 сложения по модулю .2, первый 71 и второй 72 элементы задержки, элемент

2И-HE 73.

Схема второго блока 30 управления направлением передачи (фиг.6) содержит первый 74, второй 75 и третий

76 элементы ИЛИ-НЕ, первый 77 и второй 78 инверторы, элемент 2И-НЕ 79, элемент 80 сложения по модулю 2, первый 81 и второй 82 элементы задержки, элемент 3H-HE 83, Устройство работает следующим образом.

Вычислительная система, к которой подключается устройство, характеризуется наличием шин адреса, данных т управляющих сигналов, сигналов подтверждения, сброса, синхронизации, сигналов индивидуальных запросов, сигналов разрешения захвата, сигнала занятости, сигнала общего запроса.

В частном случае в качестве вычислительной системы может использоваться другое устройство связи.

В каждом цикле вычислительной системы участвуют два функциональных, l блока — задатчик и исполнитель. Зада чик выставляет сигналы на адресIHbIB шины, в случае записи выставляет сигналы на шины данных, выставляет управляющий сигнал, указывающий направление передачи и вид исполнителя (память или внешнее устройство) . Исполнитель, выполнив требуемую операцию, выставляет сигналы на шины данных в случае чтения и сигнал подтверждения, Получив данный сигнал, задатчик снимает все выставленные сигналы и заканчивает цикл. Смена задатчиков в системе осуществляется с помощью сигналов инди- видуальных запросов, разрешения захвата, занятости и общего запроса.

Выдача и снятие данных сигналов должны осуществляться по фронту сигнала синхронизации.

При подаче низким уровнем сигнала, на шину сброса системы и соответственно на вход 8 сброса устройства, к которому подключен вход 7.1 блока

7 захвата системной магистрали, происходит сброс в нулевое состояние триггеров 58 и 59. Кроме того, через инвертор 61 этот сигнал передается на выход 7.12 блока 7 захвата.

Сигнал поступает на вход 14.3 синхронизатора 14. На выходе элемента

1425700

ИЛИ-НЕ 49 появляется сигнал низкого уровня, сбрасывающей в иуленае состояние триггеры 51 и 53. На выходе ин— нертора 45 также появляется сигнал низкого .уровня, поступающий через выход 14..11 на линию 19 сброса устройства.

Таким. образом обеспечивается сброс в исходное состояние устройства и всех функциональных блоков, подключенных к нему. В исходном состоянии устройство настраивается на передачу, при которой задатчик находится в вычислительной системе, к которой подключено устройство, а исполните-— лем может быть функциональный блок, подключенный к устройстну. Нулевое состояние сигнала на выходе триггера 59, выдаваемое на выход 7.8 бла- 2О ка 7 захвата системной магистрали, воздействует на управляющий нхад

1.2 приемопередатчика 1 адреса и включает его на передачу с входов-выходов 1.1 на входы-выходы 1.3. На 26 управляющий вход 2.2 приемопередатчика 2 адреса воздействует сигнал единичного уровня с инверсного выхода триггера 59 через выход 7„9 блока 7 захвата системной магистрали, Приемо- ЗО передатчик 2 адреса включен на пере,дачу с входов-выходов 2.3 на входы. выходы 2.1. На вхоц 14.1 синхронизатора 14 воздействует единичный сиг, нал, на выходе иннертора 44 ньграбаты- З> ваются нулевой сигнал, поступающий на выход 14.8 синхронизатора 14, на вход сброса триггера 52 и на вход .;инвертора 47. Триггер 52 устананли/ вается н нулевое состояние. На ны-. О ходе иннертора 47 вырабатывается счг-нал единичного уровня, поступающий на выход 14.9 синхронизатора 14. Сигналом нулевого уровня на управляющий вход 3.2 приемопередатчик 3 адреса включен на передачу с axopoí-выходов

3.1 на входы-выходы 3.3, а сигналам ! единичного уровня на управляющем Входе 4 ° 2 приемопередатчик 4 адреса включен на передачу с входов-выходов 4.3 на нходьг-выходы 4,.1. Таким образом, н исходном состоянии устройство обеспечивает передачу адресных сигналов с группы адресных входовныхадон 5 устройства HB группу адр есных линий 6 устройства. При этом приемопередатчик 1 адреса осущестнля- ет связь устройства с адресными шинами вычислительной системы. Приемопередатчики 2 и 3 адреса обеспечивают передачу адресных сигналов па кабелю, связывающему дне конструктивно разделенные части устройства. Одна из них, включающая блоки 1, 2, 7, 23, 24, 29, 31, 32, 37 и 38, устанавливается в вычислительную систему, другая расположена в устройстве.Приемопередатчик 4 адреса осуществляет связь с адресными линиями устрайстна. Аналогична назначение и других приемопередатчикан устройства.

