Устройство для обмена информацией

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<) );326328 (61) Дополнительное к .авг. сид-ву— (51) М. Кл.з (22) Заявлено 06.08.79 (21) 2806291/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

G 06 F 3/04

Гесударствевный кемитет

СССР

Опубликовано 30.04.81. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 05.05.81 (53) УДК 681.3 (088.8) по делам нзобретевнй и втхрь)тий (72) Авторы изобретения

А. В. Алексеев, А. С. Крылов, В. А. Новожилов и А. К. Фоменко

)

) !

) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано при разработке вычислительных сетей и предназначено для обеспечения совместной работы электронной вычислительной машины (ЭВМ) и линии связи.

Известно устройство для сопряжения вычислительной машины с каналами связи, содержа щее блок долговременной памяти, блок управления, коммутатор, блок преобразователя, два элемента И, триггер, эле,мент ИЛИ, счетчик, элемент задержки, блок пуска, регистр адреса, шифратор, пульт управления. Известное устройство обеспечивает оперативную смену порядка соединения вычислительной машины с каналами связи и оперативную смену длительности связи машины с каждым каналом (1).

Недостатком известного устройства является снижение гибкости организации обмена информацией вследствие невозможности селекции информации во времени при выполнении одной команды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сопряжения вычислительной машины с каналами связи, содержащее преобразова2 тель кода, блок коммутации, блок управления коммутацией, блок буферной памяти, узел формирователя, группу элементов И, регистры управления, узел поиска левой единицы, узел распределения управляющих сигналов и два триггера (2).

5 Недостатками известного устройства являются снижение скорости обмена информацией по каждому из каналов при работе с несколькими каналами связи, невозможность временной селекции информации при обмене по одному каналу связи и невозможность чередования обмена данными и пауз в процессе выполнения одной команды ЭВМ, что не позволяет использовать устройство в системах с определенным расписанием обмена по каналу связи и увеличивает время

1s ЭВМ на организацию обмена.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет оперативной смены порядка обмена по линии связи и повышение эффективности

20 использования 3BN путем уменьшения времени на организацию сопряжения с линией связи.

Поставленная цель )остигается тем, что в известное )стройство дл обмена инфор

826328 мацией, содержащее блок сопряжения с

ЭВМ, блок хранения и редактирования данHb1x, блок пуска и останова, блок сопряжения с линией связи, формирователь синхронизирующих импульсов, дешифратор команд, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока хранения и редактирования данных, управляющий вход соединен с первым выходом блока сопряжения с ЭВМ, который соединен двусторонней управляющей связью с блоком пуска и останова, информационные и управляющие входы и выходы блока сопряжения с ЭВМ являются входами и выходами устройства, первый вход и второй выход соединены соответственно с первыми информационными выходом и входом блока хранения и редактирования данных, вторые информационные вход и выход которого подключены соответственно к первым информационным выходу и входу блока сопряжения с линией связи, информационный вход,информационный выход и управляющий вход которого являются входом и выходами устройства, управляющий вход подключен ко входу формирователя синхронизирующих импульсов, первый выход которого подключен ко входу блока пуска и останова, выход которого подключен к тактирующим входам блока сопряжения с ЭВМ, блока хранения и редактирования данных, блока сопряжения с линией связи, дешифратора команд, дополнительно введены регистр расписания обмена, формирователь сигналов сдвига, блок временной селекции данных, первый выход которого подключен ко второму входу блока сопряжения с ЭВМ, к третьему входу блока хранения и редактирования данных и к первому входу блока сопряжения с линией связи, второй выход подключен к третьему входу блока сопряжения с ЭВМ, к четвертому входу блока хранения и редактирования данных и ко второму входу блока сопряжения с линией связи, первый и второй входы соединены соответственно с третьим и четвертым выходами дешифратора команд, третий и четвертый входы соединены соответственно со вторым и третьим выходами формирователя синхронизирующих импульсов, тактирующий вход соединен с выходом блока пуска и останова, пятый вход — с выходом регистра расписания обмена, первый вход которого соединен с первым выходом блока сопряжения с ЭВМ, второй вход— с выходом формирователя сигналов сдвига, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим и четвертым выходами формирователя синхронизирующих импульсов, третий вход — с пятым выходом дешифратора команд, тактирующий вход — с выходом блока пуска и останова.

