Устройство для сопряжения эвм с разноскоростными группами внешних устройств

 

Изобретение относится к устройствам вычислительной техники и автоматики и может быть использовано при создании различных систем автоматизированного контроля и автоматического управления. Целью изобретения является повышение быстродействия за счет исключения зависимости скорости работы устройства от типа управляющей ЭВМ и расширение области применения устройства за счет появления возможности сопряжения ЭВМ с разноскоростными внешними устройствами. Устройство содержит блоки коммутации, блоки связи с ЭВМ, блоки связи с внешним устройством , 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (юэ G 06 F 13/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О"

ОО

)4) (Ь;)

> (21) 4752793/24 (22) 23,10.89 (46) 07,10.91. Бюл. N. 37 (71) Ленинградское научно-производственное обьединение "Электронмаш" (72) В,И.Потапенко (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1091151, кл. G 06 F 13/26, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1374232, кл. G 06 F 13/10, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ

ЭВМ С РАЗНОСКОРОСТНЫМИ ГРУППАМИ

ВНЕШНИХ УСТРОЙСТВ

Изобретение относится к устройствам вычислительной техники и автоматики и может быть использовано при создании различных систем автоматизированного контроля и автоматического управления.

Целью изобретения является повышение быстродействия эа счет исключения зависимости скорости работы устройства от типа управляющей ЭВМ и расширение области применения устройства за счет появления возможности сопряжения ЭВМ с внешними устройствами, имеющими скорости обмена как выше, так и ниже скорости

ЭВМ, т.е. с разноскоростными внешними устройствами, На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока связи с ЭВМ; на фиг. 3 — структурная схема блока коммутации; на фиг. 4 — структурная схема блока связи с внешним устрой„„ЯЦ„„1683022 А1 (57) Изобретение относится к устройствам вычислительной техники и автоматики и может быть использовано при создании различных систем автоматизированного контроля и автоматического управления.

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет исключения зависимости скорости работы устройства от типа управляющей ЭВМ и расширение области применения устройства за счет появления возможности сопряжения ЭВМ с разноскоростными внешними устройствами. Устройство содержит блоки коммутации, блоки связи с 3ВМ, блоки связи с внешним устройством, 9 ил, ством (ВУ); на фиг. 5 — 7 — временные диаграммы работы устройства; на фиг. 8 — пример соединения узлов сопряжения устройства с внешними устройствами; на фиг. 9 — таблица сигналов блока связи с BY.

На фиг. 1 обозначены каналы 11 — 11 сопряжения, блок 2 коммутации, блок 3 связи с ЭВМ, блок 4 связи с BY, магистраль 5 обмена ЭВМ, линия 6 сигнала "Ввод", линия

7 сигнала "Вывод", линия 8 сигнала СИА, линия 9 сигнала СИП, группа линий 10 сигналов "Адрес", группа линий 11 сигналов

"Данные 1", линия 12 сигнала "Готовность", группа линий 13 сигналов "Данные 2", линия

14 сигнала "Требование обмена ВУ", линия

15 сигнала "Режим работы BY", линия 16 сигнала "Строб обмена BY", линия 17 сигнала "Конец обмена BY", группа линий 18 сигналов "Данные BY", линия 19 сигнала

"Раэрешениеобмена ЭВМ", линия 20сигна1683022 ла "Перенос 1", линия 21 сигнала "Перенос

2", линия 22 сигнала "Разрешение обмена

BY", линия 23 сигнала "Разрешение передачи ВУ/ЗУ", группа линий 24 сигналов "Выбор ЗУ", группа линий 25 сигналов "Адрес от ЭВМ", группа линий 26 сигналов "Адрес от BY", группа линий 27 сигналов "Выбор блока связи с BY", линия 28 сигнала "Строб обмена 3BM", линия 29 сигнала "Выборка", линия 30 сигнала "Требование обмена

ЭВМ", линия 31 сигнала "Заполнение от

ЭВМ", линия 32 сигнала "Заполнение от

BY", линия ЗЗ сигнала "Режим работы

ЭВМ", линия 34 сигнала "Разрешение передачи 3BM/ЗУ". На фиг, 2 обозначены второй и третий канальные приемники 35 и 36, первая группа 37 канальных приемников, четвертый и пятый канальные приемники 38 и 39, вторая группа 40 канальных приемников, второй шинный формирователь 41, второй и третий элементы И 42 и 43, первый элемент 44 сравнения, второй и третий триггеры 45 и 46, регистр 47 управления, четвертый элемент И 48, элемент 49. задержки, первый элемент ИЛИ 50, первый триггер 51, дешифратор 52, генератор 53 импульсов, второй счетчик 54, первый счетчик 55, первый канальный приемник 56, пятый элемент

И 57, седьмой элемент И 58, первый элемент И 59. элементы ИЛИ 60 и 61, первый шинный формирователь 62, шестой элемент

И 63, пятый элемент ИЛИ 64, второй элемент 65 сравнения, третий счетчик 66, элемент И вЂ” НЕ 67, первый, третий и второй кольцевые регистры 68 — 70., четвертый элемент ИЛИ 71, группа элементов И 72„группа о адресных входов 73. На фиг. 3 обозначены четвертый триггер 74, первый элемент НЕ

75, четвертый и второй элементы ИЛИ -; 6 и

77, второй и третий элементы НЕ 78 и 79, первый и второй триггеры 80 и 81, четвертый, первый, второй и третий элементы И 82 — 85, первый элемент ИЛИ 86, второй и первый счетчики 87 и 88, пятый, третий, шестой и седьмой элементы ИЛИ 89 — 92, четвертый и пятый элементы НЕ 93 и 94, восьмой и девятый элементы ИЛИ 95 и 96 и третий триггер 97. На фиг, 4 обозначены коммутатор 98 адреса, группа элементов И

99, первый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

100, первый и второй элементы НЕ 101 и

102, первый и второй элементы И 103 и 104, группа элементов ИЛИ 105, элемент ИЛИ—

Н Е 106, запоминающее устройство 107, вторая и первая группы 108 и 109 коммутаторов данных, второй элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 110. На фиг, 5 обозначены; A1 — временная диаграмма сигналов в цикле "Вывод" на линиях 10, 11 и 13 (10 — "Адрес", 11 и 13 — "Данные" ); А2 — временная диаграм5

20 ма сигнала на линии 8 (СИА); A3 — на линии

7 (" Вывод" ); А4 — на линии 9 (СИП).