Направление передачи сигналов данных через приемопередатчики 23-26 зависит от типа выполняемой операции.

На вход 29.1 первого блока 29 управи ления направлением передачи поступает нулевой сигнал с выхода 7,8 блока

7 захвата системной магистрали. При этом элемент 70 сложения по модулю

2 выполняет функцию повторителя.

Состояние сигнала на выходе 29.4 блока повторяет состояние сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 66, На входы

29.8. 1 и 29.8.2 первого блока 29 управления направлением передачи (первая подгруггпа управляющих входов) поданы управляюпюге сигналы, определяющие операцию чтения итоги нвода данных. При наличии одного из этих сигналов на выходе элемента ИЛИ-НЕ

64 вырабатывается сигнал нулевого уровня. На вход 29.3 блока 29 управления направлением передачи подан сигнал подтверждения, передаваемый с помощью приемопередатчикон 37-40.

Наличие данного сигнала означает, что функциональный блок, установленный в устройстве, выполнил требуемую операцию и н случае, например, операции чтения или ввода данных выставил дастанерные данные. При наличии сигнала подтверждения на выходе ин» нертара 67 вырабатывается сигнал нулевого уровня, а на выходе элемента ИЛИ-.HF. 66 — сигнал единичного уровня, Таким образом, при выполнении операции чтения или ввода данных на выходе 29.4 первого блока 29 управления направлением передачи вырабатынается сигнал единичного уровня, а на выходе инвертора 68 (выходе.29.5 блока 29) — сигнал нулевого уровня. Сигналам единичного урания на управляющем входе 23.2 приемопередатчик 23 данных настроен на передачу с входов-выходов 23.3 на входы-выходы 23.1 а сигналом нуленого уровня на

00 выходов 31. 1. 1-31. 1.m соответственно на входы-выходы 31.4.1-31.4.ш. Данная передача возможна тоЛько при наличии сигнала на втором управляющем входе 3 1.3. Сигнал вырабатывается на выходе 29.6 первого блока управления направлением передачи, При нулевом состоянии сигнала на входе 29.1 блока 29 на выходе элемента ЗИ-НЕ 69 вырабатывается сигнал единичного уровня, поступающий через элемент 71 задержки на выход 29,6. Таким образом, в исходном состоянии приемопередатчик 3 1 осуществляет всегда передачу с входов-выходов 3 1.1.1-31 1.ш на входы-выходы 3 1.4.1-31.4.m. На управляющий вход 32,2 приемопередатчика 32 управляющих сигналов поступает сигнал нулевого уровня с выхода 7,8 блока 7 захвата системной магистрали.

При этом обеспечивается передача информации с входов-выходов 3 2. 3. 1

32.3.m на входы-выходы 37 1.1-32.1.m.

На управляющий вход 33.2 приемопередатчика 33 поступает сигнал единичного уровня с выхода 14.9 синхронизатора 14 и обеспечивает передачу с входов-выходов 33.1.1-33.1.m на входы-выходы 33,3.1-33.3.m. На первый управляющий вход 34.3 приемопередатчика 34 поступает сигнал нулевого уровня с выхода 14.8 синхронизатора 14..Этот сигнал разрешает приемопередатчику 34 осуществлять передачу информации с входов-выходов

34.4.1-З4,4.m на входы-выходы

34.1.1-34.1.ш соответственно. Данная передача возможна при наличии сигнала на втором управляющем входе

34,2. Сигнал вырабатывается на выходе 30.7 второго блока 30 управления направлением передачи. На входе 30.3 блока 30 присутствует сигнал единичного уровня, поступающий на первый вход элемента ЗИ-НЕ 83. Тогда при поступлении одного из управляющих сигналов на входы элементов ИЛИ-НЕ

74 и 75 на выходе соответствующего элемента вырабатывается сигнал нулевого уровня. На выходе элемента

