Устройство обмена информацией

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСТВУ

«»940151

Союз Соввтсиик

Социдлмстмчвсимк рос публии (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 23. 12.80 (2t) 3222018/18-24 с присоединением заявим № (51)М. Кл.

6 06 F 3/04

9вударатаюивй камвтвт

СССР ао аалам мзоаретанва и еткрытва (23) Приоритет

Опубликовано 30. 06. 82. Бюллетень ¹ 24

Дата омубликованмя описания 02.07. 82 (53) УДК 681.325 (088.8) t

С.ф. Михайлов, Н.И. Дементьев и А;Г;. Кулико (72) Авторы мзобретемия

{71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

Устройство обмена информацией от- носится к цифровой вычислительной технике и служит для организации процесса обмена информацией между каналом ввода-вывода и внешними устрой5 ствами.

Известны устройства обмена информацией, содержащие блоки выбора приоритета, регистры связи, блоки сопряжения, логические схемы (1) и 52). te

Однако указанные устройства не обеспечивают независимости приоритета блоков сопряжения or их физического места расположения.

Наиболее близким к предлагаемому >s по технической сущности и достигаемому результату является устройство обмена информацией, содержацее канал ввода-вывода, группу блоков сопряже" ния с внешними устройствами и многоканальный блок формирования сигналов запуска (3).

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно имеет незначи2 тельное быстродействие иэ-за последовательного порядка обслуживания требований на обмен и недостаточную гибкость из-за отсутствия возможности оперативного изменения приоритета внешних устройств.

Цель изобретения - повышение быстродействия и гибкости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство обмена информацией, содержащее канал ввода-вывода, группу блоков сопряжения с внешними устройствами и многоканальный блок формирования сигналов запуска, каждый канал которого содержит первый элемент И, причем выходы управляющих сигналов блоков сопряжения с внешними устройствами соединены с входом управляющих сигналов канала ввода-вывода, входы управляющих сигналов блоков сопряжения с внешними устройствами соединены с выходом управляющих сигналов канала ввода"вывода, первые информационные вход и выход канала ввода-выво"

940!5 сигналов запуска соединен с запускаю- 10 щим входом соответствующего блока со15 пряжения с внешним устроиство соединен

50

55 да соединены с информационными сооТ ветственно выходами и входами блоков сопряжения с внешними устройствами, выход требования блока сопряжения с внешним устройством соединен с первым входом первого элемента И соответст вующего канала блока форми рования сигналов запуска, выход первого элемента И канала блока формирования пряжения с внешним устройством, вторые информационные вход и выход канала ввода-вывода соединены с информационными соответственно входом и выходом устройства, кодовый вход бло-ка сопряжения с ьнешним устройством соединен с соответствующим входом группы кодовых входов устройства, кодовый выход блока сопряжения с внеш ним устройством соединен с соответствующим выходом группы выходов устрой- ства,введен блок переменного приоритета,а в каждый канал блока формирования сигналов запуска введены триггер, второй и третий элементы И и элемент НЕ, причем выход триггера канала блока форми ровани я си гналов запуска соединен с первым входом второго элемента И канала блока формирования сигнаt лоа запуска, вторые входы вторых элементов И каналов блока формирования сигналов запуска соединены с выходом сигнала выборки канала авода-вывода, выход второго элемента И канала блока формирования сигналов запуска соединен с вторым входом первого и с первым входом третьего элементов И канала блока формирования сигналов запуска, выход требования блока сочерез элемент HE соответствующего канала блока формирования сигналов запуска с вторым входом третьего элемента И соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, выходы третьих элементов И каналов блока формирования сигналов запуска соединены с запросными входами блока переменного приоритета, каждыи выход которого соединен с входом триггера соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, а выход сигнала выборки канала ввода- вывода соединей с запускающим входом блока переменного приоритета.

Блок переменного приоритета содержит группу регистров приоритета, группу схем сравнения, счетчик и эле35

40! 4 мент ИЛИ, причем вход счетчика со-единен с выходом элемента ИЛИ, выход счетчика соединен с первыми входами схем сравнения, выходы которых соединены с соответствующими выходами блока, выходы регистров приоритета соединены с вторыми входами соответствующих схем сравнения, а запускающий вход и запросные входы блока соединены с входами элемента ИЛИ.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - вариант выполнения структурной схемы блока сопряжения с внешними устройствами.

