Устройство для сопряжения ЭВМ с внешними устройствами Советский патент 1986 года по МПК G06F13/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах и системах автоматического управления для обмена информацией между ЭВМ, имеющей интерфейс, типа Общая шина, и магистралью.внешних устройств, например, типа КАМАК.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач устройства .

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- функциональные схемы блоков прерываний и приоритета; на фиг. 3 - структура и сигналы управления арифметико-логического блока; на фиг. 4 - структура блока микропрограммного управления; на фиг. 5-7 - примеры вы- .полнения блоков регистров и блоков связи; на фиг. 8-13 - блок-схемы . алгоритмов работы устройства и его блоков в основных режимах работы.

Устройство (фиг. 1) содержит первый блок 1 связи, шины 2 входов-выходов связи с ЭВМ, второй блок 3 связи, шины 4 группы входов-выходов связи с внешними ycтpoйcтвa ш, блок 5 микропрограммного управления, дешифратор 6, первый блок 7 приоритета, блок.8 прерываний, регистр 9 управления, шину 10 данных устройства, первый блок 11 регистров, линии 12-26 связей между блоками устройства, второй блок 27 приоритета, Е;торой

28. третий 29 и четвертый 30 блоки

о регистров, линии 31-36 связей между

блоками устройства, шину 37 адреса и команд устройства, линии 38-42 связей ме5кду блоками устройства, пятый блок 43 регистров, линик 44-48 связей между блоками устройства, арифметико-логический блок (АЛБ) 49, линию связи входа АЛБ 49 с третьим выходом блока 5..

Блок 7 приоритета (фиг. 2) содержит дешифратор 51 и группу элементов И 52; блок 27 приоритета-дешифратор 53 и группу элементов И 54.

Блок 8 прерываний состоит из эле- мента И 55, триггера 56, элементов ИЛИ 57 и 58, элемента И 59, триггеров 60 и 61 и элемента И 62.

Арифметико-логический блок 49 (фиг. 3) содержит сумматоры 63 и 64,

Блок 5 микропрограммного управления (фиг. 4) содержит постоянную память (ПЗУ) 65, генератор 66 тактов

12248052

и счетчик 67 тактов, линии 68-72 связей ПЗУ 65, генератором 66 и счетчиком 67.

Блок 11 (28, 29, 30, 43) содержит S (фиг. 5) регистры 73-76.

Блок 1 связи (фиг. 6) соде)жит элементы И 77-79 и элементы 1111580-93

Блок 3 связи (фиг. 7) состоит из дешифратора 94, элементов И 95-99 10- и элементов НТК 100.

На фиг. 2-8 используются с: едую- 1ци.е обозначения сигналов: сначала указывается номер (позиция) линии на фиг, 1, а затем - аббревиатура 15 названия сигнала.

Дешифратор 6 определяет область

20

25

30

35

адресации ЭВМ, соответствующую данному устройству. Дешифратор 6 запускает по линиям 19 блок 5 EI программно-управляемого обмена ин- форман -шй.

Блок 7 по запросам в ливнях 23 от внешних устройств при наличии маски в линиях 24 и разрешающих условий в линиях 15 осуществляет вместе с блоком прерывание процессора ЭВМ. При этом в процессоре ЭВМ передается вектор прерывания (адрес адреса программы обработки прерыь апня) .

Блок 27 по запросам в линиях 36 от внешних устройств при наличии каски в линиях 35, разрешающих условий в линиях 34, запускает блок 5 в режимах обмена по каналам прямого доступа. Захват шин 2 интерфейса ЭВМ в этих режимах осуществляется блоком В., запускаемым по линии 38.

Блоки 7 и 27 содержат элементы И 52 и 54 для маскирования (разреше 0 ния) запросов в линиях

36 кодом

на 24 и-35, поступаюцгим от регистров маски, находящихся в первом блоке регистров 11 (, 5), а также дешифраторы 51 и 53 для приори4S тетного,прерывания, которые могут быть выполнены, например, на БИС К589ИК14,, Маскированные запросы с выходов элемерггов И 52 и 54 поступают на входы запросов этих БИС,

5С а также читаются (отображаются) как часть регистров маски на линиях 24 и 35. Б исходног состоянии дешифраторы 51 и 53 принимают запросы на входы ЗП0-3117 и выдают сигнал на выSS ходе РГПл если есть хотя бы один из запросов,, С.игнал:ы с выходов РГП1 и РП1 2 использ тотся блоком 8 для инициирования процедур захвате, интер

адресации ЭВМ, соответствующую данному устройству. Дешифратор 6 запускает по линиям 19 блок 5 EI программно-управляемого обмена ин- форман -шй.

