Устройство для сопряжения вычислительной машины с периферийными устройствами

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснубеик (iii96078 7 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.02. 81 (2>) 3247690/18-24

jgq J Кй 3

G 06 F 3/04 с присоединением заявки ¹

Государствеиный комитет СССР пе де.вам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 681,325(088. 8) . Опубликовано 23.09.82. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 23.09.82

P2) Автор изобретения

Е.А. Ким (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ

МАШИНЫ С ПЕРИФЕРИЙНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения электронных вычислительных машин (ЭВМ), имеющих общесистемный интерфейс типа "Общая шина" (ОШ), с цифровыми системами, в .частности с системами реального вреI .мени.

Известны устройства для сопряжения цифровой вычислительной машины с

- Разнотипными по скорости передачи данных внешними устройствами, содержащие обратимый преобразователь последовательногЬ кода в параллельный, блок согласования. форматов, блок дешифрации .признаков, блок буферно .памяти и дифференцирующий элемент (1 Недостатком таких устройств являются большие затраты оборудования при ограниченных .функциональнык возможностях,.

Наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности является устройство для сопряжения ЭВМ с периферийным оборудованием, содержащее блок дешифрации адреса, соединенный входавш с соответствующими входами из групп управляищих входов устройства, блок прерываний, соединенный двусторонней связью с блоком дешифрации адреса, выход которого подключен к первым входам регистра данных, регистра адреса, блока шифрации команд, регистра состояний и блока синхронизации, первый выход ко.торого соединен с первым входом блока прерываний, подключенного вторым входом к соответствующему входу из групп управляющих входов устройства, блок управления обменом, шифратор состояний, соединенный выходом с первым входом блока формирования адРЕса запРоса связи, втоРой, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с группой инфор. мационных входов устройства, вторым выходом блока синхронизации и выходом блока дешифрации адРеса, групПа выходов блока прерываний подключена к соо7ветствуюшим управляюцим выходам устройства, второй и третий входы блока синхронизации сое.динены соответственно с входом сос-.

25 тояния и входом запроса связи устройства, второй выход блока синхронизации подключен к четвертому входу регистра данных, к вторым входам регистра данных, к вторым входам регистра адреса и регистра состояний

960787

l5 и к третьему входу блока Шифрации команд, выход блока шифрации команд подключен к третьему входу блока синхронизации, к командному выходу устройства, первый и второй выходы регистра адреса соедийены соответственно с группой адресных выходов устройства и с группой информационных выходов устройства,. Выход ре- . гистра состояний и первый выход регистра даниых соединены с соответствующими выходами из группы информационных выходов устройства, вторые вход и выход регистра данных . подключены к соответствующим входам и выходам из группы информационных входов. и выходов устройства, третий вход. регистра данных и второй вход блсйса шифрации команд соедииены с группой информационных входов устройства, информационные Входы шиФРа- у0 тора состояний соединены с Вторцми входом и выходом регистра- данныМ, а управлякиций .вход подключен к второму выходу: блока синхронизации и ° йеРвому. входу блока упРавления обменом, первый, выход которого соединен с пятым входом блока сиихронизапии, выход блока формирования адреса запроса связи соединен с адресным выхо-. дом устро9ства, два выхада вызова и вход ответа которого соответственно подключены к второму и третьему выходам и второму входу Ьлсеа управления о@меном 21.

Основными недостатками этого устройства являются низкое быстродействие и большой объем оборудования.

Низкое быстродействие .устройства обуславливается последовательйопарвляельныи опросом состояний функционального модуля (ФИ).:В частиос, 40 ти, определение адреса фущарюнальногс канала производится за три цикла опроса - определение адреса функционального блока (ФБ), определение адреса Функциональйого элемента 45 (ФЭ),. определение адреса Кан ла.

Большой .объем оборудования обус,лавливается йеобходимостью реали-. зации в устройстве функции идентификации =" апросов сВязи» Для ПОиска .1 .запросов связи в автономном режиме устрбйство сопряжения .снабжено блоком формирования адреса запросов и шифратором состояний, организука ими последовательно-параллельнйй опрос периферийного oe oðóäoâà-. ниа и кодирование адресного слова.

Кроме того, сложность блока управ.ления обменом обусловлена необхо-, димостью учета различного быстродей.Ствия периферийных устройств при, 60 их параллельном группозом опросе (введение сигнала "Вызов 2").

