Устройство для сопряжения внешних устройств с электронной вычислительной машиной Советский патент 1985 года по МПК G06F13/14 

четвертые, пятые, шестые, седьмые и восьмые группы выходов шифратора микрокоманд образуютсоответственно первый, второй, третий, четвертый и шестой входы-выходы блока, а выход и девятая группа входов образуют соответственно выход и второй вход блока, вторые входы элементов И первой и второй групп подсоединены , к соответствующей разрядной шине второй группы выходов шифратора микрокоманд .

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВНЕШНИХ УСТРОЙСТВ С ЭЛЕКТРОННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНОЙ, содержащее первый и второй блоки связи, первые входы-выходы которых являются соответственно первым и вторым входами-выходами устройства, а вторые входы-выходы подключены соответственно к первому и второму входам-выходам блока управления, третий и четвертый входы-выходы которого подключены соответственно к первым входам-выходам блока прерываний и блока приоритета, а пятый и шестой входы-выходы - соответственно к первому и второму входам-выходам блока регистров, третий вход-выход которого подключен к второму входу-выходу блока приоритета, четвертый вход-выход блока регистров и выход блока приоритета через шину данных соединены с третьими входами-выходами пер вого и второго блока связи, выход второго блока связи соединен с входом блока приоритета, выход которого подключен ко входу блока прерываний, вторым входом-выходом подключенного к четвертому входу-выходу первого блока связи, первый выход которого соединен с первыми входами блока управления и дешифратора, второй выход - со вторым входом дешифратора, выход которого соединен с вторым входом блока управления, а третий вход - с выходом переключателя, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в устройство введен шифратор базового адреса прерываиия, причем первый информационный и управляющий входы шифратора базового адреса прерьгеания соединены с«эответственно с вьпсодами переключателя и блока W управления, второй информационный вход - с первым входом-выходом блока регистров и четвертым входом дешифратора, а выход - через шину данных с третьими входами-выходами первого и второго блоков связи. 2. Устройство йо п. I, о т л и ч чающееся тем, что блок упо равления содержит генератор такто09 вых импульсов, выходом соединенно й го со счетным входом счетчика тактов выход и входы сброса И счета которого соединены соответственно с первыми группами входов и выходов шифратора микрокоманд, и две группы элементов И, причем первые входы элементов И первой группы соединены с первым входом блока и второй труппой входов шифратора микрокоманд, первые входы элементов И второй группы подключены к третйим группам входов и выходов шифратора микрокоманд и образуют пятый вход-выход блока.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обмена информацией между ЭВМ, имеющей интерфейс типа Общая шина и внешними устройствами, выходящими на интерфейс типа КАМАК.

Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат.

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления на фиг. 3-6 - функциональные схемы первого и второго блоков связи, блока прерьгоаний и блока приоритета; на фиг. 7 и 8 - блок-схемы алгоритмов работы устройства.

Устройство содержит (фиг, 1) первый блок 1 свйзи, через шины 2 которого устройство подключается к интерфейсу Общая шина ЭВМ, второй блок 3 связи, через шины 4 которого устройство соединяется с магистралью КАМАК, объединяющей внешние устройства, блок 5 управления, дешифратор 6, переключатель 7, блок 8 приоритета, блок 9 прерьгааний, блок 10 регистров включающий регистр 11 маски и регистр 12 управления, шину 13 данных, шифратор 14 базового адреса прерывания, составляющий вместе с дешифратором 6 блок 15 выбора устройства, адресную шину 16, шину 17 сопровождения адреса, шину 18 упрайляющих сигналов интерфейса Общая шина, шину 19 кода области адресации, шину 20 кода базовоговектора прерывания, шину 21 выхода дешифратора 6 для пуска блока 5 управления, шину 22 управляющих сигналов интерфейса КАМАК, шину 23 сигналов управления регистром 12 маски, шину 2 управления шифратором 14, шину 25 базового вектора прерьгоаний.