Кроме того, блок хранения и редактирования данных содержит стековую память байтов, первый и второй коммутаторы, ком4 мутатор разделения слова на байты, преобразователь последовательного кода в параллельный, коммутатор упаковки слова из байтов, преобразователь параллельного кода в последовательный, выход которого подключен ко второму информационному выходу блока, вход соединен с выходом коммутатора упаковки слова из байтов, вход которого соединен со вторым информационным выходом второго коммутатора, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с первым и вторым входом блока, первый информационный выход подключен к первому информационному выходу блока, вход соединен с выходом стековой памяти байтов, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока, информационный вход соединен с выходом первого коммутатора, первый управляющий, второй управляющий и первый информационные входы которого соединены соответственно с первым, вторым и первым информационными входами блока, второй информационный вход соединен с выходом коммутатора разделения слова на байты, вход которого соединен с выходом преобразователя последовательного кода в параллельный, вход которого соединен со вторым информационным входом блока, тактирующие входы коммутатора разделения слова на байты, преобразователя последовательного кода в параллельный, стековой памяти байтов, коммутатора упаковки слова из байтов и преобразователя параллельного кода в последовательный соединены с тактирующим входом блока.

50 э5 о

25 зо

Блок временной селекции данных содержит формирователь сигналов считывания, формирователь сигналов записи, группу элементов И вЂ” ИЛИ, дешифратор, счетчик, вход которого соединен с четвертым входом блока, тактирующий вход соединен с тактирукщим входом блока, выход подключен ко входу дешифратора, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно со вторым входом группы элементов

И вЂ” ИЛИ, четвертыми входами формирователя сигналов считывания и формиРователя сигналов записи, выход которого подключен ко второму выходу блока, первый и второй входы соединены соответственно со вторым и третьим входами блока, третий вход соединен с выходом группы элементов И вЂ” ИЛИ, вход которой соединен с пятым входом блока, тактирующий вход соединен с тактирующим входом блока, выход подключен к третьему входу формирователя сигналоВ считывания, первый и второй входы и первый выход которого соединены соответственно с первым и третьим входами и первым выходом блока.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для обмена информацией; на фиг. 2 — блок хранения и редактирования

826328 данных; на фиг. 3 — блок временной селекции данных.

Устройство содержит: блок 1 сопряжения с ЭВМ, блок 2 хранения и редактирования данных, блок 3 сопряжения с линией связи, блок 4 пуска и останова, блок 5 временной селекции данных, формирователь 6 синхронизирующих импульсов, дешифратор 7 команд, регистр 8 расписания обмена, формирователь 9 сигналов сдвига, выход

10 (первый выход устройства, информационная связь с ЭВМ), вход 11 (первый вход устройства, информационная связь с ЭВМ), выход 12 (второй выход устройства, управляющая связь с ЭВМ), вход 13 (второй вход устройства, управляющая связь с ЭВМ), вход 14 (третий вход устройства, информационная связь с линией связи), выход 15 (третий выход устройства, информационная связь с линией связи), вход,16 (четвертый вход устройства, управляющая связь с линией связи).

Блок хранения и редактирования данных (фиг. 2) содержит: коммутатор 17, коммутатор 18 разделения слова на байты, преобразователь 19 последовательного кода в параллельный, стековую память 20 байтов,. коммутатор 21, коммутатор 22 упаковки слова из байтов, преобразователь 23 параллельного кода в последовательный.

Блок временной селекции данных (фиг. 3 содержит: формирователь 24 сигналов считывания, формирователь 25 сигналов записи, группу 26 элементов И вЂ” ИЛИ, дешифратор

27, сч етч и к 28.

Взаимодействие с ЭВМ по входам 11 и 13 и выходам 10 и 12 производится в соответствии с ОСТ 4 Г0.304.000.

Со входа 13 поступает адрес устройства и расшифровывается в блоке 1 сопряжения с ЭВМ, который в случае опознания адреса формирует управляющий сигнал запуска для блока 4 пуска и останова и передает в ЭВМ адрес устройства через выход 12.

Блок 4 пуска и останова определяет длительность обмена с ЭВМ во время отработки одной команды и обеспечивает тактовой частотой все устройство. После запуска устройства со входа 11 от ЭВМ принимается команда, которая через блок 1 сопряжения с ЭВМ поступает на дешифратор 7 команд..

По команде «Установить расписание обмена» со входа 11 от ЭВМ принимается код расписания обмена и записывается в регистр

8, где хранится до очередной такой же команды.

Обмен данными по линии связи осуществляется синхронно с управляющими сигналами, поступающими в устройство со входа 16, которые после предварительного преобразования в блоке 3 сопряжения с линией связи поступают на формирователь 6 синхронизнрующих импульсов. Формирователь 6 синхронизирующих импульсов постоянно вырабатывает импульсы с частотами F<, Fz, Рэ и F, причем Fi ОР ОЕз ОК . Частоты F> и Fa поступают соответственно на третий и четвертый входы блока 5 временной селекции данных. Частота 5, кроме того, поступает на первый вход формирователя 9 сигналов сдвига, на второй вход которого заведена частота Fq. Частота 5 поступает на первый вход блока 4 пуска и останова.

