Мультиплексный канал

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iц 6I33I6

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.01.76 (21) 2316032/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 06.06.78 (51) М Кл. G 06F 3, 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретении и открытий (53) УДК 681.3(088.8) (72) Авторы изобретения

С. О. Попов, В. М. Карасик, М. Ф. Кац и P. И. Волков (71) Заявитель (54) МУЛЬТИПЛЕКСНЫЙ КАНАЛ

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам обмена электронных вычислительных машин с внешними устройствами.

Известен мультиплексный канал, содержащий блок управления канала, регистр управления канала, регистр управления абонента, регистр выходной информации, блок контроля, мультиплексную память (1).

Такому устройству присущи следующие нсдостатки: для первоначального подключения абонентов требуется прерывание работы процессора, что снижает его производительность; абонент, имеющий информацию, срок жизни которой органичен, не может самостоятельно подключиться к каналу независимо от приоритета, присвоенного ему, что может привести к потере информации.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является мультиплексный канал, содержащий входной регистр, выходной регистр, блок контроля работы канала, блок управления канала, блок установок, блок приема управляющего слова, регистр текущего адреса, буферный регистр, блок контроля корректности управляющего слова, блок контроля последовательности внешних сигналов, блок контроля управления, блок сопряжения, выход которого является информационным выходом канала и соединен с первым входом буферного регистра, первый выход которого соединен с первым входом регистра текущего адреса, а второй выход соединен с первыми входами блока приема управляющего слова, 5 блока сопряжения, блока контроля работы канала выходного регистра. Первый выход блока управления канала соединен с вторым входом блока приема управляющего слова, с первым входом блока контроля корректности управляющего слова, с первым входом блока контроля последовательности внешних сигналов, с вторым входом выходного регистра, с первым входом входного регистра, с первым входом блока установок и вторым входом блока контроля работы канала. Второй выход блока управления канала соединен с вторым входом регистра текущего адреса, с вторым входом буферного регистра и с вторым входом блока сопряжения. Третий и четвертый

20 выходы блока управления канала соединены соответственно с вторым выходом устройства и с первым входом блока контроля управления, выход которого соединен с первым входом блока управления канала и с третьим вы25 ходом устройства. Первый, второй и третий выходы блока приема управляющего слова соединены соответственно с вторым входом блока контроля корректности управляющего слова, с третьим входом блока сопряжения и

ЗО с третьим входом регистра текущего адреса, 613316

65 первый и второй выходы которого соединены соответственно с четвертым входом блока сопряжения и с. четвертым выходом устройства.

Первый выход входного регистра соединен с вторым входом блока установок и пятым входом блока сопряжения, второй выход блока входных регистров соединен с третьим входом блока контроля работы канала, выходы которого соединен с вторым входом блока управления канала. Выход блока контроля последовательности внешних сигналов соединен с третьим входом блока управления канала, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходом блока контроля корректности управляющего слова и с первым входом устройства. Второй, третий, четвертый, пятый входы устройства соединены соответственно с третьим входом выходного регистра, с вторым входом входного регистра, с шестым входом блока сопряжения, с вторым входом блока контроля последовательности внешних сигналов. 11ятый и шестой выходы устройства соединены соответственно с перьым выходом блока установок, с выходом выходного регистра (2J.

Работа такого канала в режимах, близких к реальному времени, вызывает трудности, так как внешние устройства, инициирующие обмен, не могут получить доступ к памяти без участия процессора, что снижает быстродействие как процессора, так и мультиплексного канала. Прп конфликтных ситуациях затруднительны быстрое подключение внешних устройств и смена режима работы канала в зависимости от изменения потока данных от внешних устройств, что может повлечь за собой в некоторых ситуациях к потере информации. Кроме того, из-за недостаточного охвата контролем ооорудования канала возможны ситуации, которые могут привести к

«зависанию» канала, потере информации и снижению быстродействия за счет запоздалого обнаружения неисправности канала. Ы результате ограничиваются функциональные возможности данного канала, а значит и сфера его применения.

Цель изобретения — увеличение быстродействия и расширение функциональных возможностей путем обеспечения высокой степени реакции канала на возникающие не предсказуемые внешние ситуации.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемый мультиплексный канал введены блок управления канальными программами, блок корректировки режима канала, блок приоритетного отказа, причем выход блока приоритетного отказа соединен с третьим входом блока установок, второй выход которого соединен с первым входом блока приоритетных отказов. Третий и четвертый выходы входного регистра соединены соответственно с вторым входом блока приоритетного отказа и с первым входом блока управления канальными программами, первый и второй выходы которого соединены соответственно с четвертым входом регистра текущего адреса и с вторым входом блока контроля управления. Выход блока корректировки режима канала соединен с третьим входом блока приема управляющего слова, четвертый выход которого соединен с первым входом блока с корректировки режима канала. Первый выход блока управления канала соединен с вторым входом блока корректировки режима канала, с тре ьим входом блока приоритетного отказа и с вторым входом блока управления канальными программами. Третий вход блока управления канальными программами является вторым входом устройства, второй выход входного регистра соединен с третьим входом блока корректировки режима канала.

