Устройство для сопряжения электронно-вычислительной машины с накопителями на магнитных носителях Советский патент 1985 года по МПК G06F13/00 

с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход первого элемента И соединен с третьим входом четвертого элемента. И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и входом вычитания счетчика обращений, группа выходов которого соединена с группой адресных входов блока хранения команд и с группой входов седьмого элемента И,

156082

выход которого соединен с нулевым установочным входом первого триггера, едингтчный установочный вход которого соединен со счетным входом счетчика обращений, входом записи блока хранения команд и с выходом узла запретов, второй вход которого соединен с входом чтения блока хра. нения команд и с выходом первого элемента И.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С НАКОПИТЕЛЯМИ НА МАГНИТНЫХ НОСИТЕЛЯХ, содержащее блок задания режима, блок управления, блок прерываний, состоящий из двух триггеров, трех элементов И, двух элементов ИЛИ, группу элементов И, причем труппа информационных выходов блока задания режима соединена с первыми входами элементов И группы, выходы которых соединены с первой группой входов блока управления, вход обращения которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ блока прерывания, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И блока прерываний, первый вход которого соединен с единичным выходом первого триггера блока прерьюаний, нулевой выход которо-го соединен с первьм входом второго элемента И, выход которого соединен с первьм входом второго элемента МЛН блока прерываний, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и с выходом второго триггера, отличающе еся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет исключения сбойных ситуаций в режиме совместной работы оператора и электронно-вычислительной машины, введены счетчик обращений, блок хранения команд, а в блок прерываний - третий триггер четыре элемента И, узел запрета, при чем группа информационных входов блока хранения команд образует одноименный вход устройства, первый вход узла запрета является входом обращения устройства, группа выходов блока хранения команд соединена с второй группой входов блока управления, выход конца работы которого соединен с первьми входами четвертого и пятого элементов И, выход пятого элемента И соединен с нулевым установочным входом третьего триггера, единичный выход .которого соединен с вторыми входами элементов И группь:, пятого элемента И, первого элемента ИЛИ и с нулевым установочным входом второго триггера, единичный установочньй вход которого соединен с выходом шестого элемента И, первый вход которого соединен с выходом обращения блока задания реж1ма, второй вход шестого элемента II .оединен с вторыми входами первого и четвертого элементов И м с нулепмм выходом третьего триггера, едяиичяьп устаиовочньп вход которого соединен