Блок 7 по запросам в ливнях 23 от внешних устройств при наличии маски в линиях 24 и разрешающих условий в линиях 15 осуществляет вместе с блоком прерывание процессора ЭВМ. При этом в процессоре ЭВМ передается вектор прерывания (адрес адреса программы обработки прерыь апня) .

Блок 27 по запросам в линиях 36 от внешних устройств при наличии каски в линиях 35, разрешающих условий в линиях 34, запускает блок 5 в режимах обмена по каналам прямого доступа. Захват шин 2 интерфейса ЭВМ в этих режимах осуществляется блоком В., запускаемым по линии 38.

Блоки 7 и 27 содержат элементы И 52 и 54 для маскирования (разреше 0 ния) запросов в линиях

36 кодом

на 24 и-35, поступаюцгим от регистров маски, находящихся в первом блоке регистров 11 (, 5), а также дешифраторы 51 и 53 для приоритетного,прерывания, которые могут быть выполнены, например, на БИС К589ИК14,, Маскированные запросы с выходов элемерггов И 52 и 54 поступают на входы запросов этих БИС,

а также читаются (отображаются) как часть регистров маски на линиях 24 и 35. Б исходног состоянии дешифраторы 51 и 53 принимают запросы на входы ЗП0-3117 и выдают сигнал на выходе РГПл если есть хотя бы один из запросов,, С.игнал:ы с выходов РГП1 и РП1 2 использ тотся блоком 8 для инициирования процедур захвате, интерфейса ЭВМ и запуска затем блока 5 в соответствующих режимах работы устройства: при прерываниях и при прямом доступе. Для фиксации состояния дешифраторов 51 и 53 блок 5 в начале последовательностей процедур вьщает сигналы 15.ПР1, ЗА.ПР2. В конце аналогично выдаются сигналы )5.Р31, 34.Р32, которые разрешают обработку нового сочетания запросов на входе блоков 7 и 27. Номер запроса, обрабатываемого в какой-либо момент времени, различается по коду сигналов 10.К1,,34,К2,считываемых по сигналам 15.РСЧ1, 34.РСЧ2..

Блок 8 выполняет типовые процедуры, полностью определяемые стандартом на-интерфейс ЭВМ. В режиме прерывания сигнал 22.РП11 приводит к выработке запросов 21.ЗП, 2.3П, если есть условие разрешения прерывания 14.IE, обычно представляющее состояние 18.1Е регистра 9 управления. На запрос 2.3П процессор ЭВМ отвечает разрешением прерывания 2.РП, 21.РП, что вызывает срабатывание триггера 56, условие 21.ПВБ1 вьщает- ся через блок 1 на ЭВМ (2.ПВБ), а условие 14.ПВБ1 используется для запуска в блоке 5 последовательности микроопераций для формирования и вьщачи кода вектора прерывания 10.К1 Сигнал 14.Прер вызывает сброс триггера 56 и сигнализирует, что вектор готов в линиях 25. Запись вектора в регистр данных блока 11 осуществляется по сигналам 16.АДР, 15.РСЧ1, 16.WE10. В режимах прямого доступа блок 8 запускается по сигналу 38.friI2, при этом вьфабатывается запрос 21.3ПД, 2.311Д, ожидается ответ процессора в виде сигналов 2.РОД, 21.РПД, срабатывает триггер 61, а после освобождения интерфейса процессором (, ) срабатывает триггер 60, который вызывает через блок 1 сигнал 2.3АН состояния занятости интерфейса и запускает блок 5 сигналом 14.3АН1. В конце работы каналов прямого доступа сигнал 14.END сбрасывает триггеры 61 и 60, шины 2 освобождаются. Подготовка блока 8 при начальной инициализации устройства выполняется сигналом сброса 14.CLR.

Арифметико-логический блок 49 вы- полнен из двух 8-разрядньгх секций АЛУ (фиг. 3) КР1802ВС1 и предназначен для формирования адреса при ра

5

0 5

5

0

5

0

5

0

боте инкрементных каналов прямого доступа. Необходимые для этого уп- равляюш 1е сигналы и функции (код операции) 50.F вырабатываются блоком 5. Прием данных из шины 10 во входной регистр процессора выполняется по сигналу 50.CLK, операции выполняются по сигналу 50.CS, результаты вьщаются по сигналу 50.ED.

Блок 11 регистров (фиг. 5) содержит первый и второй регистры маски, буферный регистр данных и регистр конца накопления, используемый в инкрементных каналах прямого доступа для окончания их работы. Режим счетчика обеспечивается в регистре дан ных, 16.ZR активен при равенстве содержимого регистра данных и регистра конца накопления данных. Блок 11 и блоки 28, 30 и 43 выполнены из БИС КР1802ВВ1.

Блок 28 регистров содержит буферный регистр адреса, содержимое которого может вьщаваться в линии 37, регистр адреса для прямого доступа и регистр последнего адреса обмена. Счетный режим используется для модификации адреса прямого доступа. При его совпадении с содержимым регистра последнего адреса обмена вырабатывается сигнал 31.ZR.