ЗИ-НЕ 83 вырабатывается сигнал единичного уровня, поступающий через элемент 81 задержки на выход 30.7 блока 30. Элемент 81 предназначен для задержки управляющего сигнала, обеспечивая дополнительную компенсацию разброса сигналов- адреса и данных, передаваемьи через устрой7 14257 управляющем входе 24.2 приемопередатчик 24 данных настроен на передачу с входов-выходов 24,1 на выходы-входы 24.3. На вход 30.2 второго блока

30 управления направлением передачи поступает сигнал нулевого уровня и работа схемы на элементе ИЛИ-НЕ 74, инверторе 77, элементе ИЛИ-НЕ 76, элементе 80 сложения по модулю 2 полностью аналогична рассмотренной схеме на элементах 64 67, 66 и 70. а

При этом на входы 30,8.1 и 30.8.2 блока 30 поданы те же управляющие сигналы, определяющие операцию чте- 15 ния или ввода данных, а на вход 30.1 блока 30 подан сигнал подтверждения.

Поэтому при выполнении операции чтения или ввода данных на выходе 30.4 второго блока 30 управления направ- 2р лением передачи также вырабатывается сигнал единичного уровня, а на выхо-. де инвертора 78 (выходе 30.5 блока

30) — сигнал нулевого уровня. Сигналом единичного уровня на управляющем 25 входе 25.2 приемопередатчик 25 данных настроен на передачу с входоввыходов 25. 3 на входы-выходы 25.1 а сигналом нулевого уровня на управляющем входе 26.2 приемопередатчик 26 30 данных настроен на передачу с входоввыходов 26. 1 на входы-выходы 26.3, Таким образом, при выполнении операции чтения или ввода данных обеспечивается передача данных с группы линий 28 данных устройства на шину данных вычислительной системы, к которой подключена группа входов-выходов 27 данных устройства.

При выполнении операции записи 4О или вывода данных отсутствуют сигналы на входах элементов ИЛИ-НЕ 64 и

74, на выходах элементов вырабатываются сигналы единичного уровня.

Тогда сигналы на выходах 29.4 и 30,4 45 приобретают низкий уровень, а на выходах 29.5 и 30.5 — высокий. Направление передачи данных через приемопередатчики 23-26 становится противоположным, т.е. с группы входоввыходов 27 данных устройства на группу линий 28 данных устройства.

На первый управляющий вход 31,2 приемопередатчика 3 1 управляющих сигналов поступает сигнал единичного уровня с выхода 7.9 блока 7 захвата системной магистрали. Этот сигнал разрешает приемопередатчику осуществлять передачу информации с входов14 25700

20 ство. управляющие сигналы помимо задания вида выполняемой операции осуществляют функцию указания достоверности сигналов на шинах адреса и данных. Таким образом, н исходном состоянии обеспечивается передача управляющих сигналов с группы управляющих входов-выходов 35.1-35.m устройства на группу линий 36.1-36.m управляющих сигналов устройства.

Передача сигнала подтверждения может быть осуществлена с линии 42 подтверждающего сигнала устройства на вход-выход 41 подтверждающего сигнала устройства. Направление пере— дачи через приемопередатчик 40 сигнала подтверждения определяется сигналами на его управляющих входах 40„2 и 40.3. На,первый управляющий вход

40,3 поступает сигнал единичного уровня с выхода 14.9 синхронизатора

14. Этот сигнал настраивает приемопередатчик 40 на передачу с входов— выходов 40.1 на входы-выходы 40„4, Данная передача возможна при наличии разрешающего сигнала на втором управляющем входе 40.2, поступающего с выхода 30.6 второго блока 30 управления направлением передачи. Так как на входе 30,2 блока 30 присутствует сигнал нулевого уровня с выхода 14.8 синхронизатора 14, "î на выходе элемента 2И-НЕ 79 постоянно вырабатывается сигнал единичного уровня, поступающий через элемент 82 за держки на выход 30,6. Приемопередатчик 40 постоянно настроен на передачу с входов-выходов 40,1 на входы-вы-ходы 40.4. На управляющем входе 39,2 приемопередатчика 39 постоянно присутствует сигнал нулевого уровня, обеспечивая передачу с входов-выходов

