Устройство для сопряжения двух электронных вычислительных машин Советский патент 1986 года по МПК G06F13/14 

. 1 1

Изобретение относится к области вычислительной техники, может быть использовано при объединении в вычис лительную систему двух разнотипных ЭВМ через интерфейсы ввода и вывода, в частности интерфейс общая шина (ОШ) и интерфейс типа магистраль (например, сопряжение 2К) и является усовершенствованием известного устройства по авт.св. f 809147.

Целью изобретения является повыше кие достоверности обмена данными между электронными вычислительными машинами.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2-11 - функциональные схемы дешифратора, коммутато ра, блока формирования управляющих сигналов, второго блока усиления, блока контроля сообщений, блока обме на, согласователя, блока выполнения прерываний, регистра управления и первого блока усиления.

Устройство содержит (фиг.1) дешифратор 1, коммутатор 2, блок 3 формирования управляющих сигналов, второй блок 4 усиления, блок 5 контроля сообщений, блок б обмена, магистраль 7 первой ЭВМ, согласователь 8, блок 9 выполнения прерываний, регистр 1-0 управления, шина 11 второй ЭВМ (общая шина) и первый блок 12 усиления. ) Дешифратор 1 содержит (фиг.2) элементы НЕ 13-18 и элементы И 19 и 20.

Коммутатор 12 содержит (фиг.З) элементы НЕ 21-25, элементы И-НЕ 26- 29, элемент НЕ 30, элементы И-НЕ 31- 37, узел задержки, состоящий из диодов 38-40, регистров 41 и 42 и конденсатора 43, элементы НЕ 44-49, триггеры 50-53 и элемент НЕ 54.

Блок 3 формирования управляющих сигналов содержит (фиг.4) элементы НЕ 55-57, триггер 58, элемент задержки, состоящий из диода 59 и конденсатора 60, элемент И-НЕ 61, элемент НЕ 62, элементы И-НЕ 63 и 64.

Блок 4 усиления содержит (фиг.5) элементы И-НЕ 65-80. Блок 5 контроля сообщений содержит (фиг.6) узлы 81 и 82 формирования бита четности старшего и младшего байта, элементы НЕ 83 и 84, элементы И-НЕ 85 и 86, элементы НЕ 87 и 88, элементы И-НЕ 89 и 90 и элементы ИЛИ-НЕ 91 и 92.

Блок 6 обмена (фиг.7) состоит из формирователей 93 и 96 внутренних

10

15

20

49523i

сигналов синхронизации, сигналов предварительного сброса, сигнала приема информации, сигнала выполнения, элементов И-НЕ 97-102 и элементов НЕ 5 103-109. Формирователь 93 внз трен- них сигналов синхронизации содержит элемент НЕ 110, элемент И-НЕ 111, элемент НЕ 112 и элемент задержки, состоящий из диода 113 и конденсатора 114. Формирователь 94 сигнала предварительного сброса содержит элемент НЕ 115, элементы И-НЕ 116-118, элемент НЕ 119, элемент И-НЕ 120 и элемент НЕ 121. Формирователь 95 сигнала приема информации содержит триггер 122, элемент НЕ 123, элемент И- НЕ 124 и элемент задержки, состоящий из диода 125 и конденсатора 126. Формирователь 96 сигнала выполнения содержит триггер 127, элемент НЕ 128, элемент И-НЕ 129 и элемент задержки, состоящий из диода 130 и конденсатора 131 .

Согласователь 8 осуществляет сог25 ласование магистрали 7 с интерфейсом второй ЭВМ. В качестве согласователя могут быть использованы серийные устройства, например, дуплексный регистр (фиг.8). В этом варианте ис30 пользуется только один сигнал выборки (ВБРО-К) от блока 3, тогда как при использовании модуля внутрисис- темной связи требуются оба сигнала выборки (ВБРО-К и ВБР1-К), кото35 рые задают направление обмена.

Согласователь 8 (фиг.8) содержит входной 132 и выходной 133 регистры, элемент ИЛИ 134, триггеры 135-137 и элементы И 138-142. Второй полукомп40 лект дуплексного регистра установлен во второй ЭВМ (фиг.8). , Блок 9 выполнения прерывания содержит (фиг.9) элементы И-НЕ 143 и- 144, элемент НЕ 145, элементы И-НЕ

45 146-148, элемент НЕ 149, элемент И- НЕ 150, элемент НЕ 151, элемент И-НЕ 152, триггер 153, элемент НЕ 154, элементы ИЛИ-НЕ 155 и 156, элемент НЕ 157, элементы ИЛИ-НЕ 158 и 159,

5Q формирователь импульса (одновибратор) состоящий из диода 160 и конденсатора 161, элементы И-НЕ 162 и 163, элемент НЕ 164, элементы И-НЕ 165-168, триггеры 169 и 170, резистор 171, элемен55 ты НЕ 172-174, конденсатор 175, элементы И-НЕ 176-180, элемент-НЕ 181, триггер 182, элемент НЕ 183, вход 184 сигнала Сброс..