Блок 29 регистров хранит команды интерфейса сопрягаемой системы, соответствующие различным каналам прямого доступа, начальные и последние адреса обмена для режимов прямого доступа к памяти ЭВМ и выполнен из БИС КР1802ИР1.

Блок 30 регистров содержит буферные регистры данных и адреса для шин 4 интерфейса внешних устройств.

Блок 43 регистров представляет старшую часть этих регистров. Через блок 43 в одном из режимов работы передается также из шины 10 в шину 37 часть разрядов команды шин 4. В блоках 11, 28, 30 и 43 адресация в некоторых из шин - фиксированная. .Например, в блоке 11 шины DB, DC всегда подключены к регистрам маски . Адрес задается подключением входов адреса АВ0, АВ1, АС0, АС1 к источни- ку смещения +3,5В или корпусу.Это упрощает формирование сигналов 16.ADR, 31,ADR, 33.ADR и 44.ADR в блоке 5.

Регистр 9 определяет режимы работы блока 5. В частности, сигналы 17.ИНИЦ, 18.Z, 18.С используются для

инициализации (приведения в начальное состояние) устройства.

Код 18.F используется в одном из вариантов формирования команды интерфейса шин 4 для выработки кода 37.F. Сигналы 18.SQ, 18.SX, 18D используются для активации разрядов- регистра 9, отображающих состояние О и X в интерфейсе шин 4 и состояния 15.D- ЕСТЬ, р азмаскированный запрос.

В блоке 5 (фиг. 4) входные сигналы вместе с содержимым счетчика 67 определяют адрес микроопераций, выходы ПЗУ 65 используются для модификации (линия 71) и сброса (линия 72 счетчика 67 и управления всеми остальными узлами устройства.

Устройство реализует основные режимы работы, такие как обмен информацией между ЭВМ и регистрами уст ройства; обмен информацией между ЭВМ и внешними устройствами под управлением программы ЭВМ; прерывания программы ЭВМ по запросам внешних устройств; обмен информацией между памятью ЭВМ и внешними устройствами массивами слов, полуслов и двойных слов без участия процессора ЭВМ; накопление информации в памяти ЭВМ без участия процессора ЭВМ по запросам внешних устройств в инкрементном (анализаторном; гистограммном) режиме; выполнение последовательности команд в интерфейсе внешних устройств по содержимому памяти ЭВМ без учас ия процессора ЭВМ.

В первых двух режимах работы ЭВМ выставляет по линиям 25 (в случае использований ЭВМ с раздельными шиной адреса и данных - по линии 48) адрес, который передается через блок 11 и шину 10 данных в регистр адреса блока 28 (при раздельных шинах адреса и данных адрес в блок 28 поступает непосредственно по линии 48). Из буферного регистра адреса блока 28 поступает по шине 37 на дешифратор 6 и блок 5. Одновременно сопро- возкдающие сигналы интерфейса ЭВМ через линии 26, блок 1, линии 12 и 20 поступают на блок 5 и дешифратор 6. При совпадении адреса с областью адресации устройства дешифратор 6 выдает по линиям 19 запросы на запуск блока 5, которые инициируют программно-управляемые циклы обмена, при этом блоком 5 вырабатываются и принимаются сигналы по линиям 12, 16,

0

5

0

5

0

5

5

0

5

13, 31, 32, 3317 и 44 в зависимости от состояния регистра 9, передаваемого по линиям 18, и адреса на шине 37 внутри области адресации устройства. Данные передаются при обмене с внутренними узлами устройства через линии 25, блок 11 и шину 10, при обмене с внешними устройствами данные проходят в зависимости от модификации этого режима работы также через блоки 30 и 43 и линии 39 и 40, 45 и 46.

Рассмотрим некоторые из таких модификаций.

При- работе в простейшем случае используется только блок 30, линии 39 применяются для передачи данных в сторону внешних устройств, а линии 40 - для приема данных из внеш- них устройств,, размер слов ЭВМ и внешних устройств совпадает. При длине слов внешних устройств большей, чем машинные слова, обмен ведется за два обращения со стороны ЭВМ: при передаче данных на ЭВМ информация записывается по линиям 40 и 45 в блоки 30 и 43, откуда через шину 10, блок 11 и линии 25 передается вначале младшая часть, затем может быть считана вторым циклом обращения старшая часть длинного слова. При переда - че данных в обратном направлении вначале записывается старшая часть данных в блоке 43 через линии 25, шины 10 и блок 11, затем вторым обращением от ЭВМ через блок 11 и ши- .ну 10 записывается в блок 30 младшая часть данных и инициируется цикл. записи в шинах 4, во время которого данные вьщаются по линиям 39 и 46 во внешние устройства. Более сложный способ взаимодействия ЭВМ с внешними устройствами реализуется при использовании линий 39 и 46 в качестве адресных, а линий 40 и 45 для двунаправленной передачи данных. Такой обмен информацией начинается занесением в регистры адреса блоков 30 и 43 старшей и младшей частей адреса, затем осуществляются циклы обмена данными, отличающиеся от опи- санньпс только тем, что данные идут по линиям 40 и 45, а каждая операция в шинах 4 сопровождается вьща- чей адреса по линиям 39 и 46,

Команда в интерфейсе шин 4 может в программно-управляемых режимах

7 .