. . ; , 1 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть, в частности, использовано в устройствах управления работой накопителями на магнитных носителях. Известны устройства для сопряжения ЭВМ с внешними накопителями на Магнитных лентах СО и дисках C2j, содержащие соответственно блоки управления, приема, задания режимов и блоки управления микрокоманд,ар1 метико-логический, сопряжения,пульт инженерный, пульт системы питания. к недостаткам указанных устройств относится отсутствие возможности в промежутках между обращениями ЭШ задавать при необходимости автогномн й режий для работы оператору с одним из свободных внеаших накопителей при работе ЭВМ. В этом режиме возникают помехи из-за асинхронной работы ЭВМ и оператора, что снижает надежность как устройства управления так и ЭВМ и их совместной работы. Наиболее близким к предлагаемому сто технической сущности является устройство для сопряжения вычислительной машины с внешними накопител ми, содержащее блоки задания режимов, управления и прерьтания, первую и вторую группы элементов И, которы при соответствующей организации свя зей между собой обеспечивают возмож ность реализации совмещенного режим работы ЭВМ и оператора СЗ 1. Известное устройство не обеспечив 1ет устранения вероятности появления сбойных ситуаций в звене Опе ратор-устройство сопряжения-иакопитедь при обращении ЭВМ к устройств момент обработки командыОператора, то снижает надежность и достоверость обработки информации устройтвам сопряжения. Цель изобретения - повьппение наежности работы устройства за счет сключения вероятности возникновеия сбойных ситуаций в режиме овместной работы оператора и ЭВМ. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сопряжения электро нно-вычислительной машины с накопителями на магнитных носителях, содержащее блок задания режима, блок упразления, блок прерываний, состоящий из двух триггеров, трех элементов И, двух элементов ИЛИ, и группу элементов И, причем группа информационных выходов блока задания режима .соединена с первыми входами 3JieMeHTOB И группы, выходы которых соединены с первой группой входоз блэка управления, вход обращения которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ блока прерываний, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И блока прерываний, первый вход которого соединен с единичным выходом первого триггера блока прерываний, нулевой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ блока прерываний, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и с выходом второго триггера, введены счетчик обращений, блок хранения команд, а в блок прерываний - трети триггер, четыре элемента И, узел за рета, причем группа информационных входов блока хранения команд образует одноименный вход устройства, первый вход узла запрета является. ВХОДСЯ4 обращения устройства, группа выходов блока хранения команд соеди нена с второй группой входов блока управления выход конца работы которого соединен с первыми входами четвертого и пятого, эле ментов И, выход пятого элемента И соединен с нулевьм установочньм входом третьего триггера, едикичиь выход которого соединен с втрры ми входами элементов И группы, пятого элемента И, первого элемента ИЛИ и с нулевым установочным входом второго триггера, единичный установочный вход которого соединен с выходом шестого элемента И, первый вход которого соединен с выходом обращения блока задания режима, второй вход шестого элемента И соединен с вторыми входами первого и четвертого элементов И и с нулевым выходом третьего триггера, единичный установочный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛ первый вход первого элемента И соединен с третьим входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и входом вычитания счетчика обращений, группа выходов которого соединена с группой адресных входов блока хранения команд и с группой входов седьмого элемента И, выход которого соединен с нулевым установочным входом первого триггера,единичный установочный вход которого соединен со счетным входом счетчика о&ращений, входом записи блока хранения команд и с выходом узла запре тов, второй вход которого соединен с входсм чтения блока хранения команд и с выходом первого элемента И . I На фиг.1 представлена функционал ная схема устройства; на фиг.2 блок-схема блока управления; на фиг.З - блок-схема регистра команд-, на фиг.4 - функциональная схе ма элемента памяти; на фиг.З - схема узла запрета. Устройство содержит (фиг.1) блок 1 задания р(вжима, элементы И 2 группы, блок 3 управления, первый элемент ИЛИ 4, второй триггер 5, первый триггер 6, второй элемент И 7, третий элемент И 8, первый элемент И 9, второй элемент ИЛИ 10, счетчик 11 обращений, блок 12 хранения команд, шестой элемент И 13, седьмой элемент И 14,. четвертый элемент И 15, пятый элемент И 16, третий триггер 17, узел 18 запрета, вход 19 обращения устройства, информационный вход 20 устройства. Блок 3 управления содержит (фиг.2) элементы ИЛИ 21 группы, регистр 22, дешифратор 23, формирователь 24 сигналов управления накопителями, элемент 25 задержки,, элемент ИЛИ 26. Блок 12 хранения команд содержит (фиг.З) элементы НЕ 27 и 28, дешифратор 29, элемент И 30 и 31, накопитель 32, элемент 33 памяти групп, элементы ИЛИ 34 группы. Элемент 33 памяти содержит (фиг.4) элемент НЕ 35, элементы И 36 и 37, триггер 38, элемент И 39. Узел 18 .запрета содержит (фиг.5) элемент НЕ 40, элемент И 41. Устройство работает следующим образом. При включении устройства все элементы памяти устанавливаются в исходное состояние, в счетчике 11 обращений на всех разрядных выходах устанавливаются единичные уровни. В исходном состоянии третий триггер 17 разрешает прохождение сигнала обращения оператора с входа блока 1 задания режимов через шестой элемент И 13. Этот сигнал, пройдя элемент И 13, переклочает второй триггер 5. В исходном состоянии первый триггер 6 установлен с выходов счетчй- , ка 11 обращений ЭВМ через седьмой элемент И 14 таким образом, что он разрешает прохояадение обращения оператора с выхода второго триггера 5 через элементы И 7 и ИЛИ 10 на единичный установочный вход третьего триггера 17. С единичного выхода установленного триггера 17 обращение оператора поступает через первый элемент ИЛИ 4 на вход обращения блока 3 управления. Одновременно этот сигнал сбрасывает

5

второй триггер 5 и поступает на вторые входы группы элементов И 2, разрешая тем самым прохождение команды оператора с выхода блока 1 задания режимов на первую группу входов блока 3 управления. Последний начинает выполнять команду оператора. С кулевого выхода триггера 17 снимается сигнал, запирающий шестой элемент И 13 и предотвращающий тем самым повторную установку триггера 5 тем же обращением оператора .

