Контроллер крейта

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач и упрощение устройства за счет обеспечения управления обменом данными в программном режиме между модулями КАМАК и ЭВМ типа PC/AT/XT/. Контроллер содержит усилитель адреса, усилитель данных, дешифратор номера позиции, дешифратор адреса, дешифратор команд, тактовый генератор, элемент И-НЕ, регистр управления и состояния, регистр маски прерываний, регистр старшего байта, регистр среднего байта , усилитель младшего байта, дешифратор безадресных команд. Введение дешифратора безадресных команд позволило реализовать 8-разрядный регистр управления и состояния, что уменьшило время работы на 20-30% по отношению к существующим контроллерам и позволило расширить область использования за счет обеспечения обмена данными восемью-, шестнадцатии двадцатичетырехразрядными словами. 2 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>>s G 06 F 13/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ 4

О

О 4

0О ф (21) 4848253/24 (22) 18.06,90 (46) 23.01,93. Бюл, ¹ 3 (71) Научно-производственное объединение

"Союз" при АН СССР Центр научно-технической деятельности и социальных инициатив и Научно-технический центр "Автотекс" (72) И.Н.Гуков (73) И.Н.Гуков (56) Патент ГДР ¹ 161126, кл. G 06 F 15/18, G 05 B 15/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹1418728,,кл. 6 06 F 13/26, 1988, (54) КОНТРОЛЛЕР КРЕЙТА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач и упрощение устИзобретение относится к вычислительной технике и предназначено для сопряжения электронной вычислительной машины типа PC/AT, XT с модулями крейта KAMAK.

Известен микропрограммный крейтконтроллер, содержащий управляющий процессор, блок памяти, двухстороннюю магистраль, процессор управления каналом данных, память данных, мультиплексор, регистр адреса, регистр страниц, процессор обработки прерываний, адресный регистр данных и регистр данных.

Данный крейт-контроллер предназначен для обмена информацией между модулями КАМАКа и многопроцессорного крейт-контроллера, что ограничивает скорость передачи данных по стандарту КАМАК.

„„5U„, 1790784 А3 ройства за счет обеспечения управления обменом данными в программном режиме между модулями KAMAK и ЭВМ типа

PC/ATlХТ/. Контроллер содержит усилитель адреса, усилитель данных, дешифратор номера позиции, дешифратор адреса, дешифратор команд, тактовый генератор, элемент И-Н Е, регистр управления и состояния, регистр маски прерываний, регистр старшего байта, регистр среднего байта, усилитель младшего байта, дешифратор безадресн ых команд. Введение дешифратора безадресных команд позволило реализовать 8-разрядный регистр управления и состояния, что уменьшило время работы на

20 — 307, по отношению к существующим контроллерам и позволило расширить область использования за счет обеспечения обмена данными восемью-, шестнадцати- и двадцатичетырехразрядными словами, 2 ил.

К недостаткам крейт-контроллера следует отнести также его сложность и высокую стоимость, Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для сопряжения двух магистралей принятое за прототип, содержащее дешифратор режима, два регистра данных, регистр ответа, два регистра запросов, регистр начальной установки, регистр опроса, блок приемопередатчиков, блок синхронизации, регистр команд, блок коммутации, шифратор адреса, регистр запрета и регистр признака адресной команды.

Данное устройство предназначено для сопряжения магистрали параллельного интерфейса (МПИ) и магистрали КАМАК и осу1790784

55 ществляет только передачу информации междудвумя магистралями, Отсутствие возможности формирования команд F, безадресных команд Z, С, 1 делает при этом 3ВМ пассивной, т,е. 3ВМ при этом не имеет возможности управлять магистралью КАМАКа (осуществлять запуск какого-либо процесса, опрос состояния, проверку условий и т.д.).

Целью изобретейия является расширение функциональных воэможностей и упрощения устройства.