Устройство обмена информацией фиг, 1 содержит канал 1 ввода-вывода, блок 2 переменного приоритета, многоканальный блок 3 формирования сигналов запуска, блоки 4 сопряжения с внешними устройствами, регистры 5 приоритета, схемы 6 сравнения, счетчик 7, элемент ИЛИ 8, триггеры 9, вторые элементы И 10, элементы НЕ 11, третьи элементы И 12, первые элементы И 13, запускающий вход 14, выход 15 управляющих сигналов, вход 16 управляющих сигналов, информационный вход 17, информационный выход 18, кодовый вход 19, кодовый выход 20, выход 21 требования, первый 22 и второй 23 информационные входы канала ввода-вывода, первый 24 и второй 25 информационные выходы, вход 26 и выход 27 управляющих сигналов, выход 28 выборки.

Блок сопряжения с внешними устройствами (фиг. 2) содержит узел 29 связи с каналом, узел 30 буферной вамяти, дешифратор 31 команд, дешифратор 32 адреса, узел 33 связи с внешним устройством, узел 34 приема и выработки запросов.

Канал ввода-вывода, который может быть выполнен как в известном устройстве, предназначен для организации обмена информацией между внешними устройствами через блоки 4 сопряжения и оперативной памятью ЭВМ по командам процессора. Блок 2 служит для установления и выбора приоритета блокам 4 сопряжения. Блок 3 управляет прохождением сигнала "Выборка от канала" и "Выборка" от блока 2 в зависимости от сигнала "Требование обмена" от блоков 4 сопряжения. Блок 4 сопряжения предназначен для связи различных по скорости работы и форматам передаваемой информации внешних

5 9401 устройств с каналом ввода-вывода. Регистры 5 приоритета служат для установления кода приоритета соответствующему блоку 4 сопряжения. Число этих узлов и число регистров 5 в каждом узле равно числу блоков 4 сопряжения. Схемы 6 сравнения предназначены для сравнения кода приоритета, установленного на регистрах 5, и кода со счетчика 7. Счетчик 7 пересчитывает последовательно номера приоритетов, начиная с первого и кончая номером, равным числу блоков 4 сопряжения. Элемент ИЛИ 8 подает сигналы пересчета на счетчик 7, на вход элемента ИЛИ 8 поступают сначала сигнал

"Выборка от канала", а затем сигнал

"Выборка" из блока 3, если у блока 4 сопряжения.с текущим приоритетом отсутствует сигнал "Требование обме- 20 на". Триггеры 9 служат для хранения сигналов "Выборка", приходящих из блока 2. Элемент И 10 предназначен для выработки управляющего сигнала по совпадению сигналов "Выборка от кана- З ла" и "Выборка".

Элементы И 12 и 13 пропускают управляющий .сигнал от элемента И 10 в блоки 4 сопряжения или в блок 2 в зависимости от наличия или отсутствия 30 сигнала "Требование обмена" из блока 4 сопряжения. Элемент НЕ ll служит для инвертирования, сигнала "Требование.обмена". Узел 29 связи с каналом предназначен для выполнения всех процедур связи с каналом. Узел 30 буферной памяти служит для собирания, временного хранения и выполнения логических операций с передаваемой информацией. Дешифратор 31 команд принимает команды и управляющие слова из канала, дешифрирует их и вырабатывает управляющие воздействия. Дешифратор 32 адреса служит для определения и выделения адресов блока 4 со- 4> пряжения и внешних устройств и выработки соответствующих управляющих . сигналов. Узел 33 предназначен для выполнения всех процедур связи с внешними устройствами . Узел 34 приSO ема и выработки запросов служит для выработки сигнала "Требование обмена" и приема сигнала "Выборка", после приема сигнала "Выборка" блок 4 сопряжения передает в канал слово состояния и начинает обмен информацией.

Устройство работает следующим образом.

51 6

Перед началом работы все регистры 5 устанавливаются в определенное положение, соответствующее коду приоритета для каждого из блоков 4 сопряжения. При этом не должно быть одинаковых кодов в различных регистрах 5, так как в этом случае один и тот же приоритет будет назначен одновременно двум блокам 4 сопряжения.