Если в момент выполнения блоком 3 управления команды поступает запрос от ЭВМ, то он проходит через узел 18 запрета, так как первый элемент И 9 закрыт сигналом с нулевого выхода триггера 17 и на его выходе нет сигнала, загфещающего прохождения обращения от ЭВМ через узел 18 запрета. С выхода узла 18 запрета сигнал обращения поступает на счетчик t1 обращений, увеличивая его содержание на единицу, и на единичный установочный вход первого триггера 6, Одновременно этот сигнал служит разрешением для записи в блок 12 соответствующей данному обращен.по команды ЭВМ. Запись команды осуществляется по адресу, определяемому текущим значением кода на выходах счетчика И обращений. Аналогичным образец обрабатываются обращения ЭВМ до тех пор, пока блок 3 управления не вьшолнйт команду оператора.

После завершения выполнения команды оператора блок 3 управления вырабатывает сигнал Конец работы, который проходит через открытый разрешением с единичного выхода триггера 17 пятый элемент И 16 и сбрасьгаает триггер 17. На элемент И 9 поступает теперь с нулевого выхода триггера разрешение на прохождение обр ще8ия ЭШ через элементы И 9 и ШШ 4 на вход обращения блока:3 управления. Одновременно этот сигнал запрещает прохождение обращения ЭВМ через узел 18 запрета и разрешает вьщачу из блока 12 в блок 3 управления ЭВМ, хранимой в регистре команд по адресу, соответствующему текущему коду на выходе счетчика 11 обращений. Очевидно,, что на вход блока 3 управления первой подается команда ЭВМ,

56082

которая была последней записана в блоке 12. Таким образсж, блок 3 управления начинает выполнять команду ЭВМ.

5 Если в этот момент с выхода блока 1 задания режимов поступает обращение оператора, то оно проходит через открытый разрешением с нулевого выхода триггера 17 шестой зле16 мент И 13 и устанавливает второй триггер 5.После окончания выполнения команды ЭВМ блок 3 управления вырабатывает сигнал Конец работы, который проходит через открытый

15 по второму и третьему входу разрешениями соответственно с нулевого выхода триггера 17 и единичного выхода триггера 6 четвертый элемент И 15, через открытый разрешением с выхода триггера 5 третий элемент И 8, через элемент ИЛИ 10 и устанавливает триггер 17. Одновременно этот сигнал, проходя на вход вычитания счетчика 11 обращений, уменьшает его содержимое и соответственно код на его выходе на единицу. С единичного вы хода установленного триггера 17 обращение оператора поступает через элемент ИЛИ 4 на вход блока 3 управления и одновременно поступает на вторые входы группы элементов И 2, что позволяет команде оператора пройти с выхода блока 1 задания режимов через группу элементов И 2

J на первую группу входов блока 3 управления. Таким образом, блок 3 управления начинает выполнение команды оператора.

Если во время выполнения блоком

3 управления команды ЭВМ из блока 1 задания режимов не поступает обращение оператора, то триггер 5 остается в сброшенном состоянии.-Сигнал Конец работы, выработаниьй блоком 3 управления после выполнения им команды ЭВМ, проходит через открытый по второму и третьему входам разрешениями соответственно с нулевого выхода триггера 17 и еди яичного выхода триггера 6 элемент И 15 на вход вычитания счетчика 11 обращений и уменьшает на единицу хранимое в нем число обращений ЭВМ. Но этот сигнал не проходит через