Поставленная цель достигается за счет введения в устройство дешифратора номера позиций, дешифратора адреса, дешифратора команд, тактового генератора, регистра маски прерывания, усилителя младшего байта, дешифратора безадресных команд и элемента И-НЕ, а также новых связей, На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2 — диаграмма работы устройства, Устройство (фи г, 1) содержит усилитель

1 адреса, усилитель 2 данных, дешифратор

3 номера позиций, дешифратор 4 адреса, дешифратор 5 команд, тактовый генератор

6, элемент И-НЕ 7, регистр 8 управления и состояния, регистр 9 маски прерывания, регистр 10 старшего байта, регистр 11 среднего байта, усилитель 12 младшего байта, дешифратор 13 безадресных команд, шину

14 адреса, шину 15 данных, входы-выходы

16 — 32.

Усилитель 1 адреса предназначен для хранения на время выполнения команд центрального процессора (ЦП) адресного слова

ЦП (семь мл. разрядов) и может быть реализован на микросхеме типа 580ИР83.

Усилитель 2 данных предназначен для усиления сигналов, поступающих как с шины 15 данных, так и с внутренней магистрали. Направление передачи определяется сигналом RD, поступающим с входа 17 устройства.

Дешифратор 3 номера позиций пред назначен для выработки адресов модулей крейта и регистров контроллера.

Дешифратор 4 адреса предназначен для распознавания обращения к контроллеру крейта.

Дешифратор 5 команд обеспечивает выполнение команд и адресного слова, Тактовый генератор 6 формирует сигналы;

B — 1 мкс, S1 — 0,2 мкс, S2 — 0,2 мкс (фиг, 2), Регистр 8 управления и состояния предназначен для записи и хранения команд, передачи в магистраль крейта, принятия и записи ответов модуля крейта на команду, Регистр 9 маски прерывания предназначен для запоминания маски прерывания

50 и последнего положения немаскированных прерываний, Регистр 11 и усилитель 12 предназначены для согласования внутренней шины с магистралью крейта.

Дешифратор 13 предназначен для выработки неадресуемых команд.

Устройство работает следующим образом, Первоначально в регистр 8 управления и состояния заносится команда чтения FO (фиг. 2а). Для этого ЦП выставляет на шину адреса 14 адрес регистра 8, на шину 15 данных команду FO и осуществляет операцию записи во внешнее устройство. При этом по сигналу WR (Лог, 1) на выходе дешифратора 4 вырабатывается сигнал SC, который запускает тактовый генератор 6, На выходе дешифратора 3 номера позиций вырабатывается сигнал, по заднему фронту которого происходит запись содержимого шины 15 данных в регистр 8 управления и состояния (фиг. 2а).

Тактовый генератор 6 вырабатывает сигнал 10READY, который снимает цикл ожидания ЦП. ЦП снимает обращение к внешнему устройству и информацию с шины 15 данных.

При следующем обращении к крейту (фиг. 2б) ЦП обращается к модулю, стоящему в позиции 5. Дешифратор 3 вырабатывает сигнал N = 5 и модуль принимает команду FO и по стробу S1 выставляет данные на магистраль. По заднему фронту строба $1 содержание магистрали заносится в регистры 10 старшего и 11 среднего байтов, Информация с выхода усилителя 12 через усилитель

2 данных поступает сразу на шину 15 данных. Содержание регистров 10, 11 затем считывается отдельно аналогично обращению к регистру 8 управления и состояния.

Работа составных частей контроллера.

Дешифратор 4 адреса установлен на пространство с 100 и (шестнадцатиричное число) по 16 |.h.

В связи с тем, что для контроллера необходимо 512 адресов внешних устройств, а в IBM — РС/AT(XT) адресное поле составляет 1024 возможных адресов внешних устройств, то в контроллере реализовано следующее: сигналы с адресных линий АО—

Аб, являющихся линиями внутреннего интерфейса IBM, поступают на адресные входы 14 контроллера. Причем сигналы с адресных линий А2-А6 поступают на дешифратор 3 номера позиций, который вырабатывает сигнал, позволяющий обратиться либо к внутреннему регистру контроллера, либо к блоку в данной позиции КАМАКа.

