Устройство для сопряжения Советский патент 1983 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в мультипроцессорных вычислительных системах обработки, например в системах обработки телеметрической информации. . Известны устройства для сопряжения, содержащие блок приема информации, группа выходов которого подключена к первым входам буферных накопителей, вторые входы которых подключены к группе выходов блока формирования последовательности, гру па входов которого подключена к первым выходам блоков буферных накопителей/ вторые выходы которых подключены к первому входу блока хранения адреса и к первому входу блока хранения объема данных, выход которого подключен к первому входу блока формирования последовательности и к второму входу блока хранения адреса третий вход которого подключен к вто рому входу блока хранения объема данных и к выходу блока выдачи данных, вход которого подключен к перво му выходу блока приема информации, гтервый вход которого подключен к вьзходу блока хранения адреса данных а второй выход подключен к первому входу блока очеоедности, первый выход которого подключен к второму входу блока формирования последоватегльности, выход которого подключен к второму входу блока очередносги f i Недостатком данных устройств явля ется ограниченная область применения так как они выполняют свои функции только при одной дисциплине диспетчеризации исходных сообщений по блокам предварительной обработки, а именно при дисциплине Первый блок предварительной обработки освободился - первый загрузился. При любой другой дисциплине эти устройства принципиально неработоспособны. . . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является . устройство для сопряжения, которое позволяет восстановить порядок следования телеметрических данных и тем самым повысить производительность комплексов для обработки телеметрических данных в целом. Это устройство содержит блок приема информации, первый вход которого соединен с выходом блока хранения адреса данных а первый выход - с выходом блока вьад чи данных, выход которого соединен с первым входом блока хранения адреса данных и с первым входом блока хранения объема данных, выход которо го соединен с вторым входом блока ад реса данных и.. с входом блока формиро вания номера очереди, выходом подклю ченного к первому входу блока анализ состояний C2j. Недостатками известного устройства являются большие аппаратурные затраты и низкое быстродействие, что обусловлено сложностью и низим быстродействием ассоциативной памяти. Цель изобретения - повышение производительности устройства, его упрощение и снижение аппаратурных затрат. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сопряжения, содержащее блок приема информации, первый вход которого соединен с выходом блока хранения адреса данных, а первый выход - с входом блока выдачи данных, выход которого соединен с первым входом блока хранения адреса данных и с первым входом.блока хранения объема данных, выход которого соединен с вторым входом блока хранения адреса данных и с входом блока формирования номера очереди, выход которого соединен с первым 1зходом блока сравнения, введена группа блоков буферных накопителей и элемент ИЛИ, причем группа выходов блока приема информации соединена с первыми входами соответствующих блоков буферных накопителей группы, первые выходы которых соединены соответственно с группой входов блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока хранения объема данных, а группа выходов с вторыми входами соответствующих блоков буферных накопителей группы, вторые выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выходом соединенного с третьим входом блока хранения адреса данных и вторым входом блока хранения объема данных. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства на фиг. 2 и 3 - функциональные схемы блока анализа и управляемого формирователя импульсов; на фиг. 4 и 5 - временные диаграммы работы управляемого формирователя импульсов и блока сравнения; на фиг.6 функциональная схема блоков буферной памяти; на фиг. 7 и 8 - форматы информационного и управляющего слов. На блок-схеме {фиг. 1) представлены блоки 1 оперативной памяти, блоки 2 предварительной обработки и устройство, включающее бЛок 3 приема информации, блок 4 буферных накопителей, блок 5 сравнения, элемент ИЛИ 6, блок 7 формирования номера очереди, блок 8 хранения адреса данных, блок 9 объема данных, блок 10 вьщачи данных, информационно-командную магистраль 11, шины 12-21 для передачи информации и управлякяцих сигналов между блоками устройства. Блоки 1 оперативной памяти предназначены для хранения программ. исходных данных и массивов результа .тов предварительной обработки для передачи в вычислительную машину. Блоки 2 предварительной обработк предназначены для обработки телемет рических данных по фиксированному набегу алгоритмов i Блок 3 приема .