Устройство для сопряжения магистрали эвм с магистралью внешних устройств Советский патент 1986 года по МПК G06F13/00 

Изобретение, относится к автоматике и вычислительной техник-е и может быть использовано для сопряжения электронно-вычислительных машин, имеющих общесистемный интерфейс типа Общая шина (ОШ), со стандартной магистралью внешних устройств, выполненный в виде приборного интерфейса с бит-параллельным, байт-последовательным обменом инфотрмацией.

Устройство сопряжения может быть применено для связи центрального процессора с приборами и оборудованием в автоматизированных системах научных исследований и в системах автоматизации управления технологическими процессорами.

Цель изобретения - повышение эффективности использования вычислительных мощностей ЭВМ и повышение быстродействия процесса обмена информацией .

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока синхронизации; на фиг. 3 и 4 - временные диаграммы обмена.

Блок-схема устройства содержит дешифратор 1 адресов, группу регистров 2 ввода-вывода информации, регистр 3 масок и состояний, регистр 4 местных сообщений, регистр -5 прерываний, дешифратор 6 интерфейсньпс функций, блок 7 синхронизации обмена.

Дешифратор 1 осуществляет выбор внутренних регистров устройства в зависимости от вьщаваемых по ОШ адресов ВУ.

Группа регистров 2 служит для промежуточного хранения и пересылки информации между ОШ и магистралью (ВУ). Регистр 3 предназначен для записи в него масок прерываний и фиксации информации о готовности ВУ в режиме . программного обмена информацией.

Регистр 4 предназначен для управления: интерфейсной функцией контроллера С. Дешифратор 6 реализует интерфейсные функции передатчика Т, приемника L, контроллера С. Регистр 7 используется для управления процессом обмена приборозавнсимой информацией между магистралью ОШ и магистралью ВУ. Блок 5 предназначен для вьщачи на Ш вектора прерывания, соответствующего прерьшающему фактору.

Блок синхронизации обмена состоит из узла 8 интерфейсиой функции синхронизации передачи SH, узла 9 интер- фейсной фуикции синхронизации приема

S

)

5

0

5

0

5

0

5

АН, узла 10 анализа состояний интерфейсных функций и узла 11формирования сигналов прерываний.

При этом узел интерфейсной функции SH содержит элемент НЕ 12, элемент 13 задержки, элемент И 14, элемента И-НЕ 15 и 16, триггер 17, формирователь 18 импульсов. Узел интерфейсной функции АН содержит элемент НЕ 19, элементы И 20 и 21, элементы ИЛИ-НЕ 22 и 23, триггер 24, формирователи 25 и 26

-1МПУЛЬСОВ .

Узел формирования сигналов прерываний содержит элементы ИЛИ 27 и 28, триггер 29, формирователи 30 и 31 импульсов. Узел анализа состояний интерфейсных функций реализован как шифратор векторов прерываний.

Устройство сопряжения работает следующим образом.

ЭВМ осуществляет связь с устройством с помощью внутренних регистров, а связь мезкду устройством и магистралью ВУ осуществляется без участия ЭВМ. Внутренние регистры 2-4 доступны ЭВМ и последняя может производить обращение к ним в режимах записи и чтения в соответствии с алгоритмом функционирования интерфейса ОШ.

Процедура обмена информацией заключается в следуквцем, В режиме приема информации в ЭВМ (фиг. 3) регистр 2 вырабатывает сигнал готовности приема байта, сигнализирующ1Й о готовности регистра ввода-вывода к записи в него информации, далее регистр 7 форми рует сигналы готовности устройства к приему байта информации. ВУ, подключенное к магистрали, выставляет на шину данных байт информации и сопровождает его сигналом стробирова- ние данных о Блок 7 принимает этот сигнал и интерфейсная функция АН переходит в состояние ACDS. Регистр 5 анализирует возможность приема байта и по стробирующему выходу выставляет разрешение выдачи вектора прерывания для блока 7. Последний выставляет на ОШ си1-нал требования прерьгоания (ТПР), npKttmiaeT предоставление прерывания (ПНР) и вырабатывает сигнал синхроимпульс (сип) согласно протоколу работы ОТ, крбме того, блок 7 вырабатывает -сигнал С и В для блока 5. Сигналы С и В воспринимаются блоком 5 и последний выставляет на ОШ вектор прерывания, соответствующий режиму приема информации. Получив вектор прерывания, ЭЮ4 переходит на программу приеме- банта информации. Блок 7 вырабатывает второй сигнал CMU, по которому ЭВМ записывает байт информации.

При приеме следующего байта проце дура повторяется. В режиме передачи информации из ЭВМ на магистраль ВУ узел 8 блока 7 переходит в состояние передачи и интерфейсная функция SH блока 7 переходит в состояние SGNS. Регистр 5 анализирует возможность прерывания для передачи информации (аналогично режиму приема информации) Если прерывание разрешено, процедура выдачи вектора прерывания на ОШ и работа сигналов синхронизации аналогична описанной. Приняв вектор прерывания, ЭВМ переходит на программу передачи байта данных. По второму сиг- нату СИП байт записывается в регистр 2 после чего последний вырабатывает сигнал наличие байта, сигнализирующий о том, что из регистра 2 можно считать информацию. Далее передача байта происходит асинхронно по готовности прибора-приемника, подключенного к магистрали ВУ.