На фиг. 6 обозначены: В1 — временная диаграмма сигналов в цикле "Ввод" на линиях 10, 11, 13 и 12 (10 — "Адрес", 11 и 13—

"Данные", 12 — "Битданные", например 15-й разряд); В2 — временная диаграмма сигнала на линии 8 (СИА); BÇ вЂ” на линии 6 (" Ввод" ), В4 — -на- линии 9 (СИП).

На фиг. 7 обозначены: С1 — временная диаграмма подсчета числа заполненных ЗУ блоков счетчиком 87„С2 — временная диаграмма подсчета числа заполненных ЗУ блоков 4 счетчиком 88; СЗ вЂ” временная ди-. аграмма сигнала на линии 30; С4 — на линии

23; С5 — на линии 22; С6 — на линии 7; С7— на линии 20; С8 — на линии 8 разряда регистра 47 (" Конец обмена" ); С9 — на линии

14; С10 — на линии 34; С11 — на линии 19;

С12 — на линии 16; C13 — на линии 17; С14— на линии 21, C15 — на линии 15, С16 — на линии 33;

На фиг. 8 обозначены группа 111 логических элементов, элемент И вЂ” НЕ 112, канальный передатчик 113, элементы И 114 и 115, шина "Адрес/данные" 116, Z1 — набор согласующих резисторов (Z = 250 Ом), Z2— то же (Z = 120 Ом), Работу устройства рассмотрим на примере использования его для сопряжения

ЗВМ типа "Электроника-60" с L группами из

M внешних устройств.

Разрядность информационного слова

3ВМ (шина 13) 16 бит, Максимальное количество групп (L) 17 (определяется нагрузочной способностью ЭВМ). Количество внешних устройств в группе (М) 16 (определяется разрядностью используемых кольце40 вых регистров сдвига и счетчиков).

Объем ЗУ 1024 слов х16 (4 микросхемы типа 541 РУ2). Количество 3У в блоке связи с BY (K) 16. Разрядность информационного слова BY (шина 18) 256 бит.

Управляющий сигнал по линии 14 от BY формируется в резул =тате сложения сигналов готовности от BY по И, т.е. обмен ведется только когда все BY готовы к работе, Сигнал на линиях 16 и 17 формируется в результате объединения сигналов стробов обмена от каждого BY по И (т.е. управляющими являются стробы от самого скоростного BY). Линия 15 сигнала соединяется со всеми BY, На входы канальных приемников 37 — 39 поступают соответственно тринадцать и два бита адреса, на входы канальных приемников 40 — 16 битов данных.

Выход 9 шинного формирователя 62 соединяют с цепью СИП (сигнал ответа пас16830?2 ная, но при одновременной подаче, 40 импульсов на линии 14 и 30 приоритет начала обмена остается за ЭВМ, так как триггеры 80 и 81, указывающие направление обмена, не могут одновременно находиться в единичном состоянии. При установке в единичное состояние триггера 80 запрещается прохождение импульсов требования обмена линии 14 на вход триггера 81, а на вход установки в ноль триггера 81 подается нулевой потенциал, сбрасывающий триггер

81 в нулевое состояние.

Ввод информации в ЗУ из ЗВМ.

Ввод информации в ЗУ происходит при программном обращении ЭВМ к регистрам устройства в циклах "Ввод" и "Вывод".

Регистры устройства: P KC» — запись кода управления в регистр 47, РКСвц — чтение бита готовности на выходе элемента И 48, PD — запись инфоРмации в ЗУ 1071 — 107к и чтение информации из ЗУ 1071 — 107к. сивного устройства) интерфейса ЗВМ, Вход

6 канального приемника 56 соединяют с цепью "Ввод" интерфейса ЭВМ, вход 7 канального приемника 35 — с цепью "Вывод" интерфейса ЭВМ, вход 8 канального приемника 36 — с цепью СИА.

Выход 12 соединяют с разрядом (например, 15) в магистрали 13. В устройстве шинные формирователи и канальные передатчики могут быть реализованы на базе микросхем типа К559 ИП1, К585АП16, К 585

АП26 или аналогичных. Канальные приемники могут быть реализованы на микросхемах типа К 559 ИП2 или аналогичных, Узел, состоящий из счетчика 54, элемента 65 сравнения и элемента И-НЕ 67, может быть реализован на микросхеме типа К 155 ИЕ8 или аналогичной.

Входы 0-триггеров 80 и 81 соединены с цепью "Общ". Комутаторы 98, 108 и 109 адреса и данных реализованы на шестнадцати элементах И вЂ” НЕ, что соответствует разрядности счетчиков 54 и 55 и 3У 107.

Устройство работает в следующих режимах; ввод информации из ЭВМ в ЗУ, вывод информации из ЗУ в BY, ввод информации из BY в 3У, вывод информации из ЗУ в ЭВМ.

