Устройство для обмена информацией управляющей вычислительной машины с объектами управления

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«ii783?82

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное и авт. свмд-ву М 547763 (22) Заявлено 04.01 ° 79 (21)2706468/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 3011.80. Бюллетень № 44

Дата опубликованияописания 30.11. SO (51)м Кл З

С 06 Г 3/04

Государственный комитет

СССР ио дел ам изобретен нй и открытий (5Ç) УДК 68 1 . 3 2 5 (088,8) (72) Автор изобретения

С. B. Тимошок (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО OFMEHA ИНФОРМАЦИЕЙ

УПРАВЛЯКАЦЕЙ ВЬ!ЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЬ

С ОБЪЕКТАМИ УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области вычислительной техники, и может быть использовано в вычислительных системах управления объектами и является усовершенствованием известного устройства по авт, св. 9 547761.

В основном изобретении по авт.св °

9 547761 описано устройство обмена информацией управлянлцей вычислительной машины (УВМ) с объектами управления, содержашее входной и выходной коммутаторы информации, блок адресации, шифратор команд, пульт управления, счетчики слов и адреса, блоки приоритета приостановок и прерывания, 15 входной и выходной блоки буферной памяти, коммутатор команд и преобразователи последовательного кода в параллельный и параллельного кода в последовательный. При этом группа 20 выходов и первая группа входов входного коммутатора информации соединены соответственно с первой группой выходов и первой группой входов устройства, группа входов и первая груп-25 па выходов выходного коммутатора информации — соответственно со второй группой входов и второй группой выходов устройства. Вторая и третья группы входов входного коммутатора ин- 30 формации, вторая и третья группы выходов выходного коммутатора информации связаны соответственно с выходами преобразователя последовательного кода в параллельный, входного блока буферной памяти, со входами преобразователя параллельного кода в последовательный и выходного блока буферной памяти. Группы выходов пульта управления соединены с группой управляюших входов входного н выходного коммутаторов информации, группа выходов, первая, вторая и третья группы входов коммутатора команд - соответственно с третьей группой выходов устройства, с третьей группой входов устройства, с выходами счетчика адреса и шифратора команд. Группа выходов блока приоритета приостановок соединена с первой группой входов счетчика слов, счетчика адреса и шифратора команд, вторая группа входов которого подключена к первому выходу блока приоритета прерывания. Управляющий вход блока приоритета приостановок соединен с выходом счетчика слов, вторая группа входов которого, вторая группа входов счетчика адреса и группа входов блока адресации соединены с первой группой выходов вы783782 модного коммутатора инфбрмации. Группа входов входного блока буферной памя ти, группа входов блока приоритета приостановок и первая группа входов блока приоритета прерывания связаны соответственно с четвертой, пятой и шестой группами входов устройства.

Вход преобразователя последовательного кода в параллельный и выход преОбразователя параллельного кода в последовательный соединены соответствен но со входом и выходом устройства, группы выходов блока адресации и выходного блока буферной памяти подключены соответственно к четвертой и пятой группам выходов устройства.

Недостатком такого устройства является его невысокая достоверность при обмене массивом информации. Это обусловлено тем, что искажение кода непрограммированной команды (НК) может привести к обращению к ячейкам памяти УВМ по ошибочному адресу. В результате или абонент, или УВМ приНимает искаженный массив информации, а это может вызвать нарушение функционирования всей системы.

Цель изобретения — повышение достоверности обмена массивом информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство по авт. св. Р 547761 введен блок формирования контрольного разряда непрограммируемых команд, содержащий триггер, элемент И и элемент ИЛИ, причем выход триггера соединен с дополнительным входом коммутатора команд, а счетный вход — с выходом элемента И, первым и вторым входами соответственно подключен-, Ного к выходу элемента.ИЛИ и управляющему выходу счетчика адреса, выходы которого соединены со второй группой, входов блока приоритета прерываний, нечетные выходы которого подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, а управляющий вход— к управляющему выходу блока приоритета приостановок.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — структура непрограммируемой команды .на фиг,3 структура управляющего слова.