.обмена задаваться несколькими способами .

Простейшим способом является использование регистров команды в блоке 29, которые по шине 37 через блок 3 определяют подмножество сигналов в линиях 41.

Второй способ зарспючается в формировании команды из адреса ЭВМ, поступающего через блок 28, к кода, поступающего в шину 37 из регистра 9 через блок 5.

Третий способ состоит в использовании адреса ЭВМ из блока 28 и данных, поступающих на ЭВМ через линии 47, шину 37 и блок 13.

При обработке запросов из линии 23, поступающих Из внешних уст . ройств по линиям 41 через блок 3, блок 7 выдает по линии 22 сигнал запуска блока 8, а по шине 10 - адрес вектора прерывания при наличии разрешающих прерывания условий, задаваемых по линиям 15 блоком 5 и по линиям 24 регистром маски блока 11. Блок 8 по линиям 21 через блок 1 взаимодействует с ЭВМ, захватывает шины 2 и по линиям 14 запускает блок 5, который по линиям 15 и 16 разрешает передачу адреса вектора прерывания от блока 7 через шину 10, блок регистров 11 и линии 25.

При обмене информацией в режимах прямого доступа участвует блок 27 и второй регистр маски в блоке 11, который по линиям 35 определяет какие из запросов линий 36 могут инициировать каналы прямого доступа. Наиболее приоритетное из условий запуска по линии 38 инициирует блок 8, который после захвата интерфейса ЭВМ разрешает по линиям 14 блоку 5 работу соответствующего канала прямого доступа.

Данные перед аются при работе каналов прямого доступа аналогично режимам программно-управляемого обмена При помощи линий 42 устройство обеспечивает возможность обмена полусловами ЭВМ, Линии 42 соединяют блок 30 с шиной 10 таким образом, что старшее полуслово с шины 10 передается через блок 30 в младшие разряды линий 39 и 40.

Команда в шинах 4 задается при работе каналов прямого доступа по шине 37 из блока 29, который служит для хранения не только команд, но и начальных адресов обмена, к послед20

224805

них (конечных) адресов обмена для различных каналов прямого достула и представляет собой сверхоперативную память с двумя шинами доступа: со стороны шины 10 и со стороны шины 37. Число каналов прямого доступа в устройство ограничено только объемом этой памяти и числом состояний инициализации блока 27 и может

д быть выбрано любым.

Внутри интервалов времени работы каналов прямого доступа блок 5 по линиям 12, 13, 16, 31, 32, 33, 44 и 50 генерирует и принимает сигна., лы, организуюпще циклы обмена-, складывающиеся из различных последовательностей процедур при различных типах каналов прямого доступа.

Рассмотрим подробнее работу каналов прямого доступа различного типа.

При передаче массива данных из памяти ЭВМ после захвата шин 2 интерфейса ЭВМ и запуска блока 5 производится передача соответствующего

25 начального адреса обмена из блока 29 через шину 10 в регистр адреса прямого доступа блока 28, в соответствующей команды - по шине 37 к блоку 3. Затем производится чтение из заданного по шине 10 через блок 11 и шину 25 адреса памяти ЭВМ (или по линиям 48), принимаемые данные через линии 25, блок 11, шину 10 (при работе полусловами и через линии 42), блок 30 и линии 39 или 40 передаются во внеш ние устройства. Затем Производится анализ условий окончания работы канала прямого доступа, при их отсутствии модифицируется регистр адреса блока 28 и цикл обмена повторяется. Условием окончания могут служить как сигналы состояния шин 4, передаваемые по линиям 41 через блок 3 и по линиям 13 в блок 5, так и совпадение, текущего адреса обмена с последним адресом обмена, задаваемым соответствующим регистром в блоке 29. Для этого его содержимое переписывается в регистр конца обмена в блоке 28 и в каждом цикле обмена производится сравнение адресов регистра адреса и регистра конца, результат срав- нения по линиям 31 воздействует на блок 5. Возможности модификации регистра адреса (-f-l) и сравнения со55 держимого двух регистров явлйются особенностями реализации блока 28 (например, используются микросхемы КР1802ВВ1 или аналогичные им).