Целью изобретения является повышение быстродействия и сокращение объема оборудования путем исключе- 65 ния процесса идентификации запроса связи и совмещения процессов опроса состояния и обмена данными.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок дешифрации адреса, соединенный группой входов с группами адресных и. синхронизирующих входов устройства, блок прерываний, соединенный первыми входом и выходом соответственно с первыми выходом и входом блока дешифрации адреса, второй выход которого подключен к первым входам регистра данных, регистра. адреса, блока дешифрации команд, регистра состояний и блока синхронизации, : первый вьпсод которого соединен с . вторым входам блока прерываний, подключенного третьим входом к груп.пе. синхронизирующих входов устройства, группа выходов блока прерываний подключена к группе управляющих выходов устройства, выход блоtea, дешифрации команд подключен к командному выходу устройства, первый выхоД регистра адреса соединен с группой адресных выходов устройства, а. второй вход - с первыми выходами регистра состояний и регист- " ра данных и первой группой информационных выходов .устройства, вторые вход и вйход регистра данных под- . ключены соответствецно„ к.вторым . группам: информационных .входов и выходов устройства, третий вход регистра данных и второй вход блока дешифрации команд соединены с йервой группой информационных входов, устройства, введены. блок пассивного обмена (ВПО) и блок активного обмена (SA0) причем первый выход блока активного обмена. соединен с . вторым входом блока синхронизации, .второй выход. которого соединен.с первым входом блока активного обмена,: а третий выход — с первым входом блока пассивного обмена, вход-выход которого соединен с входом-выходом регистра состояний, .второй выход которого соединен с четвертым входом блока прерываний, первые и .вторые группы входов блока прерываний. и блока пассивного обмена соединены соответственно с группой входов команд и группой Входов квитирующих адресов устройства, первый .выход блока пассивного обмена соединен с третьим входом блока синхронизации, а второй выход блока. пассивного об° мена - с,третьим входом регистра данных, второй выход блока активного обмена соединен с четвертым входом регистра данных, третьими ixoдами регистра адреса и блока дешифрации команд, группа выходов которого соединена.с группой командных выходов устройства, группа входов»выходов, второй вход и группа выходов

960787 блока активного обмена соединены соответственно группой входов-выходов захватов канала, выходом "Вызов" и группой выходов квитирующего адреса устройства, группа входов регистра состояний соединена с группой входов состояния устройства и вторым входом блока активного обмена, третий вход которого соединен с входом ответа устройства, второй выход регистра адреса соединен с пятым входом блока прерывания, третья группа входов и третий вход блока пассивного обмена. соединены соответственно с группой входов адреса и входом вызова устройства, а третий и четвертый выходи блока пасснвного обмена сое.динены .соответственно с выходом.ответа,и выходом состояния устройства, третий выход блока активного обмена .соединен с третьим входом регистра состояний, причем блок активного обмена содержит регистр,. четыре элемента И, два триггера, элемент. ИЛИ, элемент НЕ, усилитель и четыре элемента задержки, причем первый вход первого элемента И соединен с первым входом блока активного обмена, второй — с нулевым выходом первого триггера и первым входом второго триггера, а выход -, с первыми входами второго и третье го элементов И, выходы которых соединены соответственно с выходами из группы входов-выходов блока активного обмена и вторим входом второго триггера, выход которого под-. ключен к первому входу четвертого элемента И, вторые входы второго и

-третьего элементов И подключены к соответствующим входам из группы входов-выходов блока активного обмена, второй вход второго элемента И под-, ключен через элемент НЕ к второму входу третьего элемента И, второй вход четвертого элемента Й соединен с входом первого элемента задержки, выход которого подключен к второму выходу блока активного обмена, через регистр - к пятому выхо-. ду блока активного обмена и через второй элемент задержки — к четверТому выходу блока активного обмена и входу третьего элемента задержки, выходом соединенного с третьим выходом блока активного обмена и первым входом элемента ИЛИ, второй и третий входы которого подключены соответственно к второму и третьему входам блока активного обмена, а выход через четвертый элемент задержки — к первому выходу блока активного обмена и входу сброса первого триггера, счетным входом соединенного с выходом четвертого элемента

И, а вторым выходом через усилитель— с входом первого элемента задержки,. причем блок пассивного обмена соВ держит дешифратор, шесть элементов И, три элемента ИЛИ, элемент HE и элемент задержки, причем первые входы первого и второго элементов И соединены с выходом третьего элемента И, вторые входы — с второй группой входов блока пассивного обмена, выход первого элемента И соединен с вторим выходом блока пассивного обмена и первым входом первого элемента

10 HJIH, входы дешифратора подключены к третьей группе входов блока пассивного обмена, а выходы — к первым входам третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых сое15 динены с третьим входом блока пассивного обмена, выход второго элемента соединен с первыми входами пятого .элемента И и второго элемента ИЛИ, вторым входом подключенного к выходу первого элемента ИЛИ и через элемент задержки — к третьему выходу блока пассивного обмена, а выходом— к первому выходу блока пассивного обмена, второй вход и выход пятого

25 элемента И соединены соответственно с первыми входом и выходом блока пассивного обмена, входи третьего элемента ИЛИ подключены соответственно входу-.выходу и первому входу блока пассивного обмена, а выход — к третьему входу четвертого элемента И и через элемент НŠ— к третьему входу третьего элемента И, первый, второй входы и выход шестого элемента И подключены соответственно к виходу деЗ5 шифратора, второй группе входов блока пассивного обмена и входу-выходу блока пассивного обмена, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выхо дом пятого элемента И.

