Устройство для сопряжения вычислительных машин в многопроцессорной вычислительной системе Советский патент 1985 года по МПК G06F15/16 

каналов соединен с информационным входом дешифратора разрешения, с адресными входами входного коммутатора, коммутатрра сопровождения и коммутатора запросов, шестой выход дешифратора управления соединен с входом сброса счетчика каналов, седьмой выход дешифратора управления соединен с входом стробирования буферного усилителя подтверждения, второй вход и выход элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом первого элемента И и входом установки триггера установки инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход и второй вход которого соединены соответственно с третьим выходом прерывания устройства и выходом третьего элемента И, выходы которого соединены с выходами элементов И-НЕ первой груп пы, первые входы которых соединены с перI выми входами элементов И-НЕ второй группы и с разрядами выхода регистра запросов и образуют выход запросов устройства, выходы и вторые входы элементов И-НЕ второй группы соединены соответственно с входами первого элемента И и с вькодами элементов НЕ группы, входы которых образуют вход квитирования устройства и соединены с вторыми входами элементов И-НЕ первой группы, о т л и чающееся

тем, что, с.целью повышения быстродействия, в него введены триггер управления, с четвертого по шестой элементы И и два элемента НЕ, причем выход коммутатора сопровождения соединен с первым входом шестого элемента И, Выход которого соединен с входом синхронизации регистра приема информации, с входом установки триггера ответа и входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом триггера ответа и с вторым вьпсодом прерьшания устройства, выход коммутатора запросов соединен с информационным входом

триггера управления и с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора синхроимпульсов, а выход и третий вход соединены соответственно со счетным входом счетчика каналов и с -инверсным выходом триггера управления, прямой выход которого соединен с входом стробирования дешифратора разрешения и с вторым входом шестого элемента И, а синхровход триггера управления соединен с вторым выходом дешифратора управления.

1

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам сопряжения для электронных вычислительных Мишин (.ЭВМ),и может найти применение при организации обмена информацией между ЭВМ в многопроцессорных вычислительных системах :И локальных вычислительных сетях с произвольной конфигурацией.

Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности за счет увеличения пропускной способности приема информации при уменьшении возможности возникновения сбоев.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства сопряжения; на фиг. 2 - временные .диаграммы приема слова информации.