В начальный момент производится установка в нулевое состояние счетчиков 54, 55, 87 и 88 и триггеров 80, 81, 97 и 74, в единичное состояние первые выходы и в нулевое состояние все остальные выходы кольцевых регистров 68 — 70.(цепи начальной установки не показаны), При этом на выходах устройства устанавливаются потенциалы в соответствии с С1 — С16 (фиг. 7) и 01 (фиг. 9). Первоочередность ввода информации в ЗУ от ЭВМ или BY произволь5

Код управления, записываемый в регистр 47. имеет следующий формат; (1--5)-й разряд — код частоты (испальзуется для задания частоты обмена с BY, в случае отсутствия у них узлов формирования синхроимпульсов); 6-й разряд - режим управления (1 — управление от ЭВМ, 0 — управление ат BY); 7-й разряд — требование обмена, 8-й разряд — конец обмена. Активный -- выспкий уровень сигнала. Адресная часть цикла.

В соответствии с временной последовательностью сигналов интерфейса ЭВМ в начале цикла формирует на линиях адресной магистрали 10 адрес одного иэ регистров канала 1 сопряжения, с которым предполагается обмен информацией. Старшие разряды адреса через первую группу 37 канальных приемников поступают на первую группу входов элемента 44 сравни,!è.:.

На вторую группу входов 73 элемента 44 сравнения подают код адреса узла сопряжения (код группы). При совпадении кода группы с сигналами старших разрядов адреса интерфейса на выходе элемента 44 сравне ния формируется сигнал логической единицы, поступающий на 0-вход D-триггера 51, После выдачи адреса ЭВЫ формирует сигнал СИА, поступающий через канальный приемник 36 на вход записи С триггера 51 и устанавливающий ега в единичное состояние. Сигнал СИА устанавливает также триггеры 45 и 46 в состояние, определяемое сигналами младших разрядов адреса, поступающих через канальные приемники 38 и 39 íà D-входы триггеров 45 и 46. Кад младших разрядов определяет выбранный регистр. Сигналы с выходов триггеров поступают на входы дешифратара 52. который выбирается сигналом низка î уровня с обратнага выхода триггера 51, Единичныи сигнал с выхода дешифратара 52 поступае.! на вход регистра 47 управг ения v: разрешает ега работу, После выдачи сигнала СИА

ЭВМ осуществляет снятие адреса и формирование сигналов "Яанные", поступающих через группу 40 ка альных приемников на входы регистра 47 и представляющих кад управления с установленным в 7-м разряде битом требования обмена (фиг, 5. А t, А2), После этого ЗВМ. вырабатывает сигнал

"Вывод" на линии 7 (фиг, Б. АЗ;, По этому сигналу кад управления записывается в регистр 47 и йа линии 30 появляется сигHBfl высокого уровня. Одновременна сигнал высохога уровня с выхода элемента И 43 поступает на вход элемента ИЛИ 50 и формируена его выходе сигнал Высокого уровня, С выхода элемента ИЛИ 50 си -HBii BbicOK0K; уровня поступает на первый вход шиннага формирователя 62 и через алеман; 49 за,ер1683022 жки на его второй вход, В результате на выходе 9 шинного ормироаателя 62 через время A t, определяемое элементом 49 задержки, формируется сигнал низкого уровня (СИП), который анализируется ЗВМ и воспринимается как результат окончания операции "Вывод". При получении сигнала

СИП от устройства ЗВМ снимает сигнал

"Вывод" N снимаетданные. YGTpGAcTHocHHмает сигнал СИП, завершая операцию приема данных(фиг. 5, А4), ЗВМ снимаетсигнал

СИА, завершая цикл канала "Вывод".

Сигнал высокого уровня с выхода 7-го разряда регистра 47 по инии 30 поступает на вход элемента HE 75 и с его выхода низким уровнем поступает через элемент

ИЛИ 76 на S-входь: триггеров 80 и 74 и устанавливает их а единичное состояние, При э1 ом на линиях 23, 22 и 33 появляются следующие сигналы. на линии 23 — низкий уровень, разрешает передачу информации через коммутаторы 108 данных в направлении от ЗУ к ВУ., на линии 22 — низкий уровень, запрещает прохождение стробирующих импульсоа от ВУ; на линии 33— высокий уровень, ог ределяет готовность устройства для работы ЗВМ с ЗУ (при чтении

ЗВМ РКСвыв устройства).

ЭВМ в адресном цикле обраьцается к

РКС ы, при этом на выходе дешифратора 52 появляется высокий уровень, который поступает на вход элемента И 48 и разрешает передачу бита готовности на линии 33 на линию 12 flpM поступлении сигнала "Ввод" на линию 6 (фиг. 6, В1 — В4). ЭВМ, убедившись в готовности устройства к работе в адресном цикле, обращается к PD, при этом на одном из выходов дешифратора 52 появляется единичный сигнал, который поступает на вход элемента И 59 и совместно с сигналами высокого уровня на линиях 19 и

20 разрешает прохождение импульсоа "Вывод". Импульс "Вывод" на входе 7, минимальная длительность которого равна циклу записи данных в ЗУ 107, стробирует вводимые данные rio шине 13 (фиг, 6, В1, ВЗ).

Во время действия импульса "Вывод" на выходе 28 на выходе группы элементов И

99 и ИЛИ 105 формируется единичный сигнал, выбирающий ЗУ 1071 и разрешающий работу коммутатора 1091 данных при направлении передачи с шины 13 к ЗУ, так как единичные сигналы имеют место на первых выходах регистров 68 и 70 и на линии 34, на линии 23 низкий уровень, поэтому на выходе элемента ИЛИ вЂ” НЕ 106 формируется низкий уровень сигнала и запись первого слова осуществляется в ЗУ 1071 блока 4> по нулевому адресу. задаваемому счетчиком 55 (фиг, 9, D2), Задним фронтом сигнала на выходе 28, стробирующем вводимые данные, осуществляется установка в единичное состояние второго разряда и в нулевое состояние первого разряда регистра 68, поэ5 тому во время ввода следующего слова данных (следующий цикл обращения к 3Y ; единичный сигнал формируется на втором выходе группы элементов И 99 и ИЛИ 105 и запись следующего слова осуществляется в

10 ЗУ 107 через коммутатор 109 блока 41 такwe по нулевому адресу, После записи первых К слов вводимых данных ао все ЗУ 107 —

107» первого блока 41 задним фронтом сигнала с К-го выхода кольцевого регистра 68

15 счетчик 55 увеличивает свое содержимое на единицу, поэтому запись следующих К вводимых слов осуществляется последовательно в ЗУ 107 — 107» блока 4> по первому адресу, задаваемому счетчиком 55. и т.д.