На чертеже показана электрическая схема мультиплексного канала.

Мультиплексный канал содержит входной регистр 1, выходной регистр 2, блок 3 контроля последовательности внешних сигналов, блок 4 управления канальными программами, блок 5 контроля работы канала, блок 6 корректировки режима канала, блок 7 приоритстпого отказа, блок 8 контроля корректности управляющего слова, блок 9 управления канала, блок 10 контроля управления, блок 11 установок, блок 12 приема управляющего слова, регистр 13 текущего адреса, буферный регистр 14 и блок 15 сопряжения.

Мультиплексный канал работает следующим образом.

Запрос от внешнего устройства поступает на пятый вход блока 9 управления канала, который формирует на третьем выходе сигнал выборки, Блок 10 контроля управления осуществляет контроль работы блока 9 управления канала в каждом такте его работы. В случае сбоя в работе блока управления канала процедура обмена останавливается и блок контроля управления формирует на выходе сигнал неисправности. Дальнейшая работа канала возможна только по внешнему сигналу, который поступает на пятый вход блока

9 управления канала.

От выбранного внешнего устройства приходит информация на третий вход входного регистра 1. Одновременно на первый вход блока 3 контроля последовательности внешних сигналов поступает сигнал сопровождения информации. Блок 3 производит анализ времени посзупления и очередности прихода внешнего сигнала. Содержимое входного регистра 1 контролируется по той 2 блоком 5 контроля работы канала и в случае положительного результата блок 9 управления канала формирует на втором выходе устройства ответный сигнал подтверждения внешнему устройству о правильности приема информации каналом.

Лдрес внешнего устройства из входного регистра 1 поступает в блок 7 приоритетного отказа, который вырабатывает сигнал приоритетного отказа, если адрес от канала не совпадает с адресом от внешнего устройства. Ин613316

60 г.5

5 формация из входного регистра 1 поступает в блок 11 установок.

Адрес внешнего устройства из входного регистра 1 поступает в блок 4 управления канальными программами, который в соответствии с определенным алгоритмом вырабатывает адрес ячейки памяти, где хранится первое управляющее слово для данного внешнего устройства. Адрес управляющего слова из блока управления канальными программами поступает в регистр 13 текущего адреса.

Блок 9 управления канала с помощью управляющих сигналов организует считывание первого управляющего слова из памяти через блок 15 сопряжения в буферный регистр 14.

Блок 5 контроля работы канала осуществляет проверку информации в буферном регистре 14 на нечетность. В случае правильности приема первое управляющее слово из буферного регистра записывается в блок 12 приема управляющего слова, где и хранится в течение всего времени, пока данное внешнее устройство остается логически подключенным к каналу. Блок 6 корректировки режима канала по соответствующему признаку в управляющем слове и признаку от внешнего устройства в блоке 11 установок определяет в соответствии с алгоритмом режим работы канала. Блок 8 контроля корректности управляющего слова анализирует код канальной команды в случае несоответствия команды канала списку существующих команд для данного канала с занесением соответствующего признака в блок 11 установок.

Рассмотрим работу канала в случае команды канала «Записать». В выходном регистре

2 формируется управляющее слово для внешнего устройства и по сигналам блока 9 управления канала выдается внешнему устройству в сопровождении соответствующего управляющего сигнала. Ответный сигнал от внешнего устройства принимается и анализируется блоком 3 контроля последовательности внешних сигналов. Одновременно в регистр 13 текущего адреса передается из блока 12 приема управляющего слова адрес ячейки памяти, где хранится первое информационное слово для данного внешнего устройства. Блок 9 управления канала организует передачу информации из памяти через блок 15 сопряжения в буферный регистр 14. Блок 5 контроля работы канала проверяет поступившую в буферный регистр 14 информацию на нечетность. В случае правильности передачи первое полуслово информации передается в выходной регистр 2, а оттуда в сопровождении соответствующего управляющего сигнала пересылается во внешнее устройство. Блок контроля последовательности внешних сигналов

3 анализирует ответный сигнал, и в случае соответствия сигнала производится аналогичным образом выдача во внешнее устройство второго полуслова. Затем содержимое регистра 13 текущего адреса модифицируется и из памяти считывается второе информацион5

40 ное слово, которое выдается во внешнее устройство в два этапа, двумя полусловами аналогично первому информационному слову.

После выдачи последнего слова блок 12 приема управляющего слова формирует сигнал окончания обмена и выдаст его в блок 9 управления канала, который по этому сигналу формирует в выходном регистре 2 управляющее слово окончания обмена и выдает его с соответствующим признаком во внешнее устройство, а после получения ответного сигнала вырабатывает сигнал прерывания в процессор, который по этому сигналу считывает содержимое блока 11 установок. Канал переходит в режим ожидания запросов на обмен от процессора или от внешних устройств.