39.3 на входы-выходы 39.1. На уп— равляющий вход 38,2, приемопередатчика 38 поступает постоянно сигнал единичного уровня-с выхода 7,9 блока

7 захвата системной магистрали, обеспечивая передачу с входов-выходов

38.1 на входы-выходы 38.3, На первый управляющий вход 37.2 приемопередатчика 37 постоянно поступает сигнал нулевого уровня с выхода 7.8 блока 7 захвата системной магистрали. Этот сигнал настраивает приемопередатчик

37 на передачу с входов-выходов 37 4 на входы-выходы 37.!. Данная передача возможна при наличии разрешающего сигнала на втором управляющем входе

37.3, поступающего с выхода 29. 7 первого блока управления направлением передачи. На входе 29.2 блока 29 постоянно присутствует сигнал единичного уровня с выхода 7.9 блока 7 эа— хвата системной магистрали. Поэтому при поступлении сигнала подтверждения с входов-выходов приемопередатчика

38.3 на вход 29.3 первого блока 29 управления направлением передачи на выходе иивертор а 6 7 вырабатывается сигнал нулевого уровня, а на выходе элемента 2И-НЕ 73 — сигнал единичного уровня, поступающий через элемент

72 задержки на выход 29.7, Этот сигнал разрешит передачу сигнала подтверждения и через приемопередатчик

37 с входов-выходов 37.4 на входывых оды 3 7. 1 . Элемент 72 об есп ечивает дополнительную задержку сигнала подтверждения для компенсации разброса сигналов данных, передаваемых через устройство в случае операции чтения или ввода данных.

Таким образом, в исходном состоянии все узлы устройства настроены на передачу данных между задатчиком, находящимся в вычислительной системе, и исполнителем, который может находиться в устройстве, Если функциональному блоку, установленному в устройстве, потребуется стать задатчиком системы, он должен выставить сигнал на соответствующей блоку линии 21.1-21, индивидуальных запросов. Выдача данных сигналов должна осуществляться по . фронту сигнала на линии 20 синхронизации устройства, Данные синхросигналы вырабатываются генератором

15. Сигналы генератора 15 асинхронны по отношению к сигналам на входе

9 синхронизации устройства, которые вырабатываются генератором вычислительной системы. Синхронизатор 14 обеспечивает взаимную синхронизацию сигналов, вырабатываемых в вычислительной системе и устройстве.

При появлении сигнала на любом иэ входов 16.1.1 — 16.i,ï блока 16 арбитра на выходе 16,4 вырабатывается сигнал, поступающий на вход 7.6 блока

7 захвата системной магистрали. Выдача разрешающих сигналов на выходах

16.2.1-16 ° 2.п блокируется единичным уровнем сигнала на разрешающем входе 16.3, поступающим с выхода 14„7 синхронизатора 14 (инверсного выхоl1 14 да триггера 53) . По фронту сигнала на входе 9 синхронизации устройства, поступающего на вход 7.2 блока

7 захвата системной магистрали, триггер 58 устанавливается в единичное состояние. На выходе инвертора

60 вырабатывается сигнал нулевого уровня, поступающий через выход

7.10 на выход 12 индивидуального запроса устройства. Этот. сигнал поступает в блок арбитра вычислительной

Ф системы. Кроме того, на выходе элемента 2И-НЕ 57 вырабатывается сигнал нулевого уровня, так как на втором входе элемента присутствует сигнал единичного уровня с инверсного выхода триггера 59. Сигнал с выхода элемента 57 через вход-выход 7.5 блока поступает на вход-выход 13 общего запроса устройства. Этот сигнал поступает на все устройства системы и указывает текущему задатчику на то, 1 что появилось другое устройство,требующее управления магистралью. Так как на данную линию могут выдаваться сигналы и другими устройствами, то в качестве передающего элемента

57 может использоваться элемент с открытым коллектором, позволяющий организовать функцию "Монтажное

ИЛИ". Получив данный сигнал, текущий задатчик освобождает магистраль по завершении своего цикла обмена, сняв сигнал с входа-выхода 11 занятости устройства. Если устройство имеет самый высокий приоритет среди всех выставивших индивидуальные запросы, то блоком арбитра вычислительной системы ему выдан сигнал на вход

10 разрешения захвата устройства, поступающий через вход 7.3 на первый вход элемента ЗИ-НЕ 54. На всех входах элемента 54 присутствуют сигналы единичного уровня, на его выходе вырабатывается сигнал нулевого уровня, а на выходе элемента 2И-НЕ

56 — сигнал единичного уровня.

