Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с внешними устройствами Советский патент 1986 года по МПК G06F13/10 

о:

4; Ю

СХ) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах для сопряжения с синхронными и асинхронными внешними устройствами. Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат устройства и расширение класса решаемых задач. Ка фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема блока коммутации памяти; на фиг. 3 - то же, блока шифрации команд; на фиг. 4 - то же, блока формирования сигналов исполнения асинхронного обмена; на фиг.З то же 5 блока хранения слова состояния; на фиг. 6 - то же, блока синхронизации. Устройство подключается к ЭВМ 1 через устройство 2 управления внешними устройствами (УВУ) (фиг. 1) и содержит вторые блоки 3 и Д усилителей приема и передачи, блок 5 коммутации памяти, блок 6 памяти, блок 7 шифрации команд, блок 8 хранения слова состояния, блок 9 форми рования сигналов исполнения асинхро ного обмена, блок 10 синхронизации, первые блоки 11 и 12 усилителей пер дачи и приема, соединенные с асинхронным внешним устройством (,БУ) 13 Синхронное ВУ 14 подключено к групп входов-и выходов блока 15 переключа телей. На фиг. 1 показаны шины 16-56 внешних и внутренних связей устройст ва, при этом шины 16-19 предназначен для передачи из ЭВМ 1 через.УВУ 2 в блок 15 сигналов информации и управления, сигнала Выборка и сигналов Импульсы сопровождения записи шины 20 и 21 - для приема из блока 15 через УВУ 2 в ЭВМ 1 информации и слова состояния, шины 22 - для пере дачи информации, сигналов управлени сигналов Выборка и Импульсов сопровождения записи из блока 15 в ВУ 14, шины 23 - для приема информа ции и слова состояния из ВУ 14, шины 24 - приема слова состояния, шины 25 - для информации из блоков 4, 15, шины 26 29 - для передачи из блока 15 сигналов Импульсы сопровождения записи , Выборка, информации и сигналов управления; шины 30 и 31 - для приема из блока 6 в блок 4 информа8ции и слова cocTOHFfHH из блока 8,шины 32-35 - для передачи из блока 3 сигналов информации, сигналов упавления, сигналов Выборка и Импульсы сопров(1ЖдеЕ ия записи, гаина 36 первого выхода блока 10 - для передачи тактовой частоты, шины 37 и 38 - для передачи сигналов Записать и Считать из блока 7, шина 39 - для третьего выхода блока 10, шина 40 - для выхода из блока 9 сигнала Выполнить запись, шина 41 для передачи информации из блока 12, шины 42 и 43 - для передачи в блок 6 соответственно информации и сигналов адресации и разрешения записи или считывания, шины 44-46 - для приема в блок 11 сигналов информации и команд, сигналов Выполнить, шина 47 - для выхода из блока 9 передачи сигнала .Конец блока, шина 48 - для передачи сигналов о состоянии ВУ 13, шина 49 - для второго выхода блока 10 и передачи сигналов тактовой частоты, шина 50 - для сигналов Готов к записи и Готов к считыванию из блока 12, шины 51-53 - для передачи из блока 11 в асинхронное ВУ 13 соответственно информации, команд и сигналов Выполнить, шины 54-56 для приема из асинхронного ВУ 13 соответственно информации, сигналов о состоянии ВУ, сигналов Готов к Готов к считыванию записи Блок 5 коммутации памяти (фиг. 2) содержит входной коммутатор 57, элементы И 58-63, счетчики 64 и 65, элементы ИЛИ 66-68, элемент И 69, счетчик 70 формирования адреса,переключатель 71 и выходной коммутатор 72, триггер 73. Элементы И 58 и 59 и элемент ИЛИ 66 образуют формирователь импульса сопровождения записи, элементы И 60, 61 и элемент ИЛИ 67 - формирователь импульса сопровождения считывания, а элементы И 62, 63 и элемент ИЛИ 68 - формирователь импульса управления (обращения), с второго выхода блока на шину 43 входят линии 43-1 - 43-3 передачи сигналов Разрешение записи, Разрешение считывания и Обраш;ение (Запись или считывание) и линии 43-4 кода адреса ячейки памяти блока 6, Елок 7 