Устройство сопряжения (фиг. 1). содержит регистр 1 запросов, регистр 2 выдачи информации, триггер 3 установки, дешифратор 4 управления, триггер 5 ответа, регистр 6,приема информации, буферный усилитель 7 информации, буферный усилитель 8 подтверждения, коммутатор 9 запросов, коммутатор 10 сопровождения, входной коммутатор 11, дешифратор 12 разрешения, счетчик 13 каналов, генератор 14 синхроимпульсов, элемент ИЛИ 15, первый, второй и третий элементы И. 16-18, первая группа элементов ИНЕ 19, вторая группа элементов И, НЕ 20, группа элементов НЕ 21, триггер 22 управления, 4e.tBepTbm, пятый и шестой элементы И 23-25 первый элемент НЕ 26, второй элемент НЕ 27, 31 первый выход 28 прерывания устройства, второй информационный выход 29, вход 30 инструкций управления, второй выход 31 прерывания, первый информационный вход 32, третий выход 33 прерывания, выход 34 подтверждения, вход 35 запросов, второй информационнь1Й вход 36 устройства, вход 37 сопровождения, выход 38 квитировакил, выход 39 запросов, вход 40 подтверждения, вход 41 квитирования, выход 42 сопровождения, первый информационный выход 43. На фиг. 2 приняты следующие .обоз начения: А диаграмма на втором информационном входе устройства; Б диаграмма на выходе шестого элемент И 25; В диаграмма на выходе регист ра 6 приема информации; Г - диагра1м ма на выходе -регистра 6 приема информации; Г - диаграмма на выходе триггера 5 ответа; Д - диаграмма на выходе четвертого злемента И 23; Е диаграмма на третьем вькоде дешифратора 4 управления; Ж - диаграмма на втором информационном выходе устройства. Регистр 1 запросов устройства сопряжения предназначен для хранения в течени всего сеанса связи унитарных кодов одного или нескольких физических каналов связи с другими (смежными ).устройствами сопряжения, по кото рым должна передаваться информация в данном сеансе связи. Регистр 2 вьщачи информации используется для выдачи слова информации другим смежным устройствам. Разрядность его выхода, являющегося пер вым информационным выходом 43 устрой ства, соответствует разрядности пере даваемого слова, которое после запис в регистр 2 появляется на его выходе Первый информационный выход 43 должен подключаться к каждому из смежны устройств, а именно к одному из вторых информа:ционных входов каждого из них. Триггер 3 установки обеспечивает формирование сигнала сопровождения, свидетельствующего для смежных устройств об установке на первом информ ционном вькоде 43 нового передаваемо го слова. Прямой выход триггера 3 установки является выходом 42 сопровождения и соединен со всеми смежными устройствами, а именно с одним из входов сопровождения каждого из 154 них. Первый вход триггера 3 установки является синхронным. По заднему фронту управляющего сигнала, поступающего на первый рход, триггер 3 устанавливается в единичное состояние. Для этого на вход D.(не показан) должен подаваться постоянный сигнал 1. Дешифратор 4 управления предназначен для формирования на своих выходах управляющих сигналов, обеспечивающих изменение состояния элементов памяти данного устройства.в соответствии с управляющей информацией, поступающей на его вход от собственной ЭВМ через управляющий вход 30 устройства. Триггер 5 ответов предназначен для формирования на своем выходе сигнала ответа, свидетельствующего о приеме очередного слова информации от одного из смежных устройств. Выход триггера 5 ответа, являющийся выходом 38 квитирования, должен быть соединен со всеми смежными устройствами, а именно с одним из их входов квитирования. Регистр 6 приема информации обеспечивает хранение принятой извне информации. Буферный усилитель 7 информации обеспечивает передачу принятой информации в ЭВМ для обработки. Буферный усилитель 8 подтверждения предназначен для вьщачи в ЭВМ через второй информационный выход 29 устройства состояния группы из N входов подтверждения. Коммутатор 9 запросов обеспечивает выбор одного из сигналов запроса на установление сеанса связи, поступивших на один из его внешних входов. Коммутатор 10 сопровождения предназначен для выбора одного из входов 37 сопровождения, соединенного с тем смежным устройством, с которым установлен сеанс связи и от которого принимается информация. Входной коммутатор 11 обеспечи- . вает выбор одной из групп входов, образующих второй информационный вход 36 устройства. Дешифратор 12 разрешения предназначен для формирования на одном из выходов, которые являются выходом 34 подтверждения, сигнала, подтверж дающего установление сеанса связи с одним из смежных устройств. Счетчик 13 каналов предназначен для выявления запроса, поступающего на вход 35 запросов устройства, а также фиксации кода канала; по которому выявлен запрос, и управления в соответствии с этим кодом дешифратором 12 разрешения, входным коммутатором 11 и коммутатором 10 сопровождения. Счетчик 13 обеспечивает инкремент кода на своем выходе при поступлении на его счетный вход сигнала с выхода пятого элемента И 24. Под управлением ЭВМ устройство сопряжения может работать в двух режимах: приема и выдачи информации. Для установления сеанса вьздачи информации на управляющий вход 30 устройства из ЭВМ вьщается команда загрузки в регистр 1 запросов информации через первьш информационный вход 32 устройства. Команда дешифрируется на дешифраторе 4 управления, при этом на его четвертом выходе обрабатывается сигнал записи, поступающи на.управляющий вход регистра 1 запро сов. По этому сигналу записи в регистр 1 запросов загружается код, вы данный ЭВМ в этот же момент времени на первый информационный вход 32 уст ройства. Загружаемый код представляет собой суперпозицию унитарных кодов- тех каналов, в которые необходимо вьодать один пакет информации. Наличие 1 в .соответствующем разряде регистра 1 запросов означает запрос на установление сеанса связи с одноименным смежным устройством. Загружаемый код представляет, собой суперпозицию унитарных кодов тех каналов, в которые необходимо выдать один пакет информации. Наличие 1 в соот ветствующем разряде регистра 1 запро сов означает запрос на установление сеанса связи с одноименным смежным устройством. Сеанс вьщачи может быть установлен одновременно со всеми N смежными устройствами. Если смежное устройство готово к установлению сеа са связи, оно выдает на свой выход 3 подтверждения единичный сигнал, которьй поступает на соответствующую линию входа 40 подтверждения устройства. Дпя считывания состояния входа 40 подтверждения устройства ЭВМ выдает соответствующую команду. чтения, которая дешифрируется на дешифраторе 4.