Устройство для сопряжения эвм с периферийным устройством

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться для построения информационно-измерительных систем с использование ЭВМ с общей шиной и периферийных систем с прямой адресацией регистров устройств и разделением передаваемой информации на данные и дополнительные параметры, например код операции. Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит регистр адреса, дешифратор, генератор импульсов, регистр числа, M+1, блоков прерывания, M+1 регистров состояния, M+1 регистров старших разрядов, M+1 регистров запросов и маски. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„541623

А1 (51) 5 С 06 F 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4428633/24-24 (22) 25.05.88 (46) 07. 02.90. Бюл. Р 5 (71) Институт радиотехники и электроники AH СССР (72) В.С.Лозюк и Н.Л.Тихомиров (53) 681.325(088.8) (56) Патент СИЛ h"- 3714635, кл. 340-172.5, опублик. 1973.

Устройство СС-20 FNERTEC-БСНЫЛ1ВЕКGER. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЛГНИЯ ЭВМ С

ПЕРИЕРИЙНЬ1М УСТРОЙСТВОМ (57) Изобретение относится к вычйслиИзобретение относится к вычислительной те><ни«е и может использоваться для построения информационно-измерительных систем с использованием ЭВМ с общей ниной (OL1) и периферийных систем с прямой адресацией регистров устройств и разделением передаваемой информации на данные и дополнительные параметры, например код операции.

Цель изобретения -повышение быстродействия.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содер><ит регистр 1 адреса, депифратор 2, генератор 3 импульсов, регистр 4 числа, регистр 5 состояния, блок 6 прерывания, регистр

7 старших разрядов, регистр 8 запросов и маски, общую нину 9 ЭВМ и магистраль йериферийной системы 10.

Общая шина ЭВМ 9 представляет собой унифицированную систему связей

2 тельной технике .и может использовать" ся для построения информационно-измерительных систем с использованием ЭВМ с общей шиной и периферийных систем, с прямой адресацией регистров устройств. и разделением передаваемой информации на данные и дополнительные параметры, например код операции. Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит регистр адреса, дешифратор, генератор импульсов, регистр числа, М+1 блоков прерывания, М+1 регистров состояния, М+1 регистров старших разрядов, М+1 регистров запросов и маски. 1 ил. и сигналов между процессором, оперативной памятью и устройствами сопряжения. Связь между устройствами, участвующими в операции обмена на шине, асинхронная. Магистраль периферийной системы 10 представляет собой унифицированную систему связей и сигналов . между периферийной системой и блоком управления, функцию которого исполняет предлагаемое устройство. Система может состоять из одной или нескольких подсистем, каждая из которых содержит группу устройств, каждое устройство мо>хет содержать группу адресуемых регистров. !

Устройство предназначено для согласования несовместимых сигналов двух интерфейсов Большинство сигналов общей шины интерпретируется в соответствующие сигналы перифериен<ной магие.трали.

1541623

Регистр 1 адреса представляет собой регистр, разрядность которого с .впадает с числом адресных линий общей шины ЭВИ и предназначен для хранения информации во время генерации

5 командного цикла на магистрали периферийной системы.

Дешифратор 2 предназначен для дешифрации адресов внутренних регистров 10 устройства сопряжения и определения номера адресуемого регистра периферийной системы и выдачи управляющих сигналов регистрам 5 состояния и регистрам 7 старших разрядов при обращении к регистрам периферийной системы с адресами, закрепленными за каждой соответствующей группой этих регистров с использованием информации, которая хранится в регистре адреса.

