Устройство для сопряжения вычислительноймашины c терминалами

 

Союз Соввтскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВМ И ИЛЬСТВУ е>798786 (61} Дополнительное к авт. саид-ву

@ р (3

G Об F 3/04 (22) Заявлено 24.04,79 (21) 2757842/18-24 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.01,81,бюллетень К9 3

Дата оаублинования оттисания 30. 01. 8 (53) УДК 881. .325(088,8) (72) Авторы изобретения

E .Þ.Евлов и A.Ì.Ñòîëÿðoâ (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ

МАШИНЫ С ТЕРМИНАЛАМИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, в составе многотерминальной системы подготовки программ для станков с числовым программным управлением (ЧПУ) .

Известны устройства для обмена данными, содержащие буферный регистр, подканалов, регистр слова состояния буфера, схему приема информации от абонентов, схему выбора подканала и устройство управления (1).

Недостаток этих устройств состоит в больших затратах оборудования и сложности. 15

Наиболее близким по технической . сущности к предлагаемому является устройство обмена, содержащее буферный накопитель с ассоциативным поис- 20 ком, коммутатор, подключенный к блоку передачи данных и к блоку терминалов, регистр номера терминалов, входы и выходы которого подключены к коммутатору, буферному накопителю 25 и центральному вычислителю, блок управления, подключенный к коммутатору, блоку терминалов, буферному накопителю и вычислителю, счетчик и дополнительный адресный накопитель t2). Sa Недостаток этого устройства состоит в больших затратах оборудования и структурной сложности. Это вызвано тем, что данное устройство в основном предназначено для работы в мультиплексном режиме с ЭВМ, имеющей систему прерываний. Однако в настоящее время имеется большой парк ЭВМ, не имеющих системы прерываний (типа

"Наири-К", "Наири-2"), воэможностей которых в то же время вполне достаточно., например для подготовки программ к станкам с числовым программным управлением. Применение известных устройств для обмена информацией между абонентами и,ЭВМ, не имеющей системы прерываний, нецелесообразно, так как приводит к неоправданным аппаратурным затратам.

Цель изобретения — уменьшение аппаратурных затрат.

Поставленная цель достигается„ тем, что в устройство, содержащее коммутатор, первые вход и выход которого подключены соответственно к первым выходу и входу блока управления, вторые вход и выход которого являются соответственно входA ной управляющей шиной устройства

798786 и выходной шиной сигнала "Пуск ЭВМ" устройства, группу буферных запоминающих блоков, первые входы которых подключены к третьему выходу блока управления, а вторые входы— соединены со вторым выходом коммутатора и выходной шиной идентификации устройства, первый выход и второй вход коммутатора являются соответственно выходной шиной сигнала окончания обслуживания устройства и входной шиной запросов устройства, вве- 10 дены промежуточный запоминающий блок и блок элементов И-ИЛИ, причем первый вход промежуточного запоминающего блока соединен с третьим выходом блока управления, первый выход — с тре- !5 тьим входом блока управления и выходной адресной шиной ввода устройства, второй выход — с выходной. числовой шиной устройства, второй вход — с третьим выходом коммутатора, а 20 третий вход — с четвертым входом блока управления и выходом блока элементов И-ИЛИ, вход которого подключен ко второму выходу коммутатора, а группа входов — к выходам буферных запоминающих блоков группы, третьи входы которых являются соответствующими входными шинами ввода устройства. Кроме того, блок управления содержит тактовый генератор, счетчик, соединенный выходом со вхо- 30 дом дешифратора, пять триггеров, шесть элементов И, три элемента ИЛИ и формирователь импульсов, причем выходы первого, второго и тьетьего элементов И соединены с соответству- 35 ющими входами первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И является первым выходом блока, выход пятого элемента И соединен со вторым выходом блока и первым входом первого 40 тригГера, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, соединенного выходом через формирователь импульсов с первыми выходами четвертого и пятого элементов И, второгь-пятого триггеров и счетчика, вто-4 рой вход которого подключен к выходу тактового генератора и шине сдвига третьего выхода блока, первый вход второго элемента ИЛЙ соединен с выходом третьего триггера, первым 50 входом первого элемента И, второй вход которого является четвертым входом блока, и с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого является третьим входом блока, выходы второго .и третьего триггера соединены соответственно с первыми входами второго и третьего элементов И и вторым и третьим входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу тактового генератора, вторым входом соединенного с выходом первого элемента ИлИ и вторым входом второго триггера, выход которого соединен со вторым

arnnoM шестого элемента И, инверсный и прямой выходы третьего элемента

ИЛИ соединены соответственно со вторыми входами четвертого и пятого элементов И, выход первого элемента И является шиной приема третьего выхода блока, выходы дешифратора соединены соответственно со вторыми входами второго и третьего элементов И, второй вход третьего триггера является первым входом блока, вторые входы первого, четвертого и пятого триггеров соединены с соответствующими шинами .второго входа блока.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема блока управления; на фиг.