Регистр 10 управления содержит (фиг.10) элемент НЕ 185, элементы И 186-189, триггер 190, элементы И 191- 193, триггеры 194, 195, элемент ИЛИ- НЕ 196. .

Блок 12 усиления содержит (фиг.11) элементы И-НЕ 197-199, элементы НЕ 200-205, элементы И-НЕ 206-216, элементы НЕ 217-219, элемент И-НЕ 220, элементы НЕ 221 и 222, элементы И-НЕ 223-230 и магистральный передатчик 231.

Устройство работает по инициативе любой из двух ЭВМ.

Работа по инициативе первой ЭВМ (ЭВМ1) начинается с операции захвата управления каналом. Процессор ЭВМ1 выдает сигнал запроса канала, арбитр процессора анализирует, нет ли запроса с более высоким приоритетом. Если такого запроса нет, арбитр разрешает захват канала и вырабатывает сигнал представления канала. При получении этого сигнала процессор ЭВМ1

10

производит контроль четности инфор мационного слова и формирует контрольные разряды КРО и КР1. По сигналам ВД-К и ПР-К из блока 6 информация, сопровождаемая контрольными, разрядами КРО и КР1, поступает через согласователь 8 в ЭВМ2.

ЭВМ2 принимает информацию, производит контроль четности и формирует свои внутренние контрольные разряды, после чего сравнивает их с принятыми (КРО, КР1). При совпадении внутренних контрольных разрядов с принятьми считается, что информация из ЭВМ1

5 принята ЭВМ2 верно. В противном случае ЭВМ2 выставляет сигнал конца операции (КОП-Т), который поступает в регистр 10 управления, с выхода регистра 10 выставляется сигнал конца 20 операции- (КОП) и сигнал КОПЛОШ, который сообщает ЭВМ1 о прекращении обмена информацией.

С задержкой по отношению к вьщаче информации в ЭВМ2 блок 12 выставляет выставляет сигнал подтверждения выбо- 25 сигнал синхронизации пассивного уст- ра (ПВ) и сигнал занятия канала ройства (СП). По этому сигналу (КЗ), которьй запрещает другим уст- ЭВМ1 снимает информацию и сигнал ройствам работу с каналом. После это- СА, подтверждая тем самым, что го процессор ЭВМ1 выставляет на пшну процесс передачи информации завершен. 11 адрес устройства сопряжения и уп- .30 Работа устройства сопряжения по

равляющую информацию, которая определяет режим обмена (ввод или вывод информации). С задержкой по отношению к адресу и управляющей информации ЭВМ1 выставляет сигнал синхронизации активного устройства (СА), извещающий устройство сопряжения о том, что на щине 11 выставлены адрес и управляющая информация.

Дещифратор 1 расшифровывает адрес и при его совпадении с адресом устройства сопряжения выдает сигнал разрешения работы Устройство выбрано в коммутатор 2. Коммутатор 2 формирует и выдает в блок 3 стробирукщие импульсы (а 2СА, а2СА) и сигналы Выборка, Управление Зп/Чт. Блок 3 вырабатывает сигналы выборки, которые определяют обмен информацией между устройством сопряжения и второй ЭВМ (ЭВМС) через согласователь 8.

Коммутатор 2, кроме того, вьздает сигнал приема данных (Пр.д) в блок 4, по приходу которого происходит запись данных с шины 11 и вьщача их на магистраль 7. Информация с магистрали 7 поступает в согласователь 8 и одновременно в блок 5. Последний

производит контроль четности инфор мационного слова и формирует контрольные разряды КРО и КР1. По сигналам ВД-К и ПР-К из блока 6 информация, сопровождаемая контрольными, разрядами КРО и КР1, поступает через согласователь 8 в ЭВМ2.