Регистр 8 расписания обмена сдвиговый причем его выход подключен ко входу. Управ о ление сдвигом осуществляет формирователь 9 сигналов сдвига. После записи кода расписания обмена по команде «Установить расписание обмена» по ближайшему импульсу частоты F4 начинается процесс сдвига кода расписания на один разряд синхронно с импульсами частоты Fz. Количество разрядов в коде расписания обмена равно числу периодов частоты Fm, укладывающихся на одном периоде частоты F<, который является и периодом повторения расписания.

По команде «Установить направление обмена» в блоке 2 хранения и редактирования данных и в блоке 5 временной селекции данных происходит ориентация схем на ввод данных в ЭВМ или вывод из нее в зависимости от указателя в коде команды. При вводе данных в ЭВМ коммутатор 17 ко входу стековой памяти 20 байтов подключает выход коммутатора 18, а при выводе — первый информационный вход блока 2. Коммутатор 21 при.вводе данных подключает выход стековой памяти 20 байтов к первозо му информационному выходу блока 2, а при выводе данных — ко входу коммутатора 22.

В блоке 5 временной селекции данных при вводе в ЭВМ работает формирователь 25 сигналов записи, а при выводе данных— формирователь 24 сигналов считывания.

По командам «Ввод» или .«Вывод» устройство обеспечивает обмен даннымм ЭВМ по линии связи в тех интервалах времени, для которых соответствующие разряды кода расписания обмена содержат «1». При этом

4 осуществляется автоматическое управление обменом данными без перезапуска устройства; по одной команде обмен чередуется с паузами. Длительность отработки одной команды «Ввод«или «Вывод» равна периоду частоты.

4 По команде «Ввод» в ближайшем периоде частоты Fi начинается прием данных по линии связи и передача их в ЭВМ. Данные в последовательном коде, разряды которого следуют с частотой F4 со входа 14 через блок 3 сопряжения с линией связи поступают в блок 2 хранения и редактирования данных.

Последовательный код в преобразователе

19 преобразуется в параллельный, который затем делится на байты в коммутаторе 18.

Байты данных через коммутатор 17 поочеред но записываются в стековую память 20 байтов, откуда через коммутатор 21 поступают на выход блока. Из блока 2 хранения и редактирования данных, данные через блок

826328

Формула изобретения

1 сопряжения с ЭВМ побайтно поступают на выход 10.

Временная селекция данных при вводе в ЭВМ осуществляется следующим образом.

Импульсы частоты Fq считаются счетчиком 28, двоичный код которого расшифровывается дешифратором 27. Третий выход дешифратора 27 запускает в работу формирователь 25 сигналов записи. При помощи группы 26 элементов И вЂ” ИЛИ постоянно происходит сравнение очередного разряда расписания обмена и текущего значения кода счетчика 28. В случае совпадения «1» на первом выходе дешифратора 27 и «1» в коде расписания обмена в течение данного интервала времени (периода частоты Рт) формируются сигналы записи данных. В случае несовпадения — во вводе данных наступает пауза.

По команде «Вывод» в ближайшем периоде частоты Fs начинается прием данных из

ЭВМ и передача их по линии связи. Данные побайтно со входа 11 поступают через блок сопряжения с ЭВМ в блок 2 хранения и редактирования данных. Байты данных через коммутатор 17 записываются в стековую память 20 байтов, откуда через коммутатор

21 поступают в коммутатор 22. Собранный из байтов параллельный код преобразуегся в последовательный в преобразователе 23 и поступает на выход блока. Из блока 2 хранения и редактирования данных последовательный код данных, разряды которого следуют с частотой Fi, через блок 3 сопряжения с линией связи поступает на выход 15.

Временная селекция данных при выводе из ЭВМ осуществляется следующим образом.

Второй выход дешифратора 27 запускает в работу формирователь 24 сигналов считывания. Также как и при вводе данных,в случае совпадения «1» на первом выходе дешифратора 27 и «1» в коде расписания обмена в течение данного периода частоты Fq формируются сигналы считывания данных. В случае несовпадения — в выводе данных наступает пауза.х

Стековая память 20 байтов обеспечивает выполнение двух команд «Ввод» или «Вывод» подряд в двух соседних интервалах частоты

Е без потерь данных в момент завершения предь;д щей команды и начала отработки очередной.

Обмен по расписанию, программно записываемому в устройство, и наличие стековой памяги исключают перерывы в обмене информацией в соседних интервалах времени, тем самым расширяя функциональные возможности устройства и повышая эффективность использования ЭВМ. Достигается это тем, что при выполнении одной команды

«Ввод» или «Вывод» устроиство самостоятельно приостанавливает обмен по линии связи в необходимые моменты времени и

10 !

5 го г5

З0

55 возобновляет вновь без участия ЭВМ в зависимости от кода на регистре расписания обмена.

Установка соответствующего расписания позволяет осуществлять временную селекцию данных с необходимой дискретностью.