При обмене массивом информации появление сигнала на нечетном (по порядку) выходе блока приоритета прерывания означает, что четность хода адреса следующего слова массива противоположна четности кода адреса предыдущего слова. Данный сигнал через элемент ИЛИ и элемент Hlпоступает на вход триггера и изменяет его состояние на противоположное.

Это позволяет использовать выходной сигнал данного триггера в качестве контрольного разряда кода очередной непрограммированной команды (НК). Код НК вводится в УВМ и контролируется по модулю два. В случае обращения абонента по ошибочному адресу УВМ выдает сигнал ошибки и обмен информацией повторяется или . прекращается совсем.

Устройство (фиг. 1) содержит входной коммутGTDp 1, выходной коммутатор 2 информации, блок 3 адресации, шифратор 4 команд, пульт 5 управления, счетчик 6 слов, счетчик 7 адреса блок 8 приоритета приостановок, блок 9 приоритета прерывания, входной блок 10 буферной памяти, выходной блок 11 буферной памяти, коммутатор 12 команд, преобразователь 13 последовательного кода в параллельный, преобразователь 14 параллельного кода в последовательный, элемент

ИЛИ 15, элемент И 16, триггер 17, входы 18-24 и выходы 25-30 устройства.

Работает устройство следующим образом.

Щ Обмен информацией между УВМ и объектами управления осуществляется программированным и непрограммированным способом.

Программированный обмен информацией производится в соответствии с рабочими программами, предусматривающими ввод или вывод информации из

УВМ. Выбор абонента, учавствующего в обмене, обеспечивается блоком 3 путем декодирования кода адреса абонента, поступающего на его вход из

УВМ через выходной коммутатор 2.

Выдаваемая УВМ числовая информация поступает либо через преобразователь

14, либо через блок 11, либо непосредственно через выход 29 устройства к выбранному абоненту. При программированном вводе информация в УВМ поступает от выбранного абонента-датчика либо через преобразователь 13, либо через блок 10, либо непосредственно через вход 20 устройства,и входной коммутатор 1. Сигналы исправной работы всех блоков устройства обмена, поступая на пульт 5 управления, позволяют оператору визуально контролировать работоспособность устройства обмена.

Если инициатором обмена является один из абонентов, то информация в () этом случае передается непрограммированным способом. По запросу абонента в устройстве обмена формируется непрограммированная команда (ввода или вывода), которая, поступая в УВМ, осуществляет приостановку текущей рабочей программы на время обмена. Непрограммированная команда (фиг. 2) состоит из двух полуслов (полуслово 1 и полуслово 2), ка.удое из которых сопровождается своим контрольным

60 разрядом.

Организация обмена одиночными словами осуществляется следующим образом.

Эапросы абонентов на обмен ин65 формацией поступают на входы блока

783782

8 приоритета приостановок, который вырабатывает на выходе сигнал, соответствующий запросу с высшим уровнем приоритета из числа одновременно поступивших на вход 21 запросов. Остальные запросы хранятся в блоке 8 и подаются в УВМ на исполнение в и порядке их приоритета. (1)ифратор 4 формирует код НК, состоящий иэ кода операции (полуслово 1 со своим контрольным разрядом) и кода адреса ячейки, с которой будет произведен обмен (полуслово 2 со своим контрольным разрядом). Код НК через коммутатор 12 поступает в УВМ, где осуществляется контроль принятого кода, путем сравнения по четности контрольных 15 разрядов с кодами соответствующих полуслов. Если код НК принят в УВМбез ошибок, происходит приостановка текущей программы на время обмена.

Одновременно блок 8 формирует адрес- 20 ный сигнал опроса (на чертеже не показан), подключающий к устройству абонент-инициатор обмена. Возможен также непрограммированный обмен с адресной частью кода НК, получае- 25 мой от абонента по входу 24.