40. На фиг. 1 представлена блок-схема усТройства; на фиг. 2 — 5 — функциональные схеьы блока активного обмена, блока пассивного обмена, блока прерываний и блока синхронизации;

45 на фиг. б и 7 — временные диаграмма обмена информацией между интерфейсом"Общая шина" (процессор) и межблочным интерфейсом периферийной си ст е ми.

Устройство содержит (фиг.1) блок

1 дешифрации адреса, блок 2 прерываний, регистр 3 данных, регистр 4 адреса, блок 5 дешифрации команд, регистр б состояний, блок 7 синхронизации, блок 8 активного обмена, блок

9 пассивного обмена, группу выходов

10 квитируюцего адреса устройства, вторую-группу информационных входов и выходов 11 устройства, группу адресных выходов 12 устройства, группу командных выходов 13 устройства, группу входов-выходов 14 захвата канала устройства, выход 15 "Вызов" устройства, вход 16 ответа устройства, группу входов 17 состояний уст<5 ройства, вход 18 "Вызов" устройства, 960787

45 выход 19 ответа устройства, группу входов 20 адреса устройства, выход 21 состояния устройства, группу входов 22 команд устройства, груп-, пу входов 23 квитирующих адресов устройства, входы и выходы,24 первой 5 группы информационных входов-выходов устройства, входы 25 группы управлянидих входов устройства, адресные и синхронизируницие (управляющие ) выходы"26 устройства. lO

Блок 4. дешифрации адреса производит выбор адресуемых (по ОШ) регистров устрЬйства, а также осуществляет расшифровку управлявших сигналов (запись, чтение ). 15

Блок 2 прерываний организует

"захват" Ьбцей шины в целях прерывания процессора, формирует и хранит значение вектора прерывания.

Блок 8 активного обмена содержит (фиг. 2 ) элементы И 27-30, элемент ИЛИ 31, регистр 32, триггеры 33 .и 34, элемент HE 35, элементы 36-39 задержки, усилитель 40, первый вход

41, первый, второй и третий выходы 42-44.

Блок 9 пассивного обмена содержит (фиг. 3 ) элементы И 45 -. 50, элементы ИЛИ 51-53,. дешифратор 54, элемент НЕ 55, элемент, 56 задержки, первый вход 57 блока, вход-выход 3О

58 блока и второй выход 59 блока, Блок 2 прерываний содержит (фиг.4) элементы ИЛИ 60 и 61, элементы И 6267, триггеры 68-72, регистр 73, элементы 74 и 75 задержки, усилитель 76, 35 входы 77-80 блока и выходы 81 группы выходов блока.

Блок 7сийхрониэации (фиг.5) содержит дешифраторы 82-84, элементы И 85и 86, триггер 87, элемент НЕ 88, уси-4О литель 89, элемент 90 задержки, входы 91 — 93 и выходы 94 — 96 блока.

На чертежах приняты следующие сокращенные обозначения входов и выходов со стороны интерфейса ОШ:.

Д(00-15) - группа шин "Данные", A(00-17) — группа шин "Адрес", СхЗ - "Синхронизация эадат.чика",, Упр - группа шин "Управление„ ":СхИ -. "Синхронизация. испол- : Д нителя", Зан - "Занято", ЗП - группа шин "Запрос передачи", РП вЂ” группа шин "Разрешение 55 передачи", ПВБ — "Подтверждение выборки", Прер "Прерывание".

Устройство работает следующим образом. 60

Рассмотрим вначале работу устройства при обмене данными по инициативе процессора.

Связь процессора с устройстром осуществляется на уровне регистров 65 устройства, а пересылка данных между устройством и периферийными блоками и поиск запросов связи производится беэ участия процессора. Регистры 3, 4 и 6 и блок 5 доступны процессору, и последний может производить обращение к ним в режимах записи и чтения в соответствии с алгоритмом функционирования интерфейса ОШ.

Обращение процессора к регистрам устройства осуществляется в следующих целях: засылка данных в регистр

3 или чтение данных с регистра 3;, засылка в регистр 4 адреса функцйонального модуля, к которому требуется произвести обращение для ввода или вывода информации; засылка в блок 5 сигналов, предписывающих адресуемому функциональному модулю те или иные действия (ввод, вывод, пуск, сброс и т.д.); чтение кода состояний из регистра 6; а также установка масок в регистре 6.

Процедура передачи данных из про1 цессора в функциональный модуль зак-лючается в .следующем.