1. Устройство для обмена информацией, содержащее блок сопряжения с ЭВМ, блок хранения и редактирования данных, блок сопряжения с линией связи, блок пуска и останова, формирователь синхронизирующих импульсов, дешифратор команд, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока хранения и редактирования данных, управляющий вход соединен с первым выходом блока сопряжения с ЭВМ, который соединен двусторонней управляющей связью с блоком пуска и останова, информационные и управляющие входы и выходы блока сопряжения с ЭВМ являются входами и выходами устройства, первый вход и второй выход соединены соответственно с первыми информационными выходом и входом блока хранения и редактирования данных, вторые информационные вход и выход которого подключены соответственно к первым информационным выходу и входу блока сопряжения с линией связи, информационный вход, информационный выход и управляющий вход которого являются входом и выходами устройства, управляющий вход подключен ко входу формирователя синхронизирующих импульсов, первый выход которого подключен ко входу блока пуска и останова, выход которого подключен к тактирующим входам блока сопряжения с ЭВМ, блока хранения и редактирования данных, блока сопряжения с линией связи, дешифратора команд, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет оперативной смены порядка обмена по линии связи и повышения эффективности использования ЭВМ путем уменьшения времени на организацию сопряжения с линией связи,в него введены регистр расписания обмена, формирователь сигналов сдвига, блок временной селекции данных, первый выход которого подключен ко второму входу блока сопряжения с ЭВМ, к третьему входу блока хранения и редактирования данных и к первому входу блока сопряжения с линией связи, второй выход подключен к третьему входу блока сопряжения с ЭВМ, к четвертому входу блока хранения и редактирования данных и ко второму входу блока сопряжения с линией связи, первый и второй входы соединены соответственно с третьим и четвертым выходами дешифратора команд, третий и четвертый входы соединены соответственно со вто826328

9 рым и третьим выходами формирователя синхронизирующих импульсов. тактирующий вход соединен с выходом блока пуска и останова, пятый вход — с выходом регистра расписания обмена, первый вход которого соединен с первым выходом блока сопряжения с ЭВМ, второй вход — с выходом формирователя сигналов сдвига, первый и второй входы которого соединены соответственно с третьим и четвертым выходами формирователя синхронизирующих импульсов, третий вход — с пятым выходом дешифратора команд, тактирующий вход — с выходом блока пуска и останова.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок хранения и редактирования данных содержит стековую память байтов, первый и второй коммутаторы, коммутатор разделения слова на байты, преобразователь последовательного кода в параллельный, коммутатор упаковки слова из байтов, преобразователь параллельного кода в последовательный, выход которого подключен ко второму информационному выходу блока; вход соединен с выходом коммутатора упаковки слова из байтов, вход которого соединен со вторым информационным выходом второго коммутатора, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с первым и вторым входом блока, первый информационный выход подключен к первому информационному выходу блока, вход соединен с выходом стековой памяти байтов, первый. и второй управляющие входы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока, информационный вход соединен с выходом первого коммутатора, первый управляющий, второй управляющий и первый информационные входы которого соединены соответственно с первым, вторым и первым информационными входами блока, второй информационный вход соединен с выходом коммутатора разделения слова на байты, l0 вход которого соединен с выходом преобразователя последовательного кода в параллельный, вход которого соединен со вторым информационным входом блока, тактирующие входы коммутатора разделения слова

s на байты, преобразователя последовательного кода в параллельный, стековой памяти байтов, коммутатора упаковки слова из байтов и преобразоватс1я параллельного кода в последовательный соединены с тактирующим входом блока.

3. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что блок временной селекции данных содержит формирователь сигналов считывания, формирователь сигналов записи, группу элементов И вЂ” ИЛИ, дешифратор, счетчик, вход которого соединен с четвертым входом блока, тактирующий вход соединен с тактирующим входом блока, выход подключен ко входу дешифратора, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно со вторым входом группы

20 элементов И вЂ” ИЛИ, четвертыми входами формирователя сигналов считывания и формирователя сигналов записи, выход которого подключен ко второму выходу блока, первый и второй входы соединены соответственно со вторым и третьим входами блока, третий вход соединен с выходом группы элементов И вЂ И, вход которой соединен с пятым входом блока, тактирующий вход соединен с тактирующим входом блока, выход подключен к третьему входу формирователя сигналов считывания, первый и второй входы и первый выход которого соединены соответственно с первым и третьим входами и первым выходом блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе з5 1. Авторское свидетельство СССР

Хо 433482, кл. G 06 F 3/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ме 516031, кл. G 06 F 3/00, 1976 (прототип).

826328

Составитель В. Аедоницкий

Редактор Ю. Ковач Техред А. Бойкас Корректор Н. Бабинец

Заказ 2491/69 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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