20 Каждое поступление сигнала "Вь;вод" по входу 7 сопровождается формированием сигнала.СИП на выходе 9 через At, определяемое элементом 49 задержки. Длительность задержки выбирается большей или

25 равной времени распространения сигнала о- выхода канального приемника 56 до выхода элемента ИЛИ 105 группы, После окончания ввода массива данных с длиной меньше емкости ЗУ блока 41 3HiV. обраща30 ется к регистру 47 управления и записывает в 8-й разряд бит окончания обмена, в 7-й разряд — "О", а в 6-й разряд — бит управления скорости (в случае увеличения скорости обмена), Положительный сигнал с 8-го разряда

35 осуществляет установку в исходное состояние регистра 68 и счетчика 55, в единичное состояние второй разряд и в нулевое состояние первый разряд регистра 70, поэтому запись следующего массива данных произ40 водит блок 4z связи с ВУ в ЗУ 1071 по нулевому адресу. Одновременно сигналом с выхода 31 осуществляется увсличение на единицу содержимого счетчика 87, что приводит к формированию единичного сигнала

45 на выходе элемента ИЛИ 89 на линиях 22 и

15 и к разрушению вывода информации из блока 41 связи с BY (фиг. 7, С1, С3, С5, С8, С15 для t = t>).

50 Если длина вводимого массива больше емкости ЗУ 107> — 107» блока 4>, то а момент переполнения емкости счетчика 55 на выходе переполнения формируется единичный сигнал, который осуществляет сдвиг еди55 ничного сигнала в кольцевом регистре 70, увеличивает содержимое счетчика 87, и тем самым ввод массива данных продолжается в блок 4z связи с BY в ЗУ 1071 по нулевому адресу (фиг. 7, С1 для t - a), при этом на выходах 22 и 15 появляются единичные сиг1683022

10 налы, разрешающие BY обмен информацией с устройством (фиг. 7, С5, С15).

Для исключения двойного срабатывания кольцевого регистра 70 и счетчика 87 при вводе массивов длиной, равной емкости

ЗУ одного блока 4 связи с BY, введена блокировка второго входа элемента И 57 нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 60.

Если все ЗУ 1071 — 107» блоков 41 — 4 связи с BY заполнены информацией, то на выходе

20 переполнения счетчика 87 формируется нулевой сигнал, который закрывает элемент

И 59 и запрещает дальнейший ввод информации до тех пор, пока не освободится ЗУ

107 блока 41 — 4м связи с ВУ (фиг. 7, С1, С7 при t = t6).

При поступлении единичного сигнала с выхода 6 разряда регистра 47 на вход элемента И вЂ” НЕ 67 на выходе этого элемента появляются импульсы с частотой, задаваемой 3ВМ, которые используются в случае отсутствия синхроимпульсов от BY или при работеВУ на частотах, больших частоты цикла обмена управляющей ЭВМ.

Вывод информации из ЗУ в BY, Вывод информации из ЗУ 107 устройства на линии 18t — 18М BY возможен только после заполнения массивом данных ЗУ

1071 — 107» хотя бы одного блока 4 связи с

ВУ. При этом на выходе переполнения счетчика 55 формируется единичный сигнал, который осуществляет сдвиг единичного сигнала в кольцевом регистре 70, увеличивает содержимое счетчика 87, и на выходе элемента ИЛИ 89 и на линиях 22 и 15 появляются единичные сигналы, разрешающие обмен между BY и ЗУ (фиг. 7, Cl, С15 при

t= 12), Вывод информации из ЗУ 107 осуществляется Р-разрядными словами, причем Р =

=R . К, где R — разрядность вводимого в ЗУ слова; К- количество ЗУ 107.

BY, получив по линии 15 единичный сигнал разрешения работы, формирует на линии 16 сигналы, стробирующие вводимые данные с минимальной длительностью, равной циклу чтения из ЗУ 107. Во время действия единичного сигнала на одном из входов элемента И 63 на выходе элемента И

63 также появляется единичный сигнал, так как на входах 21 и 22 имеются сигналы высокого уровня. Бо время действия единичного сигнала на выходе элемента И 63 на первом выходе группы элементов И 72 появляется единичный сигнал, так как на первом выходе кольцевого регистра находился единичный сигнал после начальной установки.

Единичный сигнал нэ выходе 291 приводит к формированию единичных сигналов

30 ъ5

55 на всех выходах группы элементов ИЛИ 105 блока 41 связи с BY, на выходах вь 5орки кристалла коммутаторов 108 — 108ы данных и на входах задания режима всех ЗУ 107>—

107» (на выходе элемента ИЛИ-НЕ 10б), поэтому данные, выводимые из ЗУ 107 — 107» по нулевому адресу, задаваемому счетчиком

66, через коммутаторы 108> — 108ц поступают на шину 18, Задним фронтом единичного сигнала с выхода элемента И 63 счетчик бб адреса вывода увеличивает свое содержимое на единицу, поэтому во время действия следующего единичного сигнала на входе 1б устройства вывод данных производится одновременно из ЗУ 1071 — 107» блока 4 по следующему адресу, задаваемому счетчиком 66 (фиг. 7, С2, С12 t = tg и фиг, 9, 03).

При выводе массива информации длиной, большей емкости ЗУ блока 4, на выходе переполнения счетчика бб и на линии 29 формируется сигнал высокого уровня, разрешающий вывод информации из ЗУ блока

42 (при сдвиге кольцевого регистра 69).