Процессор производит засылку данных в регистр 3, адреса обращения в регистр 4 и программного кода, соот-. ветствующего режиму "Ввод", в блок 5.

После этого процессор отключается и устройство автономно организовывает цикл обмена по межблочному интерфейсу в соответствии с диаграммой (фиг. 6), Блок 7 синхронизаций запускает блок 8. Блок 8 организовывает "захват" межблочного интерфейса.

Затем на вторую группу информационных входов-выходов 11 из регистра 3 данных выдаются данные, на группу адресных. выходов 12 из регистра 4 адреса - значение адреса обращения, на группу командных выходов"13 — значение кода команды управления и на группу выходов 10 адреса квитанциикод адреса .квитанции устройства s адресах межблочного интерфейсного канала. Спустя фиксированную задержку времени t необходимую.для распознавания адреса и команд управления ФМ, блок 8 выдает. на выходе 15 сигнал "Вызов". Адресуеьый ФМ по сит налу "Вызов" начинает выполнение. предписаний команды управления (в данном. случае, прием данных с второй группы .информационных входов-выходов 11) и после ее выполнения извещает устройство об этоМ сигналом "Ответ" по входу 16. По сигналу "Ответ" блок 8 через фиксированную задержку tg снимает сигнал "Вызов", адресные, командные и информационные сигналы с магистрали интерфейса. В случае, если адресуевий ФМ занят или неисправен, он в ответ на сигнал "Вызов" выдает соответственно сигнал "Занято" или ничего не выдает (через время t> пос960787

Обмен данными по инициативе ФМ происходит следующим образом.

На входы блока 9 поступают следующие сигнал а из межблочного интерфейса: на вход 20 — адреса устройства; на вход 22 и вход блока 2 прерываний — команд управления; на вход 23 и вход блока 2 прерываний адреса ФМ.

На вход 11 регистра 3 данных в

10 случае режима ввода в. процессор— з- сигнал информации.

Перечисленные сигналы анализируются блоком 9. м По сигналу "Вызов", поступающему на вход 18 блока 9 пассивного обме-. на с задержкой t< относительно перечисленных выше сигналов, .блок 9 пассивного обмена выполняет.предписанную команду управления.

Перед началом выполнения команды управления блок 9 анализирует сосТояние маски прерывания по,коду адреса квитанции ФМ, поступающему на вход 23. Если маска по этому адре.су не разрешает прерывания, то блок

9 не выполняет команды управления, поступившей от ФМ, и:выдает в ответ .на сигнал ".Вызов" ответный сигнал

"Занято" по выходу 21, по которому

ФМ снимает все остальные сигналы с магистрали интерфейса. Если маска разрешает прерывание по адресу данного ФМ,, блок 9 приступает к выполне>нию команд управления.

В случае, если была команда ввоЗ5 да данных в процессор, блок 9 производит запись информации в регистре 3 данных, через блок 7 синхронизации запускает блок 2 прерываний, который по информации на входах 2?

40 и 23 формирует вектор прерывания. Затем блок 9 выдает сигнал "Ответ" (данные приняты) по выходу 19, по которому ФМ снимает.все сигналы с интерфейсного канала. Блок 2 производит д45 операцию "Прерывание" в ОШ и процессор считывает информацию с регистра

3 данных.

В случае, если была команда вывода .данных из процессора, блок 9 че 0 рез блок 7 запускает блок 2, который по информации на входах 22 и 23 формирует вектор прерывания, требующий вывода информации, В = Адрес квитанции ФИ Л Код команды управления.

Процессор засылает информацию в регистр 3 данных и через блок 7 извещает блок 9 о том., что данные находятся в регистре 3. По этому сигналу блок 9 выдает информацию на вторую группу информационных вхо60 дов-выходов 11 и выдает сигнал "Ответ" (данные выданы). ФМ по сигналу

"Ответ" производит прием данных и снимает сигналы с входов 18, 22 и 23.

При снятии сигнала "Вызов" блок 9 ле сигнала "Вызов" это воспринимается устройством как признак .неисправности CN, который передается в регистр б состояний).

В обоих случаях блок 8 через фиксированную задержку снимает сигнал

"Вызов", адресные, коиандные и информационные сигналы с магистрали ин терфейса. Затем блок 8 через блок 7 запускает блок 2 прерываний. Блок 2 формирует вектор прерываний В по признакам: В = Код адреса ФМ Л При нак состояиия ФМ, которые поступают на соответствующие входы блока 2 из регистра 4 .и регистра б. Зате блок производит операцию "Прерывание" в соответствии с процедурами О И. Таким образом, процессор узнает о том, что переданный байт информации ие принят ФМ. При этом в межблочном ийтерфейсе происходит совмещение операции опроса состояния

ФИ с операцией передачи байта информации.

На этом процесс передачи данных

; из процессора в ФМ .заканчивается.