Сигналы с адресных линий АО, А1 передают1790784

13 вырабатывает сигналы Z, С, I, В случае адресуемой команды на выходе регистра 8 управления и состояния вырабатывается сигнал F и адреса А8, А4, при этом нет необ5 ходимости запрашивать сигнал готовности, что увеличивает скорость передачи, Так как обмен данными осуществляется

8-ю разрядными словами, то в контроллере реализован 8-разрядный регистр 8 управле10 ния и состояния, формат регистра 8 следующий, ся в магистраль крейта как младшие адреса субадреса А1, А2, а старшие адреса субадреса А8, А4 записываются в шестой и седьмой разряды регистра 8 управления и состояния одновременно с записью команд F, В стандарте КАМАКа кроме адресуемых команд F есть и неадресуемые команды 2, С, поэтому в восьмой разряд регистра 8 управления и состояния заносится признак адресуемая команда или неадресуемая. В случае неадресуемой команды дешифратор

7 6 5 4

При обмене 8-ю разрядными словами и 16-разрядном регистре 8 цикл обмена осуществляется за IV такта (при

16-разрядном слове считываемых данных), 7 бит — управление — адресуемая команда/неадресуемая, 5, 6 биты — идут на дешифратор 13, который выдает команды Z, С, и сигналы на линии субадреса А8, А4 (выход 24).

Запись в RGS

Запись в RGS

Счит. анных Счит. анных!! такт ст,б. Ш такт мл.б, !Ч такт ст.б, ! такт мл.б.

Обмен 8-ю разрядными словами при 8-разрядном регистре 8 производится за три такта. запуска, опроса состояния, проверки условий и т.п, Формула изобретения

Устройство обеспечивает обмен данны- 25 ми с модулями КАМАК 8-ю, 16-ти и 24-х разрядными словами, управление процессами

Контроллер крейта, содержащий регистры старшего и среднего байта, регистр управления и состояния, усилители адреса и данных, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач 35 и упрощения устройства, в него введены дешифратор номера позиций, дешифратор адреса, дешифратор команд, тактовый генератор, элемент И-НЕ, регистр маски прерывания, усилитель младшего байта и 40 дешифратор безадресных команд, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выходами старших разрядов регистра управления и состояния, причем первый выход старших разрядов регистра 45 управления и состояния является выходом субадреса устройства, выход дешифратора безадресных команд является выходом без-. адресных команд устройства, входы усилителя адреса соединены с входной шиной адреса устройства, а первая группа выходов усилителя адреса является группой адресных выходов устройства, вторая группа выходов соединена с входами дешифратора номера позиций, первая группа выходов которого является группой выходов номера позиций устройства, а вторая группа выходов соединена с информационными входами дешифратора команд, управляющий вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов и является выходом синхроимпульсов устройства, с выходы соединены с управляющими входами регистра управления и состояния, регистра маски прерывания, регистров старшего и среднего байта и усилителя младшего байта, вход генератора тактовых импульсов соединен с выходом дешифратора адреса, с управляющим входом усилителя данных, информационные входы которого соединены с шиной данных устройства, а управляющий вход соединен с входом сигнала "Чтение" устройства и с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с входом

"Запись" устройства, а выход соединен с входом дешифратора адреса, выходы усили1790784 теля данных соединены с информационными входами регистра управления и состояния, регистра маски прерывания, регистров старшего и среднего байта и усилителя младшего байта, группа выходов регистра управления и состояния является выходами команд F устройства, вторая группа входов является входами сигналов Q, Х

1Е

17

И устройства, выходы регистра маски прерывания являются выходами сигналов прерывания устройства, входы-выходы регистров старшего и среднего байта и усилителя младшего байта являются информационными входами-выходами устройства, второй выход генератора тактовых импульсов является выходом сигнала готовности устройства, 21

22

23

zr

17с0784

С фс йс (Я

Составитель Л.Малютина

Техред М.Моргентал Корректор З,Салко

Редактор

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

Заказ 375 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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