Устройство для сопряжения электронных вычислительных машин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКЮМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюэ - Сееетскнк

Соцналнстнческнк

Реснублнк

<н962905 (61)Дополнительное к аат. сеид-ву (22) Заявлено 3L1230 (21) 3266486/18-24 (И}М. Кд.з

G 06 F 3/04 с присоединением заявки Йо

Государственный номнтет

СССР оо делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано ЗОЯ932. Бюллетень Йо36

Дата опубликования описания 30Я982 . (53) УДК 681.325 (088. 8) Э.П. Клочкова, A.Ï. Никитин, Е.A. Сивак, Е,Г.- Сизоненко.... и. П.И. Чалый (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ

ВЬИИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения электронно-вычислительных машин (ЭВМ) с интерфейсом Общая шина (ОШ), в информационно-измерительных и автоматизированных системах управления °

Известно устройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с внешними устройствами, содержащее блоки обмена, приемо-передающий узел, дешифратор (1).

Недостатком укаэанного устройст« ва является низкая пропускная способность вследствие значительных . затрат машинного времени для передати массивов информацйи между ЭВМ внешними устройствами, поскольку

8N участвует во всем цикле передаis, преобразования из параллельного в последовательный код каждого слова информации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для сопряжения периферийной системы с электронной вычислительной машиной, содержащее дешифратор, регистр управления, блок выполнения прерывания, блок обмена, коммутатор, переключатель, блоки усиления, первый из которых соединен с общей шиной ЭВМ, первый, второй, третий и четвертый выходы первого блока усиления соединены соот- ветственно с первыми входами. дешифратора, коммутатора, регистра управления и блока, выполнения прерывания, первый, второй и третий входы пер1О вого блока усиления соединены соответственно с первыми выходами дешифратора, регистра управления и блока выполнения прерывания, второй и третий входы дешифратора соединены соответственно с первьми выходами коммутатора и блока обмена, второйи третий выходы дешифратора соединены соответственно с первым входсм блока обмена, с вторыми входом регистра управления, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторивен входами блока обмена и блока выполнения прерывания, второй выход блока обмена соединен с третьим входом регистра

25 управления, четвертый выход дешнфратора соединен с третьим входом блока обмена.(2), недостаток известного устрой30 ства - низкая пропускная способность

962905

Цель изобретения — повышение пропускной. способности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее дешифратор, регистр управления,. блок выполнения прерывания, блок обмена, коммутатор, блок усиления, соединенный с входом-выходом устройства, первый, второй, третий и четвертый., выходы блока усиления соединены соответственно с первыми 10 входами дешифратора, коммутатора регистра управления.и блока выполнения прерывания, первый, второй и третий входы блока усиления соединены соответственно с первыми выхо- 5 дами дешифратора, регистра управления и блока выполнения прерывания, второй и третий входы дешифратора. соединены соответственно с выходом коммутатора и первым выходом блока обмена, второй и третий выходы дешифратора соединены соответственно с первым входом блока обмена и с. вторым входом регистра управления,. второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторыми .входами блока обмена и блока выполнения прерывания, второй выход блока обмена соединен с третьим входом регистра управления, введены группа блоков буферной памяти, группа регистров управления приемом-передачей, группа блоков приема-передачи и группа формирователей сигналов, причем выход коммутатора соединен с третьим входом блока обмена, тре- 35 тий выход блока усиления соединен с первыми входами блоков буферной памяти группы и первыми входами регистров управления приемом-передачей группы, второй вход блока усиле- 4() ния соединен с первыми выходами блоков буферной памяти группы и первыми выходами регистров управления приемом-передачей группы, второй и тре, тий выходы i-ro блока буферной па- 45 мяти группы (i .= 1,n) соединейы соответственно с четвертым входом регистра управления и с первым вхо дом i-ro блока приема-передачи группы, второй и третий выходы i-ro регистра управления приемом-передачей группы соединены соответственно с i-M входом группы входов блока выполнения прерывания и,с вторым входом i-ro блока буферной памяти группы, а второй и третий входы— соответственно с третьим выходом блока обмена и с первым выходом i-го . блока приема-передачи группы, второй,,третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с третьим 6() и четвертым входами i-ro блока буферной памяти группы и с первым входом i-го формирователя сигналов группы, второй вход, первый и второй выходы которого соединены соответст- 65 венно с i-ми входом и выходом линейной группы входов и выходов устрой1 ства и. с вторым входом i-го блока приема-передачи группы, четвертый выход дешифратора соединен с третьим входом блока выполнения прерывания.