Для исключения ложного срабатывания введена блокировка входа элемента И 58 нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ

71. Если после чтения массива информации отсутствуют в блоках 4 заполненные ЗУ 107, т.е, счетчик 87 устанавливается в нулевое состояние и на выходе элемента ИЛИ 89 появляется нулевой сигнал. год действием которого триггер 80 переходит в нулевое состояние(фиг. 7, С2, С4, С15 для t=-т4), на выходе 15 появляется сигнал низкого уровня и дальнейший вывод информации из ЗУ будет остановлен. При этом передний фронт сигнала низкого уровня на линии 22 угтанавливает регистр 70 в начальное состояние, т,е. подготавливает его к выводу информации из ЗУ.

Ввод информации в ЗУ и"- BY.

Ввод информации из ВУ в ЗУ происходит после вывода иэ ЗУ ранее записанной информации, т.е. при обнулении счетчика 87 и при наличии на линии 15 отрицательного потенциала. BY вы тавляет на линии 14 отрицательный уровень сигнала, При этом триггер 81 переходит в единичное состояние и на линиях 34 и 19 появляется нулевой сигнал (фиг. 7, С9, С10. С11 для t =- гт, фиг, 9, О4), Эти сигналы устанавливают режим записи в ЗУ блока 4 и запрещают прохождение импульсов на выход 28. Триггер 97 устанавливается в единичное состояние, и на выходе 15 появляется единичный сигнал, определяющий работу BY.

BY, проанализировав сигнал на линии

15, выставляет на шину18 инфогмацию и на линию 16 стробирующие импульсы (так »3K стробирующие импульсы складываются по

1683022

20

И, то результирующая частота определяется скоростью наиболее быстродействующеГО

BY, при отсутствии импульсов синхронизации от BY на линию 16 помещается положительный потенциал и стробирование производится импульсами от управляемого делителя частоты), ВО Время Д8йствия 8ДиничноГО сиГнала на входе элемента И 63 на его выходе появляется также единичный сигнал, который

opMeopMT K формированию единичноГО сиГ нала на выходе?9l. Единичный сигнал на выходе 29> приводит к формирования единичных сигналов на вс:;,х выходах группы элементов ИЛИ 105 блока 4 связи с ВУ и на входах выборки кги сталла коммутаторов

1081 — 108и данчы ;, Не выходе элемента

ИЛИ вЂ” HF 106 появляется сигнал низкого уровня, каз орый Определяет режим записи в ЗУ (фиг, 9. 94), поэтому данные, находящиеся на шине i8. —:;Oñ. Yïàroò через коммутаторы 108 на входы ЗУ и записываются по нулевому адресу„задаваемому счетчиком

66 ЗВДним фронтом единичнОГО сиГнала с выхода элемента И 63 с етчик 66 увеличивает сВ08 содержимое на единицу, поэтому ео время действия следующего единичного сигнала на входе 16 устройства ввод данных производится Одновременно во все ЗУ 107 —

107» блока 41 гго следующему адресу, задаВаемому счетчиком 66 {фиг. 7, С2, С12 при т =- t7, . Я). В момент окончания ВВОда 4ассива информации единичный сигнал поступает на вход 17 устройства {фиг . 7, С13 для t = ts), при этом в кольцевом регистре 69 происходит сдвиг информации, а на цепи 32 появляется импульс, под действием которого счетчик 88 увеличивает свое содержимое на

8диницу.

При вводе массива данныхдлиной больше емкости ЗУ 1071 — 107» блока 4l на выходе переполнения счетчика.66 появляется единичный сигнал, под действием которого в регистре 69 происходит сдвиг информации, и на выходах 29, 19 и 33 появляется сигнал высокого уровня, разрешающий ввод информации в ЗУ блока 4z и чтение ее (фиг. 7, С11, C16) из ЭВМ.

При заполнении всех ЗУ 1071 — 107» блоков 41 — 4м информацией на выходе переполнения счетчика 88 и на линии 21 появляется сигнал низкого уровня (фиг, 7, С2, С14 для t = цо), под действием которого на линии 15 появляется сигнал низкого уровня, запрещающий работу BY.

Вывод информации из ЗУ в ЭВМ.

Вывод информации из ЗУ 107 устройства на шину 13 ЭВМ возможен только после заполнения массивом данных ЗУ 1071 — 107» хотя бы одного блока 4 связи с BY. При этом на выходе переполнения счетчика 66 формируется единичный сигнал, который осуществляет сдвиг единичного сигнала в кольцевом регистре 69, увеличивает по цепи

32 содержимое (ноль) счетчика 88, и на выходе элемента ИЛИ 91 и на линиях 19 и 33 появляются единичные сигналы, разрешающие обмен между BY и ЭВМ {фиг, 7, С2, С11.

С16 для t = ta).

Единичный сиГнал по линии 33 поступает на вход элемента И 48, сообщая o romeности устройства для обмена с ЭВМ, ЭВМ в адресном цикле обращается к

РКС вывода M в цикле "Ввод" читает бит готовности в 15-м разряде данных. Затем

ЭВМ в адресном цикле обращается к PD и в цикле "Ввод" читаетданные на шине 13, При атом строб чтения (сигнал "В Вод") поступаепо линии 7 через элементы И 43 и ИЛИ 50 на вход элемента И 59.