Передача данных из ФМ в процессор осуществляется следующим обраэом.

Процессор производит засылку aqpeca сообщения в регистр 4 адреса и !кода команды управления "Вывод" в блок 5 дешифрации команд. Далее ус р ройство осуществляет автономный цикл обмена с ФМ (фиг.7).

Блок 7 синхронизации запускает блок 8, который организует захват меяблочного интерфейса, подключение адресных сигналов из регистра

4 адреса на группу адресных выходов 12,. сигналов блока 5 дешифрации команд на группу командных выходов 13 и на группу выходов 10;адреса квитанции — код адреса квитанции устройства. Спустя время 1„ блок 8, выдает сигнал "Вызов".. Адресуемый ФМ в режиме "Вывод" по сигналу "Вызов" выдает информационные сигналы на:вхо из группы информационных входов-выходов .11 и выдает сигналы:"Ответ" (данные выставлены) или только "Заня то", или ничего не выдает, если он несправен (" Авария" ). По сигналу

"-Занято" или "Авария" блок 8 через выдержку времени t снимает сигнал

"Вызов" и затем адресные и командные сигналы. По сигналу "Ответ" устройство принимает данные, затем снимает сигнал "Вызов". По снятию сигнала "Вызов" ФМ снимает сигнал "Отве

После этого блок 8 через блок 7 запускает блок 2 прерываний. При этом формируется соответствующий вектор прерывания в соответствии с информацией из регистра 4 адреса и регистра 6 состояний. Процессор производит съем данных из регистра 3 по соответствующему вектору прерывания. снимает сигнал "Ответ".

960787

На этом цикл обмена данными по

Инициативе ФМ заканчивается.

Блок 2 прерываний работает следующим образом.

Работа блока 2 прерывания (фиг.4) начинается .с прихода по входу 77 5 сигналов "Запуск из BAO" или "Запуск из БПО", поступающих из блока 7 синхронизации.

При приходе сигнала "Запуск из

БАО" на выходе, триггера 68 появля- 10 ется сигнал разрешения, который при разрешении прерывания триггером 70 подготавливает элемент И 62 и через элемент ИЛИ 61 поступает на входы элементов И 64 и 65. B исходном сос- 5 тоянии с инверсного выхода триггера

72 поступает разрешающий сигнал, поэтому при приходе разрешающего сигнала на вход элемента И 64 последний выдает сигнал "Запрос передачи" е интерфейс ОШ в случае, если в ОШ нет сигнала "Подтверждение выборки".

В случае наличия этого сигнала, элемент И 64 ожидает его окончания.

В ответ на сигнал "Запрос передачи" из GBI приходит сигнал "Разрешение передачи", который опрокидывает триггер 71 и на его выходе появляется разрешакщий сигнал, по которому элемент И 65 выдает в ОШ сигнал "Под тверждение выборки", так как на его

"других входах- уже установлены разрешающие сигналы. По сигналу "Подтверждение выборки" ОШ снимает сиг- нал "Разрешение передачи", а элемент

И 64 снимает "Запрос передачи". Зле- 35 мент И 66 анализирует состояние ши ны "Занято" ОШ. Если в ОШ уже установлен сигнал "Занято", то элемент

И 66 ожидает его окончания, если же сигнал Занято отсутствует, то 40 элемент И 66 опрокидывает триггер 72, с инверсного выхода которого через усилитель 76 выдается сигнал "Занято" в ОШ и разрешается прохождение вектора прерывания через элементы.И 4

62 и ИЛИ 60 на шины данных Д(00-07)

ОШ и через элемент 74 задержки вы- дается сигнал "Прерывание" в Ohl. По сигналу "Прерывание" ЭВМ воспринимает,вектор прерывания и вещает иа вход 78 сигнал "Синхронизация исполнителя", -который поступает на входы сброса триггеров 68, 69 и 72,lycанавливая их в исходное состояние. риггер.70 управляется сигналом из блока 6.поступающим в момент, когда

ЭВм устанавливает в блоке 6 состояние ФМ, адрес которого записан в блоке 4. Таким образом, состояние триггера 70 отображает состояние маски прерывания того ФМ, с которым, 60 в текущий момент времени производится обмен информацией.

Йа этом цикл работы блока прерывания заканчивается. 65

При поступлении по входу 77 сигнала "Запуск из БПО" блок прерывания работает аналогичным образом за исключением того, что сигнал разрешения появляется на выходе триггера 69, по которому подготавливается элемент H 63, а вектор прерывания формируется в регистре 73 по кодам. на входы 22 и 23 и при наличии разрешаядего сигнала на выходе триггера 69 °

При обращении к устройству сопря" жения со стороны ЭВМ последняя выставляет на шинах интерфейса ОШ код адреса устройства, команду управления и сигнал "Синхронизация задатчика", по которым в блоке. 1 дешифрацич адре са формируется сигнал A др.ЛСхЗ, который поступает на вход элемента 75 задержки, который после задержки формиРует сигнал "Синхронизация исполни ели" в ОШ.