30

45

50

9

При передаче массива данных в память ЭВМ работа отличается только порядком процедур в циклах обмена вначале по команде из блока 29, поступающей по шине 37 через блок 3, производится чтение из внешних устройств, данные принимаются в блок 30 затем выставляется адрес в вгану 2 и осуществляется запись по этому адресу данных, через шину 10, блок 11 и линии 25, При работе полусловами старшие полуслова передаются от блока 30 в шину 10 по линиям 42.

Выполнение последовательности команд в интерфейсе 4 по содержимому памяти ЭВМ в режиме прямого доступа осуществляется следующим образом. После захвата интерфейса ЭВМ и запуска блока 5 производятся аналогичные ранее рассмотренным процеду- ры перезаписи из блока 29 в блок 28 начального и последнего адреса обмена. Затем выполняются циклы управления внешними устройствами до выработки аналогичных рассмотренным выше признаков окончания работы. Каждый цикл включает процедуру чтения из памяти ЭВМ по адресу, задаваемому регистром адреса в блоке 28 передачу прочитанного слова через линии 25, блок 11, шину 10, блок 29 шину 37, блок 3, линии 41 в качестве команды для интерфейса шин 4. Команды, не сопровождаемые данными в шинах 4, на этом заканчиваются. Команды чтения вызывают также прием данных в блоки 30 ти 43, а команды записи возвращают данные во внешние устройства.

При работе в инкрементном режиме прямого доступа возможна работа по одиночным запросам внешних устройст Срабатывание блока 27, последуюш;ий затем захват шин 2 и запуск блока 5 приводят к выполнению одного цикла обмена: команда (чтения) из блока , 29 по шине 37 через блок 3 по линиям 41 выдается внешним устройствам данные принимаются в блок 30 и через шину 10, блок 11 и линии 25 (или через блок 28 линии 48) выдаются как адрес памяти ЭВМ. Затем осществляется чтение из памяти ЭВМ по линиям 25 в регистр данных блока 11. Данные модифицируются на +1, а затем результат перезаписывается в ту же ячейку памяти ЭВМ. Адрес памяти ЭВМ может формироваться также АЛБ 49; после чтения из внешних

20

25

24805 О

устройств данные передаются через шину 10 в АЛБ 49, затем они складываются с соответствуюцщм этому каналу прямого доступа начальным (баг зовым) адресом накопления из блока 29 и результат передается в качестве адреса памяти ЭВМ.

Все необходимые для реализации устройства алгоритмы, в том числе и

Q алгоритмы работы АЛБ 49 и сопрягаемых интерфейсов на стыках устройства, представлены в виде описания последовательностей микроопераций и типовых процедур (цепочек микрои операций) для основных режимов работы устройства.

Для конкретного примера реализации, приведенного на фиг. 2-7, блок- схемгз алгоритмов показаны на фиг. 8- 13. Цифры с точкой в названиях сигналов на чертеже и в тексте соответствуют группам линий связи на фиг.1. Одноименные сигналы логически тождественны. Названия сигналов в шинах 2 и 4 определяются стандартами. Сигналы управления блоками регист- , ров содержат кроме символов RE (разрешение чтения) и VJE (разрешение записи) цифру, соответствующую шине, по которой выполняется чтение или запись.

Позиции, начинающиеся с буквы К и находящиеся в левом верхнем углу полей, описывающих микрооперации команд и процедуры, соответствуют

35 их номерам. Описанная процедура Б последуюших изображениях показывается упрощенно, только с номером и назвсшием. Разветвления алгоритмов показаны также упрощенно: на фиг. 8

0 выбор режима работы определяется как запускающими условиями, так и кодом 34.К2; на фиг. 9 выбор метода формирования команды зависит от состояния 18,К и сигналов 12.УП0.

5 12,У111; содержимое шины 37.F определяет вариант выполнения команды К16 в интерфейсе шин 4,

На фиг о 8 показана обработка сигналов запуска блока 5, поступаюш;их

50 от дешифратора 6 (19.N0, 19.N23, 19.N25) и от блока 8 (14.ПВБ1, 14,ЗАН1). Если блок 5 закончил предыдущую последовательность микроопераций, то сигнал (состояние) BUSY

55 О и любой из сигналов запуска приводит к установке состояния занятости BUSY 1 и включает соответствующую ветвь алгоритма 101-106.