Во время действия импульса "Ввод" на выходе 28 на выходе группы элементов И 99 и ИЛИ 105 формируется единичный сигнал, выбирающий ЗУ 1071 и разрешающий работу коммутатора 1091 данных при направлении п8реДачи От ЗУ K .UMH8 13, TGK KGK единичные сигналы имеют место на первых

Выходах регистров 68 и 70 и на линии 23, а на линии 34 низкий урОВень сигнд а, поэтому на выходе элемента ИЛИ-НЕ 106 формируется высокий уровень сигнала и чтение первого слова осуществляется из ЗУ 1071 блока 41 связи с BY по нулевому адресу, задаваемому счетчиком 55 (фиг. 7, С1, фиг, 9, D5). Задним фронтом сигнала "Ввод" на линии 28 осуществляется установка в единичное состояние второго разряда и в нулевое состояние первого разряда регистра 68, поэтому при следующем обращении к Р0 единичный сигнал формируется на втором выходе группы элементов И 99 и ИЛИ 105 и чтение следующего слова осуществляется из ЗУ 1072 через коммутатор 1092 блока 41 также по нулевому адресу, После чтения первых К слов из всех ЗУ

1071 — 107» блока 41 задним фронтом сигнала с К-ro выхода кольцевого регистра 68 счетчик 55 увеличивает свое содержимое на единицу, поэтому чтение следующих К слов осуществляется последовательно из ЗУ 107> — 107» блока 4 по первому адресу, задаваемому счетчиком 55, и т.д.

Если длина читаемого массива больше емкости ЗУ 1071 — 107» блока 41, то в момент переполнения счетчика 55 на его выходе переполнения формируется единичный сигнал, который осуществляет сдвиг единичного сигнала в кольцевом регистре 70, уменьшает содержимое счетчика 88 и тем самым чтение массива данных продолжает13

1683022 ся из ЗУ 1071 блока 42 связи с BY по нулевому адресу. При этом появляется единичный сигнал на выходе 21 переноса счетчика 88 (если там находился нулевой сигнал в результате заполнения ЗУ всех блоков 41 — 4M, фиг. 7, С1, С14).

При чтении ЗУ последнего заполненного блока 4М счетчик 88 обнуляется и на выходе элемента ИЛИ 91 и на линии 19 появляется низкий уровень сигнала, под действием которого триггер 81 переходит в нулевое состояние, регистр 69 — в начальное состояние, на линии 34 появляется единичный сигнал, возвращающий сигнал на линии

19 в единичное состояние (фиг, 7, С1, С10, С11 прит=т1о или t=t1z). При этом на линии

33 появляется сигнал низкого уровня, который извещает Э ВМ (при чтении РКС ь ), что вывод данных из ЗУ закончен. Э ВМ, убедившись в окончании обмена с BY первой группы, обращается в адресном цикле к каналу

1z сопряжения следующей группы и аналогичным образом организует обмен информацией с ВУ этой группы. При операциях записи и чтения информации из ЗУ внешними устройствами ЭВМ с целью исключения простоя может обратиться к следующим каналам 1з — 1I сопряжения, т.е, организовать последовательный обмен с группами BY c программным опросом их флажков готовности (РКС,,) и с установкой для них в РКС„ при необходимости известных скоростных коэффициентов.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения ЭВМ с разноскоростными группами внешних устройств, содержащее блок коммутации, блок связи с ЭВМ и M блоков связи с внешним устройством, каждый из которых содержит коммутатор, причем блок коммутации содержит два элемента НЕ, блок связи с ЭВМ содержит элемент сравнения, два шинных формирователя, первый триггер, две группы канальных приемников, регистр, дешифратор, три канальных приемника, элемент И—

НЕ и элемент задержки, причем первый, второй и третий управляющие входы блока связи с ЭВМ являются входами устройства для подключения к выходам ввода, вывода и синхронизации ЗВМ соответственно, первый выход блока связи с ЭВМ является выходом устройства для подключения к входу синхронизации ЭВМ, второй выход блока связи с ЭВМ cîåäèíåè с первым входом блока коммутации, группы входов адреса и данных блока связи с ЗВМ образуют группы входов устройства для подключения к шинам адреса и данных ЭВМ, группы входоввыходов M блоков связи с внешним устройством образуют группы входов-выхо5

f0

55 дав устройства для подключения к группе информационных входов-выходов соответствующих внешних устройств, первая группа выходов блока связи с 3ВМ соединена с группой входов выбора ЗУ блоков связи с внешним устройством, вторая группа выходов блока связи с ЭВМ соединена с первыми входами выборки M блоков связи с внешним устройством, входы первого, второго и третьего канальных приемников являются соответственно первым, вторым и третьим управляющими входами блока связи с ЭВМ, входы канальных приемников первой и второй групп образуют соответственно группу входов адреса и данных блока связи с ЭВМ, выходы первого и второго шинных формирователей являются соответственна первым и третьим выхадалп "с" связи с ЭВМ, синхравхад первака триггера соединен с выходом третьего;,à;; à, ь н приемника, выходы канальных приемников первой группы соединены с первой группой входов элемента сравнения, выход которая соединен с информационным входам первого триггера, вторая группа входов элемента сравнения образует группу входов задания адреса устройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, чта, с целью повышения быстродействия и расширения области применения, B него введены =1 блоков кочл утации, L — 1 блоков связи с ЗВЫ и М (L — 1) блоков связи с внешним устройствам. Образуя L каналов сопряжения с группам::, из M внешних устройств, причем в каждый из L блакаы коммутации введены девять элементов

ИЛИ, четыре триггера, четыре элемента !":, три элемента НЕ и два счетчика, причем в каждый из 1 блоков связи ". ЭВМ введены семь элементов И, пять элементаь ИЛИ. два триггера, два канальных приемника, три счетчика, г-;ïóëüñîâ, три кольцевых регистра, элемент сравнения и группа элементов И, причем;. ка:кдый из M.L блоков связи с внешним;"стройствам выедены. группа элементов ."-, два элемента НЕ, дыа элемента ИСКЛ 0 1АЮЦЕЕ ИЛИ, группа элементов ИЛИ,:-,"àìeíò ИЛИ вЂ” НЕ, два элемента И, К Р-разрядных запоминающих узлов, 1ве группы vç М коммутаторов данных, поичем первый, втОрОй и третий упрдвля 1аЩие входы блока связи v Э ЬМ l.çæÄÎÃcf из

