Устройство для управления обменом информацией

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, например коммуникационных мультипроцессорных комплексах, в которых требуется ведение очередей заданий и заявок на обслуживание, а также осуществление синхронизации процессов и процессоров через механизм очередей. Целью изобретения является повышение быстродействия и сокращение аппаратурных затрат. Устройство содержит три дешифратора, два счетчика, три блока памяти, буферную память, четыре регистра, реверсивный счетчик, передатчик, триггер, генератор импульсов, два элемента И, дешифратор адреса, магистральный приемник, магистральный передатчик. 11 ил.

COOS СОВЕТСКИХ

СООИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)4 С 06 F 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВРЗДДТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЩБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4286482/24-24 (22) 17.07.87 (46) 07. 10.89. Бюл. К- 37 (71) Научно-производственное объединение "Горсистемотехника" (72) П.А.Артамонов, А.Н.Буценко, А.М.Файнгольд (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 739516, кл, С 06 F 13/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

9 881722, кл. G 06 F 13/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБМЕНОМ ИНФОРМАЦИЕЙ (57) Изобретение относится к вычис.— лительной технике и может быть использовано в вычислительных систеИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, например коммуникационных мультипроцессорных комплексах, в которых требуется введение очередей заданий и заявок на обслуживание, а также осуществление синхронизации процессов и процессоров через механизм очередей.

Эффективность функционирования таких вычислительных систем во многом зависит от реализации механизма очередей.

Целью изобретения является повышение быстродействия и сокращение аппаратурных затрат.

На фиг. 1 и 2 представлена структурная схема устройства; на фиг.3— структурная схема первого дешифрато2 мах, например коммуникационных мультипроцессорных комплексах, в которых требуется ведение очередей заданий и заявок на обслуживание, а также осуществление синхронизации процессов и процессоров через механизм очередей. Целью изобретения является повышение быстродействия и сокращение аппаратурных затрат. Устройство содержит три дешифратора, два счетчика1 три блока памяти, буферную память, четыре регистра, реверсивный счетчик, передатчик, триггер, генератор импульсов, два элемента И, дешифратор адреса, магистральный приемник, магистральный передатчик. 11 ил. ра; на фиг.4 - структурная схема . второго дешифратора; на фиг.5 — временная диаграмма работы первого и второго дешифраторов в режиме начального сброса; на фиг.6 - то же, s режиме постановки элемента очереди в пустую очередь; на фиг.7 — то же, в режиме постановки элемента очереди в непустую очередь;на фиг.8—

I то же,. в режиме извлечения элемента очереди из непустой очереди; на фиг,9 — временная диаграмма работы второго дешифратора в режиме извлечения элемента очереди из пустой очереди; на фиг.10 — то же, в режиме получения текущей длины очереди; на фиг.11 — временная диаграмма работы первого и второго дешифраторов в режиме разрушения очереди.

3 1513460

Устройство содержит (фиг.1 и 2) первьп дешифратор 1, второй дешифратор 2, первьпr счетчик 3, второй счетчик 4, магистральньп приемник

5, магистральный передатчик б, дешиф5 ратор 7 адреса, генератор 8 импульсов, второй элемент И 9, первый элемент И 10, триггер 11, цепь 12 переполнения второго счетчика, системную магистраль 13 ЭВМ, включающую цепь

14 ввода, цепь 15 вывода, цепь 16 синхронизации, цепь 17 сброса, цепь 18 ответа и шину 19 адреса-данных; первую информационную шину 20 устройства, адресную шину 21 устройства, цепь 22 разрешения записи в регистры, цепи 23-26 управления выдачей информации соответственно из первого, второго и третьего регистров 20 и буферной памяти, цепь 27 сброса реверсивного счетчика, цепь 28 управления передатчиком, цепи 29-32 записи в первый, третий, второй блоки памяти и в буферную память соответ- 25 ственно, цепь 33 инкремента реверсивного счетчика, вторую информационную шину 34 устройства, цепь 35

1 индикации отсутствия элементов в очереди в адресуемом канале обмена 30 информацией, буферную память 36, третий блок 37 памяти, второй блок

38 памяти, первый 39, второй 40, четвертьп 41 и третий 42 регистры, третий дешифратор 43, реверсивный счетчик 44, первый блок 45 ОЗУ, передатчик 46.

На фиг.1 и 2 буквами обозначены:

Л â€” ; D — информационные входы С вЂ” входы записи P 40

Š— входы разрешения выдачи; R — установочные входы.

На фиг.3 и фиг.4 изображены первый 47, второй 48, девятый 49, четвертый 50, пятый 51, третий 52, седьмой 53, шестой 54, восьмой 55 входы первого 1 и второго 2 дешифраторов, группы элементов НЕ 56, матрица 57 элементов И первого дешифратора 1, состоящая из первого 58, второго 59, третьего 60, четвертого 61, пятого 62, шестого 63 и седьмого 64 элементов И, матрица 65 элементов

ИЛИ первого дешифратора 1, состоящая из первого 66, второго 67, третьего

68, четвертого 69, пятого 70 и ше- 55 стого 71 элементов ИЛИ, группа эле ментов И 72, разрешения выдачи сигналов с первого дешифратора 1, тре4 тий 73, пятый 74, четвертый 75, первый 76, второй 77 и шестой 78 выходы первого дешифратора 1, матрица 79 элементов И второго дешифратора 2, состоящая из первого 80, второго 81, третьего 82, четвертого 83„ пятого

84, шестого 85, седьмого 86, восьмо—

ro 87, девятого 88, десятого 89, одиннадцатого 90, двенадцатого 91, тринадцатого 92, четырнадцатого 93, пятнадцатого 94, шестнадцатого 95, семнадцатого 96, восемнадцатого 97 элементов И, матрица 98 элементов

ИЛИ второго дешифратора 2, состоящая из первого 99, второго IOO третьего

10 1, четвертого 102, пятого 103, шестого 104, седьмого 105, восьмого

106, девятого 107, десятого 108 одиннадцатого 109 элементов ИЛИ,седьмой 110 третий 111, одиннадцатый

ii2, пятый 113, десятью 114, шестой

115, девятый 116, первый 117, четвертый 118, второй 119, восьмой 120 выходы второго дешифратора 2, цепь

121 разрешения выдачи сигналов с первого дешифратора 1.

На фиг.5-11 изображены временные диаграммы уровней сигналов на первом 47, втором 48, девятом 49, четвертом 50, пятом 5 1, третьем 52, седьмом 53, шестом 54, восьмом 55 входах первого 1 и второго 2 дешиф.— раторов, на седьмом. 110, третьем 111, одиннадцатом 112, пятом 113, десятом

114, шестом 115, девятом 116, первом

117, четвертом 118, втором 1 19, восьмом 120 выходах второго дешифратора

2, третьем 73, пятом 74, четвертом

75„ первом 76, втором 77 и шестом

78 выходах. первого дешифратора 1, в цепи 121 разрешения выдачи сигналов с первого дешифратора 1.

Устройство работает следующим образом.

В вычислительной системе, где требуется введение очередей заданий и заявок на обслуживание, а также осуществление синхронизации процессов через очереди, каждая заявка, задание или процесс имеют свой порядковый номер, начиная с единицы, и данное устройство производит прием,хранение и выдачу в порядке поступления этих номеров (элементов очереди), Кроме того, устройство ведет учет числа элементов, установленных в каждой очереди. Устройство имеет пять режимов работы:

5 15

1 — начальный сброс устройства;

2 — постановка элемента в адресуемую очередь за один цикл записи в устройство;

3 — извлечение элемента из адресуемой очереди за один цикл чтения устройства;

4 — чтение длины адресуемой очереди;

5 - разрушение (очистка) адресуемой очереди за один цикл записи.

В исходном состоянии, когда нет обращения ЭВИ к устройству, первый дешифратор 1 никаких импульсов записи ке вырабатывает несмотря на то, что на его стробирующий вход поступают импульсы с генератора 8 импульсов через элемент И 9. Второй дешифратор 2 устроен таким образом, что в исходном состоянии он вырабатывает активные уровни сигналов на седьмом, одиннадцатом и четвертом выходах. Активный уровень сигнала с седьмого выхода второго дешифратора 2 удерживает первьп» счетчик

3 в нулевом состоянии и последний не реагирует на приходящие импульсы с выхода элемента И 9. Кроме того, активный уровень сигнала с седьмого выхода второго дешифратора 2 по цепи 22 поступает на входы записи первого 39, второго 40, четвертого 4 1, третьего 42 регистров и на вход за- писи реверсивного счетчика 44. При .этом содержимое первой информационной шины 20 заносится в регистр 39, содержимое блока 37,памяти заносится в регистр 40, сигнал с выхода дешифратора 43 записывается в регистр 41, содержимое блока 38 памяти заносится в регистр 42 и содержимое блока 45 памяти заносится в реверсивный счетчик 44. Активный уровень сигнала с одиннадцатого выхода второго дешифратора 2 разрешает прием информации с шины 19 адреса данных в первую информационную магистраль 20, активный уровень с четвертого выхода второго дешифратора 2 разрешает запись информации с первой информационной шины 20 во второй счетчик 4. В этом состоянии устройство будет находиться до тех пор, пока к нему не произойдет обращение от ЭВИ или око не получит сигнала "Сброс по цепи 17 сброса.

Устройство переходит в режим начального сброса по включению пи3460 6 тания или по сигналу системного сброса, который поступает ка второй вход элемента И 10 по цепи 17 и открывает его. Кроме того, сигнал по це5 пи 17 сброса поступает на установочный вход второго счетчика 4 и сбрасывает его в коль и на адресной шине 21 устройства будет установлен код,равный нулю. Импульс с генератора 8 импульсов через открытый элемент И 10 поступает на синхровход триггера 11 и устанавливает его в единичное состояние ° Второй дешифратор 2 устроен таким образом, что при наличии ка его девятом входе единичного сигнала с выхода триггера

11, сигналы на всех его выходах, кроме второго, станут пассивными.

Активный сигнал с второго выхода второго дешифратора 2 по цепи 27 поступает на устаковочный вход реверсивного счетчика 44 и принудительно устанавливает его в коль. Пассивный сигнал с одиннадцатого выхода второго дешифратора 2 закрывает магистральный приемник 5 и в первой ш»формационной шине 20 установится код — все нули. Пассивный сигнал с четвертого выхода второго дешифратора 2 прекращает параллельную запись во второй счетчик 4.

