Устройство для обмена информацией

 

" 723560

Союз Советскиа

Социалистичесни к

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 09 03.78 (21) 2588239/18-24 (51) М. Кл.

G 06 F 3/04 с присоединением заявки ¹

Государственный- комитет (28) П риоритет—

00 делам изооретений и открытий

Опубликовано 25 03.80 Бюллетень ¹

Дата опубликования описания 25 03.80 (53) УДК 681.325..7 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Л. Ланцов и P. Б. Дунец

Специальное конструкторско-технологическое бюро физико-механического института АН Украинской ССР (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

Изобрееение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации обмена между вычислительными и периферийными устройствами.

Известны устройства для обмена данными, содержащие коммутатор, подключенный к блоку передачи данных, связанному с числовыми матрицами адресного накопителя, регистр адреса, буферный накопитель с ассоциативным поиском, счетчик и регистра номеров терминалов и выпол10 няющие функции управления между центральным вычислителем и периферийными устрой,ствами f 1), Недостатки устройства — сложность и низкая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по техt5 нической сущности является устройство для передачи информации, содержащее блок хранения и поразрядный передачи кода приоритета, ключ, выходной генератор сигналов, подклю20 ченный к источнику информации и каналу связи, входной каскад, подключенный; ко входу с каналом связи, а по выходу с блоком обнаружения сигнала "единицы" и блоком обнаружения "паузы",, связанного с блоком хране ния и поразрядной передачи кода приоритета (2).

Недостатками устройства являются ограниченные функциональные возможности, допускающие только передачу информации и при том только по инициативе источника информации, а также низкая пропускная способность из-за необходимости последовательной передачи многоразрядного двоичного кода приоритета при каждом установлении информационной связи.

Цель изобретения — повышение пропускной способности и расширение функциональных возможностей устройства обмена за счет обеспечения возможности ввода информации с инициативой обмена, исходящей как от приемника, так и от передатчика информации.

Цель достигается тем, что в устройство для обмена информацией, содержащее дешифратор собственного адреса, блок приема, первые вход и выход которого подключены соответственно к первому входу устройства и через блок обнаружения паузы к первому входу блока формирования сигналов приоритета, и блок выдачи

723560 информации, первый вход и выход которого являются соответственно информационными входом и выходом устройства„введены схема сравнения, счетчик сообщений, блок формирования запроса, первые вход и выход которого соединены соответственно с первым входом и выходом схемы сравнения, а второй и третий выходы — соответственно со вторыми входами блока выдачи информации и блока фор. мирования сигналов приоритета, соединенного !р первым выходом со вторым входом блока формирования запроса, блок синхронизации, группа входов и выходов которого является соответствующими входами и выходами устройства, выход — соединен через счетчик сообщений со вторым входом схемы сравнения, а вход — со вторым входом блока формирования запроса, и блок формирования управляющих сигналов, группа выходов которогО является группой управляющих выходов устройства, первый и второй входы — соответственно соединены со вторым выходом блока приема и вторым входом схемы сравнения, а управляюшие вход — с управляющим входом блока информации и через дешифратор. соответственного25 адреса с третьим выходом блока приема, вход и выход приоритета блока формирования сигналов приоритета являются соответственно входом и выходом приоритета устройства, третий вход блока формирования запроса является gp входом запроса устройства, а также тем, что блок формирования запроса содержит триггер, входы которого являются соответственно первым и третьим входами блока, а первый выход — третьим выходом блока, элемент И, шифратор вектора обмена и регистр вектора обмена, выходы которого соединены соответственно с первыми выходом блока и входом элемента И, подключенного выходом ко второму выходу блока, а первый и второй вхо- 40 ды — соответственно со вторым выходом триггера и выходом шифратора вектора обмена, вход которого подключен к тактирующему входу регистра вектора обмена и третьему входу блока, второй вход элемента И являет- 45 ся вторым входом блока. Кроме того, блок формирования сигналов приоритета содержит датчик приоритета, соединенный выходом со входом первого элемента И, упралвяюший вход которого подключен к выходу триггера и управляющему входу второго элемента И, выход которого является первым выходом блока., выход первого элемента И соединен с первым входом схемы сравнения и через диод развязки с выходом приоритета блока и вторым входом схемы сравнения, выход которой подключен ко входам второго и третьего элемента И, вход четвертого элемента И является вторым входом блока, управляющие входы третьего и четвертого элементов И соединены с первым входом блока, вход приоритета которого подключен ко второму входу схемы сравнения. Кроме того, блок синхронизации содержит элемент задержки и элементы И причем управляющие входы первого, второго и третьего элементов И соединены с управляющим входом блока, первый вход которого подключен к первым входам четвертого и пятого элементов И, выход первого элемента И соединен через элемент задержки со вторым входом пятого элемента И и входом третьего элемента И, выходом соединенного со входом второго элемента И, выход которого подключен ко второму входу четвертого элемента И, соответствующим входу и выходу из группы входов и выходов блока, выход пятого элемента И соединен со входом первого элемента И, первым выходом блока и соответствующими входом и выходом из группы входов и выходов блока.