информации предназ начен для сопряжения с магистралью 1 и аналогичен описанному в 1 . Блоки .4 буферных накопителей пре назначены для хранения управляющих слов. Число буферных накопителей соответствует числу блоков 2 предварительной обработки. БЛОК 5 предназначен для сравнени содержимого блока 7с содержи№ам выходных регистров (верхушек) бло-ков 4 буферных накопителей. Блок 5 (фиг, 2) содержит элементы 22 И пер вой группы, элементы 23 И второй группы, элементы 24 задержки группы элемент 25 ИЛИ, схему 26 сравнения и управляемый формирователь 27 импульсов. Каждый из элементов 24 задержки задерживает импульс с формирователя на заданное время Т- . Коли чество элементов 24 задержки равно К-1. Формирователь 27 содержит (фиг. 3) первый элемент 28 И, второ элемент 29 И, элемент НЕ 30, первый элемент 31 задержки, второй 32 задержки. Параметры элементов 31 и 32 задержки (соответственно т1-и rf) должны быть выбраны таким обра зом, чтобы обеспечивались следующие соотношения Ty, .K-1)Z:5() . В этом случае опрос элементов И 22 блока 5 происходит .согласно временной диаграмме фиг. 5.Формирователь 27 импульсов работает только при подаче на его вход по шине 17 разрааающего потенциала. При подаче запрещающего потенциала формирова г тель не работает - формирование импульсов не происходит. Сравнение содержимого блока 7 а содержимым выходных регистров, блоков 4 буферных накопителей осуществляется путем последовательного подключения выходных регистров накопителей чёрез шины 13, соответствующие элементы И 22 и элемент ИЛИ 25 к второму входу схемы 26 сравнения. При .совпадении кодов схема 26 вырабаты вает сигнал, опрашивающий элемен: ы И 23. ; Блок 7 формирования номера очеред представляет собой счетчик. Каждый блок 4 содержит (фиг. 6) регистры 33, входной и выходной регистры 34 и 35, триггеры 36, элемен ты ИЛИ 37 элементы И 38 и 39 и эле менты НЕ 40. Каждый блок 4 закрепл за своим блоком 2 и хранит .управляю щие слова, поступающие только от св его блока. Блок 4 имеет три управля щих входа - шину 12 записИ, шину 15 считывания ишйну 41 тактовых-импульсов. Если накопитель пуст, а по шине 12 поступает слово, то при подаче сигнала записи и тактовых импульсов это слово помещается на регистр 35 (на верхушку буфера) . Если на вход накопителя затем поступает второе слово, то оно продвигается по направлению к верхушке буфера и занимает рагллЛ верхний свободный регистр 35. Такой буферный накопитель уместно назвать буферным накопителем пу:зырькового типа, поскольку записываемые в негр слова как бы сами всплывают наверх. При подаче сигнала считывания и тактовых импульсов из блока 4 считывается слово, находящееся на регистре 35 (на верхушке буфера), а все остальные слова продвигаются вверх, как бы всплывают,ч что дает возможность проведения записи и считывания слов одновременно, причем независимыми асинхронными блоками. Устройство работает следующим образом. : . Перед началом работы все блоки устройства приводятся в исходное состояние. Блоки 4 очищаются. В блоке 7 фиксируется число, равное начальному номеру, с которого блок диспетчеризации нумерует последовательность поступающих измерений. Блок 9 принимает начальное состояние, при котором на его выходе (шине 17) имеет место потенциал, который является запрещающим для блока 8 и разрешающим для блока 5. Разрешающий потенциал обеспечивает функционирование формирователя 27. Поскольку с выходов блоков 4 через шины 13 поступают нулевые слова, схема сравнения 26 не срабатывает, так как на ее другой вход поступает значение начального номера с блока 7 форми-роваИия ,номера очереди. Поток телеметрической информации, представлякнций собой совокупность упорядоченных измерений каналов,поступаетв блок дитапетчеризации (не показан) и распределяется им по блокам 2 в соответствии с дисциплиной диспетчеризации (дисциплина может быть любой) . .Блок диспетчеризации последовательно нумерует поступающие информационные слова: измерения и посылки в виде формата (фиг. 7) выдаются им в блоки 2. Нумерация измерений производится с целью обеспечения условий для восстановления иоз одной последовательности в устройстве. Блоки 2 обрабатывают каждое измерение по заданному алгоритму. Результат обработки каждого измерения запоминается в определе-нных буферных зонах блоков 1. После заполне- , НИН буферной зоны.блок 2 формирует управляющее слово (фиг. 8), характеризующее массив результатов обработки (адрес массива и объем масси ;и выставляет запрос на обслуживание по информационно-командной магистр ля 11, При этом порядок следования заявок на обслуживание после предв рительной .обработки каждого измере ния представляет собой случайную величину, зависящую от конкретного алгоритма. Блок 3 приема информации осущест вляет поис заявок на обслуживание в магистрали 11, Поскольку согласно принкцпам работы магистрали 11 при осуществлении связи блок 3 выступающий в роли блока-приемника, знает адрес блока 2, выступающего в роли блока-передатчика, и идентифи цирует передаваемое управляющее слово, записывая его по шинам 12 в соотзетствующий блок 4. При записи управляющих слов в блоки 4 последовательность слов в каждом кз них адекватна последователькости обработки измерений в соответствующем блоке 2. В соответствии с временной диаграммой работы блока 5 (фиг, 5) со держимое регистров 35 поочередно через .