ЭВМ2 принимает информацию, производит контроль четности и формирует свои внутренние контрольные разряды, после чего сравнивает их с принятыми (КРО, КР1). При совпадении внутренних контрольных разрядов с принятьми считается, что информация из ЭВМ1

инициативе ЭВМ2 начинается с вьщачи сигнала готовности (ГТ-Т), который поступает в блок 9, формирующий и посылающий в ЭВМ1 сигнал запроса ка- нала (ЗК), с получением которого последняя выдает в блок 9 сигнал ;представления канала (ПК вх). Если устройство с более высоким приоритетом не занимает канал, блок 9 получает сигнал ПК вх и выставляет сиг

нал подтверждения выбора (ПВ).

ЭВМ1 принимает сигнал ПВ, снимает сигнал ПК вх и освобождает канал, снимая сигнал занятия канала Блок 9 выставляет сигнал КЗ и зани

другим устройствам, после чего блок 9 выставляет сигнал вектора прерьша- ния (Вектор), сопровождая его сигналом ПРР.

ЭВМ1 принимает вектор прерывания и выставляет сигнал синхронизации СП, по которому блок 9 снимает сиг- налы КЗ и ПРР. Происходит передача управления каналом ЭВМ1, которая занимает канал и переходит к програм- ме обслуживания.

Информация с ЭВМ2 поступает через блок 12 в ЭВМ1 и одновременно в блок 5, которьш производит проверку принятого слова на четность следующим образом.

Каждый байт передаваемой из ЭВМ2 информации сопровождается контрольными разрядаъш (КРО-Т, КР1-Т). Блок 5 проверяет на четность каждьш байт принятого слова и формирует контрольные разряды КРО и КР1 (узлы 81 и 82 фиг.6). Элементы ИЛИ-НЕ 91 и 92 производят сравнение контрольных разрядов КРО и КР1 с принятыми контрольными разрядами КРО-Т и КР1-Т. В случае несовпадения любого из контрольных разрядов на выходе элемента И-НЕ 90 устанавливается сигнал ошибки (ОШ-Т). По этому сигналу в регистре 10 формируются сигналы ОШ и КОПЛОШ, а также снимается сигнал готовности ГТ, запрещая готовность устройства сопряжения к приему следующего информационного слова.

По окончании операции передачи информации ЭВМ2 вьфабатывает сигнал конца операции (КОП-Т), извещая ЭВМ о т ом, что процесс передачи информа- ЦЗ-1И завершен.

В процессе работы блоки устройства функционируют следующим образом

Дешифратор 1 предназначен для расшифровки адреса устройства и формирования сигнала, разрешающего работу с устройством. При поступлении на вход дешифратора 1 адреса устройства, при чем по шинам АДР 12-АДР 17 поступает низкий уровень, а по шинам ДЦР 11 - высокий уровень, на вькоде элемента И 20 устанавливается сигнал Устройство выбрано,, разрешаюцщй работу коммутатора 2. При поступлении на управляющий вход коммутатора 2 сигнала Устройство выбрано единичный уровень от дешифратора 1, синхроимпульса СА, а также управляющих сигналов по шине управления и соответствующего адреса по адресной шине на выходе элемента И-НЕ 29 или 32 формируются соответствующие строби- рующие импульсы (а2СА или а2СА). При поступлении от шины 11 соответствующего управляющего сигнала на .выходе элемента НЕ 23 устанавливается сигнал Разрешение маски. При соответствующих входных сигналах элемент И-НЕ 33 формирует сигнал Упр. Зп./Чт., ,элемент

0

5

НЕ 45 - сигнал Р. Пер . (разрешение передачи) , а элемент И-НЕ 36 - сигнал Пр.Д. (прием данных). При поступле5 НИИ соответствующего управляющего сигнала и адреса, а также синхроимпульса а2СА на выходе триггера 53 устанавливается сигнал Бл.Пр, (блокировка прерывания). По синхроимпуль0 сам а2СА или а2СА на входах элемента И-НЕ 37 на выходе схемы 48 формируется сигнал синхронизации пассивного устройства.

При поступлении соответствующего

5 адреса по адресной шине и синхроим,пульса (а2СА) триггеры 50-52 формиру- I

ют сигналы ПР, ПсБ, ОСТ, ВП. Элемент НЕ 25 при поступлении соответствующего адреса формирует сигнал Выборка.

Блок 3 (фиг.4) формирует сигналы выборки, чтения и записи. При поступлении по шине Выборка единичного уровня на вход триггера 58 и синхроимпульса (а2СА) триггер 58 устанавливается в такое состояние, при котором на его единичном выходе единичный уровень, что соответствует сигналу выборки ВБРО-К. При нулевом уровне на шине Выборка и синхроимпульса на входе триггер 58 пе- . реключается. На его нулевом выходе устанавливается единичный уровень, что соответствует сигналу ВБР1-К. Этот .сигнал используется только в случае обмена информацией между двумя ЭВМ через модуль внутрисистемной связи.