Блок 7 работает следующим образом.

В режиме обмена данным по инициативе процессора последний (фиг.5) обращается к .блокам 6, 3, 4 и 5 в указанной последовательности, т.е. обращение к блоку 5 однозначно определяет начало автономного. обмена устройства сопряжения. через межблочный интерфейс с заданным в .блоке 4.

ФМ. Поэтому при поступлении из блока 1 адреса блока 5 дешифратор 82 выдает сигнал, устанавливающий триг гер 87 в единичное состояние, при котором с прямого выхода поступает разрешающий сигнал на вход элемента И 85. Если при этом .из блока 9 нет сигнала "Запуск из БПО". (т.е; нет обращения какого-либо ФМ.по межблочному. интерфейсу к устройству сопряжения), то на выходе. элемента BE

88 такие устанавливается разрешасщий сигнал. при этом элемент И 85 выдает сигнал "Запуск" в блок 8 и на вход усилителя 89, с выхода кото рого сигнал "Занято поступает в блок

9. После окончания автономного цикла обмена по межблочному интерфейсу из блока 8 поступает сигнал "Запуск as

БАО", по которому триггер 87 опрокидывает в исходное состояние и тогда сни-, маются сигналы "Запуск" и "Занято" и в блок 2 запускается цикл прерывания ЭВМ.

При .обращении ЭВМ к блоку 3 с командой записи дешифоаторы 83 и 84 выдают разрешающие сигналы на входы элемента И 86, который при этом за пускает" элемент 90 задержки. Через время задержки на выходе элемента

90 задержки появляется сигнал "За-. пись:данных в блоке 3 окончена", который поступает в блок 9.

Блок 8 активного обмена осуще" ствляет операцию асинхронного обмена данными по межблочному интерфейсу по инициативе процессора и работает следующим образом.

960787

13

Г

Работа блока 8 (фиг.2) начинается с прихода сигнала "Запуск" из блока 7 на вход элемента И 27. триггер

33 в исходном состоянии разрешает прохождение сигнала "Запуск" на входы элементов И 28 и 29. В исходном состоянии сигнал ."Разрешение захвата канала" на входе 14 отсутствует, поэтому. сигналы на входах элемента.И 28 формируют сигнал "Запрос канала". В ответ на сигнал "Запрос канала" приходит сигнал "Разрешение захвата канала", по которому .снимается. сигнал "Запрос канала" и элементом И .29 формируется сигнал

"Подтверждение", который поступает в канал и на вход триггера 34, при. ,этом единичный сигнал с нулевого выхода поступит на первый вход элемента И 30. В ответ на сигнал "Подтверждение" .канал снимает сигнал "Разрешеwe захвата канала", при этом снимается сигнал "Подтверждение"..При отсутствии сигнала ."Канал занят" сигнал с выхода элемента И 30 устанавливает. в единичное-состояние триг.гер 33. Сигнал с нулевого выхода триггера 33 запрещает повторное прохождение сигнала "Запуск" через элемент И 27 и приводит триггер 34 в исходно@ состояние, а с .прямого выхода сигнал поступает на .вход усилителя 40. С выхода усилителя 40 формируется сигнал "Канал занят",. который поступает: в канал для сигнали.,,зации ФМ о том, что канал занят устройством через элемент. 36 .задержки и на вход-элемента И 30, запрещая. повторный запуск триггера 33. Через заданную задержку элемент 36. задержки выдает сигнал выдачи дан-. ных, адреса квитанции и команды управления в блоки 3 — 5 и регистр 32.

Одновременно этот сигнал поступает на вход элемента 37 задержки, пос.ле интервала. задержки.с вйхода ко,торого в канал поступает сигнал

"Вызов" и запускается элемент 38 задержки. Далее может быть два ва-. рианта..

Первый вариант. По входу 16 приходит сигнай "Ответ" на вход элемента ИЛИ 31, который запускает элемент

39 задержки. Через время задержки сигнал с этого элемента возвращает в исходное состояние триггер 33 (при этом снимается сигнал "Канал занят" ), который сбрасывает элементы 36 и 37 задержки (при этом снимаются сигналы "Вызов" на выходе 15 и выдачи информации по линиям 10-13) и поступает в блок 7 синхронизации для организации прерывания (сигнал "Запуск из БАО"). При снятии сигнала "Вызов" снимается сигнал "Ответ". Если с момента выдачи сигнала "Вызов" сигнал

"Ответ" не пришел в течение заданного времени, то сйгнал с выхода элемента 38 .задержки устанавливает признак неисправности ФМ и через элемент

ИЛИ 31 производит действия аналогичные сигналу "Ответ", На этом цикл по первому .варианту заканчивается.