3, 4, 5 — расположение информации в буферном и промежуточном запоминающих блоках.

Устройство для сопряжения вычислительной машины с терминалами содержит буферные запоминающие блоки (БЗУ)

1, промежуточный запоминающий блок (ПЗУ) 2, коммутатор 3, блок 4 управления, блок 5 элементов И-ИЛИ, входные шины 6 ввода, выходную шину 7 идентификации, входную шину 8 запросов, выходную шину 9 сигнала окончания обслуживания, выходную числовую шину 10 ввода, выходную адресную шину 11 ввода, шину 12 сигнала "Начать ввод", входчую шину 13 сигналов управления и выходную шину 14 сигнала

"Пуск ЭВМ", блок 15 терминалов и

ЭВМ 16, включающую центральное устройство 17 управления, счетчик 18 команд (СчК) и сумматор 19.

Каждое БЗУ 1 представляет собой побайтовый сдвиговый регистр, рассчитанный на максимальный объем исходных данных, не требующих обработки на ЭВМ. ПЗУ 2 представляет собой побайтовый сдвиговый регистр, рассчитанный на хранение начального адреса программы и числовой информа:ции. Часть ПЗУ 2, отведенная под храненйе адреса программы, связана с младшими разрядами СчК 18 (адресная часть), а часть ПЗУ 2, отведенная под хранение числовой информации, связана с сумматором 19 (числовая часть) . Коммутатор 3 предназначен для определения порядка очередности обслуживания терминалов.

Устройство работает следующим образом.

Дла организации взаимодействия устройства система команд ЭВМ дополнена специальными командами ввода и управления. По команде ввода содержимое чисЛовой части ПЗУ 2 поступает в сумматор 19 ЭВМ. По команде управления блок 4 управления осуществляет сдвиг содержимого соответствующего БЗУ 1. и ПЗУ 2 либо на число байтов адресной части ПЗУ 2, либо на

65 число байтов адресной и числовой частей ПЗУ 2.

Информация от терминалов вводится в БЗУ 1 последовательно массивами разной длины, начальный адрес программы и числовая информация, либо только начальный адрес программы.

При этом байт начального адреса программы, передаваемый первым, содержит код разделителя, необходимый для правильной расстановки информации ПЗУ 2. Информация от терминалов, побайтно, поступает в соответствующие БЗУ 1 по шинам 6 независимо друг от друга. Сигнал запроса на обслуживание поступает в коммутатор 3 по шине 8 запросов, в которой выделено по одной цепи для каждого терминала

По сигналу запроса, либо по сигналу окончания обслуживания предыдущего запроса, на выходе коммутатора 3 образуется код, соответствующий номеру обслуживаемого терминала, вырабатывается соответствующий сигнал идентификации и сигнал "Начать ввод".

Сигнал идентификации при помощи блока 5 логически связывает соответствующие БЗУ 1 и ПЗУ 2, образуя тем самым единый сдвиговый регистр с общими шинами сдвига. По сигналу "Начать ввод" блок 4 сдвигает содержимое соответствующего БЗУ 1 до ячейки с кодом разделителя в крайнем (по направлению сдвига) байте БЗУ 1, поступающему на вход блока 4 через блок 5 элементов И-ИЛИ. Как только на входе блока 5 появляется код разделителя, блок 4 обеспечивает прием кода с коммутатора 3 в числовую часть

ПЗУ 2 и вырабатывает сигнал "Пуск

ЭВМ" по которому константа и содержимое адресной части ПЗУ 2 поступают в СчК 18. Запись константы в СчК

18 достигается путем соответствующей коммутации входной логики старших разрядов СчК 18. Таким образом, обслуживание любого терминала всегда начинается с одной и той же программы, начальные адрес которой равен заданной константе (так как к моменту первого запуска 3ВМ в адресной части ПЗУ 2 находится нуль) .

По данной программе номер обслуживаемого терминала по команде ввода поступает в ЭВМ (так как к моменту первого запуска ЭВМ в числовой части ПЗУ 2 находится код номера обслуживаемого терминала) и выполняются программные операции подготавливающие ЭВМ к работе с данным терминалом. Если в программе осуществляется ввод числовой информации (т. е. программа содержит команду ввода), то данная программа содержит команду управления, по которой блок 4 осуществляет сдвиг содержимого соответствующего БЗУ 1 и ПЗУ 2 на число байтов адресной и числовой частей ПЗУ 2.

f0

Если в программе ввод числовой информации не осуществляется, то данная программа содержит команду управления, по которой блок 4 осуществляет сдвиг содержимого соответствующего БЗУ 1 и ПЗУ 2 только на число байтов адресной части ПЗУ 2. Таким образом, блок 4 по командам управления осуществляет подготовку ПЗУ 2 для передачи в ЭВМ новой порции информации. В конце программы по сигналу "ЭВМ свободна", блок 4, в зависимости от наличия кода разделителя в крайнем байте ПЗУ 2, вырабатывает либо новый сигнал "Пуск ЭВМ", либо сигнал окончания обслуживания.