На чертеже представлена блок-схема устройства, содержащего блок 1 формирования запроса, блок 2 формирования сигналов приоритета, блок 3 приема, блок 4 обнаружения паузы, блок 5 синхронизации, .счетчик 6 сообщений, схема сравнения 7, блок 8 выдачи информации, дешифратор 9 собственного адреса, блок 10 формирования управляющих сигналов и канал связи 11. Блок 1 включает шифратор 12 вектора обмена, регистр !3 вектора обмена, триггер 14 и элемент 15 И. Блок 2 содержит датчик 16 приоритета, триггер 17, элементы 18,19 и 20 И, схему сравнения 21, диод 22 развязки и элемент 23 И. Блок 5 синхронизации содержит элементы 24, 25, 26 и 27 И, элемент задержки 28 и элемент 29 И.

Блок 1 предназначен для формирования вектора обмена и сигнала запуска блока 2 по сигналу требования, поступающего от источника запроса. Вектор обмена представляет собой код, задающий адрес устройства, с которым предстоит обмен информацией, направление обмена (ввод или вывод информации относительно. данного устройства) и количество сообщений, передаваемых (принимаемых) в процессе обмеE на. Блок 2 служит для хранения и передачи в канал связи 11 сигналов приоритета, приписанного данному устройству. Блок 3 осуществляет выделение из сообшений в канале связи 11 информации о состоянии канала (занят— не занят), адресной информации (кто вызывается на обмен), а также информация о направлении обмена. Блок 4 предназначен для обнаружения состояния незанятости канала связи 11, Блок 5 служит для приема и передачи в канал связи 11 управляющих сигналов с целью автосинхрониэации приема — передачи сообще723560

45 ний в процессе обмена. Счетчик 6 производит подсчет количества сообщений в процессе обмена. Схема сравнения 7 осуществляет сравнение количества переданных-принятых сообщений с количеством, указанном в векторе обмена.

Блок 8 предназначен для передачи в канал связи 11 данных от источника запроса, а также кодов адреса и направления передачи, поступающих иэ блока 1. Дешифратор 9 декодирует адрес, приписанный данному устройству. Блок 10 0 вырабатывает управляющие записи — чтения, поступающие в источник запроса в зависимости от кода направления передачи, состояния счетчика и выхода дешифратора собственного адреса. При помощи канала связи 11 устройства

1 осуществляют обмен информацией.

Устройство осуществляет обмен информацией в двух режимах — активном или пассивном. В активном режиме обмен осуществляется по собственной инициативе устройства.

В этом случае устройство формирует и выдает в канал связи 11 адрес устройства, с. которым предстоит организовать связь, направление обмена (ввод или вывод), сигнал синхронизации>

25 а также в зависимости от направления обмена принимает или выдает информацию в виде сообщения (например, побайтно), которые подсчитываются в процессе обмена. В пассивном режиме устройство осуществляет ввод-вывод

30 информации по инициативе извне, т.е. другого устройства, работающего в активном режиме.

Устройство работает следующим образом.

Пассивный режим. В исходном состоянии триггер 17 и счетчик 6 находятся в состоянии

* 0". При появлении в канале связи 11 собственного адреса последний декодируется в дешифраторе 9 и поступает на вход блока 10 и на управляющие входы элементов 25, 26 . и 29 И. При этом сигнал синхронизации, под40 тверждающий распознавание своего адреса (квитанция 1) с выхода элемента 29 И через открытый элемент 25 И поступает в канал связи 11.

Через некоторое время сигнал синхронимции (квитанция 2), указывающий о достоверной информации в канале связи 11, от устройства, работающего в активном режиме, посту пает на вход элемента задержки 28 через открытый элемент 26 И. Сигнал с выхода элемента задержки 28 через время задержки поступает на инверсный вход элемента 29 И и снимает на его выходе квитирующий сигнал.