30

На фиг. 8 показаны также микроопе рации, выполняемые в устройстве в первом режиме работы - при обмене информацией между процессором ЭВМ и регистрами устройства. Адрес регистра формируется из адреса ЭВМ, который буферизуется в блоке 28 (отображение содержимого линий 48 в регистре 28 запрещается только при работе в режимах прямого доступа - сигнал 31.RE 48), передается в шину 37 и на вход ПЗУ 65, При записи в регистры вначале данные записываются из линий 25 в регистр данных блока 11 (16.WE25), затем зафиксированные в регистре данные вьщаются в шину 10 по сигналу 16.RE10 и записываются в соответствующий блок регистров или регистр 9 (вырабатывается один из стробов записи - 31.WE10, 32,WE10 44.WE10, 33.WE10 или 17.WE10). Процедура 107 скончания обмена (фиг.10) заключается в вьщаче синхросигнала ответа в интерфейс ЭВМ: 12.СХИ1, 2.СХИ. После сброса со стороны ЭВМ сигналов 2,СХЗ и 12.СХЗ блок 5 сбрасывает 12.СХИ1 и освобождается для новой последовательности операций. При чтении содержимого регистров после аналогичной подготовки адреса КОЗ соответствующего регистра вьща- ется также один из стробов чтения 31.RE10, 32,RE10, 44.RE10, 33.RE10 или 17.RE10 и производится запись в регистр данных блоков 11 по сигналу 16.WE10. До полного окончания обмен-а, до сброса сигнала 12.СХИ1, данные вьщаются на линии 25 по стробу 16.RE25.

На фиг. 9 показаны процедуры и микрооперации, вьшолненные в устройстве во втором режиме работы - при обмене информацией между процессором ЭВМ и внешними устройствами. Вначале вьшолняется процедура подготовки команды для сопрягаемого интерфейса. Три варианта формирования команды задаются состоянием регистра 9. При использовании команды из блока 29 вырабатывается адрес 32.ADR и разрешение чтения 32.RE37. Наиболее употребительный в подобных уст зойст- вах метод формирования команды показан в центре (процедура К12) - часть команды (функция) извлекается из регистра 9 по сигналу 17.RE 18 и через блок 5 поступает в шину 37, а остальные разряды команды (субадрес, номер модуля) формируются из

5

части адреса ЭВМ, который поступает по линиям 48, буферизуется в регистре адреса блока 28 и по сигналам в линиях 31 выдается в шину 37. В третьем варианте часть команды (функция) передается по линиям 25 из шины данных ЭВМ через блоки 11 (линии 16) и 43 (линии 44). Остальная часть команды формируется точно так же, как во втором варианте.

В зависимости от направления обмена, задаваемого сигналом 2.УПР1, 12.УП1, инициируется соответствующий цикл обмена К16 в интерфейсе шин 4: запись К17 или чтение К18. В зависимости от содержимого шины 37 в устройстве реализуется по два варианта записи и чтения в интерфейсе шин 4, различающиеся использованием ли0 НИИ 39, 40, 45, 46 блоков 30 и 43, непосредственно соединенных с сопрягаемым интерфейсом шин 4.

При записи данные из линий 25 от ЭВМ записываются в блок 11 по сигналу

5 16.WE25. При обычных командах записи САМАС данные затем по сигналам 33.ADR, 33,WE10, 16.RE10 переписываются в блок 30 и вьщаются из блоков 43 (старшая часть данных) и 30 по стробам 44,RE46 и 33.RE39. При командах записи СОМРЕХ после передачи данных (33.ADR, 33,WE10, 16,RE10) в шины 4 вьщается ранее записанный в блоки 30 и 43 адрес по сигналам 33.RE39, 44.RE46 и данные по 44.RE45, 33.RE10. Стробирование команды в блоке 3 выполняется по сигналу 13.В; по сигналам 13,81, 13.S2 вьфабатыва- ются более мощные стробы 41.S1, 41.52 в интерфейсе шин 4. Окончание обмена 107, как и в первом режиме работы, заключается в выдаче на ЭВМ ответа 12.СХИ1, 2.СХИ и ожидании сброса 2.СХЗ.

При чтении из шин 4 данные принимаются всегда по 33.WE40, 44.WE45, при командах чтения СОМРЕХ выдается также адрес по 33.RE39, 44.RE46. Прочитанные данные передаются в блок 11 (33.ADP 33.RE10, 16.WE10) и выставляются в линии 25 по стробу 16.RE25 до полного окончания обмена, т.е. до сброса сигнала 12.СХИ1.

На фиг. 10 показана ветвь 103 алгоритма, соответствующая третьему

5 режиму работы устройства - прерыванию процессора ЭВМ по запросам внешних устройств. После захвата интерфейса ЭВМ по сигналу 14.ПББ1 начи0

5

0

5

0

13

нается передача вектора прерывания; вначале формируется состояние блока 7 по сигналу 15.ПР1, разрешается чтение кода из блока 7 по сигналу 15.РСЧ1 и производится запись в регистр данных; в следующем такте выдается сигнал 14.ПРЕР, 2.ПРЕР, а по сигналу 16,RE25 данные выставляются в линии 25. После приема вектора прерывания процессор отвечает сигналом 2.СХИ, блок 5 выдает сигнал 15.Р31, по которому разрешается обработка нового сочетания запросов в блоке 7.