По следующему фронту сигнала на входе 9 синхронизации триггер 59 устанавливается в единичное состояние.

На выходе инвертора 62 вырабатывается сигнал нулевого уровня, поступающий через вход-выход 7.4 на входвыход 11 занятости устройства. Этот сигнал указывает на то, что системная магистраль занята текущим задатчиком, которым в данном случае является„:устройство, Так как на этот

25700

20 На выходе 7.8 блока 7 захвата появ25

55

45 вход-выход сигнал. может выдаваться и другими устройствами, то в качестве инвертора 62 может использоваться элемент с открыгым коллекторам. Так как на входе 7.7 блока 7 захвата присутствует сигнал единичного уровня с инверсного выхода триггера 52, то на выходе элемента 2И-НЕ 55 выраба- тывается сигнал нулевого уровня, поддерживающий единичный сигнал на выходе элемента 56 и Э-входе триггера 59. Это препятствует сбросу триггера 59 в нулевое состояние при последующих сигналах синхронизации на входе 9 ° После установки триггера 59 в единичное состояние снимается сигнал на выходе элемента 57 и входе-.выходе 13 общего запроса устройства. ляется сигнал единичного уровня, а на выходе 7.9 — сигнал нулевого уровня. Этот сигнал нулевого уровня появляется на входе 14 ° 1 синхронизатора 14, и на выходе инвертора 44 вырабатывается сигнал единичного уровня. Появившийся фронт сигнала на выходе инвертора 44 устанавливает в единичное состояние триггер 51, а высокий уровень сигнала обеспечивает единичный уровень сигнала на выходе

14.8 синхронизатора 14 и нулевой уро/ вень сигнала на выходе инвертора 47 и выходе 14.9 синхронизатора 14.

На D-входе триггера 53 появляется сигнал единичного уровня и по ближайшему фронту синхросигнала на входе

14.4 синхронизатора, поступающего с генератора 15, триггер 53 устанавливается в единичное состояние. На инверсном выходе триггера 53 появляется сигнал нулевого уровня, поступающий через выход 14.7 на разрешающий вход 16.3 блока 16 арбитра и разрешающий его работу, Производится арбитраж запросов, поступивших на входы 16.1.1-16.1.п, и выдается сигнал на выходе 16.2.1-16.2.п блока 16,соответствующий наиболее приоритетному запросу. Эти сигналы выдаются на соответствующие линии 22. 1-22.n pasр ешения захвата устройства. Функциональный блок, получив данный сигнал, становится задатчиком системной магистрали и выставляет по ближайшему фронту сигнала на линии 20 синхронизации сигнал низкого уровня на линию 17 занятости устройства, Этот

М сигнал поступает на вход 14,5 синхро13 14 низатора 14, На выходе инвертора 43 вырабатывается сигнал высокого уровня, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 49 сигнал низкого уровня, Триг еры 51 и

Ф

53 сбрасываются в нупевое состояние. На инверсном вьгходе триггера

53 появляется сигнал единичного уровня, блокирующий работу блока 16 арбитра и снимающий сигналы с линий разрешения захвата.

Состояние сигналов на выходах

7.8 и 7.9 блока 7 захвата системной магистрали, выходах 14.8 и 14.9 синхронизатора 14 противоположно по сравнению с исходным состоянием.

Поэтому и направление передачи информации через приемопередатчики адреса 1-4 противоположно.

Направление передачи сигналов данных через приемопередатчики 23-26 зависит от типа выполняемой операции. На вход 29.1 первого блока 29

1 управления направлением передачи воз-! действует сигнал единичного уровня, Элемент 70 сложения по модулю 2 вы-! полняет при этом функцию инвертора „

Состояние сигнала на выходе 29.4 инверсно по отношению к сигналу на выходе элемента ИЛИ-НЕ 66. На входы

29,8.1 и 29.8.2 первого блока 29 управления направлением передачи поступают управляющие сигналы, опре-! деляющие операцию чтения или ввода данных. При наличии одного из этих сигналов и наличии сигнала подтверждения на входе 29.3 на вьгхоце элемента 66 вырабатывается сигнал единично-! го уровня, а на выходе 29,4 — сигнал нулевого уровня. На вход 30.2 второго блока 30 управления направлением передачи воздействует сигнал единичного уровня. Аналогично работе первого блока управления направлением передачи на выходе 30.4 выработан сигнал нулевого уровня при выполнении операции чтения или ввода данных.