После этого устройство, работающее в активном режиме, снимает свой сигнал синхрониза55 ции (квитанция 2), по которому с. выхода блока 5 счетчик 6 переходит в следующее состояние. Так осуществляется процесс автосинхронизации обмена сообщением двух устройств, лри котором блок 10 в зависимости от кода направления обмена вырабатывает сигнал чтения либо записи. По сигналу чтения сообщение от источника зпроса через блок 8 поступает в канал связи 11, а при сигнале записи информации из канала связи 11 через блок 3 поступает в источник информации. Сигнал с выхода дешифратора 9 служит для инвертирования кода направления обмена в блок 10, поскольку код направления обмена фиксируется относительно устройства, работающего в активном режиме. Процесс автосинхронизации передачи остальных сооб1цений происходит аналогичным образом Конец обмена определяется снятием кода адреса данного устройства в канале связи 1 1.

Активный режим. В исходном состоянии счетчик 6, триггер 17, регистр 13 находятся в состоянии "0", триггер 14 — в состоянии "1"

Требование на обмен информацией поступает о> источника запроса на вход шифратора 12, с выхода которого вектор обмена поступает на информационный вход регистра 13. Этот же сигнал требования поступает на нулевой установоч ный вход триггера 14, устанавливая его в состояние "0", и тактирующий вход регистра 13, записывая в него сформированный вектор обмена.

Информация о количестве сообщений с первого выхода регистра 13 поступает на вход схемы сравнения 7, а со второго выхода информация об адресе и направлении передачи поступает на вход элемента 15 И. Сигнал логическая "1" с инверсного выхода триггера 1 4 поступает на второй вход элемента 20 И блока 2. Момент перехода канала связи 11 в cD стояние "пауза" (свободное состояние) фиксируется блоком 4 выдачей сигнала, поступа- . ющего через элемент 20 И на единичный вход триггера 17. Сигнал логическая "1" с прямого выхода тииггера 17 открывает элементы 18 и 19 И. Значение приоритета е выхода датчика 16 через открытый элемент 18 И поступает на вход схемы сравнения 21 и диод 22. Если в это время приоритет, поступающий из канала связи 11 на друго вход схемы сравнения

21 и идод 22, установленный другим устройством, в момент обнаружения паузы ниже чем приоритет рассматриваемого устройство или в канале приоритет вовсе не установлен, то диод 22 откроется и через него сигнал приоритета с выхода элемента 18 И поступит в канал связи 11. При этом на входы схемы сравнения 21 поступают одинаковые значения приоритетов и на ее выходе формируется сигнал логическая "1", который через открытый элемент 19 И поступает на входы блоков 5 и 1. В случае, когда в канале связи 11 уста723560 навливаемый приоритет выше чем приоритет рассматриваемого устройства, то диод 22 будет закрыт, а на входах схемы сравнения 21 будут разные значения сигналов приоритетов.

При этом на выходе схемы сравнения 21 будет сигнал логическая "0", который закроет элемент 19 И и при снятии входного сигнала с блока 4 установит триггер 17 в нулевое состояние с помощью элемента 23 И. Полярность диода 22 в блоке 2 показана для случая задания приоритетов напряжением положительной полярности.

Сигнал, поступающий на вход блока 1. с выхода блока 2 открывает элемент 15 И, через который коды адреса и направления передачи передается на вход блока 8, а через него в канал связи 11. После этого происходит процесс автосинхронизации переда ы сообщений.

2О

Сигналом с выхода блока 2, поступающего

I на вход блока 5, открываются элементы 24, 4

27 И. При этом сигнал синхронизации (квитанция 1), приходящий через канал связи 11 от устройства, раснознавшего свой адрес, поступа25 ет через элемент 24 И на вход элемента задержки 28. Задержанный сигнал с выхода элемента задержки 28 поступает через элемент 27 И в канал связи 11 в виде ответного сигнала синхронизации (квитанция 2). Снятие входного

30 сигнала синхронизации вызывает снятие с задержкой ответного сигнала синхронизации, которое переводит счетчик 6 в следующее состояние.

В процессе обмена сигналами синхронизации по выходным управляющим сигналам блока 10, работа которого происходит аналогично работе в пассивном режиме, происходит выдача сооб-щений из источника запроса через блок 2 в канал связи 11 либо ввод сообщений, поступающих из канала связи 11 через блок 3.

Обмен сообщениями происходит до тех пор, пока количество сообщений, записанное в регистре 13, не сравнится с переданным количест» вом сообщений, подсчитываемым счетчиком 6.