Первый дешифратор 1 устроен таким образом, что при наличии на его девятом входе единичного сигнала с

35 выхода триггера 11 и при поступлении импульса на его стробирующий вход с выхода элемента И 9, он вырабатывает импульсы записи на третьем, пятом и шестом выходах. Следующий, после установки триггера 11 в единичное состояние, импульс с выхода генератора 8 импульсов через открь»ть»»» элемент И 9 (на первом инверсном входе элемента И 9 — низкий уровень сигна45 ла с третьего выхода второго дешифратора 2) поступает на вход стробирования первого дешифратора i. Импульсы записи с его шестого и.пятого выходов поступают по цепям 29 и 30 на входы записи первого 45 и третьего 37 блоков памяти, при этом по нулевому адресу в эти блоки запишутся нули: в блок 45 памяти — с выхода реверсивного счетчика 44; в блок 37 памяти — с первой информационной шины 20. Такие циклы записи по одному и тому же адресу будут продолжаться до тех пор, пока с установочного

1513460 входа второго счетчика 4 не снимается сигнал сброса. При этом второй счетчик 4 переходит в счетный режим.

Импульс записи с третьего выхода первого дешифратора 1 поступает на

5 счетньпr вход второго счетчика 4 и задним фронтом модифицирует его. В адресной шине 21 установится код единицы. Следующие импульсы записи по цепям 29 и 30 запишут нули в первый 45 и третий 37 блоки памяти уже по следующему адресу очереди и так до тех пор, пока в устройстве не переберутся все адреса, а число адресов равно числу каналов обмена информацией, т.е. числу очередей..

Как только нулевая информация записалаcb по всем адресам третьего 37 . и первого 45 блоков памяти, на выходе переполнения второго счетчика 4 появляется сигнал, который поступает на нулевой вход триггера 11 и сбрасывает его в исходное состояние. Этим заканчивается режим началь- 25 ной установки устройства и устройство переходит в исходное состояние.

Таким образом запись нулей по всем адресам блока 37 памяти означает, что первые элементы всех очередей— нули, т.е. все очереди пустые. Запись нулей по всем адресам блока 45 памя-. ти означает нулевую длину всех очередей.

В исходном состоянии устройство будет находиться до тех пор, пока со стороны ЭВИ по системной магистрали

13 не последует к нему обращение.

Каждая очередь в устройстве характеризуется двумя адресами (различие в старших разрядах) . По первому ад40 ресу очереди ЭВМ производит постановку или извлечение элемента из очереди, по второму адресу очереди

ЭВМ производит чтение количества элементов в очереди или разрушение

45 (обнуление) этой очереди.

Любое обращение ЭВМ к устройству разделяется на два основных цикла работы устройства:

1 — начальная выборка устройства; 50

2 — выполнение операции.

Начальная выборка устройства одинакова для всех режимов работы устройства (кроме сброса). При начальной выборке ЭВМ, обращаясь к .устрой- 55 ству, устанавливает на шине 19 адреса данных код адреса устройства, который через магистральный приемник

5 и через второй счетчик 4 поступает на дешифратор 7 адреса (старшие разряды) и на адресные входы третьего

37, второго 38 и первого 45 блоков памяти (младшие разряды) . Дешифратор

7 адреса при обращении ЭВМ к устройству вырабатывает активный сигнал на втором выходе в случае, если обращение происходит по первому адресу очереди устройства. Активный сигнал на первом выходе дешифратора 7 будет в случае обращения ЭВИ к второму адресу очереди. Через некоторое dpeMa (100-150 нс), необходимое для приема и распознования,адреса, ЭВМ активизирует цепь 16 синхронизации. К этому времени дешифратор 7 адреса определяет адрес обращения к устройству и подает сигнал на седьмые или шестые входы первого 1 и второго 2 дешифраторов. Второй дешифратор 2 с приходом на его третий вход сигнала по цепи 16 синхронизации снимает активньпs уровень сигнала со своего четвертого выхода, тем самым запрещая прием информации с первой информационной шины 20 во второй счетчик 4. Во втором счетчике 4 зафиксировался код адреса обращения, который будет храниться во втором счетчике 4 до тех пор, пока 3BN не снимет активный уровень сигнала с цепи

16 синхронизации. Через 100-150 нс после установки сигнала в цепи 16 синхронизации ЭВИ снимает код адреса с шины 19 адреса данных и может начать операцию чтения информации из устройства или запись информаций из устройства, или запись информации в устройство. Для чтения информации из устройства ЭВИ активизирует цепь 14 ввода и ожидает появления информации на шине 19 ад" реса данных от устройства. Для записи информации в устройство ЭВМ устанавливает информационный код на шину 19 адреса данных и активизирует цепь 15 вывода. Второй дешифратор 2 при наличии сигнала в цепи 16 синхронизации, одного из сигналов с цепей 14 ввода или 15 вывода и одного из сигналов с выхода дешифратора 7 адреса снимает сигнал со своего седьмого выхода. При этом цепь 22 станет пассивной, что приводит к запрету записи информации в первый 39, второй 40, четвертый

41, третий 42 регистры и в реверсив9 15 I ный счетчик 44. В регистре 39 зафик-. сируется код с первой информационной шины 20. В регистре 40 зафиксируется код адресуемой ячейки блока 37 памяти. В регистре 41 зафиксируется результат анализа этого кода дешифратором 43. В регистре 42 зафиксируется код адресуемой ячейки блока

38 памяти. В реверсивном счетчике 44 зафиксируется код адресуемой ячейки блока 45 памяти. Кроме того, снятие сигнала с седьмого выхода второго дешифратора 2 подготавливает первый счетчик 3 к счету и следующий после этого импульс с выхода элемента И 9 своим задним фронтом переведет счетчик 3 из нулевого состояния в первое. На этом цикл начальной выборки устройства закончен. Первый дешифратор 1 в цикле начальной выборки никаких импульсов записи не вырабатывает.

Далее начинается цикл выполнения операции, который происходит по тактам от генератора 8 импульсов.

Рассмотрим режим (операцию) постановки элементов в очередь (т.е. работу одного канала обмена информации) на примере записи по первому адресу очереди устройства элементов с номерами десять, сто и тысяча. Для записи в устройство в нужную очередь элемента с номером десять ЭВМ адресуется к устройству, установив необходимы»» адрес очереди. После передачи в устройство адреса ЗВМ устанавливает на шину 19 адреса данных код числа десять и активизирует цепь 15 вывода. После цикла начальной выборки счетчик 4 зафиксировал код адреса обращения. Старшие разряды этого кода поступают на дешифратор 7 адреса, который определяет обращение к устройству. Если обращение происходит по первому адресу очереди, то дешифратор 7 адреса устанавливает активньп» сигнал на своем втором выходе, которь»»» является седьмым входом первого 1и второго 2 дешифраторов. Младшие разряды определяют номер очереди и поступают по адресной шине 21 на адресные вхо- ды третьего 37, второго 38 и первого 45 блоков памяти и выбирают соответствующие ячейки этих блоков памяти. Причем каждому адресу очереди соответствует одна ячейка памяти, информация из которой зафиксирована

3460 10.5 !

О

55 в соответствующем регистре в цикле начальной выборки. Содержимое третьего 37, второго 38 и первого 45 блоков памяти по выбранному адресу зафиксировано соответственно во втором 40, третьем 42 регистрах и в реверсивном счетчике 44. Кроме того, код с выхода блока 37 памяти поступает на дешифратор 43, сигнал с выхода которого зафиксирован в регистре 41 и с выхода последнего поступает на восьмые входы первого 1 и второго 2 дешифраторов. Третий дешифратор 43 вырабатывает активный сигнал, когда его входной код равен нулю, а это происходит в том случае, если адресуемая очередь пуста. Таким образом, при первом. обращении к адресуемой очереди в цикле начальной выборки в регистре 41 зафиксировался признак пустой очереди, в регистре 40 — код пустой очереди (все нули), в регистре 42 — произвольный код,в регистре 39 — код числа 10 с первой информащ»онной шины 20, а в реверсивном счетчике 44 — код длины очереди, равный нулю. Далее устройство начинает работать по тактам.

Первый, после подготовки первого счетчика 3 к счету импульс переводит этот счетчик из нулевого состояния в первое, изменяя код на входах перного 1 и второго 2 дешнфраторов. Вто" рой дешифратор 2 состояние своих выходных сигналов не изменяет, а первый дешифратор 1 при наличии признака пустой очереди (единичный сигнал на его восьмом входе) подготавливается к выдаче сигналов с пятого и четвертого выходов. С приходом второго импульса на стробирующий вход первого дешифратора 1 происходит saпись кода числа десять с первой и »формационной шины 20 в третий 37 и второй 38 блоки памяти. Конец второго импульса с выхода элемента И 9 переводит счетчик 3 из первого состояния во второе, кроме того, задний фронт импульса записи по цепи 31 производит прибавление единицы к содержимому реверсивного счетчика 44 и

его значение станет равным единице.

Во втором состоянии счетчика 3 дешифратор 2 устанавливает активный сигнал только на своем десятом вы-, ходе. Остальные сигналы на выходе дешифратора 2 пассивны. Магистральный приемник 5 при этом закрывается

11 151 в в первой информационной шине уста«навливается код нуля, а регистр 39

Открывается (активна цепь 23), за 1исанный в нем код числа десять

1ерез. вторую информационную шину 34 поступает на .адресные входы буфер ой памяти 36 и выбирает в нем ячейу с адресом десять. С приходом треьего тактового импульса на стробиующий вход дешифратора 1 (при втоом состоянии счетчика 3) последй вырабатывает импульсы записи, коорые по цепям 29 и 32 поступают, оответственно на вход записи блока

5 памяти и вход записи буферной пати 36. При этом произойдет запись уля с первой информационной шины

0 по адресу, равному десяти, в буерную память 36 и запись единицы выхода реверсивного счетчика 44 блок 45 памяти по адресу очереди. адний фронт третьего импульса переедет первый счетчик 3 в третье сотояние, при которой дешифратор 2 выабатывает сигнал в цепь 18 ответа, азывая этим сигналом ЭВМ о заверении операции. Кроме того, сигнал цепи 18 поступает на инверсный вход элемента И 9 и закрывает его.

1.,ледующие импульсы с генератора 8 на счетчик 3 и дешифратор 1 поступать

1не будут. Устройство будет находиться таком состоянии до тех пор, пока

5ВМ, получив сигнал по цепи 18 отве та„ не снимет сигналы с цепи 15 вывода и цепи 16 синхронизации начала, операции. После этого устройство пе рейдет в исходное состояние. Таким образом,после первого цикла записи . числа десять в устройство, блок 37 памяти будет хранить код числа десять пЬ адресу очереди, как код первого элемента очереди, блок 38 памяти бу, дет хранить по адресу очереди код числа десять как код последнего элемента очереди, блок 45 памяти будет хранить по адресу очереди единицу как признак того, что в адресуемой очереди находится один элемент, а буферная память 36 будет хранить (IIo адресу десять) ноль как ссылку на то, что за элементом с номером десять следующего элемента нет.