5 закрытый запретом с выхода сброшенного триггера 5 элемент И 8, т.е. триггер 17 не устанавливается я не появляется запрет на прохождение сигнала обращения от ЭВМ к бло ку управления черезэлемент И 9. Следовательно, на блок 3 управления подаются сигнал обращения и команда ЭВМ, хранимая в блоке 12 по адресу, соответствующему текуще му коду на выходе счетчика 11 обращений. Если и в дальнейшем нет обращений оператора, блок 3 управл ния вьщолняет последовательно команды ЭШ до тех пор, пока счетчик 11 обращений не вернется в исходное состояние. Это значит, что выполнены все обращения ЭВМ. Тогда на выходе седьмого элемента И 1А появляется сигнал, который сбрасывает триггер б, тем самым снимается сигнал обращения с входа блока 3 управления, и устройство сопряжения возвращается в исходное состояние. В начале рассмотрения работы устройства предполагалось, что первым поступило обращение оператор Если на вход устройства первым поступает обращение ЭВМ, то оно про ходит через узел 18 запрета, так ка элемент И 9 закрыт сигналом с едини ного выхода триггера 6 и на его выходе есть разрешение для узла t8 запрета. Сигнал обращения ЭВМ с выхода узла 18 запрета поступает на счетный вход счетчика 11 обращений и увеличивает его содержание на еди ницу. Одновременно сигнал устанавливает триггер 6 и разрешает запись команды ЭЮ1 в блок 12. Сигнал с. единичного выхода установленного триггера 6 проходит через открытьй разрешением с нулевого выхода сбр даеиного триггера 17 элемент И 9 и через элемент ИЛИ 4 на вход блока управления. Одновременно сигнал с выхода элемента И 9 закрывает узел 18 запрета и разрешает ,ачу в блок 3 управления команды ЭШ из блока 12, хранимой по адресу, соответствующему коду на вькоде счетчика 11 обращений. Дальнейщие 1ЩКЛЫ работы устройства зна.логичны описанным. Блок 3 управления (фиг.2) предназначен для выработки сигналов управления работой накопителями на магнитных носителях по командам ЭВМ или оператора с учетом состояния накопителей. Группа элементов ИШ 21 предназначена для коммутации кодов команд 0828 оператора и ЭВМ, поступающих со( ветСтвенно на ее первые и вторыг выходы, на первые входы регистра причем первые входы группы элементов ИЛИ 21 являются первой группой входов блока 3 управления а вторые входы - второй группой входов блока 3. Регистр 22 предназначен для приема и хранения кодов команд, поступающих на его первые входы. Запись кода осуществляется при поступлении сигнала Обращение на второй вход регистра 22. Вход Обращение является управляющим входом блока 3 управления. На вход сброса регистра 22 поступает сйгнал Конец работы, устанавливающий его в исходное состояние. Выходы регистра 22 соединены с входами дешифратора 23 и первь ш входами формирователя 24 сигналов управления накопителя. Набор команд, выполняемых устройством для сопряжения, можно условно разделить на два вида. Первый вид - это команды, которые выполняются устройством для сопряжения без участия накопителей, второй команды, для вьшолнения которых требуется отработка определенных действий со стороны накопителей. Дешифратор 23 щэедназначен для дешифрации кода команд первого вида. С выхода дешифратора 23 команды заступают на вторые входы формирователя 24 и на вход элемента 25 задержки. Формирователь 24 сигналов уп- равления накопителями предназначен для преобразования кодов команд второго вида в сигналы управления накопителями с учетом состояния самого формирователя 24, внутреннее состояние которого определяется командами первого и второго вида, поступающими, соответственно, на его вторые и первые входы. Информация о состоянии накопителей поступает на третьи входы формирователя 24 по ЛИНИ.ЧМ интерфейса связи для устройства для сопряжения с накопителями. По этому же интерфейсу сигналы управления с выходов формирователя 24 поступают на накопители. При выполнении команд первого вида в качестве сигнала Конец работы используются сами эти коман9;ды, поступающие на вход элемента 23 задержки с выходов дешифратора 23. Время задержки выбрано таким образо чтобы команда поступала на второй вход элемента ИЛИ 26 лишь до того, как она будет отработана формирователем 24. При вьщолнении команд второго вида сигнал Конец работы формируется накопителем, участвующим в вьтолнении команды и поступает на первый вход ИЛИ 26 по лини интерфейса связи. Элемент ШШ 26 предназначен для коммутации сигналов Конец работы, поступающих на его первый й второй входы, на выход блока 3 управления и на вход сброса регистра 22. БЛОК управления работает следу ищм образом. Код команды оператора или ЭВМ поступает через группу элементов ИЛИ 21 на входы регистра 22 и запоминается в нем по сигналу Обращение. Если поступил код команды первого вида, то он дешифруется и с выхода дешифратора 23 команда поступает для отработки в формирователь 24 сигналов управления накопителями Эта же команда поступает через элемент 25 задержки и элемент ИШ 26 на выход блока управления в виде сигнала Конец работы и на вход сброса регистра 22, возвращая его в исходное состояние. Если задан код команды второго вида, то он поступает из регистра2 в формирователь 24, модифицируется там и передается по линиям интерфейса связи на соответствующий накопитель . Накопитель обрабатывает команду и вьщает информацию о завершении отработки по линиям интерфейса связи. Сигнал Конец работы поступает из интерфейса через элемент ИЛИ 26 на выход блока управления и на вход сброса регистра 22 Блок 12 (фиг.З) представляет собой оперативное запоминающее устройство и предназначено для записи, хранения и вьщачи команд ЭВМ Элемент НЕ 27 предназначен для блокирования по второму входу элемента И 30 при поступлении сигнала на вход Чтение блока 12. Это поз воляет снять синхросигнал Запись с выхода элемента И 30 при поступ82.10 лении сигнала на вход Чтение блока 12. Синхросигнал Запись появляется на выходе элемента И 30 при наличии сигнала на входе Чтение блока 12. Элемент НЕ 28 предназначен для блокирования по второму входу элемента И 31 при поступлении сигнала на вход Запись блока 12. Синхросигнал Чтение появляется на выходе девятого элемента И 31 при наличии сигнала на входе Чтение блока 12 и при отсутствии сигнала на входе Запись блока 12. Дешифратор 29 предназначен для выборки той адресной шины накопиТеля 32, код адреса которой поступает на адресный вход блока 12. Накопитель 32 предназначен для хранения команд ЭВМ. Он состоит из « строк элементов 33 памяти. Каждая строка содержит по м элементов 33 памяти. Каждый элемент 33 памяти рассчитан на запоминание одного разряда М-разрядной команды ЭВМ. Строка элементов 33 памяти запоминает команду ЭВМ полностью, т.е. накопитель 32 рассчитан на хранение ЧМ -разрядных команд ЭВМ. Mk-разрядных элементов ИЛИ 34 предназначены для поразрядной сборки выходов соответствующих элементов 33 памяти. Регистр команд работает следуюnpiM образом. По коду адреса на своих входах дешифратор 29 выбирает адресную шину соответствующей строки накопителя 32. При наличии на входе Запись регистра команд разрешающего сигнала и при отсутствии разрешения на входе Чтение выбирается шина Запись накопителя, и выбранная строка элементов 33 памяти накопителя 32 запоминает код команды ЭВМ, находящийся в этот момент на вхоДе регистра команд. Для осуществления чтения команды ЭВМ необходимо подать соответствуюшй код адреса на адресные входы регистра команд. При этом выбирается адресная.шина требуемой строки и подается разрешающий сиг-нал на вход Чтение регистра команд. При отсутствии разрешения на входе Запись регистра команд выбирается шина Чтение накопите