-Второй вариант. Приходит сигнал

"Занято" по входу 17.

В этом случае устанавливается признак "ФМ занят" в блоке 6. В остальном сигнал "Занято" через эле l0,мент ИЛИ. 31 производит действия, аналогичные действиям сигнала "Ответ" в первом варианте.

Блок 9 пассивного обмена осуществляет операции асинхронного обмена

15 данными по межблочному интерфейсу по инициативе функциональных модулей и работает следующим образом.

Работа блока (фиг. 3) начинается с прихода по входам .20 кода адреса присвоенного устройству сопряжения. .В этом случае сигнал с выхода дешиФ° ратора 54 подготавливает элементы

И 47,. 48 и 50 ° Сигналы команд управления ("Запись или "Чтение" ) по входу 22 поступают на элементы И 45 (".Запись" ) и 46 ("Чтение"). Сигналы на входах 23 определяют адрес ФМ, обратившего к устройству, и поступают через элемент И 50 в блок 6, от.куда на элемент ИЛИ 53 поступает со. ответствующий сигнал, разрешающий или запрещающий работу устройства . сопряжения с данными ФМ. Кроме того, на другой вход элемента ИЛИ 53 мо35 жет поступить сигнал "Занято" из блока 7. Сигнал запрещения работы с

ФМ поступает на вход элемента И 48 с выхода элемента ИЛИ 53. При этом при появлении сигнала "Вызов" на выходе элемента И 48 появляется сиг40 нал "Занято", выдаваемый на выход 21 и сигнализирующий о занятости устройства сопряжения для данного ФМ. В этом случае сигналом с выхода элемента НЕ 55 запрещается прохождение

45 сигнала "Вызов" через элемент И 47.

В случае разрешения работы с данным

ФМ .сигнал с выхода элемента ИЛИ 53 запрещает по элементу И 48 выдачу ригнала "Занято." а с выхода элемен50 та НЕ 55 разрешает прохождение сигнала "ВыЭов" на входы элементов И 45 и ,46. Если при этом была команда "Запись"> то с выхода элемента И 45 сигнал записи данных поступает в

55,блок 3 для стробирования данных

:и на вход элемента ИЛИ 51, с выхода которого сигнал запускает элемент

56 задержки, которнй через заданное время выдает в канал сигнал "Ответ"

Сигнал с выхода элемента ИЛИ 51 одновременно через элемент ИЛИ 52 выдает сигнал "Запуск из БПО" в блок

7 о необходимости прерывания ЭВМ.

На этом цикл записи в устройство сопряжения заканчивается. Если бы65 ла команда "Чтение", то с выхода

960787 элемента И 46 через элемент ИЛИ 52 .выдается сигнал "Запуск из БПО" в блок 7. После окончания записи данных процессором в регистр 3 данных поступает сигнал окончания записи данных, по которому сигнал с выхода элемента И 49 стробирует выдачу данных на выходах 11 канала и через элемент ИЛИ 51 элемент .56 задержки для выдачи сигнала ".Ответ". На этом цикл чтения данных из устройства сопряжения по инициативе ФМ заканчивается.

Таким образом, введение и устройство блоков активного и пассивного обмена позволяет нести обмен даннЫми между процессором и ФМ по инициативе процессора, совмещая при этом в межблочном интерфейсе цикл опроса состояния CM и цикл обмена информа.цией, и по инициативе ФМ, исключая при этом цикл идентификации инициативного ФМ. Это позволяет сократить объем оборудования и увеличить, быстродействие обмена, особенно важное в системах реального време» ни.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения "вычислительной машины с периферийными устройствами, содержащее блок. дешифрации адреса, соединенный группой входов с группой адресных и синхронизирующих входов устройства, блок прерываний, соединенный первыми входом и выходом соответственно с первым выходом и входом блока дешифрации адреса, второй. выход которого подключен к первым входам регистра данных, регистра адреса, блока деШифрации команд, регистра состояний и блока синхронизации, первый выход которого соединен с вторым входом блока прерываний, подключенного третьим входом к группе синхроиизирующих входов устройства, группа выходов блока Прерываний подключена к группе управляющих выходов устройства, выход блока дешифрации команд подключен к командному выходу устройства, первый выход регистра адреса ооединен с группой адресных вводов устройства, а второй вход - с йерыми выходами регистра состояний и егистра данных и первой группой информационных выходов устройства, вторые вход и выход регистра"данных подключены соответственно .к вторым группам информационныж входов и выходов устройства, третий вход регистра данных и второй вход блока, дешифрации команд соединены с первой группой информационных входов устройства, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блок пассивного обмена и блок активного обмена, причем первый выход блока активного обмена соединен с вторым входом блока синхрониэа5 ции, второй выход которого соединен с первым входом блока активного обмена, а третий выход — с первым. входом блока пассивного обмена, вход-.выход которого соединен с входом-выходом