Для установки следующего элемента (с номером сто) в эту же очередь

ЭВМ, как и в первом случае, адресуется к этой очереди с опера" цией "Запись". При этом дешиф3460 12 ратор 2, как и в . первом случае,, снимает сигналы со своих седьмого и четвертого выходов и подготавливает счетчик 3 к счету. После

5 начальнои выборки регистр 40 зарегистрирует код первого элемента очереди, т.е. десять, регистр 41 зарегистрирует отсутствие пустой оче1ð реди, так как на входе дешифратора

43 код не равен нулю, регистр 42 зафиксирует код последнего элемента очереди, т.е. тоже десять, регистр

39 зафиксирует код элемента с первой информационной шины 20, т.е. код числа сто, а в .реверсивном счетчике 44 зафиксируется код числа один.

Задний фронт первого тактового импульса с выхода генератора 8 через ър ° открытьп элемент И 9 переведет счетчик 3 из нулевого состояния в первое. Так как в данном случае сигнал в цепи 35 отсутствует (очереди не пуста), дешифратор 2 устанавливает активные сигналы на своих одиннадцатом и девятом выходах, при этом регистр 42 открывается (цепь 25 актив а) и код последнего элемента очереди, т.е. код числа десять, поступает через вторую информационную шину 34 на адресньпi вход буферной памяти 36 и выбирает ячейку с адресом десять, которая хранит число ноль. Первьп дешифратор 1 устроен так, что в случае записи в непустую

35 очередь и при единичном состоянии счетчика 3 с приходом тактового им" пульса с выхода элемента И 9 он вырабатывает импульсы записи в цепях

31 ь 32. При этом в блок 38 памяти по адресу очереди и в буферную память

36 по адресу десять с первой информационной шины 20 запишется код числа сто. Одновременно с записью в блок 38 памяти произойдет прибавление

45 единицы к содержимому реверсивного счетчика 44, т.е, код, хранимый этим счетчиком, станет равным двум.

Задний фронт второго тактового импульса переведет счетчик 3 из перво5Р го состояния во второе.В этом случае дешифратор 2 закроет регистр 42 и, как в предыдущем примере, закроет магистральный приемник 5 и откроет регистр 39, а с приходом третьего

55 тактового импульса первый дешифратор 1 по цепям 32 и 29 произведет запись нуля с первой информационной шины 20 в буферную память 36 по ад13 151 ресу, равному ста, из регистра 39, и запись двойки в блок 45 памяти из реверсивного счетчика 44. По концу третьего импульса счетчик 3 перейдет в третье состояние, при котором дешифратор 2 установит сигнал в цепь

18 ответа и закроет элемент И 9. Как только ЭВМ снимет сигналы с цепи 16 синхронизации и с цепи 15 вывода, устройство перейдет в исходное состояние. Теперь блок 37 памяти хра.нит код первого элемента — десять, блок 38 памяти хранит код последне— го элемента — сто, блок 45 памяти хранит код числа два как признак того, что в адресуемой очереди хранятся два элемента. Буферная память

36 по адресу первого элемента хранит код сто как ссылку на то, что следующий после элемента с номером десять установлен элемент с номером сто, а по адресу сто хранит код нуля, как признак того, что за этим элементом в очереди других элементов нет.

Для установки в эту же очередь третьего элемента с номером тысяча

ЭВМ адресуется к этой очереди с операцией "Запись", установив на шине

19 адреса данных код третьего .элемента очереди — тысяча. Работа устройства в этом случае будет аналогична работе при установке второго элемента в очередь. Отличие будет только в том, что после цикла начальной выборки в регистре 42 зафиксируется код числа сто, в регистре 39 — код числа тысяча, а в реверсивном счетчике 44 — код числа элементов в очереди — два; Во время второго тактового импульса произойдет запись по адресу, равному ста, из регистра

42 кода числа тысяча с первой информационной шины 20 в буферную память 36 и по .адресу очереди в блок

38 памяти. Одновременно увеличится на единицу содержимое реверсивного счетчика 44. По третьему тактовому импульсу в блок 45 памяти по адресу очереди будет записан код три — содержимое реверсивного счетчика 44,а в буферную память Зб.по адресу тысяча — ноль. Таким образом, для адресуемой очереди после трех циклов записи в устройство блок 37 памяти хранит код числа тысяча, блок 45 памяти код числа три, а буферная память 36 хранит по адресу десять код

3460 14 числа сто, по адресу сто — код тыся- . чи, по адресу тысяча — код нуля.

Лналогичным образом работает любой другой канал обмена информацией.

Для извлечения элемента очереди из канала обмена информацией ЭВМ адресуется к нужной очереди с операцией чтения, в результате чего устройство выдает в 3ВМ код первого элемента очереди. Выдача нуля в ЭВМ означает, что данная очередь пуста.

Режим извлечения элемента из очереди рассмотрим на примере работы того же канала обмена информацией, что и в режиме постановки в очередь.

В режиме извлечения элемента из очереди ЭВМ адресуется к нужной очереди с операцией чтения, при этом, как и при записи, дешифратор 2 по сигналу с цепи 16 синхронизации начала операции фиксирует адрес обращения в счетчике 4, а по сигналу в цепи 14 ввода производит фиксацию состояния регистров, при этом регистр 40 хранит код первого элемента очереди — десять, регистр 4 1 признак непустой очереди (код десять не равен нулю), реверсивный счетчик 44 †код длины очереди — три.

Регистры 39 и 42, а также магистральный приемник 5 и передатчик 46 в выполнении операции "Чтение из устройства" участия не принимают и соответствующими сигналами с выходов

35 дешифратора 2 на время выполнения этой операции закрыты. После фиксации информации в регистрах сигналом с седьмого выхода второго дешифратора 2 разблокируется счетчик 3 и пер40 вый после этого импульс с генератора 8 через элемент И 9 переведет этот счетчик из нулевого состояния в первое. При этом состоянии счетчика 3 и при наличии активных сигналов в

45 цепи 16 синхронизации начала операции в цепи 14 ввода информации, а также признака непустой очереди в цепи 35 с выхода регистра 41, дешифратор 2 устанавливает активные уров50 ни сигналов на своих шестом, первом и пятом выходах, которые поступают соответственно на разрешающие входы регистра 40, буферной памяти 36 и второй вход магистрального передат55 чика 6. Сигнал по цепи 24 с шестого выхода второго дешифратора 2 открывает выход регистра 40, информация из которого (код десять) посту460 сять уже взят из очереди), а блок

45 памяти хранит код числа два, т.е. в адресуемой очереди находится два элемента.

При втором чтении той же очереди устройство срабатывает аналогич нь»»» образом с той лишь разницей, что в момент обращения регистр 40 заЗО

l5 1513

1»ает по второй информационной шине

34 на вход магистрального передат»»ика 6 и на адресньп» вход буферной

»»амяти 36. Сигнал с первого выхода

»»торого дешифратора 2 по цепи 26 разрешает выдачу информации из буерной памяти 36 в первую информаонную шину 20, при этом на инфорационньп» вход блока 37 памяти с выода буферной памяти 36 поступает од числа сто, который хранится по ресу десять, установленному на торой информационной шине 34 с рестра 40. Сигнал с пятого выхода торого дешифратора 2 открывает мастральный передатчик б и информа(код числа десять) с выхода рестра 40 поступает на шину 19 адреа данных.

Первый дешифратор 1, при той же омбинации сигналов на своих адресых входах, с приходом второго тактоого импульса вырабатывает сигналы аписи в цепях 30 и 33. Сигнал с пяого вьгхода дешифратора 1 по цепи

0 произведет запись информации в лок памяти, в данном случае код чиса сто. Сигнал с второго выхода дефратора 1 по цепи 33 произведет

ычитание единицы из содержимого реерсивного счетчика 44. Таким обраом, в реверсивном счетчике 44 будет аниться код числа два. Задний ронт второго импульса с выхода элеента И 9 переведет счетчик 3 во втоое состояние. В этом состоянии дефратор 2 не меняет комбинации своих °

ыходных сигналов, а дешифратор 1 приходом третьего импульса выраба1 ъ»вает сигнал записи на своем шестом

1зыходе. Этот сигнал по цепи 29 заНосится в блок 45 памяти код числа два с выхода реверсивного счетчика

44. По концу третьего импульса с выхода элемента И 9 счетчик 3 переходит в третье состояние. В этом состоянии дешифратор 2, в дополнение к уже установленным сигналам, устанавливает сигнал на своем третьем выходе.

Этот сигнал поступает на вход элеМента И 9 и закрывает его, кроме того, этот сигнал по цепи 18 ответа

»»звещает ЭВМ о завершении операции

"Чтение устройства" 3ВМ, получив сигнал по цепи 18 ответа, считывает код с шины данных и убирает сигналы обраЩения . Устройство переходит в исходное состояние. После операции "Чтение устройства" блок 37 памяти хранит код числа сто, как код первого элемента очереди (элемент с номером дефиксирует код числа сто, а реверсивный счетчик 44 — код числа два. Второй тактовый импульс запишет в блок

37 памяти содержимое буферной памяти 36, т.е. код числа. тысяча, который буферная память 36 хранит по адресу сто, и уменьшит состояние реверсивного счетчика 44. Третий тактовый импульс запишет в блок 45 памяти код единицы с выхода реверсивного счетчика 44. Аналогично произойдет и третий цикл чтения этой же очереди, при котором устройство выдаст в ЭВМ код числа тысяча. Во время третьего цикла чтения второй тактовый импульс запишет в блок 37 памяти код числа ноль с выхода буферной памяти 36, так как по адресу тысяча в последнем цикле записи в устройство в буферную память 36 был записан ноль. Третий тактовый импульс запишет в блок 45 памяти нулевую длину с выхода реверсивного счетчика

44. В случае четвертого цикла чтения этой же очереди (а очередь уже пуста) при обращении ЭВМ к устройству регистр 40 зафиксирует код, равный

40 нулю, с выхода блока 37 памяти, а регистр 41 зафиксирует признак пустой очереди с выхода дешифратора 43 ° В этом случае после первого тактового импульса, когда счетчик 3 перейдет в первое состояние, дешифратор 2 ус45 тановит сигналы на пятом, шестом и третьем своих выходах, закрыв тем самым элемент И 9 и послав сигнал в цепь 18 ответа, при этом через открытый магистральный передатчик 6

50 в шину 19 адреса данных поступит код нуля с выхода регистра 40. ЭВМ, получив сигнал .ответа, считывает данные с шины 19 адреса данных. Программное обеспечение ЭВМ построено таким образом, что прочитанный ноль из адресуемой очереди воспринимается как признак того, что данная очередь пуста.

)7 151

Таким образом, с помощью данного устройства ЭВМ или группа ЭВМ могут вести очереди заданий и заявок на обслуживание, обмениваясь при этом номерами этих заявок или заданий.

Такое устройство наиболее эффективно при конвеерной обработке заявок или заданий в мультипроцессорных системах с большим числом очередей на обработку между различными процессами.