В случае команды канала «Чтенис» работа канала происходит так же, как и при команде канала «Запись», но направление передачи информации в канале меняется. Информация из входного регистра 1 передается в буферный регистр 14 через блок 15 сопряжения.

Благодаря новым блокам 4, 6 и 7 предлагаемый канал выгодно отличается от известного (увеличивается быстродействие, расширяются функциональные возможности) . Это достигается обеспечением быстрого автономного доступа внешних устройств к памяти, что делает возможным работу мультпплексного канала в режиме, близком к реальному времени; режим работы может устанавливаться в зависимости от интенсивности потока данных от внешнего устройства; обеспечивается связь с внешними устройствами, работающими в широком диапазоне скоростей; исключается возможность неправильной работы мультиплексного канала или «зависания» его в случае отсутствия какого-либо управляющего сигнала; в конфликтных ситуациях при выборке внешних устройств обеспечивается подключение устройства с высшим приоритетом.

Формула изобретения

Мультиплексный канал, содержащий входной рсгистр, выходной регистр, блок контроля работы канала, блок управления канала, блок установок, блок приема управляющего слова, регистр текущего адреса. буферный регистр, блок контроля корректности управляющсго слова, блок контроля последовательности внешних сигналов, блок контроля управления, блок сопряжения. выход которого является информационным выходом канала н сосдпнсн с первым входом буферного регистра. первый выход которого соединен с первым входом регистра текущего адреса, а второй выход соединен с первыми входамн блока приема управляющего слова, блока сопряжения, блока контроля работы канала, выходного регистра, первый выход блока управления канала соединен с вторым входом блока приема управляющего слова, с первым входом блока контроля корректности управляющего слова, с первым входом блока контроля последова-;ельности внешних сигналов, с вторым входом

613316 выходного регистра, с первым входом входцого регистра, с первым входом блока установок и вторым входом блока контроля работы канала, второй выход блока управления канала соединен с вторым входом регистра текущего адреса, с вторым входом буферного регистра и с вторым входом блока сопря>кения, третий и четвертый выходы блока управления канала соединены соответственно с вторым выходом устройства и с первым входом блока контроля управления, выход которого соединен с первым входом блока управления канала и с третьим выходом устройства, первый, второй и третий выходы блока приема управляющего слова соединены соответственно с вторым входом блока контроля корректности управляющего слова, с третьим входом блока сопряжения и с третьим входом регистра текущего адреса, первый и второй выходы которого соединены соответственно с четвертым входом блока сопряжения и с четвертым выходом устройства, первый выход входного регистра соединен с вторым входом блока установок и пятым входом блока сопряжения, второй выход блока входных регистров соединен с третьим входом блока контроля работы канала. выход которого соединен с вторым входом блока управления канала, выход блока контроля последовательности внешних сигналов соединен с третьим входом блока управления канала, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с г tY070м блока контроля корректности управляющего слова и с первым входом устройства, второй, третий, четвертый и пятый входы устройства соединены соответственно с третьим входом выходного регистра, с вторым входом входного регистра, с шестым входом блока соппяжения, с вторым входом блока контроля последовательности внешних сигналов, пятый и шестой выходы устройства соединены соответственно с первым выходом блока уcTBFIQBOK, г выходом выходного регистра, о т л и ч а гощ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и расширения функциональных возможностей путем обеспечения высокой степени реакции канала на возникающие ве предсказуемые внешние ситуации, в устройство введены блок управления канальными программами, блок корректировки режима канала, блок приоритетного отказа, причем выход блока приоритетного отказа соединен с третьим входом блока установок, второй выход которого соединен с первым входом блока приоритетных отказов, третий п четвертый выходы входного регистра соединены соответственно с вторым входом блока приоритетного отказа и с первым входом блока управления канальными программами, первый и второй выходы которого соединены соответственно с четвертым входом регистпа текущего адреса и с вторым в одом блока контроля правления, выход блока корректировки пе>кима канала соединен с третьим входом блока приема управляющего слова, четвертый выход которого соединен с первым входом блока корректировки режима канала, пепвый выход блока управления канала соединен с вторым входом блока корпектировки пежима канала, с третьим входом блока приоритетного отказа и с вторым входом блока управления канальными программами, третий вход блока управления канальными программами является вторым входом устройства, второй выход входного регистра соединен с третьим входом блока корректировки режима канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каналы ввода-вывода ЭВМ ЕС-1020.

Под ред. А. M. Л а рpиHоOнHоQвBа, Изд-во «Стати40 стика», М., 1976, с. 88 †1, 197 †2.

2. Авторское свидетельство СССР № 517022, кл. G 06F 9/18, 18.07.73.

613316

Составитель И. Сигалов

Техред Н. Рыбкина

Корректор А. Степанова

Редактор Т. Рыбалова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1130/3 Изд. № 483 Тираж 841 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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