На седьмом выходе дешифратора 4 вырабатывается сигнал чтения, поступающий на управляющий вход буферного усилителя 8 подтверж дения. При этом состояние входа 40 подтверждения передается с группы выходов буферного усилителя 8 подтверждения на второй информационный выход 29 устройства и поступает в ЭВМ. Проверка в ЭВМ на совпадение выданных на выход 39 запросов и полученных, с входа 40 подтверждения единичных сигналов позволяет определить установление сеанса связи со всеми адресатами. Сигнал 1 на выходе 39 запросов и соответствующем ему входе 40 подтверждения сохраняется в течение всего сеанса связи. По переднему фронту единичного управляющего сигнала, выдаваемого с первого выхода дешифратора 4 управления, передаваемое слово из ЭВМ через первый информационный вход 32 устройства загружается в регистр 2 выдачи информации и появляется на первом информационном выходе 43 устройства. По заднему фронту того же управляющего сигнала триггер 3 установки переводится в единичное состояние, и на его первом выходе, являющемся выходом 42 сопровождения устройства, появляется 1. Если сеанс связи осуществляется с одним смежным устройством, то на всех, кроме одного, входах первого элемента И 16 присутствует 1. Когда сигнал ответа от смежного устройства приходит на соответствующую ему линию входа 41 квитирования, то; проходя через одноименные элементы НЕ группы 21 и элемент И-НЕ второй группы 20, обеспечивает формирование сигнала 1 на: последнем входе первого элемента И 16. На его выходе появляется единичный сигнал, который, проходя через элемент ИЛИ 15, сбрасывает триггер 3 установки в нулевое состояние. Нулевой сигнал сопровождения с выхода 42 сопровождения поступает на вход 37 српровождения смежного устройства. Прием информации происходит следующим образом. Счетчик 13 каналов обеспечивает сканирование линии запросов для выявления запроса на установление сеанса приема информации от одного из смежных устройств. При поступлении очередного синхроимпульса от генера-/ 7 тора 14 счетчик 13 каналов увеличивает на 1 двоичный код на своём выходе, обеспечивая тем подключение к выходу коммутатора 9 запросо одной из N линий входа 35 запросов, Сигнал запроса, переданный устройством-передатчиком, по одному из входов 35 запроса поступает на вход коммутатора 9 запросов устройстваприемника и при появлении на выходе счетчика 13 каналов кода, соответствующего, номеру входа, на котором при нят запрос, появляется на выходе коммутатора 9 запросов. Он подается через второй элемент НЕ 27 в инверсном виде на первьм вход пятого эле- мента И 24, где запрещает подачу син хроимпульсов на счетньш вход счетчика 13 каналов. Кроме того, сигнал с выхода коммутатора 9 запросов посту- пает на управляющий вход (вход типа D) триггера 22 управления и на первы выход 28 прерывания устройства. Управляющая ЭВМ анализирует сигнал на первом выходе прерывания 28 и в слу- чае отсутствия препятствий к приему сообщения выдает на управляющий вход 30 устройства команду на начало сеанса связи. При этом на втором выходе дешифратора 4 управления вырабатывается сигнал, поступающий на синхровход триггера 22 управления. Триггер 22 переводится в единичное состояние, так как- на управляющем входе присутствует единичный сигнал запроса. На первом (инверсном ) выходе триггера: 22 устанавливается нулевой сигнал, блокиру ощий изменение состояния входа счетчика 13 каналов благодаря чему становится возможным прием информации от устройства-источника, пославшего запрос на сеанс связи. Единичный сигнал с второго выхода триггера 22 разрешает выдачу подтверждения дешифратору 12 и открьшает элемент И 25 для прохождения сигналов сопровождения с .выхода коммутатора 10 сопровождения. Зафиксированный на выходе счетчика 13 код соответствует номеру канала, по которому должен осуществляться прием информации. Код канала с выхода счетчика 13 поступает на коммутатор 10 сопровождения и входной коммутатор 11, обеспечивая подключение к их выходам необходимых линий выхода 37 сопровождения и шины второго информационного вхо- 15 8 да 36. Дешифратор 12 разрешения,. декодируя код канала, выдает на одну из линий выхода 34 подтверждения единичный сигналi подтверждающий устройству-источнику информации установление сеанса связи. После этого может быть начат непосредственный прием информации данным устройством. При выявлении на входе сопровождения единичного сигнала установки он передается на выход шестого элемента И 25 ( диаграмма Б, фиг; 2). При этом входное информационное слово уже установлено на втором информационном входе 36 уст« ройства (диаграмма А, фиг, 2), По переднему фронту сигнала сопровождения сразу производится загрузка входного слова с выхода входного коммутатора 11 в регистр 6 приема информации, а триггер 5 ответа уста- навливается в 1 Сигнал ответа с выхода триггера 5 поступает в смеж-; ное устройство-источник. Для правильной работы .устройства-источника необходимо,, чтобы сигнал ответа держался на выходе 38 квитирования до тех пор, пока не будут получены сигналы ответа от всех потенциальных : приемников информации. Каждое устройство-приемник может выявить этот факт по переходу 1 в О состояния входа сопровождения. Этот факт.вы- является четвертым элементом И 23 (диаграмма на фиг. 2-), на выходе которого появляется единичный сигнал, поступакяций на второй выход 31 пре-. рывания устройства. По этому сигналу ЭВМ выдает команду о считывании принятого слова на управляющий вход 30 устройства. При ее декодировании ria третьем выходе дешифратора 4 управления формируется сигнал чтения принятого слова. При этом триггер 5-ответа сбрасывается в О (диаграммы D и Е, фиг. 2). Снятие сигнала ответа позволяет устройству-источнику, как это было описано ранее, выдать очередное слово. После окончания сеанса связи устройство-источник снимает свой запрос на своем выходе 39 запросов, Это выявляется в ЭВМ, управляющей устройством-приемником, после чего по команде дешифратор 4 управления вырабатывает сигнал на своем втором выходе. Триггер 22 управления переводит, так как на его управляющем входе уже присутствует нулевой

сигнал, вследствие чего счетчик 13 го выхода дешифратора 12 разразблокируется, код на его выходе решения , что свидетельствует изменяется, а также снимается сигнал о разъединении смежных уст подтверждения с соответствующе - ройств.

Фиг. 1

t/ff pf aijt/jf устаноВ гемо д

6 В

Ж

Фиг. 2