Устройство позволяет ЭВМ работать с очередями за один цикл обращения (записи или чтения); поэтому конфликтных ситуаций в этом случае в мультипроцессорных системах не произойдет, так как одновременный доступ к одному и тому же ресурсу системы от двух и более ЭВМ предотвращает системный арбитр.

На практике в ряду мультипроцессорных систем возникает необходимость знать число элементов той или иной очереди. Для этой цели в устройстве предусмотрен режим чтения длины очереди.

Для получения текущей длины очереди ЭВМ адресуется к данной очереди, но по второму адресу этой очереди с операцией чтения. Как и в предыдущих случаях в цикле начальной выборки в устройстве фиксируются адрес в счетчике 4 и содержимое третьего

37, второго 38 и первого 45 .блоков памяти. Дешифратор 7 адреса, определив, что обращение осуществляется по второму адресу очереди; а не по первому, устанавливает сигнал на своем первом выходе, который является шестым входом первого 1 и второго 2 дешифраторов ° После цикла начальной выборки устройства, когда первый импульс переведет счетчик

3 из нулевого состояния в первое, дешифратор 2 устанавливает активные сигналы на пятом, третьем и восьмом выходах. Сигнал с восьмого выхода дешифратора 2 по цепи 28 открывает передатчик 46. Информация о длине адресуемой очереди, зафиксированная в реверсивном счетчике 44, через передатчик 46 поступает на вторую информационную шину 34 и по ней на вход магистрального передатчика 6.

Сигнал с пятого выхода второго дешифратора 2 поступает на разрешающий вход магистрального передатчика 6 и открывает его. Информация

3460 18 о длине адресуемой очереди с второй информационной шины 34 через открытый магистральный передатчик 6 поступает в шину !9 адреса данных.

Сигнал с третьего выхода дешифратора 2 блокирует прохождение следующих импульсов с генератора 8 на счетный вход счетчика 3. Кроме того, этот сигнал по цепи 16 ответа указывает ЭВМ, что устройство требуемую операцию выполнило. ЭВМ считывает код длины и снимает сигналы обращения ° Устройство переходит в исходное состояние. Дешифратор 1 этом режиме никаких сигналов не вырабатывает и информация, хранимая в трех блоках памяти и буферной, памяти, не изменяется. Иногда в процессе работы вычислительной системы возникает необходимость разрушить какуюлибо очередь, ЭВМ принявшая решение об разрушении какой-либо очереди, может очистить ее путем многократного чтения данной очереди go тех пор, пока не прочтет из устройства ноль как признак пустой очереди. Но к этой очереди в интервалах между чтениями может обратиться другая ЭВМ. Для предотвращения такой ситуации в устройстве предусмотрен режим разрушения очереди за один цикл обращения. Для этого ЭВМ адресуется по второму адресу очереди к нужному номеру очереди с опера35 цией "Запись". Как и при любом обращении к устройству дешифратор 2 вырабатывает сигнал для фиксации информации в регистрах и разрешает работу счетчика 3. Конец первого

40 тактового импульса переводит счетчик 3 из нулевого состояния впервое. Дешифратор 2 при первом состоянии счетчика 3, при наличии сигнала на цепи 15 вывода и цепи 16 синхро45 низации и наличии сигнала на первом выходе дешифратора 7 адреса, как и в режиме начальной установки, снимает сигналы со всех своих выходов, кроме второго. Сигнал с второго вы50 хода дешифратора 2 поступает по цепи 27 на установочный вход реверсив- ного счетчика 44 и устанавливает его в ноль. Второй тактовый импульс с выхода элемента И 9 поступает на

55 стробирующий вход дешифратора 1, который формирует импульсы записи на цепях 29 и 30. Импульс в цепи 30 производит запись нуля с первой ин!

9 15134 формационной шины 20 в блок 37 памяти, а импульс в цепи 29. — с выхода реверсивного счетчика 44 в блок 45

1 амяти. По концу второго импульса с выхода элемента И 9 счетчик 3 пере5 одит во второе состояние, в котоом дешифратор 2 устанавливает сигыл в цепь 18 ответа и этим сигнаом закрывает элемент И 9. ЭВМ, почив сигнал по цепи 18 ответа, сниает свои сигналы обращения. Уст-, ойство переходит в исходное состояе. Таким образом, ЭВМ за один кл записи обнулит адресуемую очеедь. И теперь при чтении этой бчееди по первому адресу ЭВМ получит оль как признак пустой очереди, а о второму адресу ЭВМ прочтет нулеую длину очереди. Очевидно, что 20 оличество адресуемых очередей (каалов обмена информацией) в устройтве зависит от объема блоков ОЗУ, быстродействие — от типа элеменной базы и частоты тактового генеатора. Так, третий 37 и первый 45 локи памяти должны содержать столь о слов, сколько необходимо каналов обмена информацией, а буферная па ф ть 36 должна содержать столько !

30 с лов, сколько элементов может быть выстроено в одну очередь. Частота г енератора 8 импульсов выбирается из, условия, что длительность импульса дЬлжна быть достаточной для надежной записи информации в блоки памяти, а 35 ительность паузы должна учитывать время срабатывания дешифраторов и в емя выборки адреса блоков памяти..

Описанное устройство для обмена информацией используется в макетах м яогопроцессорной вычислительной системы,предназначенной для построения на ее основе коммуникационных комп1тексов вычислительной сети и сети передачи данных с коммутацией пакетов. Многопроцессорная вычислительная система представляет собой набор параллельно работающих ЭВМ т9па "Электроника 60", имеющих свое

ОИРУ и имеющих окно на выход в шину общего доступа, к которой подключены странично организованная память процессов, странично организованная п мять данных и адаптеры внешних связфй, и устройство для обмена инфор- 55 марцией, называемое контроллером списков, которое является аппаратной поддержкой специально разработан60 . 20 ной операционной системы. Все стра- ницы общей памяти имеют сквозную нумерацию. Операционная система построена таким образом, что каждый процессор системы, закончив выполнение оче-, редного задания, ставит это задание (т ° е. номер этого задания) в очередь и берет из очереди следующее. Таким образом, любой процессор системы может выполнять любое задание. Параллельно выполняется столько заданий, сколько работает процессоров. Каждый процессор, работая со страницами памяти данных, отработав свою часть информации, ставит эту страницу (номер этой страницы) в очередь на об работку в тот или иной процесс, и из своей входной очереди берет следующую информацию на обработку. Таким образом, достигается конвеерная обработка информации и синхронизации процессов в мультипроцессорной среде.

Устройство для обмена информацией в макетах вычислительной сис-! темы позволяет поддерживать 512 оче-

/ редей с 1023 элементами очереди.

Поэтому объем третьего 37, второго

38 и первого 45 блоков памяти составляет 512 Х 10 бит каждый, а объем буферной памяти 36 составляет 1024 Х 10 бит.

В мультипроцессорной системе устройство для обмена информацией имеет следующие адреса: 154000 9—

155776 < — для операций с постановкой и извлечением из очереди (первые адреса очереди); !56000 15?779 — для операций чтения длины очереди и разрушения очереди (вторые адреса очереди).

Длительность цикла постановки в очередь или извлечения из очереди составляет 4-5 мкс (для ЗВМ

"Электроника-60"), а длительность чтения длины очереди или ее разрушения составляет 3-3,5 мкс, т.е. такая же, как и длительность чтения (записи) обычной ячейки памяти.

Дешифраторы 1 и 2 устроены и работают следующим образом, Первый — девятый входы первого дешифратора параллельно соединены с соответствующими входами второго дешифратора и соединены со следующими элементами устройства: входы 47 и 48 соединены с первым и вторым выходами счетчика 3;

21 15 вход 49 дешифраторов соевинен с выходом триггера 11 и является входом,инициирующим перевод дешифраторов в режим сброса; вход 50 дешифраторов соединен с цепью "Ввод" устройства и является входом, инициирующим чтение из устройства; вход 51 дешифраторов соединен с цепью Вывод|1 устройства и является входом, инициирующим запись в устройство; вход 52 дешифраторов .соединен с цепью синхронизации и является входом, сигнализирующим об обращении ЭВМ к устройству; вход 53 дешифраторов соединен с вторым выходом дешифратора ? адреса и является входом обращения к устройству по первому адресу очереди; вход 54 дешифраторов соединен с первым выходом дешифратора 7 адреса и является входом обращения к устройству по второму адресу очереди; вход 55 дешифраторов соединен с выходом регистра 41, в котором при обращении к устройству фиксируется признак пустой очереди-(55 = — ф — адресуемая очередь не пустая, 55 = 1 — .адресуемая очередь пустая).

Сигналы, поступающие на первый— девятый входы первого и второго дешифраторов, инвертируются в соответствующих группах элементов НЕ 56 и поступают вместе с прямыми сигналами в..матрицу 57 элементов И дешифратора 1 и матрицу 79 элементов

И дешифратора 2.

Матрица 79 элементов И дешифратора 2 предназначена для анализа состояния сигналов на входах 47-551 соответствующих определенному режиму, циклу работы или состоянию. устройства.

Сигнал на выходе первого элемента И 80 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, соответствующей режиму "Сброс устройства", т.е. тогда, когда появится активный сигнал на входе 49 дешифратора независимо от уровня сигналов на остальных его входах.

Сигнал с выхода первого элемента И 80 поступает на вход десятого

108 элемента ИЛИ матрицы 98.

Сигналы с выходов остальных элементов И матрицы 79 могут появить13460 . 22 ся только при отсутствии сигнала на входе 49 дешифратора.

Сигнал на выходе второго элемента И 81 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, соответствующей исходному состоянию устройства, т.е. при отсутствии обращения к устройству со стороны

ЭВМ (нет сигнала на входе 52).

Сигнал с выхода второго элемента И 81 поступает на входы первого

99, третьего 101 и девятого 107 элементов ИЛИ матрицы 98 .

Сигнал на выходе третьего элемента И 82 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55,соответствующей началу цикла обращения ЭВМ к устройству, т.е. сигнал об обращении к устройству от ЭВМ поступил (52 = 1), но нет еще признака типа инициируемой операции — чтения (50 =

= P) или записи (51 = Ф).

Сигнал с выхода третьего элемента И 82 поступает на входы первого

99 и третьего 101 элементов ИЛИ матрицы 98, Сигнал на выходе четвертого элемента И 83 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, соответствующей циклу начальной выборки устройства (47 = ф, 48 = P) при обращении к устройству (52 = 1) с операцией записи (50 = Ф, 51 = 1) по первому адресу очереди (53 = ф, 35 54 = Ф), что соответствует режиму постановки элемента в очередь.

Сигнал с выхода четвертого элемента И 83 поступает на вход третьего

101 элемента ИЛИ матрицы 98.