На фиг, 11 показана работа устройства в шестом режиме - при выполнении последовательности конанд в интерфейсе шин 4 по содержимому памяти ЭВМ, извлекаемому по каналу прямого доступа. Последовательность процедур и микроопераций начинается передачей начального адреса из блока 29 в регистр адреса прямого доступа блока 28. Для этого блок 5 вьщает сигналы 32.ADR, 32.RE10, 31.WE10, 31.ADR. В следующем такте инициируется процедура К29 чтения из интерфейса ЭВМ: по сигналу 31.RE48 адрес вьщается на линии 48, по сигналу 12.КПД в блоке 1 вьфабатывается со-- провождающий адрес сигнал 2.СХЗ; подготовленные в интерфейсе шин 2 данные сопровождаются сигналом 2.СХИ по приходу которого в блок 5 (12.СХИ данные фиксируются в блоке 11 по сигналу 16.WE25.

После §того принятые данные передаются в блок 29 (16.RE10, 16.ADR, 32.ADR, 32.WE10)H используются как команда интерфейса шин 4 по сигналу 32.RE37, делящемуся до окончания цикла обмена К16, аналогично ранее рассмотренному на фиг. 9.

Завершается последовательность процедур модификации адреса обмена по сигналу 31.+1RA (регистр адреса прямого доступа в блоке 28 вьшолнен как счетчик) и процедурой КЗ2 анализа признаков окончания работы, в результате которой или освобождается интерфейс ЭВМ (109), или снова повторяется последовательность процедур К29, КЗО, К16,К31, К 32 до тех по пока не выработается хотя бы один признак окончания работы канала прямого доступа.

В качестве одного из признаков окончания используется сигнал 31.ZR вырабатываемьп в блоке 28 при равен24805

стве текущего адреса прямого доступа с содержимым регистра кокечного адреса обмена. Окончание работы канала прямого доступа также происходит по

, состоянию интерфейса шин 4 (4.0, 13.Q) и в зависимости от команды в пшне 37 (37.ОР).

Завершается работа каналов прямого доступа процедурой 109 (фиг, 10)

10 освобождения интерфейса ЭВМ по сигналу 14.END и разрешения по сигналу 34.П32 обработки нового сочетания запросов в блоке 27.

На фиг. 12 показаны процедуры и

15 микрооперации устройства в четвертом режиме работы - при обмене массивами данных по каналу прямого доступа между интерфейсом шин 4 и памятью ЭВМ.

Передача начального адреса обмена 20 К28, модификация адреса КЗ, анализ признаков окончания работы К32 и освобождение 109 интерфейса ЭВМ выполняются аналогично рассмотренному выше режиму работы (фиг, 11). После

25 подготовки адреса К28 команда для

ишн 4 извлекается из блока 29 по . сигналу в линии 32.RE37. Б зависимости от этой команды (К34) реализуется передача из шин 4 в шины 2 (процедуры К18, К19, К 35) или в обратном направлении (процедуры К29, К17). Б первом случае вначале данные читаются (К18) из шип 4 и передаются (К19) в регистр данных блока 11 аналогично рассмотренному вьппе

(фиг. 9), затем выполняется процедура К35 записи в интерфейс шин 2: по сигналу 31.RE48 выставляется адрес на линии 48, по сигналу 16,КЕ25 выставляются данные из блока 11 в линии 25, по сигналу 12.КПД выраба- -тывается в блоке 1 сопровождающий адрес сигнала 2.СХЗ; сигналом 12.УПР1, 2.УШЧ задается, направление передачи данных интерфейса ЭВМ, затем ожидается появление ответа 12.СХИ и процедура заканчивается сбросом перечисленных сигналов.

При передаче из памяти ЭВМ в интерфейс шин 4 вначале вьшолняется рассмотренная выше процедура К29 чтения из интерфейса шин 2, затем осуществляется запись данных в шины 4 (К17).

Последовательности процедур КЗЗ, К18, К19, К35, К31, К32 или КЗЗ, К295 К17,уК31, К 32 повторяются до вьфа- ботки хотя бы одного из признаков

30

40

45

50

15

окончания работы, после чего освобождается интерфейс ЭВМ,

На фиг, 13 показана работа инкре ментного канала прямого доступа (пятый режим работы).

Последовательность процедур начинается передачей начального адрес буфера накопления из блока 29 в регистр результата РР АЛБ 49, Для этого вырабатываются сигналы 32.ADR-, 32.RE10 и 50,F, 50.CLK, 50,CS,

После этого выполняется команда чтения из интерфейса шин 4 (КЗЗ, К18) и продолжается формирование К36 адреса в АЛБ 49, Прочитанные данные выставляются в шину 10 по сигналу 33,RE10 и выполняется функция сложения принимаемых по 50,CLK данных с прежним содержимым РР, фиксация нового результата выполняется по сигналу 50,CS, В следующем такте производится повторное сложение содержимого РР с зафиксированными данными для получения соответствия кодов интерфейса шин 4 с адресами к словам памяти ЭВМ (в интерфейсе шин 2 байтова я адресация).