На Фиг.1 представлена блок-схема устройства; на Фиг.2 — функциональная схема блока выполнения прерывания на фиг.3 - то же, блок . обмена на фиг.4 — пример системы, использующей предлагаемое устройство.

Устройство содержит дешифратор 1, регистр 2. управления, предназначенный для хранения сигналов разрешения прерывания кода операции, результатов операции, блок 3 выполнения прерывания, осуществляющий выдачу запросов на прерывание программы ЭВМ, операции захвата ОШ и передачу в

ЭВМ вектора прерывания, блок 4 обмена, управляющий операциями обмена информацией с ЭВМ, коммутатор 5, осуществляющий коммутацию группы разрядов адресов ОШ с группой разрядов адресов регистров устройства, блок 6 усиления, связывающий устройство с ОШ ЭВМ, блоки 7 -7д буферной памяти группы, реализующие функции хранения, приема и выдачи массивов информации, регистры 8„ -8„ управления приемом-передачей группы, осуществляющее функции счета информационных слов и хранения управляющих слов записи и чтения в/из соответствующих блоков буферной памяти, блоки 9 -9п приема-передачи группы, преобразующие параллельный код в последовательный и наоборот, формирователи 10 -10„ сигналов группы, связывающие соответотвующие блоки приема-передачи с линейными входом и выходом 11 -11„ устройства, по которым через кайалы связи осуществ— ляется связь с аналогичным устройством сопряжения:в многомашинной распределенной системе, вход-выход

12 устройства, соединяемый с Общей шиной ЭВМ.

Блок 3 выполнения прерывания (фиг.2) содержит регистр 13 маски, шифратор 14 адреса, формирователь

15 сигнала прерывания, регистр 16. запросов,.элемент И 17, входы 18-20 и группы входов 21 и выход 22 блока.

Блок 4 обмена (фиг.3) содержит дешифратор 23 адреса, формирователь

24 сигналов, дешифратор 25, элемент ИЛИ 26, триггер 27, генератор

28 счетчик 29, элементы И 30-33, входы 34-36 и выходы 37-39 блока.

На фиг.4 обозначены первая ЭВМ 40, вторая ЭВМ 41 и устройства 42 и 43 для сопряжения, каналы 44 и 45 связи.

Предлагаемое устройство осуществляет обмен данными между блоком бу962905 ферной памяти и оперативной памятью

ЭВМ под управлением программы с использованием режима прерываний, преобразование информации, хранящейся в блоках буферной памяти, из параллельного кода в последовательный и выдачу ее в канал связи, прием информации в последовательном коде иэ канала связи и занесение информации в виде параллельного кода в блоки буферной памяти.

Устройство работает следующим образом.

В соответствии с программой ЭВМ

40 определяет момент .времени, когда необходимо передать информацию в 15

3ВМ 41. Операция передачи информации состоит иэ двух этапов: загрузка блока 7 информацией из оперативной памяти ЭВМ 40.и.преобразование и передача информации в канал 44 связи, Первый этай осуществляется под управлением ЭВМ 40 в программном режиме по опросу готовности устройства 42, Второй этап происходит беэ участия ЭВМ 40,. Здесь осуществляется передача информации из блока 7 в соответствующий блок 9 приема-передачи, преобразование ее и выдача в канал связи..

Первый этап начинается с операции опроса готовности требуемого канала связи к передаче информации.

На входе-выходе 12 выставляются: код записи, адрес регистра 2 управления, код, соответствующий сигналу разрешения прерывания, операции чтения и регистров 81-8„, и после фиксированной задержки — синхросигнал. 40

Обработка запросов на прерывание основной программы 3ВМ осуществляется следующим образом.

Пусть устройство 42, приняв массив информации от устройства 43, через канал 45 связи выставило запрос на обслуживание на ОШ 12 ЭВМ 40.