40 Сигнал на выходе пятого элемента

И 84 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, соответствующей первому состоянию (47 = 1, 48 =

= Ф) операции записи в устройство

45 (50 = Ф, 51 -= 1, 52 = 1) по первому адресу очереди (53 .= 1, 54 = Ф ), и прп наличии признака пустой очереди (55 = 1), что соответствует режиму постановки элемента в пустую оче50, редь.

Сигнал с выхода пятого элемента

И 84 поступает на вход третьего 101 элемента ИЛИ матрицы 98.

Сигнал на выходе шестого элемен55 та И 85 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, соответ.ствующей второму состоянию (47 = ф, 48 = 1) операции записи в устройство (50 = Ф, 51 = 1, 52 = 1) по

23 151 первому адресу очереди (53 = 1, 54

= Р), что соответствует режиму постановки элемента в очередь.

Сигнал с выхода шестого элемента

: И 85 поступает на вход пятого 103 элемента ИЛИ 98 матрицы.

Сигнал на выходе седьмого элемента И 86 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, соответствующей третьему состоянию (47 = 1, 48 = 1) операции записи в устройство (50 = P, 51 = 1, 52 — i) по первому адресу очереди (53 =

1, 54 = ф), что соответствует режиму постановки элемента в очередь.

Сигнал с выхода седьмого элемента И 86.поступает на вход второго

100 элемента ИЛИ матрицы 98.

Сигнал на выходе восьмого элемента И 87 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, соответствующей первому состоянию (47 = 1, 48 = Ф) операции записи в устройство (50 = Ф, 51 = 1, 52 = 1) по первому адресу очереди (53 = 1, 54

= Ф), что соответствует режиму постановки элемента в непустую очередь.

Сигнал с выхода восьмого элемента И 87 поступает на вход третьего

101 и восьмого 105 элемента ИЛИ матрицы 98.

Сигнал на выходе девятого элемента И 88 появляется при комбинации ,,сигналов на входах 47-55, соответ. ствующей циклу начальной выборки устройства (47 = P 48 =, ф) при об ращении к устройству (52 = 1) с опе, рацией чтения из устройства (50 = 1, 51 = 9, 52 = 1) по первому адресу очереди (53 = 1, 54 = ф), что соответствует режиму извлечения элемента из очереди.

Сигнал с выхода девятого элемента И 88 поступает на вход третьего

191 элемента ИЛИ матрицы 98.

Сигнал на выходе десятого элемента И 89 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55,соответствующей первому состоянию (47 = i, 48.= ф) операции чтения из устройства (50 = 1, 51 = {6, 52 = 1) по первому адресу очереди (53 = 1, 54

= ф) и IrpH отсутствии признака ïóстой очереди (55 = Ф), что соответствует режиму извлечения элемента из. непустой очереди.

Сигнал с выхода десятого элемента

И 89 поступает на входы четвертого

3460 24

102, шестого 104 и восьмого 106 элементов ИЛИ матрицы 98.

Сигнал на выходе одипнадцатого элемента И 90 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, соответствующей второму состоянию (47 = ф, 48 = 1) операции чтения из устройства (50 = 1, 51 = й», 52 =

1) по первому адресу очереди (53 = 1, 54 = ф) и при отсутствии признака пустой очереди (55 = ф), что соответствует режиму извлечения эле- мента из непустой очереди.

Сигнал с выхода одиннадцатого элемента И 90 поступает на входы четвертого 102, шестого 104 и восьмого 106 элементов ИЛИ матрицы 98, Сигнал на выходе двенадцатого элемента И 91 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, соответствующей третьему состоянию (47 = 1, 48 = I) операции чтения из устройства (50 = 1, 51 = ф. 52 — 1) по первому адресу очереди (53

1, 54 = ф) и при отсутствии признака пустой очереди (55 = ), что соответствует режиму извлечения элемента из непустой очереди.

Сигнал с выхода двенадцатого элемента И 91 поступает на входы второго 100, четвертого 102, шестого

104 и восьмого 106 элементов ИЛИ матрицы 98.

Сигнал на выходе тринадцатого элемента И 92 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, соответствующей первому состоянию (47 = 1, 48 = Ф) операции чтения из устройства (50 = 1, 51 =ф, 52 = 1) по первому адресу очереди (53 = 1, 54

= ф) и при наличии признака пустой очереди (55 = 1), что соответствует режиму извлечения -элемента из пустой очереди.

Сигнал с выхода тринадцатого элемента И 92 поступает на входы второго 100, четвертого 102 и шестого

104 элементов ИЛИ матрицы 98.

Сигнал на выходе четырнадцатого элемента И 93 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55,соответствующей циклу начальной выборки устройства (47 = P, 48 = ф) при обращении к устройству (52 = 1) с операцией чтения (50 = 1, 51 = Ф) по второму адресу очереди (53 = @, 54

1), что соответствует режиму чтения длины очереди.

1513460

Сигнал с выхода четырнадцатого элемента И 93 поступает на вход третьего 101 элемента ИЛИ матрицы 98.

Сигнал на выходе пятнадцатого элемента И 94 появляется при комбина5 ции сигналов на входах 47-55, соответствующей первому состоянию (47 =

1, 48 = Ф) операции чтения из устройства (50 = 1, 51 = ф, 52 = 1) по второму адресу очереди.(53 = Ф, 54 =

1), что соответствует режиму чтения длины очереди.

Сигнал с выхода пятнадцатого элемента И 94 поступает на входы второго 15

100, четвертого 102 и одиннадцатого 109 элементов ИЛИ матрицы 98.

Сигнал на выходе шестнадцатого элемента И 95 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, со- 20 ответствующей циклу начальной выборки устройства (47 = ф, 48 = Ф) при обращении к устройству (52 = 1) с операцией записи (50 = P, 51 = 1) по второму адресу очереди (53 =, 54 — 1), что соответствует режиму разрушения очереди.

Сигнал с выхода шестнадцатого элемента И 95 поступает на вход третьего 101 элемента ИЛИ матрицы 98.

Сигнал на выходе семнадцатого элемента И 96 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, соответствующей первому состоянию (47 = 1, 48 = Ф) операции записи в устройство (50 = ф, 5 1 = 1, 52 = — 1) по второму адресу очереди (53 =

= ф,,54 = i), что соответствует режиму разрушения очереди.

Сигнал с выхода семнадцатого элемента И 96 поступает на вход десятого 108 элемента ИЛИ матрицы.98 °

Сигнал на выходе восемнадцатого элемента И 97 появляется при комбинации сигналов на входах 47-55, соответствующей второму состоянию (47 = 45

= P, 48 = 1) операции записи в устройство. (50 = ф, 51 1., 52 = 1) по второму адресу очереди (53 = Ф, 54 = 1), что соответствует режиму разрушения очереди.

Сигнал с выхода восемнадцатого элемента И 97 поступает на вход вто-. .рого 100 элемента ИЛИ матрицы 98, Матрица 98 второго дешифратора предназначена для получения сигналов управления на выходах 110-120 при наличии определенных условий на ее входе °

26

Сигнал с выхода 110 второго дешифратора предназначен для разрешения записи информации с первой информационной шины 20 устройства в регистр 39; с выхода блока 37 памяти — в регистр 40; признак пустой очереди с выхода дешифратора 43 — в регистр 41; с выхода блока 38 памяти †. в регистр 42 и с выхода блока

45 памяти — в реверсивный счетчик

44. Кроме того, сигнал с выхода 110 дешифратора 2 сбрасывает счетчик

3 в нулевое состояние.

Сигнал на выход 110 дешифратора

2 поступает с выхода первого 99 элемента ИЛИ матрицы 98 при условии наличия сигналов с выхода второго

ИЛИ 81 и третьего 82 элементов И матрицы 79.

Сигнал с выхода 111 дешифратора

2 предназначен для выдачи ответа в 3ВМ о завершении текущей операции.

Кроме того, этот сигнал закрывает элемент И 9 и сигналы с выхода генератора не поступают на входы счетчика 3 и дешифратора 1.

Сигнал на выход 111 дешифратора 2 поступает с выхода второго 100 элемента ИЛИ матрицы 98 при условии наличия сигналов с выхода седьмого

ИЛИ 86, двенадцатого 91 или тринадцатого 92, или пятнадцатого 94, или восемнадцатого 97 элементов И матрицы 79.

Сигнал с выхода 112 дешифратора

2 предназначен для разрешения приема адреса данных из системной магистрали в первую информационную шину 20 устройства через магистральный приемник 5.

Сигнал на выход 112 дешифратора

2 поступает с выхода третьего 101 элемента ИЛИ матрицы 98 при условии наличия сигналов с выхода второго 81 или третьего 82, или четвертого 83, нли пятого 84, или восьмого 87, или девятого 88, или четырнадцатого 93, или шестнадцатого 95 элементов И матрицы 79.

Сигнал с выхода 113 дешифратора

2 предназначен для разрешения выдачи данных с второй информационной шины 34 устройства в системную магистраль через магистральный передатчик 6.

Сигнал на выход 113 дешифратора

2 поступает с выхода четвертого 102 элемента ИЛИ матрицы 98 при условии

Сигнал на выход 116 дешифратора

: 2 поступает с выхода седьмого 105 элемента ИЛИ матрицы 98 при условии наличия сигнала с выхода восьмого

87 элемента И матрицы 79.

Сигнал с выхода 117 дешифратора

2 предназначен для разрешения выдачи данных, хранящихся в буферной памяти 36 устройства, в первую информационную шину 20.

Сигнал на выход 117 дешифратора

2 поступает с выхода восьмого 106 элемента ИЛИ матрицы 98 при условии наличия сигналов с выхода десятого

89 или одиннадцатого 90, или двенадцатого 91 элемента И матрицы 79.

Сигнал с выхода 118 дешифратора

2 предназначен для разрешения записи информации с первой информационной шины 20 устройства в счетчик 4.

Сигнал на выход 118 дешифратора

2 поступает с выхода девятого 107 ( элемента ИЛИ матрицы 98 при условии наличия сигнала с выхода второго 8 1 элемента И матрицы 79.

50.

27

151346 наличия сигналов с выхода десятого

89 или одиннадцатого 90, или двенадцатого 91, или тринадцатого 92, или пятнадцатого 94 элементов И матрицы 79.

Сигнал с выхода 114 дешифратора 2 предназначен для разрешения выдачи данных, хранящихся в регистре 39 устройства, во вторую информационную шину 34.

Сигнал на выход 114 дешифратора

2 поступает с выхода пятого 103 элемента ИЛИ матрицы 98 при условии наличия сигнала с выхода шестого 85 элемента И матрицы 79.

Сигнал с выхода 115 дешифратора

2 предназначен для разрешения вы-. дачи данных, хранящихся в регистре

40 устройства, во вторую информационную шину 34.

Сигнал на выход 115 дешифратора

2 поступает с выхода шестого 104 элемента ИЛИ матрицы 98 при условии на личия сигналов с выхода десятого, 89 или одиннадцатого 90, или двенад- цатого 91, или тринадцатого 92 эле, мента И матрицы 79.