Блок 4 управления содержит счетчик

20, дешифратор 21, тактовый генератор

22, формирователь импульсов 23, триггеры 24-28, элементы И 29-34, элементы ИЛИ 35, 36, 37, шину 12 сигнала "Начать ввод", шину 38 ПЗУ, шину

39 блока элементов И-ИЛИ шину 40 сдвига и шину 41 приема.

Работа блока 4 управления конкретно рассматривается на примере определения координат точки пересечения двух прямых (Х ).

Д.тя решения этой задачи необходимо ввести информацию о первой прямой (Пр 1, координаты х, У любой точки, лежащей на данной прямой и угол наклона d.) и соответствующую информацию о второй прямой (Пр П).

Расположение информации в ЬЗУ 1 при решении данной задачи приведено на фиг. 3 (символ в скобках означает код числового значения данного символа, а без скобок — код самого символа). В качестве разделителя в данном случае используется сигнал логической единицы в младшем разряде байта кода символа, предаваемого первым.

В начальный момент триггеры 2528 и счетчик 20 находятся в нулевом состоянии, а триггер 24 в единичном (шина установки исходного состояния не показана). По сигналу запроса на обслуживание, который в данном случае вырабатывается при нажатии на клавишу Х, коммутатор 3 логически связывает соответствующие БЗУ 1 и

ПЗУ 2 и вырабатывает сигнал "Начать ввод", по которому опрокидывается триГгер 26 и через элемент ИЛИ 36 запускается тактовый генератор 22, который вырабатывает периодическую последовательность импульсов, поступающих на счетный вход счетчика

20, на шину 40 сдвига ПЗУ 2 и соответствующего БЗУ 1. Как только содержимое БЗУ 1 сдвинется до наличия кода разделителя в крайнем байте

БЗУ 1 (см. фиг. 4, М вЂ” численное значение номера терминала), на соответствующей шине блока 5 элементов И-ИЛИ появляется сигнал, который через элементы И 29, ИЛИ 35 останав798786

Формула изобретения

35 ливает тактовый генератор 22 и опрокидывает триггер 25. Кроме этого, сигнал с выхода элемента И 29 используется как сигнал передачи кода с коммутатора 3 в числовую часть ПЗУ

2. Сигнал с выхода элемента И 34 запускает формирователь 23. Так как к моменту первого запуска ЭВМ (первый при данном обращении терминала к ЭВМ) в адресной части ПЗУ 2 находится нуль и, следовательно, код разделителя в крайнем байте ПЗУ 2 отсутствует, то для образования первого сигнала "Пуск ЭВМ" используется триггер 26, который через элемент

ИЛИ 37 разрешает прохождение сигнала с формирователя 23 через элемент

И .33. Сигнал с выхода формирователя

23 осуществляет установку счетчика

20, триггеров 25-28 в исходное состояние и через элемент И 33 поступает в ЭВМ как сигнал "Пуск 3BN".

Следует отметить, что сигнал "Пуск

3BIi" практически представляет собой три сдвинутых по времени сигнала (уст. "0" СчК ЭВМ, адресная часть

ПЗУ-СчК ЭВМ, и, собственно, пуск

ЭВМ). Таким образом, ЭВМ приступает к выполнению программы, начальный адрес которой определяется заданной константой. При выполнении данной программы, после выполнения команды ввода, по команде управления опрокидывается триггер 27 и через элемент

ИЛИ 36 запускается тактовый генератор 22. Как только в счетчике 20 появляется число, соответствующее числу байтов адресной и числовой частей ПЗУ 2 (т. е. как только выполнится данное количество сдвигов), сигнал с выхода дешифратора 21 через элементы И 30, ИЛИ 35 останавливает тактовый генератор 22 и опрокидывает триггер 25.

После выполнения данной программы по сигналу "ЭВМ свободна", поступающему по шине 13, опрокидывается триггер 24 и через элемент И 34 запускается формирователь 23, вырабатывающий новый сигнал "Пуск ЭВМ". При этом разрешение на прохождение сигнала с формирователя 23 через элемент

И 33 обеспечивается наличием кода разделителя в крайнем байте ПЗУ 2, сигнал с выхода которого поступает на вход элемента И 33 через элемент

ИЛИ 37. Если в данной программе команда ввода отсутствует (например программы, соответствующие символам

Пр 1, Пр II, Х), то по команде управления опрокидывается триггер 28.