При обмене массивом информации между УВМ и абонентами системы по внешнему запросу из УВМ выводится управляющее слово (фиг.3), опреде- ЗО ляющее начальный адрес и количество слов массива. Через коммутатор 2 управляющее слово принимается в счетчики 6 и 7, Причем часть управляющего слова, определяющая начальный адрес массива (полуслово 1), записывается в счетчик 7, а часть слова, определяющая количество слов в массиве (полуслово ?) — в счетчик 6. Контрольный разряд полуслова 1 записывается в триггер 17 (цепь записи на чертеже не показана) ° После поступления на вход 21 устройства запроса на обмен очередным словом массива шифратор 4 формирует код операции

HK (полуслово 1) со своим контрольным 45 разрядом. Адресная часть HK (полуслово 2) определяется кодом счетчика

7 адреса, контрольный разряд которого соответствует состоянию триггера 17.

Сформированный таким образом код НК Я) поступает в УВМ через коммутатор 12 и контролируется по модулю два. Если код НК принят в УВМ с ошибкой, на пульт 5 выдается сигнал и обмен повторяется или прекращается вовсе. Если 55 коитрольные разряды соответствуют своим кодам, то УВМ осуществляет обмен с абонентом очередным словом массива. Увеличение кода счетчика 7 адреса и уменьшение кода счетчика 6 слов на 1 осуществляется сигналом с выхода блока 8.

Принцип формирования контрольного разряда адресной части кода НК заключается в следующем. 65

Запросы на приостановку текущей программы, поступающие на входы блока

8, имеют более высокий приоритет, чем запросы на ее прерывание, поступающие на входы блока 9. Это значит, что запросы на прерывание запоминаются блоком 9, но формирование кода НК прерывания блокируется в шифраторе 4 на время обмена массивом (или одиночным словом) информации.

Следовательно, во время обмена массивом информации нет необходимости определять приоритетность запросов на прерывание и аппаратуру блока 9 можно использовать не по его прямому назначению — для формирования контрольного разряда адресной части кода

НК приостановки. С этой целью запросы на прерывание, хранящиеся в блоке 9, маскируются на время обмена массивом сигналом с управляющего выхода блока

8 приоритета приостановок. На соответствующие входы блока 9 при этом поступает адресная часть кода НК, причем нуль в этом коде интерпретируется блоком 9 как запрос на прерывание (но прерывание не отрабатывается, так как в шифраторе 4 при этом блокировано формирование кода

НК прерывания).

Для определенности примем, что в блоке 9 принята дисциплина обслу>кивания запросов справа налево,т.е. первый справа налево нуль иэ числа поступивших считается старшим и запрос, которому он отвечает, подлежит отработке, При обмене массивом информации появление сигнала на нечетном (по порядку) выходе блока 9 означает, что четность кода адреса следующего слова массива противоположна .четности кода адреса предыдущего слова; появление сигнала на четном выходе блока

9 означает соответствие четностей кодов адресов последующего и предыдущего слов массива. Действительно, поскольку адреса соседних слов мас-.— сива отличаются на 1, то нуль в нечетном разряде кода адреса предыдущего слова массива означает, что в коде адреса следующего слова на этом месте будет 1 (она заменит в пердыдущем коде четное число единиц, стоявших перед данным разрядом), т.е. четность кода адреса следующего слова противоположна четности кода адреса предыдущего слова. Наоборот, если нуль в четном разряде, то четности кодов адресов последующего и предыдущего слов массива соответствуют друг другу. Определение того, в каком по порядку — четном или нечетном - разряде кода адреса слов находится первый справа налево нуль, производит блок 9 приоритета прерывания.

Сигналы со всех нечетных выходов блока 9 поступают Ra входы элемента

ИЛИ 1Б, появление на выходе которого

783782 сигнала означает изменение четности кода адреса следующего слова массива.

Если сигнал появляется на одном из четных выходов блока 9, то на выходе элемента ИЛИ 15 сигнала нет, что означает отсутствие изменения четности.