шифрации команд (в примере фрагмента для команд Записать, Считать и Вперед с малой скоростью) содержит (фиг. 3) формирователь 74 импульса, элемент ИЛИ 75, триггеры 76-78, элемент 79 задержки и шифратор 80, линии 33-1 - 33-4 входа выборки для сигналов Установить состояние записи, Установить состояние воспроизведения (считывания) , Записать, Считать, линии 45-1 - 45-7 выхода команды блока. Блок 9 формирования сигналов исполнения асинхронного обмена содержит (фиг. 4) триггеры 81, 82,эле мент И-НЕ 83, триггеры 84-86, элемент И-НЕ 87, триггер 88, линии 46-1 и 46-2 выхода блока 9 для пере дачи сигналов Выполнить запись и Выполнить считывание, линии 50-1 и 50-2 сигналов Готов к записи и Готов к считыванию. Блок 8 хранения слова состояния содержит (фиг. 5) триггер 89, элемент И 90, триггеры 91, 92, дешифра тор 93, триггер 94, элемент КЕ 95, а также линии выходных шин 31 и входных шин 34, 45, 48 для передачи сигналов: линия 31-1 - Не готов линия 31-2 - Нет защиты записи,линия 31-3 - Выбран и готов, линия 31-4 - Состояние воспроизведения, линия 31-5 - Состояние движения, линия 31-6 - Состояние движения на зад, линия 31-7 - Начало ленты, линия 31-8 - Не конец ленты, лини 34-1 - Выборка, линия 34-2 - Уст новить состояние воспроизведения, линия 34-3 - Конец операции, линии 45-1 - 45-7 - код команды, линия 48-1 - Состояние механики, ли ния 48-2 - Готов к работе, линия 48-3 - признак движения, линия 48-4 - Конец считывания, линия 48 5- Метка начала ленты, линия 486- Метка конца ленты. На фиг. 5 показаны линии 96 сигнала Назад и линия 97 сигнала Останов. Блок 10 синхронизации (фиг. 6) состоит из генератора 98 тактовой частоты, коммутатора 99, делителя 100 частоты и счетчика 101. Устройство работает следуюишм об разом. Между ЭВМ 1 и синхронным ВУ 14 производится обмен информацией чере УВУ 2 и блок 15, который может быть установлен в положение работы либо 8 с ВУ 14, либо с ВУ 13. В последнем случае осуществляется обмен информацией между ЭВМ 1 и асинхронным ВУ 13 через УВУ 2, блок 15 и блоки 3-. 12. При этом с шин 26-28 сигналы через блок 3 поступают на входы блоков 5, 7-9. В режиме записи код команды Записать поступает в блок 7, по шине 36 поступают тактовые сигналы с выхода блока 10. С выхода блока 7 команда через блок 11 поступает на шины 51-53 ВУ 13 и на вход блока 8. По; принятии команды устройство 13 выдает сигнал Готов к записи, который через блок 12 (шины 55, 56) поступает на входы блоков 8 и 9, в последнем вырабатывается сигнал -Выполнить запись, передаваемый через блок 11 (шина 46) и разрешающий запись байта данных в устройство 13, после завершения которой в блоке 9 (фиг. 4) сбрасывается сигнал Выполнить запись. В ВУ 13 вновь устанавливаются сигналы Готов к записи, Выполнить запись в блоке 9 и осуществляется передача следующего байта данньтх вплоть до выработки в блоке 10 (шина 47) сигнала Конец блока. После промежутка между записями аналогично проводится запись следующего блока информации. При указанном процессе записи байты данных поступают от блока 2 к блоку 13 через блоки 3, 11, 5, 6. В блоке 6 осуществляется согласование скоростей потока данных УВУ 2 и ВУ 13. В режиме воспроизведения код команды Считать поступает в блок 7 и аналогично указанному вьше (в случае режима записи) - в ВУ 13. По принятии команды ВУ 13 выдает сигнал Готов к считыванию, который через блок 12 поступает на входы блоков 8 и 9, в последнем вырабатывается сигнал Выполнить считывание, передаваемый через блок 11 (шина 46) и разрешающий считывание байта данных в блок 2 и далее в блок 1 (из ВУ 13), после завершения которого в блоке 9 сбрасывается сигнал Вьтолнить считывание. В ВУ 13 вновь устанавливается сигнал Готов к считыванию, вновь устанавливается сигнал Выполнить считывание блоке 9 и осуществляется передача следующего байта данных вплоть до выработки сигнала Конец блока.