Сигнал "Выборка от канала" поступает на вход счетчика 7 через элемент ИЛИ 8 и передним фронтом устанавливает первый разряд счетчика 7 в единичное положение. Код счетчика 7 сравнивается на схемах 6 сравнения одновременно с кодами всех регистров 5. Схема 6 сравнения, на которой произошло сравнение, вырабатывает сигнал, устанавливающий в единичное состояние соответствующий триггер 9. По единичному состоянию триггера 9 и при наличии сигнала

"Выборка от канала" срабатывает соответствующий элемент И 10. Сигнал с выхода элемента И 10 поступает на вход элементов И 12 и 13, если в блоке 4 имеется сигнал "Требование обмена", то срабатывает элемент И 13 и сигнал "Выборка" с выхода элемента И 13 поступает в блок 4, в противном случае срабатывает элемент И 12 и неиспользованный сигнал "Выборка" с выхода элемента И 12 устанавливает в нулевое состояние соответствующий триггер 9 и через элемент ИЛИ 8 прибавляет единицу в счетчик 7. Начинается анализ следующего номера приоритета. Новое состояние счетчика 7 сравнивается на схемах 6 сравнения с кодами всех регистров 5. Теперь происходит .сравнение на следующей схеме 6 сравнния, она вырабатывает сигнал, который устанавливает в единичное положение соответствующий триггер 9 и т.д°Введение дополнительных элементов и блока переменного приоритета отличает изобретение от известного устройства тем, что увеличивает его быстродействие и гибкость за счет наличия возможности оперативной смены приоритетов блокам сопряжения без изменения их физического места расположения, при этом не надо производить долгих и сложных коммутаций и перестановок, достаточно установить в соответствующее положение переключатели. Использование подобных устройств имеет важное значение, так как изие9401 нение приоритета порой необходимо производить в процессе решения одной или группы задач, когда важность информации от внешних абонентов изменяется, а времени на перестановку и пе- 5 реключение блоков сопряжения отводится мало или, вообще, такую перестановку (переключение1 произвести невозможно, Формула изобретения

1. Устройство обмена информацией, содержащее канал ввода-вывода, группу 15 блоков сопряжения с внешними устройствами и многокаиальный блок формирования сигналов запуска, каждый канал которого содержит первый weмент И, причем выходы управляющих 2о сигналов блоков сопряжения с внешними устройствами соединены с входом управляющих сигналов канала ввода-вывода, входы управляющих сигналов блоков сопряжения с внешними устройст- 35 вами соединены с выходом управляющих сигналов канала ввода-вывода, первые информационные вход и выход канала ввода-вывода соединены с информационными соответственно выходами и 5в входами блоков сопряжения с внешними устройствам ., выход требования блока сопряжения с внешним устройством соединен с первым входом первого элемента И соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, выход первого элемента И канала блока фор мирования сигналов запуска соединен запускающим входом соответствуюего блока сопряжения с внешним устройством, вторые информационные вход и выход канала ввода-вывода соединены с информационными соответственно входом и выходом устройства, кодовый вход блока сопряжения с внешним устройством соединен с соответствующим входом группы кодовых входов устрой"тва, кодовый выход блока сопряжения с внешним устройством соединен с соответствующим выходом группы выходов

50 устроиства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и гибкости, оно содержит блок переменного приоритета, а в каждый канал блока формирования сигналов запуска введены триггер, второй и третий элементы И и элемент НЕ, 51 8 причем выход триггера канала блока формирования сигналов запуска соедин нен с первым входом второго элемента И канала блока формирования сигналов запуска, вторые входы вторых элементов И каналов блока формирования сигналов запуска соединены с выходом сигнала выборки канала вводавывода, выход второго элемента И канала блока формирования сигналов запуска соединен с вторым входом первого и с первым входом третьего элементов И канала блока формирования сигналов запуска, выход требования блока сопряжения с внешним устройством соединен через элемент НЕ соответствующего канала блока формирования сигналов запуска с вторым входом третьего элемента И соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, выходы третьих . элементов И каналов блока формирования сигналов запуска соединены с запросными входами блока переменного приоритета, каждый выход которого соединен с входом триггера соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, а выход сигнала выборки канала ввода-вывода соединен с запускающим входом блока переменного приоритета.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок переменного приоритета содержит группу регистров приоритета, группу схем сравнения, счетчик и элемент ИЛИ, причем вход счетчика соединен с выходом элемента ИЛИ,выход счетчика соединен с первыми входами схем сравнения, выходы которых соединены с соответствующими выходами блока, выходы регистров приоритета соединены. с вторыми входами соответствующих схем сравнения, а запускающий вход и запросные входы блока соединены с входами элемента ИЛИ. !

Источники информации, Принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 506847, кл. G 06 F 3/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

N 528561, кл. G 06 F 3/04, 1976

3. Каган Б.И., Каневский М.М. Цифровые вычислительные машины и системы. И., "Энергия", 1974, с. 558 (прототип}.

940151

I

Корректор В» Братяга

Подлйсное

Составитель Ф. 9агиахметов

Редактор С. Круленина ТехредЕ.Карнтончи

Заказ 5558/70 Тираж 731

ВНИИХИ Государственного ковютета СССР по делам изобретений и открытий

Филиал IlAfl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, ч