Предлагаемое устройство сопряжения может функционировать в режиме обмена приборозависимости информации прак- тически асинхронно по отношению -к работе ЭВМ. Это позволяет основное время работы ЭВМ использовать для pem.g- ния задач, не связанных с процессом обмена информацией с магистралью и таким образом наиболее полно исполь- зовать вычислительные ресурсы ЭВМ, осуществлять обмен информацией в режиме реального времени с различными группами интерфейсных устройств.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения магистрали ЭВМ с магистралью внешних устройств (ВУ), содержащее регистр масо и состояний, регистр местных сообщений, регистр прерываний, группу регистров ввода-вывода, дешифратор интерфейсных функций и дешифратор адресов, причем информационные входывыходы регистра масок и состояний, регистра местных сообщений, регистра прерываний, регистров ввода-вывода группы соединены с двунаправленной информационной шиной магистрали ЭВМ, входы дешифратора адресов соединены с выходной информационной шиной магистрали ЭВМ, а вьЬсодная шина магист, ю j 2о 25

,

0

рали ЭВМ Ввод информации соединена с первым стробирующим входом регистра масок и состояний, стробирующим входом регистра местных сообщений, первыми стробирующими входами регистров ввода-вывода группы и первым стробирующим входом дешифратора адресов, выходная шина.магистрали ЭВМ Ввод информации соединена с вторым стробирующим входом регистра масок и состояний, вторыми стробирующими входами регистров ввода-вывода группы и вторым стробирующим входом дешифратора адресов, третий стробирукнций вход которого соединен -с выходной шиной синхронизации магистрали ЭВМ, а первьй выход дешифратора адресов соединен с разрешающим входом регистра масок и состояний, информационный выход которого соединен с информационным входом регистра прерываний, информационный выход регистра местных сообщений соединен с входом дешифратора интерфейсных функций, первый выход которого соединен с шиной режима магистрали внешних устройств, входы выбора регистров ввода-вывода группы соединены с втор|5гм выходом дешифратора адресов, третий и четвер- тьй выходы которого соединены соответственно с шиной синхронизации магистрали ЭВМ и с разрешающим входом регистра местных сообщений, отличающееся тем, что, с целью повьш ения быстродействия обмена, в устройство введен блок синхронизации обмена, содержащий шифратор векторов прерываний, два элемента НЕ, три элемента ИЛИ, три триггера,- три элементаИ, два элемента И-НЕ, пять формирователей импульсов и элемент ИЛИ-НЕ, причем второй и третий выходы дешифратора интерфейсных функций соединены соответственно с первыми входами первого элемента И-НЕ и первого элемента И, а выходы разрядов Наличие байта и Готовность приема байта регистров ввода-вывода группы соединены соответственно с входами первого и второго элементов НЕ, первый, второй и третий входы второго элемента И соединены соответственно о вторым выходом дешифратора интерфейсных функций, выходом первого элемента НЕ и выходом элемента задержки, вход которого соединен с шиной магистрали ВУ Готовность приема и выходом первого формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом первого элемента И, первьгй и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И, выход второго элемента НЕ соединен с третьим входом первого элемента И, первым входом элемента ИЛИ-НЕ и нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и с шиной магистрали БУ Стробирование данных, второй вход первого элемента ИЛИ соеди- иен с объединенными выходами разрядо Готовность приема байта регистров ввода-вывода группы, выход элемента соединен с третьим входом третьего элемента И, выход которого через третий формирователь импульсов соединен с первьм входом второго элемента И-НЕ и шиной магистрали ВУ Данные приняты, единичный и нулевой входы второго триггера соединены соответственно с выходами вторых элементов И и И-НЕ, второй вход второго элемента И-НЕ соединен с шиной магистрали ВУ Наличие байта и вторым входом первого элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с выходом второго триггера и входом второго формирователя импульсов, первый

второй и третий входы шифратора векторов прерываний соединены соответственно с шиной магистрали ВУ запрос на обслуживание, выходами пер- вого элемента И-НЕ и первого триггера первьй и второй выходы шифратора векторов прерыванрш соединены соответственно с разрешающим входом регистра прерываний и с выходом идентификации регистра масок и состояний, выход разряда Подтверждение обслуживания регистра прерываний соединен с единичным входом третьего триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ блока синхронизации обмена выход которого соединен с входом стробирования регистра прерываний, выходные шины магистрали ЭВМ Ввод информации и Представление прерывания соединены соответственно с первыг- входом третьего элемента ИЛИ и нулевым входом третьего триггера блока синхронизации обмена, который подключен к вторым входам второго и третьего элементов ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ через четвертый формирователь импульсов соединен с входной шиной синхронизации магистрали ЭВМ, а выход третьего триггера через пятый формирователь импульсов соединен с входной шиной магистрали ЭВМ Требование прерьшания.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизирова н- ных системах сбора и обработки данных с использованием приборного интерфейса и интерфейса Общая шина. Устройство содержит регистр масок и состояний, регистр местных сообщений, регистр прерываний, группу регистров ввода-вывода, дешифратор интерфейсных функций, дешифратор адресов и блок синхронизации обмена, содержащий шифратор векторов прерываний, два элемента НЕ, три триггера, три элемента ИЛИ, три элемента И, два элемента И-НЕ, пять формирователей импульсов, элемент ИЛИ-НЕ. Устройство позволяет повысить быстродействие обмеиа информацией. 4 ил. (Л IND ю со О) СП

IITT

Фиг.I

ю

л«г

лЛ

HXfl

/

нам

MfS

X

rnf

у

nftf

/

ctra

X /

Ч

/mt$

z.

9ш.3

M X

л«я

Д4Г

(

nrp

X / y

x

Составитель Г, Стернин Редактор М, Бланар Техред Г.Гербер Корректор С. Черни

Заказ 2451/49

Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

y

/z

/

Подписное