Таким образом, при выполнении данных операций приемопередатчики 23-26 настроены на, передачу с группы входоввыходов 27 данных устройст"ва на группу линий 28 данных. При выполнении операций записи или выводы данных на входах 29.8.1, 29,8.2Ä 30,8,1 и

30.8.2 сигналы отсутствуют. В этом случае управляющие сигналы появпяются на входах 29 8 3, 29 8,4, 30 8,3 и 30.8.4, Соответственно вырабатываются сигналы единичного уровня на вы.-.

50 ки на вьгход 29,6 и вход 31,3 приемопередатчика Зi B данном случае элемент 71 предназначен для задержки управляющего сигнала, обеспечивая дополнительную компенсацию разброса сигналов адреса и данных, передаваемых через устройство.

На входе 30.3 второго блока управления направлением передачи присутствует сигнал нулевого уровня.

Поэтому на выходе элемента ЗИ-НЕ 83 вырабатывается сигнал единичного уровня, который через элемент 8 1 задержки передается на выход 30.7 блока 30 и второй управляющий вход 34.2 пр и емоп ер едатчика 3 4 .

Передача сигнала подтверждения в данном случае может быть осуществлена с входа-выхода 4 1 подтверждающего сигнала устройства на линию 42 подтверждающего сигнала. На первый управляющий вход 40.3 приемопередатчика 40 воздействует сигнал нулевого уровня, на управляющий вход 39.2 при емопередатчика 39 — сигнал единично25700 ходах 29.4 и 30.4 блоков управления направлением передачи. Приемопередатчики 23-26 данных настраиваются на передачу с группы линий 28 данных устройства на группу входов-выходов

27 данных устройства.

На первый управляющий вход 31.2 приемопередатчика 3 1 управляющих сигналов воздействует сигнал нулевого уровня, на управляющий вход 32.2 приемопередатчика 32 — сигнал единичного уровня, на управляющий вход 33,2 приемопередатчика 33 - сигнал нулевого уровня, на первый управляющий вход 34.3 приемопередатчика 34 — сигнал единичного уровня. Эти сигналы настраивают данные приемопередатчики на передачу с группой линий 36.1-3б.m управляющих сигналов устройства на группу управляющих входов-выходов

35.1-35.m устройства. Данная передача возможна при наличии сигналов на вторых управляющих входах 31.3 и

34,2 приемопередатчиков 31 и 34, На выходе 29.1 первого блока управления . направлением .передачи присутствует сигнал единичного уровня. При появлении одного из управляющих сигналов на входах 29.8. 1 и 29.8.2 элемента

64 или 29,8.3 и 29.8.4 элемента 65, на выходе элемента ЗИ-НЕ 69 вырабатывается сигнал единичного уровня, поступающий через элемент 71 задерж15

36

-1425700

45 го уровня, на управляющий вход 38.2 приемопередатчика 38 — сигнал нулевого уровня, на первый управляющий вход 37.2 приемопередатчика 38 сигнал нулевого уровня, на первый управляющий вход 37 ° 2 приемопередатчика 37 — сигнал единичного уровня.

Все эти сигналы настраивают приемопередатчики на передачу с входа-вы в lp хода 41 на линию 42 подтверждающего сигнала. Данная передача. возможна при наличии разрешающих сигналов на вторь|х управляющих входах .3 7,3 и 40 2 приемопередатчиков 37 и 40 15 соответственно. На вход 29.2 первого блока управления направлением передачи воздействует сигнал нулевого уровня, поэтому на выходе элемента

2И-НЕ 73 вырабатывается сигнал еди- 2р ничного уровня, поступающий через элемент 72 задержки на выход 29,7 и второй управляющий вход 37.3 приемопередатчика 37. На вход 30.2 второго блока 30 управления направ- 25 лением передачи воздействует сигнал единичного уровня. Тогда при появлении на входе 30,1 блока 30 сигнала подтверждения на выходе инвертора

77 вырабатывается сигнал нулевого 30 уровня, на выходе элемента 2И-НЕ 79 сигнал единичного уровня, поступающий через элемент 82 задержки на выход 30 ° 6 блока 30 и второй управляющий вход приемопередатчика 40, Элемент 82 в данном случае обеспечи,вает дополнительную задержку сигнала подтверждения для компенсации разброса сигналов данных, передаваемых через устройство в случае операции 40 чтения или ввода данных.