Сигнал с выхода 116 дешифратора

, 2 предназначен для разрешения выдачи

, данных, хранящихся в регистре 42 уст, ройства,. во вторую информационную шину 34.

0 28

Сигнал с выхода 119 дешифратора

2 предназначен для сброса реверсивного счетчика 44 устройства в нулевое состояние.

Сигнал на выход 119 дешифратора

2 поступает с выхода десятого 108 элемента ИЛИ матрицы 98 при условии наличия сигналов с выхода первого

80 или семнадцатого 96 элементов И матрицы 79.

Сигнал с выхода 120 дешифратора

2 предназначен.для разрешения выдачи данных с выхода реверсивного счетчика 44 устройства во вторую информационную шину 34 через передатчик

46.

Сигнал на выход 120 дешифратора

2 поступает с выхода одиннадцатого

109 элемента ИЛИ матрицы 98 при условии наличия сигнала с выхода пятнадцатого 94 элемента И матрицы 79.

Матрица 57 элемента И дешифратора 1 имеет такое же назначение, как и матрица 79 элементов И дешифратора 2.

Сигнал.на выходе первого элемента И 58 матрицы 57.элементов И дешифратора 1 вырабатывается по такому же условию, как и на выходе пер вого элемента И 80 матрицы 79 дешифратора 2.

Сигнал с выхода первого элемента И 58 поступает на входы первого

66, второго 67 и шестого 71 элементов ИЛИ матрицы 65 дешифрато,ра 1.

Сигнал на выходе второго элемента И 59 матрицы 57 .элементов И дешифратора 1 вырабатывается по такому же условию, как и на выходе пятого элемента И 84 матрицы 79 дешнфра-. тора 2.

Сигнал с выхода второго элемента

И 59 поступает на входы второго 67 и третьего 68 элементов ИЛИ матрицы

65 дешифратора 1.

Сигнал на выходе третьего элемента И 60 матрицы 57 дешифратора 1 вырабатывается по такому же условию, как и на выходе десятого элемента

И 89 матрицы 79 дешифратора 2.

Сигнал с выхода третьего элемента

И 60 поступает на входы второго

67 и пятого 70 элементов матрицы 65 дешифратора 1.

Сигнал на выходе четвертого элемента И 61 матрицы 57 дешифратора 1 вырабатывается по такому же условию, 29 как и на выходе семнадцатого элемента И 96 матрицы 79 дешифратора 2.

Сигнал с выхода четвертого элемента И 61 поступает на входы второго

67 и шестого 71 элементов ИЛИ матрицы 65 дешифратора 1.

Сигнал на выходе пятого элемента

И 62 матрицы 57 дешифратора 1 вырабатывается по такому же условию, как и на выходе восьмого элемента И 87 матрицы 79 дешифратора 2.

Сигнал с выхода пятого элемента

И 62 поступает на входы третьего 68 и четвертого 69 элементов ИЛИ матри15 цы 65 дешифратора 1.

Сигнал на выходе шестого элемента И 63 матрицы 57 дешифратора 1 вырабатывается по такому же условию, как и на выходе шестого элемента И

85 матрицы 79 дешифратора 2 °

Сигнал с выхода шестого элемента

И 63 поступает на входы четвертого

69 и шестого 71 элементов ИЛИ матрицы 65 дешифратора 1.

Сигнал на выходе седьмого элемента И 64 матрицы 65 дешифратора 1 вырабатывается по такому же условию, как и на выходе одиннадцатого элемента И 90 матрицы 79 дешифратора 2.

Сигнал с выхода седьмого элемента И 64 поступает на вход шестого

71 элемента ИЛИ матрицы 65 дешифра.тора 1.

Матрица 65 элементов ИЛИ дешифратора 1 предназначен для обеспечения условий выработки сигналов запи, си на выходах 73-78 дешифратора 1.

Сигнал с выхода 73 дешифратора 1 производит модификацию счетчика 4.

Сигнал на выходе 73 дешифратора

1 вырабатывается при условии появления сигнала на выходе первого 66 элемента HJIH матрицы 65 и при наличии разрешающего сигнала в цепи t21.

Сигнал на выходе первого элемен45 та HJIH 66 появится при условии наличия сигнала с выхода первого 58 элемента И матрицы 57.

Сигнал с выхода. 74 дешифратора 1 производит запись данных с первой информационной шины 20 в блок 35 памяти устройства.

Сигнал на выходе 74 дешифратора 1 вырабатывается при условии появления

55 сигнала на выходе второго 67 элемента ИЛИ матрицы 65 и при наличии разрешающего сигнала в цепи 121.

1513460 30

Сигнал на выходе второго элемен-. та ИЛИ 67 появится при условии наличия сигнала с выхода первого 58 или второго 59, или третьего 60,или четвертого 61 элементов И матрицы 57.

Сигнал с выхода 75 дешифратора 1 производит запись данных с первой информационной шины 20 в блок 38 памяти. Кроме того, он задним своим фронтом производит прибавление единицы к содержимому реверсивного счетчика 44.

Сигнал на выходе 75 дешифратора 1 вырабатывается при условии появления сигнала на выходе третьего 68 элемента ИЛИ матрицы 65 и при наличии разрешающего сигнала в цепи 121.

Сигнал на выходе третьего элемента ИЛИ 68 появится при условии наличия сигнала с выхода второго 59 или пятого 62 элементов И матрицы 57.

Сигнал с выхода 76 дешифратора 1 производит запись данных с первой информационной шины 20 в буферную память 36 устройства.

Сигнал на выходе 76 дешифратора

1 вырабатывается при условии появления сигнала на выходе четвертого 69 элемента ИЛИ матрицы 65 и при наличии разрешающего сигнала в цепи 121.

Сигнал на выходе четвертого элемента ИЛИ 69 появится при условии наличия сигнала с выхода пятого 62 или шестого 63 элементов И матрицы 57.

Сигнал с выхода 77 дешифратора

1 производит вычитание единицы из содержимого реверсивного счетчика 44 устройства.

Сигнал на выходе 77 дешифратора

1 вырабатывается при условии появления сигнала на выходе пятого 70 элемента ИЛИ матрицы 65 и при наличии разрешающего сигнала в цепи 121.

Сигнал на выходе пятого элемента

ИЛИ 70 появится при условии наличия сигнала с выхода третьего 60 элемента И матрицы 57.

Работа первого и второго дешиф- . раторов в различных режимах работы устройства, описанных в тексте заявки, проиллюстрирована временными диаграммами (фиг.5-11) . Каждое состояние работы устройства селектирует один из семнадцати элементов И матрицы 79 дешифратора 2. Сигналы с выходов элементов И матрицы 79 через элементы ИЛИ матрицы 98 . формируют управляющие сигналы на выходах 110-120.

31 выдачи вызовет появление импульсов на выходах 73 „74 и 78. Сигналом с выхода 74 будет записан код нуля с первой информационной шины 20 в блок

5 37 памяти по нулевому адресу со счетчика 4. Сигналом с выхода 78 произой" дет запись нулевого значения с выхода реверсивного счетчика 44 в блок

45 памяти по тому же адресу. Задний фронт сигнала с выхода 73 переведет счстчик 4 в первое состояние. Следующий импульс на цепи 121 разрешения выдачи вызовет запись нулей в блоки (з

37 и 45 памяти по второму адресу и так до тех пор, пока блоки 37 и 45 йамяти не обнулятся по.. всем адресам, после чего сигналом переполнения со счетчика 4 снимется сигнал на входе

49 дешифраторов и устройство перейдет в исходное состояние (момент Т2).

Работа первого и второго дешифраторов при обращении ЭВМ к устройству с операциями ввода/вывода проиллюстрирована .временными диаграммами (фиг.6-11).

Ка>ждая операция обращения ЭВИ к устройству состоит из цикла начальной выборки, цикла выполнечия операции и цикла завершения операции.

Цикл начальной выборки любого режима работы устройства (кроме режима

"Сброс" ) начинается в момент времени Т1, через 100-150 нс после установки в системной магистрали адре35 са очереди обращения. ЭВМ устанавливает сигнал в линию синхронизации, который поступает на вход (52 = 1) дешифраторов. К этому моменту де40 шифратор 7 адреса определяет обращение к устройству по первому (53 = 1, 54 = Ф) адресу очереди (операции постановки в очередь и извлечения из очереди) или по второму .(53 = Ф, 54 = 1) адресу очереди (операции

"5 чтения длины очереди или разрушения очереди). В момент 71 включается третий элемент И 82 дешифратора 2 и активизирует сигналы на выходах 110 н 112 дешифратора 2. Снятие сигнала 0 с выхода 118 дешифратора 2 (второй элемент И 81 выключен) зафиксирует в счетчике 4 код адреса очереди обращения до конца текущей операции.

Через некоторый промежуток вре55 мени после установки сигнала на входе 52 дешифраторов (момент Т2) ЭВМ снимает код адреса с системной магистрали и начинает операцию ввода

Каждое состояние работы устройства, при котором необходимо произве-сти запись, селектирует один из семи элементов И матрицы 57 дешифратора 1.

Сигналы с выходов элементов И мат:рицы 57 через элементы ИЛИ. матрицы

65 и элементы И 72 формируют сигналы записи на выходах 73-78.

Каждому режиму работы устройства предшествует исходное состояние. В исходном состоянии, когда нет обращения к устройству (52 = 8 ) и нет указания о сбросе (49 = 9 ), независимо от состояния остальных сигналов срабатывает второй элемент,И 81 дешифратора 2 и сигнал с его выхода поступает через элементы ИЛИ 99, ИЛИ

101 и ИЛИ 107 на выходы 110, 112 и

115 дешифратора 2. В дешифраторе 1 ни один из элементов И матрицы 57 не срабатывает и сигналы на выходах

73-78 деширатора 1 отсутствуют. В исходном состоянии устройство будет находиться до тех пор, пока не по-.. явится обращение к нему от ЭВМ (52 = — 1) или не появится сигнал (49 = 1) сброса (момент Т1 на фиг.5-11).

Временная диаграмма работы первого и второго дешифраторов в режиме

"Сброс" устройства представлена на фиг.5. о При поступлении сигнала на вход 49 первого и второго дешифраторов (момент Ti) в дешифраторе 2 включается первый элемент И 80 и выключается второй элемент И 81. Сигнал с выхода первого элемента И 80 через десятый элемент ИЛИ 108 поступает на выход

i1i9 дешифратора 2. Выключение второго элемента И 8 1 приводит к снятию

,сигналов на выходах 110,112 и 118.

Снятие сигнала с выхода 1".0 выводит реверсивный счетчик 44 из режима параллельной записи. Снятие сигнала с выхода 112 закрывает магистральный приемник 5 и в первой информационной шине 20 устанавливается код нуля (отсутствие каких-либо данных).