ля 32 и на выходах элементов 33

памяти выбранной строки появляется

код требуемой команды ЭВМ. Этот

код коммутируется элементами ИЛИ 34

с выходов элементов 33 памяти на

соответствующие выходы регистра

команд.

Элемент 33 памяти предназначен для запоминания одного разряда кода команды. Функциональная схема элемента 33 представлена на фиг.4.

Элемент НЕ 35 предназначен для блокировки элемента И 37 по третьему входу при записи в элемент 33 : памяти логической 1. Элемент И 36 предназначен для выработки сигнала ycrarfoBKa на вход триггера 38 nptt наличии сигналов на шинах Адрес Запись и уровня Лог.1 на пмне Вход.

Элемент И 37 предназначен для вьфаботки сигнала Сброс на соответствующий вход триггера 38 при наличии сигналов на шинах Адрес, Запись и уровня Лог.О на шине Вход.

Триггер 38 предназначен для запоминания уровня логического сигнала на шине Вход при наличии разрешения на тинах Адрес и Запись.

Элемент И 39 предназначен для ко-ммутации логического уровня с выхода триггера 38 на вход элемента 3 памяти при наличии разрешения на шинах Адрес и Чтение.

Элемент памяти работает следующим ббразом.

При наличии разрешения на шинах Адрес и Запись на выходе триггера 38 устанавливается логический уровень, соответствующий логческому уровню на шине Вход элемента 33 памяти.

При наличии разрешения на шинах Адрес и Чтение на тте Вывод элемента 33 памяти устанавливается логический уровень, соответствующий логическому уровню на выходе тр иггера 38.

Использование совмещенного режима работы оператора и ЭВМ. за счет обеспечения исключения вероятности появления сбойных ситуаций повьш1ает надежность работы устройства и достверность обработки информации в целом.

Введение элементов временной развязки обращений оператора и ЭВМ в устройство (счетчик обращений, регистр команд, триггер, четыре элемента И и один узел запрета), новых существенных связей между ними и имеющимися элементами позволяет повысить надежность устройства

Кроме устранения сбойных ситуаци при одновременных обращениях ЭВМ и оператора применение устройства обеспечивает поочередный сброс и обработку поступающих, заявок ЭВМ и оператора, повьш1ение быстродействия обработки устройством информации при работе с несколькими накопителями за счет запоминания (а не отказа) обращения ЭВМ и перехода к последующему свободному накопителю не ожидая, пока освободится первый накопитель, с которым, например, работает оператор.

Таким образом, исклйчается потребность в полезном времени ЭВМ при подготовке накопителеГг к работе, контроле работоспособности, поиске и устранении неисправностей.

Hod конанд1 1 Ыконанды оператора ММ

31

-

гв

Чтение Адрес

Запись

L -

J7

Выход

39

т

ФигЛ

Фиг. 5