В дальнейшем работа блока 4 управления аналогична, с той лишь разницей, что сдвиг осуществляется на число байтов, равное адресной части

ПЗУ 2. При выполнении последней (при данном обращении терминала к ЭВМ) программы в адресной части ПЗУ 2 появляется нуль. В приведенном примере в адресной части ПЗУ 2 появляется нуль после выполнения команды управления в программе Х. Так как код разделителя в крайнем байте ПЗУ 2 отсутствует, то после выполнения данной программы, по сигналу "ЭВМ свободна" осуществляется запуск формирователя

23, сигнал с выхода которого, клапанируемый инверсным выходом элемента

ИЛИ 37, через элемент И 32 поступает в коммутатор 3 и терминалы как сигнал окончания обслуживания. Сигнал

"Пуск ЭВМ" в данном случае не вырабатывается и, следовательно, триггер

24 остается в единичном состоянии.

Приведенную схему блока 4 управ1S ления можно значительно упростить, если часть выполняемых ею функций возложить на ЭВМ. Например, необходимое количество сдвигов можно вырабатывать непосредственно по командам

29 управления. Однако в этом случае увеличнвается время выполнения программ и, следовательно, время ожидания обслуживания. Поэтому выбор того или иного варианта определяется конкретQj ной системой

Таким образом, устройство позволяет организовать многотерминальную систему на базе ЭВМ, не имеющей системы прерываний, с минимальными angg паратурными затратами, обеспечивая одновременный обмен данными между несколькими абонентами и ЭВМ.

1. Устройство для сопряжения вычислительной машины с терминалами, содержащее коммутатор, первые вход и выход которого подключены соответ4 ственно к первым выходу и входу блока управления, вторые вход и выход которого являются соответственно входной управляющей шиной устройства и выходной шиной сигнала "Пуск ЭВМ"

45 устройства, группу буферных запоминающих блоков, первые входы которых подключены к третьему выходу блока управления, а вторые входы соединены со вторым выходом коммутатора и

gg выходной шиной идентификации устройства, первый выход и второй вход коммутатора являются соответственно выходной шиной сигнала окончания обслуживания устройства и входной шиной запросов устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью уменьшения аппаратурных затрат, в устройство введены промежуточный запоминающий блок и блок элементов И-ИЛИ, причем первый вход промежуточного запоd0 минающего блока соединен с третьим выходом блока управления, первый выход — с третьим входом блока управления и выходной адресной шиной ввода устройства, второй выход — с выхоц65 ной числовой шиной устройства, вто798786

10 рой вход — с третьим выходом коммутатора, а третий вход — с четвертым входом блока управления и выходом блока элементов И-ИЛИ, вход которого подключен ко второму выходу коммутатора, а группа входов — к выходам буферных запоминающих блоков группы, третьи входы которых являются соответствующими входными шинами ввода устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит тактовый генератор, счетчик, соединенный выходом со входом дешифратора, пять триггеров, шесть элементов И, три элемента ИЛИ и формирователь импульсов, причем выходы первого, второго и третьего элементов И соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И является первым выходом блока, выход пятого элемента И соединен со вторым выходом блока и первым входом первого триггера, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, соединенного выходом через формирователь импульсов с первыми входами четвертого и пятого элементов И, второго-пятого триггеров и счетчика, второй вход которого подключен к выходу тактового генератора и шине сдвига третьего выхода блока, первый вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом третьего триггера, первым входом перво5

30 го элемента И, второй вход которого является четвертым входом блока, и с первым входом третьего элемента

ИЛИ, второй вход которого является третьим входом блока, выходы второго и третьего триггера соединены соответственно с первыми входами второго и тьетьего элементов И и вторым и третьим входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу тактового генератора, вторым входом соединенного с выходом первого элемента ИЛИ и вторым входом второго триггера, выход которого соединен со вторым входом шестого элемента И, инверсный и прямой выходы третьего элемента ИЛИ соединены. соответственно со вторыми входами четвертого и пятого элементов И, выход первого элемента

И является шиной приема третьего выхода блока, выходы дешифратора соединены соответственно со вторыми входами второго и третьего элементов

И, второй вход третьего триггера является первым входом блока, вторые входы первого, четвертого и пятого триггеров соединены с соответствующим . шинами второго входа блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 368607, кл. G 06 F 15/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 399864, кл. 6 06 Г 13/00, 19 (прототип).

798786 ираж 7 одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП Патент, г. жгород, ул. Проектная, Составитель В.Вертлиб

Редактор T.Êóãðûøåâà Техред A.Áàáèíåö Корректор С.щомак