L — 1 каналов сопряжения являю ся входами устройства для подключения к вы.;сдам EBО да. вывода и синхронизации ЭВМ саотыетственно, первый выход Ьлака св зи с ЭВМ каждого из (=1 каналов сапряжепи,; является выходом устройства для flа,,,.:.|пачения к входу синхронизации ЗВМ, =. каждом из -1 каналов сопряжения второй выход блока связи с ЭВМ соединен с пер ь м входом

1683022 блока коммутации, груг,пы Входов адреса и данных блока связи с ЭВМ каждого из L — 1 каналов сопряжения Образуют группы ВхОцов устройства для подключения к шинам адреса и данных ЭВМ Bка:ждом из L — 1 каналов сопряжения, группы входов-выходов

Mблок:ов связи с Внешним устройством образуют группы входов-Выходов для подключения к входам-выходам соответствующего

Внешнего устрОЙстВа, первая гpjjïïÿ Bblxo"" дов блока связи с ЭВМ соединена с группой входов выбора ЗУ блоков связи с внешним устройством, вторая группа выходов блока связи с ЭВМ соединена, первыми входами выборки М блоков связи с Внешним устройством, причем в блоке связи с ЭВМ каждого из 1:1 каналОВ сОпря l 011ия ВхОДы первого, второго и третье о канальных приемников являются cOOTBBTOTBBHi-l0 первым, Вторым и третьим управляющими входами блока связи с ЭВМ, Входы канальных приемников

liBpBoA и BTQpOL Групп Образуют с00ТВВТсТВенно группу входов адреса и данных блока связи с ЭВМ, выходы первого и второго шинных формирователей являются соответсТВВННо первым и третьим Выходами блока связи с ЭВМ, синхровход первого триггера соединен с выходом третьего канального приемника, выходы канальных приемников первой группы соединены с первой группой входов элемента сравнения, выход которого соединен с информационным входом первого триггера, Вторая группа входов элемента сравнения образует группу входов задания адреса и канала сопряжения, причем в каждом канале сопряжения второй вход блока коммутации является входом требований обмена устройства, первый выход блока коммутации является соответстВующим выходом режима устройства, четвертый управляющий вход блока связи с

ЭВМ является соответствующим входом

"Строб обмена" устройства, выход готовности блока связи с ЭВМ является соответствующим выходом готовности устройства, пятый управляющий вход блока связи с

3ВМ является соответствующим входом готовности устройства, выход "Заполнение от

ЗУ" блока связи с ЭВМ соединен с третьим входом блока коммутации, второй выход которого соединен с управляющим входом блока связи с ЭВМ, седьмой управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока коммутации, четвертый выход которого соединен с восьмым управляющим входом блока связи с ЭВМ, девятый управляющий вход которого соединен с пятым выходом блока коммутации, шестой выход которого соединен с десятым управляющим входом блока связи с 3ВМ, седьмой выход

55 блока коммутации соединен с входами разрешения передачи M блоков связи с Внешним устройством, выход требований обмена блока связи с 3ВМ соединен с четвертым

Входом блока коммутации, третья группа выходов блока связи с ЭВМ соединена с первыми группами адресных Входов блоков связи с внешним устройством, вторые группы адресных входов которых соединены с четвертой группой выходоэ блока связи с

ЭВМ, четвертый выхоц которого соединен с входами строба обмена блоков связи с внешним устройством, вторые входы выборки которых соединены с выходами пятой группы блока связи с ЭВМ, вторые группы

Входов-выходов дгнных блоков связи с

Внешним устройством являются группой

ВходОВ-ВыхОдОВ устрОйстВа для подключения к шине данных ЭВЫ, причем в блоке связи с ЭВМ каждого из L каналов сопряжения выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого шинного Формирователя, с первым входом первого элемента И и с входом элемента задержки, Выход которого соединен с вторым входом первого шинного формирователя, выходы первого и второго канальных приемников соединены соответственно с первыми входами второго

vl третьего элементов И, вторые входы которых соединены с прямым выходом первого триггера, инверсный выход которого соединен с входом Выборки дешифратсра, первый и второй Входы которого соединены с выходами второго и третьего триггеров, входы синхронизации которых соединены с выходом третьего канального приемника, информационные входы второго и третьего триггеров соединены соответственно с выходами четвертого и пятого канальных приемников, входы которых соединены с первой группой адресных входов блока связи с ЭВМ, выход второго элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и.с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом второго шинного формирователя, выход третьего элемента И соединен с Вторым входом первого элемента ИЛИ и с входом синхронизации регистра управления, информационные входы которого соединены с выходами канальных приемников второй группы, вход выборки регистра управления соединен с первым выходом дешифратора, второй выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, третий вход которого является десятым управляющим входом блока связи с ЭВМ, первый выход регистра управления соединен с входами начальной установки первого кольцевого регистра сдвига и первого счетчика и с первым вхо1683022

18 дом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента

ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого счетчика и являются третьей группой выходов блока связи с ЭВМ, третий выход дешифратора соединен с вторым входом первого элемента И, третий и четвертый входы которого являются соответственно шестым и седьмым управляющими входами блока связи с ЗВМ, четвертый выход которого соединен с выходом первого элемента