10 регистра состояний, второй выход которого соединен с четвертым входом блока прерываний, первые и вторые группы входов блока прерывания и блока пассивного обмена соединены соответственно с группой входов команд и группой входов квитирующих адресов устройства, первый. выход блока пассивного обмена соединен. с третьим входом блока синхронизации, а второй выход блока пассивного обмена— с третьим входом регистра данных, второй. выход блока активного обмена соединен с четвертым входом регистра данных, третьими входами регистра г5 адреса " бло группа выходов которого соединена с группой командных выходов устройства, группа входов-выходов, второй вход и группа выходов блока активного обмена соединены соответственно с группой входов-wyîäîâ захватов канала, выходом "Вызов." и группой выходов квитирующего адреса устройства, группа входов регистра состояний соединена с группой входов сос35 тояния устройства и вторым входом блока активного обмена, третий вход которого соединен с входом ответа устройства, второй выход регистра адреса соединен с пятым входом

40 блока прерывания, третья группа входов и третий вход блока пассивного обмена соединены соответственно с группой входов адреса и входом вызова устройства, а третий и четвер45 тый выходы блока пассивного обмена соединены соответственно с выходом . ответа и выходом. состояния устройства, третий выход блока активного обмена соединен с третьим входом

5О регистра состояний, причем блок активного обмена содержит регистр, четыре элемента И, два триггера, элемент ИЛИ, эЛемент НЕ, усилитель и !

)четыре элемента задержки, причем первый вход первого элемента И соединен с первым входом блока активного обмена, второй - с нулевым выходом первого триггера и первом входом второго триггера, а выход — с первыми входами второго и третьего элементов

6О И, выходы которых соединены соот ветственно с выходами из .группы вхо-. дов-выходов блока активного обмена и вторым входом второго триггера, выход которого подключен к первому

65 входу четвертого элемента И, вторые

18

17

960787 входы второго и третьего элементов И подключены к соответствующим входам из группы входов-выходов блока активного обмена, второй вход второго элемента И подключен через элемент.

НЕ к второму входу третьего элемента И, второй вход четвертого элемента И соединен с входом первого эле— мента задержки, выход которого подключен к второму выходу блока активного обмена, через регистр - к пято- 10 му выходу блока активного обмена и †чер второй элемейт задержки — к четвертому выходу блока активного обмена и входу третьего элемента задержки,- выходом соединенного с третьим выходом блока активного обмена и первым входом элемента ИЛИ, второй и третий входы которого подключены соответственно к второму и третьему входам блока активного обмена, а выход через четвертый элемент задержки - к первому выходу блока ак". тивного обмена и входу сброса пер« вого триггера, счетным входом соединенного с выходом четвертого.элемента И, а вторым выходом через усилитель — с входом первого элемента задержки, причем блок пассивного обмена содержит дешифратор, шесть . элементов И, три элемента ЙЛИ, элемент НЕ и элемент задержки, причем4 первые входы первого и второго элементов И соединены с выходом третьего элемента И,вторые входы — с второй группой входов блока пассивного обмена, выход первого элемента И . . соединен с вторым выходом блока пассивного обмена и первым входом первого элемента ИЛИ, входы дешифратора, подключены к третьей группе входов блока пассивного обмена, а выходы— к первым входам третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с третьим входом блока пассивного обмена, выход второго элемента И соединен с первыми.входами пятого элемента И и второго элемента ИЛИ, вторым входом подклю ченного к выходу первого элемента

ИЛИ и через элемент задержки — к третьему выходу блока пассивного обмена, а выходом - к первому выходу блока пассивного обмена, второй вход и выход пятого элемента И соединены соответственно с первыми входом и выходом блока пассивного обмена, входы третьего элемента ИЛИ подключены соответственно к входувыходу и первому входу блока пассивного обмена, а выход — к третьему входу четвертого элемента И и через элемент HE - к третьему входу третьего элемента И,. первый, второй входы и выход шестого элемента И подключены соответственно к выходу дешифратора, второй группе входов блока пассивного обмена и входу-выходу бло ка, второй вход первого элемента

ИЛИ соединен с выходом пятого элемента .И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 605208, кл. G 06 F 3/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 648974, кл. С 06 F 3/04, 1977 (прототип).

960787

Цикл ЮаИата канала Цикл Им

Си@нот адреса уиюаЬения,адре юАгтанцж

Baisod

Яаннь!е дтйт игналы адреса, упрадлению,а@еса .. кбиианции

Вимом

Duomo

Фиа 7

Составитель В. Вертлиб

Редактор О. Юрковецкая Техред.Е.Харитончик . Корректор С. Иекмар

Заказ 7282/58 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4