Генератор 3 импульсов управляет процессом выдачи сигналов на магист— раль периферийной системы. Регистр 4 числа предназначен для промежуточного хранения данных, передаваемых между 25 периферийной системой и ЭВИ. Регистры

5 состояния определяют режим работы устройства сопряжения с магистралью периферийной системы в поле адресов, закрепленных.за каждын из них. 30

Блоки 6 прерывания выполняют операции захвата обцей шины в целях прерывания процессора и генерируют со<..— ветствуюцие адреса векторов прерывания. Регистры 7 старыих разрядов обес-35 печивают доступ ЭВМ к информации, которая передается по линиян данных магистрали периферийной системы, выходящим за пределы разрядности ЭЛИ в поле адресов, закрепленных за каждым из 40 них. Регистры 8 запросов и маски управляют преобразованием запросов на обслуживание, поступаюцих от устройств периферийной системы, в запросы на прерывание ЭВМ. 45

Устройство работает следуюцим образом.

К каждону регистру периферийной системы можно обратиться по трен адресам с операцией, записанной в соответствующем регистре. состояния. Для этого первой командой из ЭВИ в любой иэ регистров 5 состояния заносится код операции, которую необходимо произвести на периферийной системе, затем второй командой из ЭВМ производится запись или чтение какого-либо регистра периферийной системы в том поле адресов, которые закреплены за этин регистром состояния. При этом дешифратор

2 выдает управляющий сигнал этому регистру состояния и генератору 3, последний управляет генерацией командноrq цикла периферийной системы.

Для работы с форматом данных, выходящим за пределы разрядности ЭВМ, служат регистры 7 старших разрядов. При передаче данных от ЭВМ в периферийную систему 10 программа устанавливает код операции в выбранный регистр состояния. Далее в соответствуюций регистр старших разрядов записывается старший байт передаваемого числа, после чего производится запись нладшей части передаваемого числа в регистр периферийной системы. При этон адрес регистра периферийной систеиы содержит в себе часть (несколько разрядов) .г в которой содержится ссылка на один ! из регистров состояния,где хранится занесенный ранее код операции. При записи младшей части передаваемого числа генерируется командный цикл периферийной системы 10.

При чтении данных из периферийной системы 10 (после командного цикла периферийной системы) в соответствуюгцем регистре старших разрядов можно прочесть старший байт пересылаемого числа.

При возникновении запроса на обслуживание в периферийной систене 10 и наличии разрешения на прерывание в соответствующих регистрах 8 запросов и маски и регистрах 5 состояния соответствуюцнй блок 6 прерывания захватывает общую шину 9 ЭВИ и передает по шинам данных адрес вектора прерывания, после чего автонатически снимает раз-. решение прерывания в соответствуюцем регистре 5 состояния.

Обмен информацией нежду ЭВИ н периферийной систеной может осуцествляться в одном из двух режинов. В первом режиме организация обнена данными идентична той, которая принималась в известном устройстве. При этом для организации одного командного цикла магистрали периферийной системы 10 в обцем случае требуется от трех до четырех машинных инструкций (селективный сброс старого значения кода операции, селективная установка нового значения кода операции, пересылка младшей части данных между ЭВМ и магистралью периферийной системы 10 и, возможно, пересылка старшей части даггньтх).

5 154162

Во втором режиме, при программном обрацении к периферийным устройствам, учитывая наличие дополнительно введенных регистров состояния, регистров старших разрядов, регистров запросов и маски, код функции, а также старшие разряды данных могут быть помецены в различные регистры состояния предварительно, до момен- IQ та непосредственного обрацения программы к устройствам, а само обрацение к устройству может происходить как из программы обработки прерывания, так и из прерванной программы с помо- 15 щью одной машинной инструкции.

Таким образом, при обрацении к устройствам периферийной,спстеггы из программ обработки прерываний отпадает необходимость выполнения машинных инструкций: двух для смены кода функции в регистре состояния и двух для сохранения и восстановления содержимого регистра состояния, т.е. число инструкций к моменту обращения к устройству периферийной системы сокращается с пяти до одной. Это обстоятельство (учитывая, что в программах обработки прерываний присутствует, как правило, еще несколько команд — 3О например, для записи считанных данных в определенное место памяти) позволяет увеличить пропускную способность устройства в 2-3 раза, сохраняя при этом програгп1ную совместимость пред- 35 лагаемого устройства с известным, увеличивая, таким образом, быстродействие систеиы.