И и соединен с входом сдвига первого кольцевого регистра, выходы которого являются первой группой выходов блока связи с ЭВМ, выход старшего разряда первого кольцевого регистра соединен со счетным входом первого счетчика, выход переноса которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом пятого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ является вторым выходом блока связи с 3ВМ и соединен с входом сдвига второго кольцевого регистра, вход начальной установки которого соединен с первым входом шестого элемента И, выходы втооого кольцевого регистра являются второй группой выходов блока связи с ЭВМ, четвертый управляющий вход которого соединен с вторым входом шестого элемента И, третий вход которого соединен с выходом элемента И вЂ” НЕ, первый вход которого соединен с вторым выходом регистра управления, третий выход которого является пятым выходом блока связи с 3ВМ, группа выходов регистра управления соединена с первой группой входов второго элемента сравнения, вторая группа входов которого соединена с группой выходов второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, вход сброса второго счетчика соединен с выходом второго элемента сравнения и с вторым входом элемента И вЂ” НЕ, четвертый и первый входы шестого элемента И являются соответственно восьмым и девятым управляющими входами блока связи с ЭВМ, выход шестого элемента И соединен с первыми входами элементов И группы и со счетным входом третьего счетчика, вход сброса которого является пятым управляющим входом блока связи с ЭВМ и соединен с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента

ИЛИ, входы которого соединены с выходами третьего счетчика и являются четвертой группой выходов блока связи с ЭВМ, выход переноса третьего счетчика соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом седьмого элемента И, выход пятого элемента ИЛИ

55 является шестым выходом блока связи с

ЭВМ и соединен с входом сдвига третьего кольцевого регистра, вход начальной установки которого соединен с шестым упра . ющим входом блока связи с ЭВМ, выходы третьего кольцевого регистра соединены с вторыми входами элементов И группы, выходы которых являются пятой группой выходов блока связи с 3ВМ, причем в каждом блоке коммутации первый вход соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход которого соединен с вычитающим входом первого счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого является третьим входом блока коммутации и соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, с первыми входами первого и второго элементов ИЛИИ с прямым выходом первого триггера, инверсный выход которого является седьмым выходом блока коммутации, соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и с входом сброса второго триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, первым входом третьего элемента И и с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, выход четвертого элемента

ИЛИ соединен с входом установки первого триггера, вход синхронизации которого соединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с третьим входом четвертого элемента ИЛИ, с выходом пятого элемента ИЛИ и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является пятым выходом блока коммутации, четвертый выход которого соединен с выходом переноса второго счетчика, выходы которого соединены с входами шестого элемента ИЛИ, вычитающий и суммирующий входы второго счетчика соединены с выходами соответственно четвертого и первого элементов И, второй вход блока коммутации соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки второго триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемен;а ИЛИ, выход которого является восьмым выходом блока коммутации и соединен с первым входом седьмого элемента

ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, с третьим входом второго элемента ИЛИ и с входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с входом синхронизации второго триггера, входы пятого элемента ИЛИ сое1683022

45 динены с выходами второго счетчика, выход переноса которого является третьим выходом блока коммутации, первый и второй выходы которого соединены с выходами соответственно третьего триггера и седьмого элемента

IflJllfl, вход первого элемента НЕ является четвертым входом блока коммутации, инверсный выход третьего триггера соединен со своим информационным входом, вход синхронизации третьего триггера соединен с выходом восьмого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход восьмого элемента ИЛИ соединен с выходом четвертого элемента НЕ, вход которого соединен с выходом переноса первого счетчика, вход установки третьего триггера соединен с выходом второго элемента ИЛИ, прямой выход четвертого триггера является шестым выходом блока коммутации, выход переноса второго счетчика соединен с входом пятого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом девятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации четвертого триггера, информационный вход которого соединен с ега инверсным выходом, вход установки четвертого триггера соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, второй вход девятого элемента ИЛИ соединен с выходом седьмого элемента ИЛИ, причем в ка <дом блоке связи с внешним устройством первый вход выборки соединен с первым управляющим входом коммутатора адреса и соединен с первыми входами элементов И группы, первый вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ является первым входам разрешения передачи блока связи с внешним устройством и соединен с первыми входами коммутаторов данных первой группы, вторые вхацы которых соединены с первыми входами элементов ИЛИ группы и с выходами элементов И группы, вторь1е входы которых являются группой входсв вь.бора ЗУ блока связи с внешним устройством, вторая группа адресных входов которого соединена с первой группой входов коммутатора адреса, вторая группа входов которого является первой группой адресных входов блока связи с внешним устройством, второй вход выборки которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым управляющим входом коммутатора адреса и соединен с вторым входом первого элемента ИСКЛ ЮЧАЮЩЕ Е ИЛИ, с первыми входами коммутаторов данных второй группы и с вторыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с входами выборки запоминающих устройств, входы режима которых соединены с выходом элемента ИЛИ вЂ” HE, входы которого соединены с выходами первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ является вторым входом разрешения передачи блока связи с внешним устройствам и соединен с вторыми входами коммутаторов данных второй группы, первая группа входов-выходов которой соединена с первой группой входов-выходов коммутаторов данных первой группы и с входами-выходами данных запоминающих устройств, входы адреса которых соединены с выходами коммутатора адреса, первая и вторая группы входов-выходов блока связи с внешним устройством соединены с второй группой входов-вь:ходов соответственно первой и второй групп коммутаторов данных, вхсд "Строб обмена" блока связи с внешним устройством соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с третьими входами элементов И группы, второй вход второго элемента И соединен с выходом первого элемента Н Е, вход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента Н Е, вход которого соединен с первым входом вторего элемента И, выход которого соединен с вторым вха,.рм второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

1683022

1683022

1683022

1683022 св

С9 сч са

1683022

Т/О и Л/ -в рвлиив "Чтение М вЂ” РУ" обозпвчлот продоллвкив опервпии "Зппиоь И4 Зу"

О/5 и I/O-в реличе "Чтение ЗУЗР2" обоаивчвот пропоилвние опервпии "Зепись Ву — Эу"

Х - рвзрешенив работы ловнутаторов — — эвпрет работы иамутвторов

Фиг. 9

Составитель И.Хазова

Редактор О.Юрковецкая Техред М,Моргентал Корректор B.Ãèðíÿê

Заказ 3414 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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