.2

шину 26 сигналов запросов прерьшания от внешних устройств, шину 27 сигналов управления блоком 8 приоритета, шину 28 кода маски, шину 29

пуска блока 9 прерываний, шину 30 кода вектора прерываний, шину 31 сигнала сопровождения вектора прерывания, шину 32 управления блоком 9 прерываний.

Блок 5 управления содержит (фиг,2)| генератор 33 тактовых импульсов, счетчик 34 тактов, шифратор 35 микрокоманд, элементы И 36, шины 37 и 38 сигналов управления счетчиком

34, шины 39 и 40 входных и выходных сигналов счетчика 34, шины 41 сигналов состояния шифратора 35.

Блок связи (фиг, 3) состоит из элемента И 42, элементов И 43 и 44

первой и второй групп и элементов НЕ 45. Блок 3 связи (фиг. 4) содержит дешифратор 46, элементы И 47 и 48 первой и второй групп и элементы НЕ 49. Блок 9 прерываний содержит

(фиг. 5) два триггера 50 и 51 и элемент И 52. Блок 8 приоритета содержит (фиг. 6) элементы И группы 53 и дешифратор 54 приоритета.

На фиг. 7 и 8 позициями 55-59

обозначены соответствующие процедуры алгоритма работы.

Блок 1 обеспечивает согласование сигналов интерфейса Общая шина ЭВМ с внутренними сигналами устройства, аналогичным обравом блок 3 обеспечивает согласование сигналов интерфейса КАМАК сопрягаемой системы с внутренними сигналами устройства.