При этом запрос из регистра 8 поступает в блок 3 выполнения прерывания. Сюда также поступают запросы и от других регистров 81-8„. хранящийся в регистре 2 сигнал Разрешение прерывания поступает в блок

3. Совокупность сигнала Разрешение прерывания и хотя бы одного из запросов на обслуживание запускает блок 3 выполнения прерывани

Поступивший из блока 6 через коммутатор 5 в дешифратор 1 адрес ана.лизируется, и в регистр 2 управления посылается сигнал пРиема инфор- ф3 мации из блока 1. Синхросигнал, поступивший из ЭВМ 40, проходит в блок 4 устройства 42, где после приема данных вырабатывается ответный синхросигнал и посылается с

ЭВМ 40. По приходу ответногс синхрО» сигнала ЭВМ 40 снимает свой сигнал синхронизации, а затем данные с адресных, информационных и управляю. цих шин входа-выхода 12. В резуль тате этой операции в регистре 2 хранится код операции чтения и сигнал разрешения прерывания. Следующей командой из ЭВМ 40 иниции.руется чтение содержимого, например, регистра 8, который идентифици- 6© руется адресом на ОШ и отвечает за связь с ЭВМ 41. При этом адрес регистра 81 поступает через блок 6, коммутатор 5 в блок 4, который организует операцию чтения из регист-. 6$ ра 81. Содержимое регистра 8„поступает через блок 6 усиления в ЭВМ

40. ЭВМ 40 анализирует состояние

ОПрашиваемого регистра 8„, и если информация в нем свидетельствует о готовности к приему информации, то организует вывод массива данных в соответствующий блок 7„ . При этом

ЭВМ 40 осуществляет посылку управляющего слова в регистр 81 которое определяет количество слов массива информации, снимает сигнал готовности в блоке 9„. Отсутствие сигнала готовности в блоке 9„ запрещает прием информации из ЭВМ 41 в блок .7„ устройства 42, расположенный на другом конце канала 44 связи. Как толь ко весь массив информации будет занесен в блок 7 устройства. 42, вырабатывается синхроимпульс, сопровождающий первое слово информации в блок 9 приема-передачи. На этом работа ЭВМ 40 с устройством 42 заканчивается.

Начинается второй этап передачи информации в канал 44 связи. На этом этапе блоки 7„ и 9„ организуют передачу массива информации,преобра- зование параллельного кода в последовательный в блоке 9„ приема-передачи и выдачу информации в последовательном коде через формирователь 10 в канал 44 связи.На время передачи массива информации из блока 71 в блок 91 в последнем вырабатывается сигнал отсутствия готовности к приему информации из ЭВМ 40, который регистрируется в регистре 81.

Информация в последовательном коде, поступившая в канал 44 связи, воспринимается устройством 43, где преобразованная в параллельный,код, запоминается в соответствующем блоке 7л . После приема всего массива информации устройство 43 выдает запрос на обслуживание со стороны

ЭВМ 41 После передаЧи всего массива информации блок 91 снимает сигнал отсутствия готовности в регистре 8 .

962905, который, обмениваясь управляющими сигналами с ЭВМ 40, через блок 6 выполняет операцию захвата Ottl 12 и прерывание текущей программы ЭВМ 40.

ЭВМ 40 переходит. на подпрограмму обслуживания устройства 42. Подпрограмма обслуживания организует кольцевое обслуживание всех сигналов запроса от регистров 8„-8>..

Аналогичньм образом осуществляется работа устройства сопряжения для связи других ЭВМ в многомашинной системе.

Блок выполнения прерывания (Фиг;2) работает следующим образом. На вход

2l поступают запросы из регистров

8 управления приемом-передачей (фиг.l), которые при наличии сигнала разрешения прерывания на входе 20 записываются в регистр 16 запросов.

В регистре 13 маски-хранится записанная из ЭВМ информация о том, какие запросы разрешены. Элемент Й 17 выделяет незамаскированные запросы, а шифратор 4 выделяет из незамаскированных запросов самый приоритетный и формирует адрес вектора прерывания. Формирователь 5 выдает запрос прерывания на выход 22. При получении разрешения прерывания на вход 18 Формирователь 5 выдает сигнал подтверждения выбора, организует захват общей шины (ОШ), выдает сигнал прерывания на выход

29 и сигнал разрешения выдачи адреса вектора прерывания на шифратор 4, который выдает на выход 22 адреса вектора прерывания.