После установления нового кода в счетчике 7 с его управляющего выхода выдается разрешающий сигнал на вход эпемента И 16 и выход элемента ИЛИ

15 подключается к счетному входу триггера 17. Состояние этого триггера (в нем хранится контрольный разряд адресной части предыдущего слова) изменяется, если на выходе элемента

ИЛИ 15 есть сигнал (т.е. четность кодов адресов соседних слов различна), 15 и не изменяется, если на выходе эле -мента ИЛИ 15 сигнал отсутствует (т.е. четности кодов адресов соседних слов совпадают) .

Следовательно, к моменту прихода 2О запроса на обмен очередным словом массива в триггере 17 хранится контрольный разряд адресной части НК ввода или вывода этого слова, Пос. кольку этот контрольный разряд сфорьмрован по коду адреса предыдущего слова (этот адрес не искажен), то все ошибки четности, возникающие при формировании адресной части новой

НК, а также ошибки, возникающие при передаче этой НК в УВМ, будут обнаружены при контроле данной НК по модулю два на входе в УВМ, Это делает невозможным обращение к ячейкам памяти УВМ по ложному адресу, в результате чего или абонент, или УВМ может принять ложный массив информации.

Например, пусть очередное слово массива выбирается из ячейки памяти УВМ с номером 1011011. Контрольный разряд адресной части НК при этом-равен 40 1 и хранится в триггере 17, Первый справа налево нулевой разряд этого кода имеет нечетный (третий) номер, При поступлении на вход блока 9 кода 1011011, на его выходе возбуждается ф5 нечетная шина, сигнал с которой посту,пает на счетный вход триггера 17 и изменяет его состояние на противоположное (после принятия очередной НК в УВМ). Для адресной части следующей

НК 1011100 будет сформирован и записан в триггер 17 контрольный разряд, равный 0 . Следовательно, при ошибках четности в формирователе адресной части НК, коммутаторе команд или канале связи между ЦВМ и устройством обмена, контрольный разряд несоответствует коду и при вводе НК в машину фиксируется ошибка, что делает возможным предотврашение обмена информацией по ложным адресам.

По окончании обмена массивом информации с управляющего выхода счетчика 6 слов вЫдается сигнал на блок

8, по которому соответствующий запросу разряд обнуляется. С блока 8 подается сигнал на блок 9, по которому демаксируются хранящиеся B нем запросы на прерывание. Если в блоке

8 нет запросов на ввод или вывод информации, то по запросу на прерывание с высшим приоритетом формируется код НК прерывания, который прерывает текущую программу и переводит УВМ на обработку соответствующей программы. При этом счетчик 7 адреса обнуляется и не влияет на обработку блоком 9 поступающих запросов на прерывание. Для НК прерывания контрольные разряды обоих полуслов формируются шифратором. Код НК прерывания контролируется при вводе в УВМ также, как и НК приостановки.

Таким образом, устройство позво;ляет обнаруживать нечетные ошибки в непрограммируемых командах и этим самым повысить достоверность обмена данными между УВМ и абонентами.

Формула изобретения

Устройство обмена информацией управляющей вычислительной машины с объектами управления по авт.св.

9 547761, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности обмена, в него введен блок формирования контрольного разряда непрограммируемых команд, содержащий триггер, элемент И и элемент ИЛИ, причем выход триггера соединен с дополнительным входом коммутатора команд, а счетный вход — с выходом элемента И, порвым и вторым входами подключенного соответственно к выходу элемента ИЛИ и управляющему выходу счетчика адреса, выходы которого соединены со второй группой входов блока приоритета прерываний, нечетные выходы которого подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, а управляющий вход — к управляющему выходу блока приоритета приостановок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

ti 547761, кл, G 06 F 3/04, 1975 (прототип).

783782

Фс l

Фиг 3

Составитель В. Вертлиб

Редактор И. Грузова Техред Т.Маточка Корректор М. Демчик

Закаэ 8549/51 Тирам 751 Подписное

ВЧЛИПИ Государственного комитета СССР .пэ делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4