Сформированный адрес по сигналу 50.ED вьщается на шину 10 и перепи- сьгоается в регистр адреса прямого доступа блока 28 по сигналу 31,WE10 После этого выполняется рассмотренная ранее процедура К29 чтения из интерфейса ЭВМ; принятые данные в блоке 11 модифицируются на +1 по сигналу 16.+1RD, затем выполняется запись результата в ту же ячейку памяти. При совпадении результата с содержимым регистра конца накопления в блоке 11 вырабатывается признак 16,ZR, который в процедуре К41 используется для определения конца работы канала прямого доступа, В отличие от ранее рассмотренных каналов прямого доступа в инкремент- ном канале прямого доступа-освобождение интерфейса ЭВМ вьшолняется после каждой последовательности процедур обмена, что определяется его назначением.

Формула изобретени

Устройство для сопряжения ЭВМ с внешними устройствами, содержащее два блока связи, первые входы-выход KOTopbix подключены соответственно к группе входов-выходов связи с ЭВМ устройства и группе входов-выходов

2480516

связи с внешними устройствами устройства, а вторые входы-выходы г соответственно с первым и вторым входами-выходами блока микропрограмг много управления, дешифратор, блок прерываний, первый и второй входы- выходы которого соединены соответственно с вторым входом-выходом первого блока связи и с третьим входом Q выходом блока микропрограммного управления, первым входом соединенного с выходой дешифратора, первый вход которого подключен к выходу первого блока связи, первый блок гистров и регистр управления, первые входы-выходы которых соединены через шину данных устройства с выходом первого блока приоритета, вторые входы-выходы - соответственно с чет2Q вертым и пятым входами-выходами . блока микропрограммного управления, а третьи входы-выходы - соответственно с первым входом-выходом первого блока приоритета и шестым входом25 выходом блока микропрограммного управления, седьмой вход-выход которого и первый выход второго блока связи подключены соответственно к второму входу-выходу и входу первого блока приоритета, выходом соединенного с первым входом блока прерьшаний, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач устройства, в него введены второй блок приоритета, арифметико логический блок и четыре блока регистров, причем первые входы-выходы второго - пятого блоков регистров и арифметико-логического блока соединены через шину данных устройства с первыми входами-выходами первого блока регистров и регистра управления и выходом первого блока приоритета, а входы - соответственно с первым - пятым выходами блока микропрограммного управления, вторым входом и восьмым и девятым входами- выходами подключенного соответственно к первому выходу второго блока регистров,первому входу-выходу второго блока приоритета и через шину адреса и команд устройства соединенно- го с вторым выходом второго блока регистров, выходом третьего блока регистров, первым выходом пятого

55 блока регистров, вторым входом дешифратора и входом второго блока связи, второй выход которого соединен с входом второго блока приорите30

40

45

50

7

та, соединенного выходом и вторым входом-выходом соответственно с вторым входом блока прерываний и четвертым входом-выходом первого блока регистров, пятый вход-выход которого и второй вход-выход второго блока оегистров подключены к группе вхо122480518

дов-выходов связи с ЭВМ устройства, второй вход-выход и выход четвертого блока регистров и второй вход-выход и второй выход пятого бло- - , ка регистров соединены с группой входов-вьпсодов связи с внешними устройствами устройства.

фив.1

А

фиг

cput.3

фиё.5

фие. 6

tt:::if 1-1i:5i 5

I -у, JLJ

гз

100 -.--

i

.H

flesfuM I о5мена /ifairi/ // eeucfriflaMU

HOR из ffffucrrrpaf

1S3

аг7

Л-

гг. 2

is. rs Г6. rs

6 fS /«

/г г/

tos Фиг. ft

f-ffff

pur. Ю 10.

f ffiaaa

ff. tff. S интерфейс .

К ГЙ

tS

33. fi fS

rOS fl

Редактор А.Лежнина

Составитель В. Вертлиб

Техред Н.Ботсало Корректор И.Муска

Заказ 1953/48 Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственногполиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в информационно-измерительных системах и системах автоматического управления. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач устройства за счет увеличения числа каналов прямого доступа, числа типов каналов прямого доступа при обеспечении их запуска по запросам сопрягаемой системы. Устройство содержит два блока связи, дешифратор, блок микропрограммного управления, два блока приоритета, блок прерываний, шину данных, регистр управления, пять блоков регистров и арифметико- логический блок.МЗ ил. ю to 4 00