При поступлении на вход элемента НЕ 56 синхроимпульса (а2СА) на выходе элемента НЕ 62 формируется импульс внутренней синхронизации, который поступает на входы элементов И-НЕ 63 и 64. Поступление единичногр уровня по шине .Зп/Чт. вызьгоает формирование на выходе элемента И-НЕ 64 сигнала Чтение. При нулевом уровне на шине Упр.Зп./Чт. на выходе элемента И-НЕ 63 формируется 0 сигнал Запись.

Блок 4 усиления осуществляет усиление, инвертирование и выдачу информации в магистраль 7.

При поступлении сигнала приема 5 данных Пр.д (высокий уровень) от коммутатора 2 информация с шины 11 выставляется в магистраль 7. Блок 5 осуществляет непрерывный контроль

0

0

5

правильности передачи информации и формирует контрольные разряды.

На входы узла 81 поступает старший байт информации, а на входы уз- ла 82 - младший байт. Узлы 81 и 82 формируют бит четности передаваемого информационного слова. При четном количестве 1 в каждом байте на выходе узла 81 (82) устанавливается 1. В случае нечетного количества 1 в любом байте на выходе соответствующего узла устанавливается О. Элементы НЕ 83 и 84 инвертируют входные сигналы, и при поступлении на входы элементов И-НЕ 85 и 86 разрешающего сигнала ВД-К (передача информации из ЭВМ1 в ЭВМ2) на их выходах устанавливаются контрольные разряды КРО-К и КР1-К, Блок 6 обме- на вырабатьгоает сигналы, управляющие заданным режимом обмена.

Формирователь 93 по синхроимпульсу (а2СА) формирует внутренний импульс синхронизации, который посту- |пает на входы элементов И-НЕ 97-99,

При поступлении на входы формирователей 94-96 соответствующих разрешающих импульсов на выходах элементов НЕ 103-108 устанавливаются сиг- налы ПР-К, КОП, ОСБ-К, ВД-К, ВП-К, Элемент НЕ 109 формирует сигнал внутреннего сброса.

Согласователь 8 осуществляет согласование магистрали 7 с ЭВМ2, кото- рая выставляет информацию на шины ШИНОО-15К, сопровождая ее контрольными разрядами КРО-К, КР1-К, и сигналами ВД-К, ПСВ-К, ВБР-К записывает ее в выходной регистр 133, уста- новленный на соответствующем монтажном месте в ЭВМ2. Эта информация по

линии связи поступает на вход входного регистра 132 согласователя 8(фиг. 8 После этого ЭВМ2 выставляет сиг- нал ВП-К на вход элемента И 140, по которому на выходе триггера 136 формируется сигнал ВП-И. Этот сигнал по линик связи поступает в устройство сопряжения и принимается сог- ласователем 8 как сигнал ГТ-П. По этому сигналу на выходе триггера 135 устанавливается сигнал ГТО-Т,извещая тем самым устройство сопряжения о том, что на входы входного регистра 132 поступила информация. Устройство сопряжения по сигналу ПР-К, ВБР-К считьшает ее из регистра 132, после

чего устройство сопряжения выставляет на вход элемента И 140 сигнал ВП-К, по которому снимается сигнал ВП-И на выходе триггера 136 согласователя 8. Этот сигнал дуплексньй регистр, установленный в ЭВМ2, принимает как сигнал ГТ-П подтверждающий готовность устройства сопряжения к- следующему циклу обмена.

В блоке 9 по сигналу готовности ГТ-Т и при отсутствии сигнала ошибки (ОШ) и конца операции (КОП) на входах элемента И-НЕ 143 триггер 158 переключается и на его выходе устанавливается единичный уровень, который поступает на один из входов элемента И-НЕ 144. При наличют сигнала разрешения прерывания и отсутствии блокировки запроса канала на двух других входах элемента И-НЕ 144 запускается одновибратор и на выходе элемента И-НЕ 166 формируется сигнал Запуск. При отсутствии сигнала блокировки прерывания (Бл.Прер.) на входе элемента И-НЕ 163 и наличии сигнала ГТ-Т элемент И-НЕ 176 формирует сигнал Вектор. По сигналу Запуск на входах элемента И-НЕ 177 устанавливаются единичные уровни, а на его выходе выставляется сигнал запроса канала (ЗК). По сигналу представления канала .(ПК вх) триггеры 170 и 169 переключаются и блоки- руют прохождение сигнала ПК вх через триггер 182, сигнал представления канала (ПКвыз) отсутствует. Кроме того, изменение состояния триггеров 169 и 170 вызывает формирование сигнала подтверждения выбора (ПВ) через элемент И-НЕ 179, а также сигнала занятие канала (КЗвых) элементом И-НЕ 180. Единичный уровень сигнала КЗ вх вызывает переключение триггеров 169 и 170 в исходное состояние. С задержкой по отношению к выходному сигналу КЗ вых, определяемый элементами НЕ 181, 1-83,