При указанном процессе воспроизведения байты данных поступают от ВУ 13 к блоку 2 через блоки 12, 11,

5и 6, В последнем осуществляется согласование скорости потока данных

В блоке 5 (фиг. 2) с выхода коммутатора 57 импульсы сопровождения записи или 1;актовая частота (в зависимости от управляющих сигналов на шинах 37 и 38) поступают на входы элементов И 59, 61, 62, триггера 73 и вход счетчика 64, который совместно со счетчиком 65 формирует временные интервалы, в течение которых информация записывается в блок

6и считывается из последнего в асинхронное ВУ 13.

Триггер 73 предназначен для формирования сигнала управления записью и считыванием. Триггер 73 запускается сигналом с шины 37 или сигналом с шины 38, а сбрасывается сигналом Конец блока с шины 47. С выходов счетчиков 64 и 65 сигналы через элемент И 60 поступают на переключатель 71, на другой вход которого поступают импульсы сопровождения записи с шины 35.

Коммутатор 72 управляет процессам передачи информации в блок памяти из УВ2 2 и из БУ 13 в режимах записи и воспроизведения.

С выхода переключателя 71 сигналы поступают на входы формирователе импульсов сопровождения записи и импульсов сопровождения считывания, с выходов которых сигналы по шине 43-1 и шине 43-2 поступают на входы счетчика 70 и на вход блока 6. С выхода счетчика 70 адрес ячейки памяти по шинам 43-4 поступает в блок 6. Счетчики 64 и 65, элемент И 69 и переключатель 71 в целом предназначены для согласования скоростей ВУ 13 и УВУ 2.

В блоке 7 (фиг. 3) формируются

команды Записать, Считать, Вперед с малой скоростью и др. Сигнал УСЗ по шине 33-1 поступает через формирователь 74 и триггер 76 на вход элемента 79 задержки. Триггер 76 сбрасывается задержанным сигналом со своего инверсного выхода или же сигналом Конец блока. На вьгходе триггера 76 формируется импульс определенной длительности, который поступает на вход шифратора 80,Сигнал УСЗ также запускает триггер 77, который сбрасывается сигналом

выхода элемента 79 задержки рши сигналом Конец блока. С выхода триггера 77 импульсы поступают на вход шифратора 80. Сигнал Установить состояние воспроизведения (УСВ) поступает по шине 32-2 и запускает триггер 78, который сбрасывается сигнало с выхода элемента 79 задержки или сигналом Конец блока. С выхода триггера 77 импульсы поступают на вход шифратора 80, на выходах которого формируются коды команд.

Сигналы Выполнить запись, Выполнить считывание вырабатываются в блоке 9 (фиг. 4), на вход которого по линии 50-1 от ВУ 13 поступает сигнал Готов к записи и передается на вход триггера 81. Этот сигнал после продвижения его по цепочке триггеров 81, 82 с помощью импульсов сопровождения записи, поступающих по шине 35, открывает элемент И-НЕ 83, другой вход которого стробируют импульсы сопровождения записи. На выходе триггера 84 и на линиях 40 и 46-1 образуется сигнал Выполнить запись. В аналогичной схеме (триггеры 85, 86, 88, элемент И-ЕЕ 87 на линии 46-2 по сигналам Готов к считыванию (линия 50-2) и тактовая частота (линия 49) образуется сигнал Выполнить считывание.

Блок 8 хранения слова состояния (фиг. 5) работает следующим образом.

Триггер 89 запускается по линии 48-1 сигналом Состояние механики, который характеризует неготовность асинхронного ВУ I3 к работе. При готовности асинхронного ВУ 13 триггер 89 сбрасывается сигналом Конец операции по линии 34-3. Сигнал с выхода триггера 89 запускает триггер 91, на выходе которого-формируется сигнал Ке готов (линия 31-1). Сигнал Готов к работе по линии . 48-2 разрешает сброс триггера 91 сигналом Выборка (линия 34-1) через элемент И 90. При этом на инверсном выходе триггера 91 будет сформирован сигнал Выбран и готов (линия 31-3) и сигнал Нет защиты записи (линия 31-2).

Сигнал Установить состояние воспроизведения в линии 34-2 запускает триггер 92, а сигнал Конец считьшания по линии 48-4 сбрасьшает его. В результате в линии 31-4 с выхода триггера 92 форт-шруется сигнал Состояние воспроизведения. Сигнал Признак движения с линии 48-3 поступает на линию 31-5, где переходит в сигнал Состояние движения. Сигнал Метка начала ленты с линии 48-5 поступает на линию 31-7, где переходит в сигнал Начало ленты. Сигнал Метка конца ленты на линии 48-6 инвертируется на элементе НЕ 95,на выходе которого формируется сигнал Не конец ленты в линию 31-8, На дешифратор 93 поступают коды команд с линий 45-1 - 45-7, На выходе дешифратора 93, на линии 96 выделяется сигнал Назад, который запускает триггер 94, На линии 97 выделяется сигнал Останов, который сбрасывает триггер 94, На выходе триггера 94 в линии 31-6 формиру-ется сигнал Состояние движение назад,