Дешифратор 6 декодирует адрес в шине 16 и разрешает по шине 21 работу блока 5, Шифратор 14 вырабатывает в шине 25 базовый вектор прерывания fto управляяощему сигналу на шине 24. Переключатель 7 по шине 19, а регист 12 управления по шине 20 задают для дешифратора 6 и шифратора 14 область адресации и базовый вектор прерывани устройства. Блок 8 принимает запросы на шине 26 и при наличии маски в шине 28 и разрешающих сигналов на шине 27 запу кает по шине 29 блок 9, который выполняет захват интерфейса ЭВМ для передачи в процессор ЭВМ вектора прерывания. Вектор прерывания образуется кодом на шине 30, вырабатываемым блоком 8 в зависимости от номера обрабатываемого запроса в линиях шины 26, и базбвым вектором в шине 25, Регистр 12 маски обеспечивает маскирование (разрешение) запросов на шине 26. Регистр 12 определяет также режимы работы блока 5, которьй генерирует и принимает сигналы, определяющие взаимодействие всех блоков устройства. В блоке 5 шифратор 35 представляе собой программируемую логическую мат рицу или может быть выполнен в виде комбинации элементов И, ИЖ, НЕ. Элементы И 36 предназначены для формирования операций на шинах 4 в интерфейсе сопрягаемой системы. Шина 13 данных используется для о бмена информацией между ЭВМ и соярягаемой системой (через блоки 1 и 3), для обмена информацией между регистрами 11, 12 и ЭВМ и для передачи вектора прерывания от шифратора 14 и блока 8 на ЭВМ. Устройство работает в следуюощх основных режимах: обмен информацией мезвду ЭВМ и регистрами 11, -12; обмен информацией между ЭВМ и сопрягаемой системой; чтение со стороны ЭВМ базового вектора прерьшания; прерывание ЭВМ по запросам сопрягаемой системы с передачей вектора прерывания. В первом режиме ЭВМ через блок 1 выставляет по шине 16 на дешифратор 6 и блок 5 адрес и соответствую1щие сопровождающие сигналы по шинам 17 и 18. При совпадеиии адреса с областью адресации устройства, определяемой положением переключателя 7 и состоянием регистра 12, производится запуск блока 5 по шине 21. Блок 5 генерирует и принимает сигна лы в шинах 18 и 23, обеспечивающие обмен информацией между регистрами 11, 12 и шинами. 4, данные передаются при зтом через блок 1. и шину 13. Некоторые из разрядов регистра 12 по тине 20 модифицируют области адресации (в дешифраторе 6) и векторов прерывания (в шифраторе 14) устройства. При обмене информацией между ЭВМ и сопрягаемой системой второй режим) запуск блока 5 происходит по шине 21 аналогичным образом. Данные передаются при этом через блоки 1,3 и шину 13, управление осуществляется при помощи сигналов в шинах 18 и 22. При чтении базового вектора прерьтания (третий режим) запуск блока 5 по шине 21 приводит к появлению сигнала на шине 24, управляющего шифратором 14, который по шинам 25 и 13 через блок 1 выдает на ЭВМ базовый вектор прерывания устройства. Прерывание процессора ЭВМ по запросам сопрягаемой системы (четвертый режим), поступающим через блок 3 по линиям шины 26, осуществляется при наличии разрешающих сигналов в шине 27 и маски в шине 28, определяемой содержимым регистра 11. Блок 8 запускает бпок 9, который по шинам 31 и 32 взаимодействует с ЭВМ и блоком 5, захватывает шины 2 интерфейса ЭВМ. Блок 5 вырабатывает сигналы в шинах 24 и 27, по которым шифратор 14 выдает в шину 25 базовый вектор прерьгаания, а блок 8 выдает в шину 30 младшие разряды вектора прерывания, соответствующие наиболее приоритетному из разрешенных и присутствующих на шине 26 запросов. Вектор прерьгаания по шине 13 через блок 1 передается на ЭВМ, сопровождакяцие сигналы управления вырабатываются блоком 5 на шине 18, На фиг. 7 и 8 показаны алгоритмы устройства сопряжения, Обведенные рамкой процедуры реализуются блоком 5 и шифратором 35, Сигналы в линиях шин связи обозначаются при помощи цифры, соответствукмцей позиции шины на фиг. 1, 2 и номеру линии в шине, вместе с этим после разделительной точки дается общепринятое сокращенное обозначение сигнала после разделительной точки. По сигналу обрадения от ЭВМ по шине 17 проводится (фиг, 7) в дешифраторе 6 процедура 55 сравнения ащреса в шине 16 с адресом устройства, задаваемым переключateлем 7 и реги ром 12. При их соответствии вырабатывается условие 59 выборки и определяется (процедура 56) режим работы РЕГ (линия 21.1) - обращение к реги рам И, 12, СИСТ (л1етия 21.3) - обр щение к сопрягаемой по шинам 4 системе, ВЕКТ (линия 21,2) - чтение ве тора прерывания по инициативе ЭВМ, Сигналы в линиях 21.1; 21.3 и 21.2 в зависимости от операции в интерфейсе шины 2 ЭВМ (сигнал УПР1) инициируют одну из последовательностей процедур обмена: , Прием данных от ЭВМ на шину 13 по сигналу ПРЖМ линия 18.3) и запись в соответствующий регистр линии 23. 