Момент равенства фиксируется схемой сравне45 ния 7. Сигнал с ее выхода, поступающий на единичный вход триггера 14, переводит его в единичное состояние. При этом сигналом с прямого выхода триггера 14 регистр 13 обнулится, а сигналом с блока 4 триггер 17 установится в состояние "0" и тем самым будет осуществлен запрет выдачи в канал связи 11 сигнала

r приоритета и сигналов синхронизации. На этом процесс; обмена заканчивается, Таким образом устройство позволяет осу55 ществлять прием и передачу сообщений с одновременным их подсчетом как по собственной инициативе, так и по инициативе других, аналогичных устройств. Сравнение приоритетов за один такт позволяет повысить быстродействие обмена информацией в целом.

Формула изобретения

1. Устройство для обмена информацией, содержащее дешифратор собственного адреса, блок приема, первые вход и выхсд которого подключены соответственно к первому ьходу устройства и через блок обнаружения паузы к первому входу блока формирования сигналов приоритета, и блок выдачи информации, первый вход и выход которого являются соответственно информационными входом и выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности и расширения функциональных воз-. можностей за счет обеспечения возможности ввода информации,с инициативой источника и получателя,.в устройство введены схема сравнения, счетчик. сообщений, блок формиро1 вания запроса, первые вход и выход которого соединены соответствейно с первым входом и выходом схемы сравнения, а второй и третий выходы — соответственно со вторыми входами блока выдачи информации и блока формирования сигналов приоритета, соединенного первым выходом со вторым входом блока формирования запроса, блок синхронизации, группа входов и выходов которого является соответствующими входами и выходами устрой ства, выход — соединен через счетчик сообщений со вторым входом схемы сравнения, а вход — co вторым входом блока формирования запроса, и блок формирования управляющих сигналов, группа выходов которого является группой управляющих выходов устройства, первый и второй входы — соответственно соединены со вторым выходом блока приема и вторым входом схемы сравнения, а управляющий вход — с управляющим входом блока синхронизации и через дешифратор собственного адреса с третьим выходом блока приема, вход и выход приоритета блока формирования сигналов приоритета являются соответственно входом и выходом приоритета устройства, третий вход блока формирования запроса является входом. запроса устройства.

2. Устройство поп. 1, о тли ча ющее с я тем, что блок формирования запроса содержит триггер, входы которого является соответственно первым и третьим входами блока, а первый выход — третьим выходом блока, элемент И, шифратор вектора обмена и регистр вектора обмена,выходЬ которого соединены соответственно с первыми выходами блока и входом элемента И, подключенного выходом

723560

Е!НИИПИ Заказ 928/14 Тираж 751 Иодписнс с

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Прое;;тная, 4 ко второму Bblxoov блока, а первый н второй входы — соответственно со вторым выходом триггера и выходом шифрагора вектора обмена, вход которого подключен к тактирующему входу регистра вектора обмена и третьему входу блока, второй вход элемента И является вторым входом блока.

3. Устройство по п. 1, о т и и ч а ю щ ее с я тем, по блок формирования сигналов приоритета содержит датчик приоритета, соединенный выходом со входом первого элемента И, управляющий вход которого подключен к выходу триггера и управляющему входу второго элемента И, выход которого является первым выходом блока, выход первого элемента И соединен с первым входом схемы сравнения и через диод развязки с выходом приоритета блока и вторым входом схемы сравнения, выход которой подключен ко входам второго и третьего элемента И, вход четвертого элемента И является вторым входом блока, управляющие входы третьего и четвертого элементов И соединены с первым входом блока, вход приоритета которого подключен ко второму входу схемы сравнения.

4. Устройство по ll. 1. о т л н ч а ю щ ее с я тем, что блок синхронизащги содержит элемент задержки и элементы И, причем управляющие входы первого, второго и третьего элементов И соединены с управляющим входом блока, первый вход которого подключен к первым входам четвертого и пятого элементов

И, выход первого элемента И соединен через элемент задержки со вторым входом пятого элемента И и входом третье о элемента И, выходом соединенного со входом второго элемента И, выход которого подключен ко второму входу четвертого элемента Й, соответствующим входу и выходу из группы входов и выходов блока, выход пятого элемента И соединен со входом первого элемента И, первым выходом блока и соответствующими входом и выходом из группы входов и выходов блока.

Источники информации, принятые ва внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 399864, кл. G 06 F 13/00, 1971, 2. Авторское свидетельство СССР М 291199, 25 кл. 6 06 F 9/00, 1968 (прототип).