В блоке 10 (фиг, 6) в режиме записи на входы делителя 100 и счетчика 101 поступают импульсы сопровождения записи, если на шине 38 отсутствует сигнал, В режиме воспроизведения на входы делителя 100 и счетчика 101 поступает тактовая частота с выхода генератора 98, если на шину 38 подан сигнал. Делитель 100 предназначен для получения тактовых частот, необходимых для работы устройства в режимах записи и воспроизведения. Счетчик 101 предназначен для подсчета числа поступивших импульсов в режиме записи или воспроизведения и выдает сигнал Конец блока на линию 47,.

Формула изобретени

Устройство для сопряжения электронной вьгаислительной машины с внешними устройствами, содержащее первый блок усилителей приема,группа входов которого соединена с группой выходов асинхронного внешнего устройства, группа входов которого подключена к группе выходов первого блока усилителей передачи, блок коммутации памяти, первый и второй выходы которого соединены соответственно с информационным и адресным входами блока памяти, блок шифрации команд, выход команды считывания и вход синхронизации которого подключены соответственно к первому выходу и первому входу запуска блока

674288

синхронизации, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат устройства, в него введены блок переключателей, 5 блок хранения слова с.остояния, блок формирования сигналов исполнения .асинхронного обмена и вторые блоки усилителей приема и передачи, причем первая и вторая группы входов и 10 выходов блока переключателей соответственно подключены к группам информационно-управляющих выходов и входов электронной вычислительной машины и синхронного внешнего устройства, а 15 третьи группы входов и выходов блока переключателей - соответственно к i группе выходов второго блока усилителей передачи и группе входов второго блока усилителей приема, первый и второй информационные входы блока коммутации памяти соединены соответственно с первыми выходами второго и первого блоков усилителей приема, вторые выходы которых соединены соответственно с входом состояния внешнего устройства блока хранения слова состояния и входу команд выборки блока шифрации команд, первый и второй выходы блока памяти подключены

30 соответственно к первьм входам, первого и второго блоков усилителей передачи, вторые входы которых соединены соответственно с выходом команды управления блока шифрации ко35 манд и входом команды блока хранения слова состояния и с выходом блока хранения слова состояния, входом сигнала выборки подключенного к третьему выходу второго блока усилите-

40 лей-приема, четвертый выход которого соединен с вторым входом запуска , блока синхронизации и входами сигнала синхронизации записи блока хранения слова состояния и блока формирования сигналов исполнения асинхронного обмена, тактовый вход и вход сигналов готовности которого соединены соответственно с вторым выходом блока синхронизации и третьим выходом первого блока усилителей приема, а выход - с третьим входом первого блока усилителей передачи и входом разрешения блока коммутации памяти, тактовый вход и адресный вход которого подключены соответственно к тре-гь тьему выходу блока синхронизации и выходам команд записи и считывания блока шифрации команд, причем блок формирования сигналов исполнения асинхронного обмена содержит шесть триггеров и два элемента И-НЕ, причем выход первого триггера соединен с информационным входом второго триг гера, выходом подключенного к первоМу входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с информационным входом третьего триггера, а второй вход - с входом синхронизации записи блока и синхровходами первого второгб и третьего триггеров, выход которого подключен к входам сброса первого и второго триггеров, входы сброса четвертого и пятого триггеров 12 О соединены с выходом шестого триггера, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ первый вход которого подключен к выходу пятого триггера, а второй вход - к тактовому пходу блока и синхровходам четвертого, пятого и шестого триггеров, информационный вход пятого триггера соединен с вы- ; ходом четвертого триггера информационные входы первого и четвертого триггеров образуют вход сигналов готовности блока, а выходы третьего и шестого триггеров образуют выход блока.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных системах для сопряжения с синхронными и асинхронными внешними устройствами. Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат и расширение класса решаемых задач. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее первые блоки усилителей приема и передачи, блок памяти, блок коммутации памяти, блок шифрации команд и блок синхронизации, введены вторые блоки усилителей приема и передачи, блок переключателей, блок хранения слова состояния и блок формирования сигналов исполнения асинхронного обмена. 6 ил. (Л

L.

..

pae.f

фиг.З