Формула изобретения 40

Устройство для сопряжения ЭВИ с периферийным устройством, содержацее дешифратор, регистр адреса, регистр числа, регистр состояния, регистр 45 старших разрядов, регистр запросов и маски, блок прерывания, генератор импульсов, причем информационный вход регистра адреса соединен с первыми информационными входами регистра состоя-50 ния, регистра старших разрядов, регистра запросов и маски является входом устройства для подключения к информационному выходу ЭВИ, выход вектора прерывания блока прерывания соеди- 55 ,нен с первыми информационными выхода ми регистра состояния, регистра старших разрядов, регистра запросов и маски, с информационным выходом регистра

3 6 числа и является выходом устройства для подключения к информационному входу ЭВИ, первый разрешаюций вход блока прерывания является входом устройства для подключения к выходу разрешения прерывания ЭВИ, информационный вход ререгистра числа является входом устройства для подключения к первому информационному выходу периферийного устрой1 ства, первый синхровыход генератора импульсов является выходом устройства для подключения к синхровходу периферийного устройства, при этом информационный выход регистра адреса соединен с информационным входом дешифратора, первый выход которого соединен с входом запуска генератора импульсов, второй синхровыход которого соединен с синхровходами регистра чист ла, регистра состояния, регистра старших разрядов, второй, третий и четвертый выходы деш фр атор а соединены с входаии записи регистра состояния, регистра старших разрядов и регистра запросов и маски, вторые информационные выходы регистра состояния, регистра запросов и маски соединены соответственно с вторым и третьим разрецаю щими входами блока прерывания, о т— л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в уст( ройство введены группа из И блоков прерывания, группа из M регистров состояния, группа из И регистров старших разрядов и группа из И регистров запросов и маски, причем выход прерывания И-го блока прерывания группы является выходом устройства для подключения к входу запроса прерывания ЭВИ, второй информационный вход регистра состояния соединен с первыми информационными входами регистров состояния групп и является входом устройства для подключения к выходу состояния периферийного устройства, третий информационньпr выход регистра состояния соединен с первыии информационными выходагаг регистров состояния группы и является выходом устройства для подключения к первому информационному входу периферийного устройства. второй информационный выход регистра старших разрядов соединен с первыми информационными выходами регистров старших разрядов группы и является выходом устройства для подключения к второму информационному входу периферийного устройства, второй информаци1541623

Корректор И.Кучерявая

Заказ 282 Тираж 563 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгороц, ул. Гагарина, 101 онный вход регистра старших разрядов соединен с первыми информационными вхддами регистров старших разрядов группы и является входом устройства для подключения к второму информационному выходу периферийного устройства, второй информационный вход регистра ,запросов и маски соединен с первыми информационными входами. регистров эа- 10 просов и маски группы и является входом устройства для подкЛючения к выходу запроса прерывания периферийного устройства, при этом второй синхровы- 15 ход генератора импульсов соединен с синхровходаии регистров состояния группы и регистров старших разрядов группы, входы записи которых и входы записи регистров запросов и маски группы соединены с группой выходов дешифратора, вторые информационные входы регистров состояния группы, ре4

Составитель С. Пестмал

Редактор A.Êoýoðèç Техред И;Дидык гистров старших разрядов группы и регистров запросов и маски группы соединены с информационным входом реги" стра адреса, вторые информационные выходы регистров состояния группы, регистров старших разрядов группы и первые информационные выходы регистров запросов и маски группы соединены с информационным выходом регистра числа, выход прерывания блока прерывания сов единен с первым разрешаюшим входом первого блока прерывания группы, выход прерывания i-го блока прерывания группы (i=1,If+1) соединен с первым раэрешаюцим входом (i+1)-rо блока прерывания группы, второй и третий разрешаюцие входы )-го блока прерывания группы (j =1,ff) соединены соответственно с третьим информационным выходом j-ro регистра состояния группы и с вторым информационным выходом j-го регистра запросов и маски группы.