23,2. Чтение данных из регистра 23.3; 23.1 на шину 13 и передача на ЭВМ по сигналу в линии 18.2. Чтение вектора прерывания (24.1 и 27,1) на шину 13 и передача его на ЭВМ по сигналу 18.2. Формирование операции в линиях 22,6 - 22,19 в интерфейсе шин 4 сопрягаемой системы по сигналу в лини 22.5 прием данных из ЭВМ по сигналу 18,3 и запись в сопрягаемую систему по сигналам 22.2 и 22.3. Формирование операции по линиям 22.6-22.19 в интерфейсе шин 4 по сигналу 22.4, чтение данных- из инте фейса шин 4 на шину 13 по сигналам 22.1 и 22.3 и передача на ЭВМ по сигналу в линии 18.2, После вьшолнения этих последовательных процедур на ЭВМ выдается синхросигнал ответа в линии 18.1, ожидается сброс сигнала в линии 18.5 и устройство освобождается (со тояние 57). Прерывание процессора ЭВМ по запросам сопрягаемой системы по линиям 26 (фиг. 8) осуществляется, если в результате процедуры 58 сравнения запросов с содержимым регистра 11 (шина 28) вырабатывается по крайней мере один разрешенный запрос в линии 27,3 и блок 5 вьщает ра решение прерывания 27.2, В этом случае сигнал в линии 29 запуска блока 9 инициирует последовательность процедур ,з.1хвата интерфейса ЭВМ: выстав ляется запрос на прерывание в линии 31.2, ожидается разрешение прерывания по линии 31.5, по его приходу вырабатБшается подтверждение выработ ки по линии 31,3 и сообщается блоку 5 о захвате интерфейса ЭВМ (линия 32.3); блок 5 ожидает освобождения интерфейса ЭВМ (линия 18,1 0) и разрешает выдачу вектора прерывания (сигналы в линиях 32.2; 24.1; 27.1), данные вьздаются на шину 13 и по сигналу в линии 31,4 передаются на ЭВМ, одновременно вьщается сигнал в линию 31.1, подтверждающий занятость шин 2 интерфейса ЭВМ; блок 5 ожидает прихода от процессора ЭВМ по линии 18.1 ответного сигнала процессора о приеме вектора прерывания и вырабатывает сигнал сброса в линии 32.2 для блока 9, по которому освобождается интерфейс ЭВМ (снимаются сигналы в линиях 31,1; 31,4 и 31.3) и устройство сопряжения переходит в состояние 57, Наличие в устройстве шифратора при рассмотренных соединениях делает возможной модификацию со стороны ЭВМ областей адресации .и векторов прерывания устройства. Чтение со сто-роны ЭВМ базового вектора прерывания позволяет контролировать такую модификацию, определять состояние переключателя, определять конфигурацию подключенной к ЭВМ системы с несколькими подобными устройствами сопряжения. Это позволяет диагностировать и динамически модифицировать конфигурацию сложных систем, облегчает создание тестов, позволяет использовать совместно программное обеспечение, разработанное для различных конфигураций системы различными фирмами и использователями, что улучшает эксплуатацию характеристики и облегчает проектирование исоздание информационно-измерительных систем. Выполнение дешифратора и шифратора в виде программируемой логической матрицы как блока 15 приводит к увеличению числа допустимых вариантов задания областей адресации и векторов прерьгаания,а устройство упрощается за счет о.бъединения двух блоков и применения элемента с более высоким уровнем интеграции. Таким образом, устройство обеспечивает расширение класса решаемых задач при вьтолнений обмена данными между ЭВМ и внешними устройствами, осуществляя инициативу обмена либо от ЭВМ, либо от внешнего устройства.

Фиг. 1

Kb

«r

CM

Ш

JS2

12

ti

Ш

737

35

2ъ:г

гъ.ъ W

3ff

4/7

41 Ш

Ж

37

ЪЬ

20

FI-FJd

AIAS /V/- NW

224

Фаг. Z

Фиг. 5

Фа г Л

Фие.

фиг. 6 ,ш режим paSombf .

фиг. 7 ц/пгп JL о/ч//,.ух,х«) Второй poSi IVw. vO , CpaSnue адреса ЗвМ с о5ластью ifSofceftfi/a устройстоа О/ПЫ

.yai

2б.упг

U.VIN

4

с HKHOU

3(3/fM)seciat fatnacKtipeoamnai запрос

2S Заяуех /fOfe fpH зохВама setif

т nptpvtanuf

S f sptiuenue aptf ttatnt

neimttftardfHue ttiSopttu p.3fiMy/M unmeptpeue зпВач н .

Л

ff ffSeitv Itttmepa Hpfptitaitu

втиваит emSftno. tymfffeopa ЗвМ

3afef uffin/e ч aee fiafennejrtMtfmu /VW