Снятие сигнала с выхода 118 переведет счетчик 4 из режима параллельной записи в с обетный. Сигнал с выхода 119 установит реверсивный счетчик 44 в нулевое состояние.

В дешифраторе 1 при поступлении сигнала на вход 49 включается первый элемент И 58 и приход следующего (после появления сигнала на входе

49) импульса по цепи 121 разрешения

33 151346 (50 = 1, 51 = Ф) или вывода (50 = ф, 51 = 1) . К этому моменту дешифратор

43 анализирует признак пустой очереди и сигнал с его выхода через регистр 41 поступает (если очередь пу5 ста) на вход 55 дешифраторов. В этом состоянии в дешифраторе 2 включается только четвертый элемент И 83 (постановка в очередь) или девятый элемент И 88 (извлечение из очереди), или четырнадцатый элемент И 93 (чтение длины), или шестнадцатый элемент

И 95 (разрушение очереди) и сигнал с одного из выходов этих элементов активизирует сигнал на выходе 112.

Снятие сигнала с выхода 110 (третий элемент И 82 выключен) прекращает запись в первой, второй,. третий и четвертый регистры, реверсивный счет чик и подготавливает .счетчик 3 устройства к счету.

Задний фронт первого (после установки сигнала на входе 50 или 51) импульса на цепи 121 переведет счет. чик 1 из нулевого состояния в пер-! вое и на входах 47 и 48 дешифраторов установится код 47=1, 48 = Ф (момент ТЗ). До мемента ТЗ в дешифраторе 1 не включается ни один элемент

И матрицы 57 и дешифратор 1 импульсов записи не вырабатывает °

С момента ТЗ начинается цикл выполнения операции, который для каждого режима протекает по разному.

Завершается цикл выполнения операции обязательной выдачей в ЭВМ сигнала ответа с выхода 111 дешифратора 2, ЭВМ, получив сигнал с выхода 111 дешифратора 2, завершает операцию ввода или вывода, сняв сигнал с четвертого (50 = ф) или пятого (51 = Ф) входов дешифраторов. В этом случае устройство переходит в состояние, предшествующее моменту времени Т2, т.е. включается третий элемент И 82 дешифратора 2, появляются сигналы на выходах 110, 112, обнуляется счетчик 3 (47 = 4, 48 = Ф) и снимается сигнал ответа с выхода 111. ЭВМ в ответ на снятие сигнала с выхода 111 завершает текущую операцию и снимает сигнал синхронизации с входов 52 дешифраторов. Устройство переходит в исходное состояние. Во время цикла завершения работы дешифратор 1 никаких импульсов записи не вырабатывает, т,е. в нем не включается ни один из элементов И матрицы 57.

0 34

Далее будет описываться только цикл выполнения операции, так как циклы начальной выборки и завершения одинаковы для всех режимов работы устройства °

Для постановки элемента очереди в необходимую очередь ЭВМ адресуется к этой очереди по ее первому адресу с операцией записи, устанавли1 вая иа системной магистрали код номера элемента очереди.

Временная диаграмма работы перного и второго дешифраторов в режиме постановки элемента очереди в пустую очередь представлена на фиг.6.

На фиг.6-11 знаком " " обозначен произвольный,не имеющий значения уровень сигнала.

В цикле начальной выборки режима постановки элемента в пустую очередь в третьем регистре зафиксировался единичный сигнал с выхода дешифратора 43 как признак пустой очеред, а в регистре 39 — код номера устанавливаемого в очередь элемента (например, десять). В реверсивном счетчике 44 записан код нуля (очередь была пуста) с выхода блока 45 памяти. В момент ТЗ, когда счетчик

3 перейд т из нулевого (47 = И, 48 =

= P) со " гояния в первое (47 = 1, 48 =

= ф), при наличии признака пустой очереди (55 = 1) в дешифраторе 2 включается пятый элемент И 84, сигнал с выхода которого поступает (как и в цикле начальной выборки) на выход 112 дешифратора 2 и последний комбинацию выходных сигнало не меняет. В дешифраторе 1 в этом случае срабатывает второй элемент И 59 и сигнал с его выхода появится на выходах второго 67 и третьего

68 элементов ИЛИ матрицы 65. Второй (после момента Т2) импульс в цепи

121 разрешит выдачу сигналов записи на выходах 74 и 75 дешифратора

1. Импульс с выхода 74 дешифратора

1 запишет в блок 38 памяти код числа десять (первого элемента очереди) с первой информационной шины 20.

Сигнал с выхода 75 запишет код числа десять в блок 37 памяти, как код последнего элемента очереди. Задний фронт сигнала с выхода 75 прибавит единицу к содержимому реверсивного счетчика. Задний фронт второго импульса переведет счетчик

3 из первого состояния во второе (момент Т4), 3.5 151

В 3TOM COCTOH>IHH (4 ? = ф, 48 = 1) в дешифраторе 2 включится шестой элемент И 85 и активным станет сигнал па выходе 114 дешифратора 2. В этом случае во второй информацион.ной шипе 34 установится коц числа десять иэ регистра 39. В дешифрато, ре 1 в этом состоянии включается

;, шестой элемент И 63, и сигнал с его

; выхода появится на выходах четвер того 69 и шестого 71 элементов ИЛИ. Третий импульс в цепи 121 разреше ния выдачи вызовет появление сигна лов на выходах 72 и 78,цешифратора (! 1. Импульс с выхода 72 запишет ноль с первой информационной шины 20 в буферную память 36 по.адресу десять.

Сигнал с выхода 78 дешифратора 1 за, пишет код единицы с выхода реверсив, ного счетчика 44 в блок 45 памяти.

Задний фронт третьего импульса переведет счетчик 3 из второго со, стояния в третье (момент Т5). Начи, нается цикл завершения операции.

В третьем состоянии (47 = 1, 48 =

1) включается седьмой элемент И 86

; второго дешифратора и сигнал с его

, выхода через второй элемент ИЛИ 100 (выход 111) закроет элемент И 9 уст, ройства и импульсы перестанут посту. пать в цепь 121 разрешения выдачи.

1Сроме того„ сигнал с выхода 111 со, общит ЭВМ о завершении операции по становки элемента с номером десять . :в адресуемую очередь. 3BN, получив сигнал с выхода. 111 дешифратора 2, снимет сигнал вывода (48 = Ф). Де,шифратор 2 снимет сигнал с выхода 111 (момент Тб). ЭВИ снимает сигнал синхронизации (52 = Ф). Устройство

:переходит в исходное состояние (момент Т7).

Для постановки следующего элемента в эту же очередь ЭВМ, как и в предыдущем случае, aöðåñóåòñÿ к этой очереди с операцией вывода (записи), установив на системной магистрали код второго элемента очереди (например, ста).

Временная диаграмма работы первого и второго дешифраторов в режиме постановки элементов в непустую очередь представлена на фиг.7.

В цикле начальной выборки регистр

39 зафиксировал код числа сто, как номер устанавливаемого элемента очереди, регистр 40 — код числа десять, как номер первого элемента очереди, 3460 36 регистр 41 — признак непустой очереди (55 = ф), регистр 42 — код числа десять, как номер последнего эле5 мента очереди.

После завершения цикла начальной выборки (момент ТЗ) при единичном состоянии счетчика 3 (47 = 1, 48 = Ф) и при отсутствии признака пустой очереди (55 = ф) в дешифраторе 2 включится восьмой элемент И 87 и активизирует сигнал на выходах 112 и

116. Сигнал с выхода 116 открывает регистр 42 и по втррой информационной шине 34 распространится код числа десять. В дешифраторе 1 в этом состоянии включится элемент И 62 и подготовит выдачу сигналов записи на выходах 75 и 76. Второй (после момента Т2) импульс с цепи 121 разрешения выдачи инициирует выдачу импульсов записи на выходах 75 и ?б дешифратора 1. Сигнал с выхода 75 дешифратора, 1 произведет запись кода числа сто с первой информационной шины 20 в блок 37 памяти и своим задним фронтом прибавит единицу е содержимому реверсивного счетчика 44. Сигнал с выхода 76 дешифратора 1 запишет код числа сто в буферную память 36 по адресу десять. Задний фронт второго импульса переведет счетчик 3 во второе состояние (момент Т4).

В этом состоянии (47 = ф, 45 = 1) в дешифраторе 2 включится шестой элемент И 85 и активным станет сигнал на выходе 114 дешифратора 2. В этом случае во второй информационной шине

34 становится код числа сто из реЩ гистра 39. В дешифраторе 1 в этом состоянии включается шестой элемент

И 63,и сигнал с его выхода появится на выходах четвертого 69 и шестого

71 элементов ИЛИ.. Третий импульс в цепи 121 разрешения выдачи вызовет появление сигналов на выходах 76 и

78 дешифратора 1. Импульс с выхода 76 запишет ноль с первой информационной

° . шины 2,в буферную память 36 по адресу сто. Сигнал с выхода 78 перного дешифратора запишет код двойки с выхода реверсивного счетчика 44 в блок 45 памяти.

Задний фронт третьего импульса переведет счетчик 3 из второго состо-, 55 яния в третье (момент Т5). Начинается цикл завершения операции.

Б третьем состоянии (47 = 1, 48 =

1) включается седьмой элемент И 86

37 151 дешифратора 2 и сигнал с его выхода через второй элемент ИЛИ 100 (выход

111) закроет первый элемент И устройства и импульсы перестанут поступать в цепь 121 разрешения выдачи. Кроме того, сигнал с выхода 111 сообщит

ЭВМ о завершении операции постановки элемента с номером сто в адресуемую очередь. ЭВМ, получив сигнал с выхода 111 дешифратора 2 снимет сигнал вывода (51 = 6). Дешифратор 2 снимет сигнал с выхода 111 (момент

Тб), ЭВМ снимает сигнал синхрониза ции (52 = Ф). Устройство переходит в исходное состояние (момент Т7) .

Для извлечения элемента из очереди ЭВМ адресуется к нужной очереди па первому ее адресу с операцией ввода (чтения). Устройство выдает в ЭВМ номер первого элемента очереди.

Если очередь пустая, устройство выдает в ЭВМ нулевой код.

Временная диаграмма работы первого и второго дешифраторов в режи-i ме извлечения элемента из непустой очереди представлена на фиг.8 .

В цикле начальной выборки при поступлении сигнала ввода на вход

50 дешифраторов (момент Т2) сработает девятый элемент И 88 матрицы 79 и активизирует сигнал, как и в предыдущих случаях, только на выходе 112 дешифратора 2.