Таким образом, после захвата системной магистрали функциональным блоком, установленным в устройстве, все узлы настроены на передачу данных между этим блоком и исполнителем, который может находиться в вычислительной системе °

Освобождение системной магистра— ли задатчиком происходит после завер- 5п шения очередного цикла передачи данных, если от какого-либо другого устройства поступает сигнал на линии общего запроса. Если устройство, находящееся н вычислительной системе, требует захвата магистрали, то по очередному фронту сигнала синхронизации оно выставляет низким уровнем сигнал на вход-выход 13 общего запроса устройства. Этот сигнал поступает на вход-выход 7.5 блока 7 .захвата системной магистрали. На выходе инвертора 63 и выходе 7.11 блока появляется сигнал единичного уровня, поступающий на вход 14,2 синхронизатора 14. По очередному фронту сигнала с генератора 15 на входе 14.4 синхронизатора 14 устанавливается в единичное состояние триггер 50. На выходе инвертора 48 в качестве которого должен использоваться элемент с открытым коллектором для организации функции ",Монтажное ИЛИ", вырабатывается сигнал нулевого уровня, поступающий через выход 14.10 на линию 18 общего запроса устройства. Этот сигнал и заставляет функциональный блок освободить системную магистраль, выставив высоким уровнем сигнал на линию 17 занятости устройства. Этот сигнал поступает на вход 14.5 синхронизатора 14, на выходе инвертора 43 вырабатывается сигнал нулевого уров- ня, на выходе инвертора 46 — сигнал единичного уровня, По этому перепаду сигнала устанавливается в единич ное состояние триггер 52, на его инверсном выходе появляется сигнал нулевого уровня. Через выход 14.6 этот сигнал поступает на вход 7.7. блока 7 захвата системной магистрали, На выходе элемента 2И-HE 55 вырабатывается сигнал единичного уровня, на выходе элемента 2И-НЕ 56 — сигнал нулевого уровня, поступающий на Dвход триггера 59. По ближайшему фронту сигнала на входе 9 синхронизации триггер 59 устанавливается в нулевое состояние. На его инверсном выходе по» является сигнал единичного уровня, 1 поступающий через выход 7.9 блока 7 захвата на вход 14 ° 1 синхронизатора

14. На выходе инвертора 44 появляется сигнал нулевого уровня, который поступает на вход сброса триггера

52 и устанавливает его в нулевое состояние. Таким образом, блоки устройства приходят в исходное состояние.

Формула изобретения

Устройство с вя зи в вычислительной системе, содержащее по четыре приемо- передатчика адреса, данных, управляю- щих сигналов, сигнала подтверждения, два блока управления направлением 25 ОО передачи, причем группы адресных Входов-выходов, входов-вьиодов данных, управляющих входов-вьиодов, вход-Выход подтверждающего сигнала устройства соединены с первыми группами информационных входов-вйходов первых приемопередатчиков соответственно адреса, данных, управляющих сигналов и первым входом-вьиодом первого приемопередатчика сигнала под- . тверждения, вторые группы информационных входов-выходов первых приемопередатчиков адреса, данных, управляющих сигналов и Второй входвыход первого датчиков приемоперег,:атчика сигнала подтверждения соединены соответственно с Вторыми группами информационных входов-выходов вторых одноименных приемопередатчиков и вторым входом-выходом второго приемопередатчика сигнала подтверждения, первые группы информационных входоввыходов вторьи приемопередатчиков адреса, данньи, управляющих сигналов и первый вход-выход второго приемопередатчика сигнала nодтверждения соединены соответственно с первыми группами информационньи Входоввыходов третьих одноименных приемопередатчиков и первым входом-Вьиодом третьего приемопередатчика сигнала подтверждения, вторые группы информационных входов-выходов третьих приемопередатчиков адреса, данных., управляющих сигналов и второй входвыход третьего приемопередатчика сигнала, подтверждения соединены соответственно с второй группой информационных Входов-выходов четвертых одноименных приемопередатчиков и вторым входом-выходом четвертого приемопередатчика сигнала подтверждения, первая группа информационньи входов-выходов четвертых приемопередатчиков адреса, данных, управляю-= щих сигналов и первый вход-выход четвертого приемопередатчика сигнала подтверждения соединены соответственно с группами Входов-вьиодов адреса, данных, управляющих сигналов и подтверждающего сигнала устройства, входы разрешения первого и второго приемопередатчиков данньи соединены соответственно с первым и вторым Выходами первого блока управления направлением передачи, входы разрешения третьего и четвертого приемопередатчиков данных соединены с