кы 13, элементы И 22 и элеf/5eHT ИЛИ 25 подается на схему, 26 сравнения. Устройство начинает работу (восстановление исходной последовательности) с того момента, когда на, выходном регистре 35 (верхушке) одног из блоков 4 появляется управляющее слово, содержащее начальный адрес. При опросе этого блока 4 в блок 5 на выходе схемы 26 сравнения появля ется сигнал, свидетельствующий о равенстве содержимого регистра 35 опрашиваемого блока 4 с содержидадм блока 7 формирования номера очереди Сигнал с выхода 26 ср авнения через соответствующий элемент И 23 поступает по шине 15 именно на этот блок 4 и является для него сигналом считывания. В результате действия этого сигнала содержиглэе выходного регистра 35 по шинам 14 поступает на соответствующий вход элемента или б и далее по шинам 18 ка блоки 8 и 9, причем в блок 8 выдается адрес данных, а на блок 9 - их объем. Одновременно осуществляется продвижение информации в блок 4f на его выходног- регистре 35 появляется новое управляющее слово, а на выходе 26 сравнения сигнал равенства исчезает. Следу5ощее появление сигнала равенства возможно толь ко при.изменении содержимого блока формирования номера очереди. Это изменение происходит только после обслуживания управляющего сшо ва, считанного из блока 4, При фиксации блоком 9 значения объема данных , потенциал на шине 17 меняется становится запрещающим для блока 5 (в результате чего прекращается функционйрование формирователя 27) и разрешающим для блока 8. Для блока 7 . формирования номера очереди такое иГзменение потенциала несущественно. Блок 8, имея адрес данных и раз- решающий потенциал, от блока 9 пересылает значение адреса данных по шинам 20 в блок 3 приема информ91ции, который организует обращение за информацией по данному адресу в блоки 1 оперативной памяти-. Данные, считанные из блока 1, по магистрали 11 подаются в блок 3, из которого по шинам 21 направляются в блок 10 выдачи данных. Блок 10 передает данные в требуемом формате по выходной магистрали в ЭВМ, По окончании перэдачи данных в ЭВМ вырабатывается сигнал, который по шице 19 поступает в блоки 8 и 9. Если массив данных передан не полностью, то адрес данных -увеличивается, а код их объема уменьшается на единицу. Модифицированный адрес пересылается в блок 3, который организует считывание очередного слова из блоков 1 и передачу его в блок 10. Считывание данных из блоков 1 и выдача их в ЭВМ продолжается до тек пор, пока заданный массив информации не будет исчерпан. Момент окончания выдачи данных по текущему управляющему слову фиксируется изменением потенциала на шине 17. Потенциал становится запрещающим для блока 8 и разрешающим для блока 5 (в результате чего начинает функционировать формирователь 27), Для блока 7 происшедшее изменение потенциала существенно значение номера очереди увеличивается на единицу и блок 7 готов к восстановлению очередного сообщения последовательности . В блоке 5 осуществляется операция сравнения следующего номера сообщения в управляющем слове и т.д. Во время выдачи данных в ЭВМ блок 3 осуществляет прием управляющих слов от блоков 2 и запись их в блоки 4 буферных накопителей. Таким образом, устройство обеспечивает более высокую производительность за счет сощзащения времени поиска управляющих слов в блоках буферных накопителей и исключения времени Н поиск свободной ячейки в буфере. Кроме того, устройство позволяет восстанавливать посяедователБНОсть сообщений при разных дисциплинах диспетчеризации и имеет при этом более простые по реализации блоКи буферных накопителей.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ, содержащее блок приема информации, первый вход которого соединен с выходом блока хранения адреса данных, а первый выход - с входом блока выдачи данных, выход которого соеди.нен с первым входом блока хранения адреса данных, и с первым входом блока хранения объема данных, выход которо.го соединен с вторым входом блока хранения адреса данных и с входом блока формирования номера очереди, выход которого соединен с первым входомблока сравнения, от л и чающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства, в него введена- группа блоков буферных накопителей и элемент ИЛИ, причем группа выходов блока приема информации соединена с первыми входами соответствующих блоков буферных накопителей группы, первые выходы которых соединены соответственно с группой входов блока хранения объема данных, a группа выходов - с. вторыми заходами соответствующих блоков буферных накопителей группы, вторые выходш которых соединены с соответствующими вхо(Л дами элемента ИЛИ, выходом соединенного с третьим входом блока храс: нения : адреса данных и вторым входом блока хранения объема данных. о N: N0 4: СА:

i

Ш

СИ

tJ

т.

7 Фиг.З

Выход нгз

Опрос пврЬш Н22,И23

.

Опрос вторых

игг,Н2з

1

Опрос третьи) И22,И23

Опрос Н-Х

игг.игз

фиг4

Г

N

Фиг. 7

Измерение