Блок обмена (фиг.3) работает следующим образом. На вход 34 приходит сигнал обращения к блоку обмена и сигнал записи (чтения) информации, а на вход 36 - сигнал синхрониза-. ции эадатчика и адрес регистра 8 управления приемом-передачей. Сигналы обращения к блоку обмена и синхронизации, собранные элементом И 30,. устанавливают триггер 27, который . Формирует сигнал синхронизации исполнителя на,выходе 37, а также за,пускает генератор 28, с помощью которого счетчик 22, дешифратор 25 и формирователь 27 сигналов формируют цикл обмена информацией между ЭВМ и блоками 7 буферной памяти (фиг.l) .

При этом на выходе 39 с помощью дешифратора 23 адреса регистров управления приемом-передачей и элемента И 31 формируется сигнал выбора регистра 8 и с помощью элемента И 32 — команда записи (чтения) информации в регистры 8 управления приемом-передачей. Элемент ИЛИ б позволяет, кроме того, организовать цикл Сброс по сигналу на входе

35. В конце этого цикла на выходе

38 с помощью элемента И 33 формируется сигнал сброса триггера в регистре 2 управления (фиг.l), который инициировал цикл Сброс .

Таким образом, устройство обеспечивает одновременный обмен между

5 блоками буферной памяти и каналами связи беэ участия ЭВМ, что позволяет повысить пропускную способность устройства и сократить затраты машинного времени на обмен.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения электронных вычислительных машин, содержащее дешифратор, регистр управления, блок выполнения прерывания, блок обмена, коммутатор, блок усиления, соединенный с входом-выходом устройства, первый, второй, третий и четвертый выходы блока усиления соединены соответственно с первыми вхо-. дами дешифратора, коммутатора, регистра управления и блока выполнения прерывания, первый, второй и третий входы блока усиления соединены соответственно с первыми выходами дешифратора, регистра управления и блока выполнения прерывания, второй и третий входы дешифратора соединены соответственно с выходом коммутатора и первым выходом блока обмена, второй и третий выходы дешифратора соединены соответственно с первым входом блока обмена и с

5 вторым входом регистра управления, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторыми входами блока обмена и блока выполнения прерывания, второй выход

40 блока обмена соединен с третьим входом регистра управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства, в него введены Группа блоков буферной памяти,,группа регистров управления приемом-передачей, группа блоков приема-передачи и группа формирователей сигналов, причем выход коммутатора соединен

5О с третьим входом блока обмена, третий выход блока усиления соединен с первыми входами блоков буферной памяти группы и первыми входами регистров управления приемам-передачей группы, второй вход блока усиления соединен с первыми выходами блоков буферной памяти группы и первыми выходами регистров управления приемом-передачей группы, второй и третий выходы 1 -ro блока буферной

6О памяти группы (1=1,п) соединены соответственно с четвертью входом регистра управления и с первьм входом i -го блока приема-передачи группы, второй и третий выходы

65 -rо perистpa управления приемом-пе962905

10 редачей группы соединены соответст- венно с -м входом группы входов блока выполнения прерывания и с вторым:входом i --ro блока буферной памяти группы, а второй и третий входы " ñîîòâåòñòâåÿíî с третьим выходом блока обмена и с первым выходом -го блока приема-передачи группы, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами -го блока буферной памяти группы и с первым входом i-го формирователя сигналов группы, второй вход, пер-, вый и второй выходы которого соедииены соответственно с i --ми входом и выходом линейной группы входов и выходов устройства и с вторьм входом 3 -ro блока приема-передачи группы, четвертый выход дешифратора соединен с третьим входом блока выполнения прерывания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Авторское свидетельство СССР

9 703800, кл. G 06 F 3/04, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 554534, кл. G 06 F 3/04, 1975 (прототип).

962905

I в

Заказ 7521/67

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ ГосударственнОго комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель В. Вертлиб

Редактор С. Крупенина Техред М.Коштура Корректор А. Гриценко