После завершения цикла начальной выборки (момент .ТЗ) при единичном состоянии первого счетчика (47 = 1, 48 = 4) и при отсутствии признака пустой очереди (55 = @) в дешифраторе 2 включится десятый элемент И 89 и активизирует сигналы на выходах

113, 115 и 117 деиа фратора 2. Сигналами с выходов 115 и 113 открываются регистр 40 и магистральный передатчик 6. Код номера первого элемента очереди поступает в системную магистраль. Сигнал с выхода 117 открывает буферную память 36 и код номера, следующего за первым элемента поступает в первую информационную шину 20.

В дешифраторе 1 в этом состоянии включится третий элемент И 60 и второй (после момента Т5) импульс в це= пи 121 разрешйт выдачу сигналов записи с выходов 74 и 77 дешифратора 1.

Сигнал с. выхода 74 запишет в блок

37 памяти код номера следующего элемента очереди или код нуля, если выдается последний элемент очереди.

Сигнал с выхода 77 уменьшит на единицу содержимое реверсивного счетчика 44 ° Задний фронт второго импульса (момент Т4) переведет счетчик

3 из первого состояния во второе (47 = ф, 48 = 1), при котором в дешифраторе 2 включится одиннадцатый элемент И 90, который активизирует комбинацию выходных сигналов такую же, как и элемент И 89 в предыдущем состоянии устройства (47 = 1„

48 = Ф).

В дешифраторе 1 в этом состоянии включится седьмой элемент И 64 и тре тий импульс на цепи 121 разрешит выдачу импульса записи на выходе 64 дешифратора 1, который запишет скорректированный код длины очереди в блок 45 памяти °

Задний фронт третьего импульса (момент Т5) переведет счетчик 3 в третье состояние (47 = 1, 48 = 1), при котором в дешифраторе 2 включится двенадцатый элемент И 91 и к уже имеющимся сигналам на выходе дешифратора 2 добавится сигнал на выходе

111 который сообщит ЭВМ о заверше30 нии операции, т.е. о том, что номер первого элемента очереди установлен на системной магистрали, после чего 3ВМ завершает операцию чтения (момент Тб, Т7) .

Временная диаграмма работы дешиф35 ратора 2 в режиме извлечения элемента из пустой очереди, т.е. когда !

ЭВМ пытается прочесть номер элемента очереди, а адресуемая очередь пустая, представлена на фиг.9.

В цикле начальной выборки, когда произошло обращение к устройству (52 = 1) с операцией чтения (50 =

51 = ф) по первому адресу очереди (53 - 1, 54 = Ф) и дешифратор 43 уст45 ройства определил признак пустой очереди, на вход 55.дешифраторов будет подан высокий уровень (SS = 1) с выхода регистра 4 1. После завершения цикла начальной выборки (момент

50 ТЗ) при единичном состоянии счетчика

3 (47 = 1, 48 = ф) в дешифраторе 2 включится тринадцатый элемент И 92 и сигнал с его выхода через второй

100, четвертый 102 и шестой 104 эле55 мент ИЛИ поступит на выходы 111, 113 и 115. Сигнал с выхода 115 выдаст код нуля (с регистра 40 через открытый сигналом 113 магистральный

13460 40

15 передатчик 6) в системную магистраль,, а сигнал с выхода 111 дешифратора 2 сообщит ЭВМ о завершении операции. ЭВМ обычным образом завершит операцию (моменты Т4, Т5).

Дешифратор 1 в режиме чтения пустой очереди не работает.

В режиме чтения длины адресуемой очереди ЭВМ обращается к устройству (52 = 1) с операцией чтения (50 =

1, 51 = Ф) по второму адресу очереди (53 = ф, 54 = 1), Временная диаграмма работы дешифратора 2 .(дешифратор 1 в этом режиме не работает) представлена на фиг. 10.

После завершения цикла начальной

1выборки (момент Т3) в дешифраторе 2 включается пятнадцатый элемент И 94 и сигнал с его выхода через второй

100, четвертый 102 и одиннадцатый

109 элементы ИЛИ поступит на выходы

111, 113 и 120 дешифратора 2. Сигнал с выхода 120 разрешит выдачу кода длины адресуемой очереди из реверсивного счетчика 44 через передатчик 46 во вторую информационную шину устройства 34. Сигнал с выхода

113 разрешит выдачу кода длины адресуемой очереди из второй информационной шины 34 устройства через (открытый магистральный передатчик

6 в системную магистраль. Сигнал с выхода 111 дешифратора 2 сообщит

ЭВМ о завершении. операции. ЭВМ пбсле получения сигнала с выхода 111 дешифратора 2 завершает операцию (моменты Т4, T5). для разрушения какой-либо очереди ЭВМ адресуется к этой очереди (52 = 1) по второму ее адресу (53

= ф, 54 = 1} с операцией записи (50 = Ф,, 51 =.1).

Временная диаграмма работы первого и второго дешифраторов в режиме разрушения очереди представлена на фиг.11.

В этом режиме после завершения цикла начальной выборки (момент ТЗ) при первом состоянии первого счетчика (47 = 1, 48 = ф) в дешифраторе 2 включается семнадцатый элемент И 96 и сигнал с его выхода через десятый элемент ИПИ 108 поступает на выход

119 дешифратора 2 и устанавливает в нулевое состояние реверсивный счет. чик 44.

В дешифраторе 1 в этом состоянии включается четвертый элемент И 61 и второй (после момента Т2) импульс в цепи 121 разрешит выдачу импульсов записи на выходы 74 и 78. При этом сигналом с выхода 74 дешифратора 1 в блок 37 памяти запишется код нуля (с первой информационной шины 20), а в блок 45 памяти запишется код нуля с выхода реверсивного счетчика

44. Задний фронт второго импульса переведет счетчик 3 во второе состояние (47 = ф, 48 = 1), при котором в дешифраторе 2 включится восемнадцатый элемент И 97 и сигнал с

его выхода, через второй элемент

ИЛИ 100 поступит на выход 111 дешифратора 2 и сообщит ЭВМ о завершении операции (момент Т4). ЭВМ после получения сигнала с выхода 111 дешифратора 2 завершает операцию (моменты Т5 и Тб).

Формула изобретения

Устройство для управления обменом информацией, содержащее буферную память, два дешифратора, два счетчика, реверсивный счетчик, причем первый и второй выходы первого счетчика

ЗО соединены с первым и вторым информационными входами первого и второго дешифраторов, первые выходы которых соединены соответственно с разрешающим входом и входом записи буферной памяти, вторые выходы первого и вто35 рого дешифраторов соединены соответственно с входом уменьшения счета и с установочным входом реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстро"0 действия и сокращения аппаратурных затрат, в устройство введены четыре регистра, три блока памяти, третий .дешифратор, передатчик, дешифратор адреса, магистральный передатчик, 45 магистральньй приемник, триггер, генератор импульсов, два элемента И, причем группа информационных выходов магистрального передатчика и группа информационных входов магистрального приемника образуют группу входов-вы-, ходов устройства для подключения к адресной и информационной магистрали ЭВМ, установочный вход второго счетчика соединен с первым входом первого элемента И и является входом устройства для подключения к установочной шине магистрали ЭВМ, третий, четвертый и пятый информационные входы первого дешифратора соединены со4! 151 ответственно с третьим, четвертым и пятым информационными входами второго дешифратора и являются входами устройства для подключения соответственно к шине синхронизации, шине ввода, шине вывода магистрали

ЭВМ, третий выход второго дешифратора соединен с первым входом второго элемента И и является выходом устройства для подключения к шине ответа магистрали ЭВМ, при этом синхровыход генератора импульсов соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, выход второго элемента И соединен со счетным входом первого счетчика и стробирующим входом пер-, вого дешифратора, третий выход ко-, торого соединен со счетным входом второго счетчика, вход записи которого соединен с четвертым выходом второго дешифратора, шестой и седьмой информационные входы которого соединены соответственно с шестым и седьмым информационными входами первого дешифратора и с первым и вторым выходами дешифратора адреса, группа информационных входов которого соединена с группой разрядных выходов второго счетчика и с группами адресных входов первого, .второго и третьего блоков памяти, группа информационных выходов буферной памяти соединена с группой информа.ционных входов второго счетчика, с группой информационных выходов магистрального приемника, с группами информационных входов первого и второго блоков памяти, с группой информационных входов первого регистра и группой информационных входов буферной.памяти, группа адресных входов которой соединена с группами информационных выходов первого, второго и третьего регистров, с группой информационных выходов передатчика и группой информационных входов магистрального передатчика, разрешающий вход которого соединен с пятым выхо, дом второго дешифратора, шестой вы3460 42

45 ход которого соединен с разрешающим входом второго регистра, вход записН которого соединен с входами записи реверсивного счетчика, первого, третьего и четвертого регистров, с установочным входом первого счетчика и с седьмым выходом второго дешифратора, восьмой выход которого соединен с разрешающим входом передатчика, группа информационных входов ко-. торого соединена с группой информационных выходов реверсивного счетчи" ка и с группой информационных входов первого блока памяти, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов реверсивного счетчика, вход увеличения счета которого соединен с четвертым выходом первого дешифратора и входом записи второго блока памяти, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов третьего регистра, разрешающий вход которого соединен с девятым выходом второго дешифратора, десятый и одиннадцатый выходы которого соединены соответственно с разрешающими входами первого регистра и магистрального приемника, информационный вход четвертого регистра соединен с выходом третьего дешифратора, группа информационных входов которого соединена с группой информационных входов второго регистра и с группой информационных выходов третьего блока памяти, вход записи которого соединен с пятым выходом первого дешифратора, шестой выход которого соединен с входом записи первого блока памяти, информационный выход четвертого регистра соединен с восьмыми информационными входами первого и второго дешифраторов, девятые информационные входы которого соединены с выходом триггера, синхровход и нулевой вход которого соединены соответственно с выходом.первого элемента И и с выходом переполнения второго счетчика.

15134бО

Риг. 2

4У

$0

51

< >)3460

47 ф8

51

Ы

53

54

171

7Ю

714

778

76

77

1Л

47

И

5!

51

53

П1

118

1И

11о

118

7J

76

78

1j1

1513460 ю

I

I !!! (I

1 ( (I ! I (I ! ! ! !

I (I

Э

1 (! !

55 Ж s

6uzE (I

I ! I

I I

I I

I 1

I I (I (((! (I (! ю

I I I

1 i т, ттт,т, Щаг.7 т, т, ф7

48

5Z

53

71g

211

71Z

213

71$

117

118

74

71

78

1Г7

1 513460

I !

I

1

I ! ! I 1

I ! !

I Л

1 ! ((1513460

1 l

Tfj 7f

I l

I I

I !

I! ! I! I z 6 4 р у

Редактор Л. Гратилло

Заказ 6081/49 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям Ори ГКНТ СССР

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

-Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

47

ФЮ

Ы

Я

177

172

173

778

727

47 ф

5f

52

Я

77д

177

772

773

1Æ

74

78

1И

Составитель С.Пестмал

Техред g.дидик Корректор О.Кравцова