формируется сигнал прерывания (ПРР). В регистре 10 сигнал Разр. Прер. устанавливается триггером 190 при поступлении сигналов адреса (АДР1, АДР2), синхроимпульса (а2СА), сигнала Разр.М по сигналу Запись. Сигналы ГТ устанавливается элеме«- том И-НЕ 189 при наличии сигнала готовности (ГТ-Т), отсутствии сигна- ла КОПЛОШ по сигналам Чтение и

Выборка. Сигналы М, ОШ, КОП устанавливаются при наличии соответствующих сигналов Разр .прер . , ОШ КОП по сигналу Чтение. Установка сигнала КОПЛОШ происходит как по приходу сигналов ОШ-Т и КОП-Т, так и по одному из них.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность обмена информацией и-расширить класс решаемых задач за счет организации напряжения между двумя ЭВМ с разнотипными ЭВМ.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения двух электронных вычислительных машин по авт.св. № 809147, отличающееся тем, что, с целью повьшаения достоверности обмена информацией, в устройство введен блок контроля сообщения, включающий узел фop fflpoвa- ния бита четности старшего байта, узел формирования бита четности младшего байта, два элемента ИЛИ-НЕ, четьфе элемента И-НЕ и четыре элемента НЕ, причем второй и третий выходы регистра управления соединены соответственно с входом сигнала ошибки блока обмена и входом состояния блока выполнения прерываний, второй выход и вход сброса которого подключены к шине интерфейса первой

ЭВМ и второму выходу блока обмена и к входу сброса коммутатора, в блоке контроля сообщенр1я входы узлов фор- 5 мирования бита четности старшего и младшего байта, входы первого и второго элементов НЕ, первые входы, первого и второго элементов ИЛИ-НЕ и выходы первого и второго элементов

10jH-HE соединены через магистраль с входом-выходом согласователя, выходы первого и второго элементов НЕ подключены соответственно к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ15 НЕ, третьи входы которых непосредственно, а четвертые входы - через третий и четвертый элементы НЕ соединены соответственно с выходами узлов формирования бита четности старшего

20 и младшего байтов, первые входы первого и второго элементов И-НЕ соеди- ены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов НЕ, а вторые входы - с первым выходом блока

5 обмена, выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И-НЕ, выходом подключены к первому входу четвертого элемента

0 И-НЕ, второй вход и выход Kof.oporo соединены соответственно с первым выходом коммутатора и входом сигнала ошибки регистра управления, дополнительный вход первого блока усиления соединен через магистраль с входом5

выходом согласователя. JiS

гЕ№

gw|

Cffpoc

flSLJ n f n LiF3.j

Фиг.-1

N

BtrfojMo

Уп Зп/Ут - emfjmxaf

ce«

/fpff-r

SI

Ггп IS

f/i--- 5

S3

SS /(

0/n jrro/fa 6 Pom .

ff/r d o/«f2

85

4

«««пиа

TMs - 11111°

85

KPO-K

XP7-Jf

ffSjfOf(y

/fpf- г

87

Cfpoc

K3/iiyfy№

I M J- v-rr

W 1/7/

Изобретение относится к области вычислительной техники. Цепь изобретения - повышение достоверности обмена информацией и расширение класса решаемых задач за счет сопряжения двух ЭВМ с разнотипными интерфейсами. Изобретение является усовершенствованием известного устройства по авт.св. № 809147, содержащего дешифратор, два блока усиления, блок обмена, коммутатор, блок выполнения прерываний и регистр управления, в которое введен блок контроля сообщений, включающий узлы формирования бита четности старшего и младшего байта, два злемента ИЛИ-НЕ, четыре элемента И-НЕ и четыре элемента НЕ, а также дополнительные связи между коммутатором, блоком обмена и блоком прерьшания. 11 ил. О N

Cffpoc Pa3D.MOMu

Agf.r.,. IT

I-),

am

o/ 7fK7o/(a 2

л-Ж//

фиг.11