)Q б

ЭО

@5

БО ь5 первым и вторым Вьгходами второго блока управления направлением передачи, группа управляющих Входов которых соединена с Вторыми группами инфбр-. мационных Входов-выходов соответстВенно первого и третьего приемопередатчиков управляющих сигналов, первые Входы разрешения первого и четвертого приемопередатчиков управляюпдх сигналов соединены соответственно с третьим и четвертым Вьиодами соответственно первого и второго блоков управления направлением передачи, третий и первый входы которых соединены соответственно с вторыми входами-.выходами первого и третьег о приемопередатчиков сигнала подтверждения„ первые управляющие входы разрешения первого и четвертого приемопередатчиков сигнала подтверждения соединены соответственно с четвертым Выходом первого блока и третьим Вьиодом второго блока управления направлением передачи, о т л. и ч а ю щ е е с я тем, что,," целью расширения функциональных возможностей за счет Возможности подклю ения активньи блоков „В него введены генератор „синхронизатор, блок захвата системной магистрали и блок арбитра, причем, вход разрешения первого приемопередатчика адреса соединен с первым выходом блока захвата системной магистрали, первым входом первого блока управления направлением передачи, первым входом разрешения первого приемопередатчика сигнала подтверждения и входом разрешения Второго приемопередатчика управляющих сигналов, вход разрешения второго приемопередатчика адреса соединен с Вторым выходом блока захвата системной магистрали, ВтОрым ВхОДОм ВерВооо блОка. управления направлением передачи, Вторым входом разрешения первого приемопередатчика управляющих сигналов, Входом разрешения второго приемоперецатчика сигнала подтверждения и первым входом синхронизатора, перВый, Второй, третий входы блока захвата системной магистрали соединены соответственно с Входами сброса, синхронизации и разрешения захвата устройства, первый. Второй входы-выходы, третий Выход, четвертый вход блока захвата системной магггстрали соедине ны ОООTBеTсTВf. .ннО с нходамн BыхОдами занятости устройства, общего эапро19 1425700 20 са устройства, выходом индивидуально- ления направлением передачи, втого запроса устройства, первым выхо- . рым входом разрешения четвертого дом блока арбитра, группы входов за — приемопередатчика управляющих сигпроса и разрешающих выходов блока ар- налов и входом разрешения третьего

5 битра соединены соответственно с вхо- приемопередатчика сигнала подтверждедами индивидуальных запросов и выхо- ния, четвертый выход синхронизатодами разрешения захвата устройства, ра соединен с входом разрешения четчетвертый и пятый выходы, пятый вход вертого приемопередатчика адреса, блока захвата системной магистрали 1ð третьим входом второго блока управсоединены соответственно с вторым ления направлением передачи, входом и третьим входами, первым выходом разрешения .третьего приемопередатчнсинхронизатора, выход генератора со- ка управляющих сигналов и первым вхоединен с четвертым входом синхрони- дом разрешения четвертого приемопезатора и выходом синхронизации уст- 15 редатчика сигнала подтверждения, пяройства, второй выход синхрониэато- тый вход синхронизатора соединен с ра соединен с входом разрешения бло- входом-выходом занятости устройства,,ка арбитра, третий выход синхрони- пятый и шестой выходы синхронИзато эатора соединен с входом разрешения ра соединены с выходами соответствентретьего приемопередатчика адреса, 2р но общего запроса и сброса устройвторым входом второго блока управ- с.тва, 1425700

11 У

14 25700

7.б

7.!

7.В

7.ф

1425700

Составитель Б.Резван

Редактор H.Áîáêîâà Техред N.Õîäàíè÷ Корректор JI,Пилипенко

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4772/48

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