Устройство для сопряжения ЭВМ в однородной вычислительной системе Советский патент 1986 года по МПК G06F15/163 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для построения однородных вычислительных систем.

Цель изобретения - сокращение аппаратных затрат.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для сопряжения однородной вычислительной системы; на фиг. 2 - функциональная схема блока коммутации; на фиг. 3 - функциональная схема блока настройки; на фиг. 4- функциональная схема блока системных операций.

Устройство содержит блок 1 ком- мутации, блок 2 настройки, дешифратор 3 адреса, блок 4 системных операций, регистр 5 состояния, регистр 6 адреса и блок 7 прерываний.Устройство имеет первый информационный . вход-выход 8, второй информационный вход-въпсод 9 и управляющий вход-выход 10.

Блок 1 коммутации состоит из че- тьфех групп элементов И 11-14, эле- мента ИЛИ-НЕ 15, четырех элементов И 16 - 19, элемента НЕ 20 и элемента 21 и имеет первый 22 и второй 23 информационные и управляющий 24 входы-выходы, информационный 25 выход, управляющий 26 выход, вход 27 настройки и вход 28 системных, сигналов.

Блок 2 настройки содержит элемент ИЛИ 29, регистр 30 и дешифратор 31 и имеет вход 32 информационного раз- решения-, вход 33 адресного разрешения, вход 34 кода настройки, вход 35 адреса и выход 36.

Дешифратор 3 имеет тринадцать выходов 37-49.

Блок 4 системньЬс операций содержи элемент ИЛИ 50 и регистр 51 и имеет вход 52 синхронизации, вход 53 трансляционного обмена, вход 54 индивидуального обмена, вход 55 условия пе- рехода, вход 56 пультового сигнала, вход 57 взаимодействия, выход 58 сигнала прерывания, вход 59 разрешения чтения, вход 60 адреса и информационный 61 выход. Устройство работает следующим образом.

Для выполнения параллельной программы в однородной вычислительной системе (ОВС) устройство для сопряжения реализует следующий набор опера- 1ий: настройка; системная синхрониза 1ИЯ, совмещенная с первичным функциональным контролем ОВС; трансляционный обмен (передача); индивидуальный обмен; обобщенный безусловный переход (ОБУП).

Операция настройки состоит в подключении устройства для сопряжения посредством блока 1 коммутации к входам 8 и 10 устройства и назначении каждой микроэвм, входящей в состав ОВС, логического адреса. Для настройки ус гройства настроечная информация заносится в блок 2 настройки, логический адрес микроэвм - в регистр 6 адреса. В результате настройки с выхода блока 2 настройки по входу

27настройки блока 1 коммутации поступает информация, разрешающая прохождение информационных и управляющи сигналов соответственно с входов 8

и 10 на шины 25 и 26 или с шин 9 и

28на шины 8 и 10. Настроечная информация в блок 2 настройки может поступить из микроэвм, связанной с дан- .ным устройством для сопряжения, по шине 9 при наличии разрешающего сигнала с восьмого выхода 44 дешифратора 3 адреса или из другой микроЭВМ

по шине 8 и 10 и сигналу разрешения по шине 26, поступакнцим через блок 1 коммутации по шинам 25 и 26 соответственно.

Логический адрес микроЭВМ, связанной с устройством для сопряжения, поступает по шине 9 и при наличии , сигнала разрешения с девятого выхода дешифратора 3 адреса или из другой микроэвм по шине 8 и сигналу разрешения по шине 10, поступающим через блок 1 коммутации«по шинам 25 и 26 соответственно.

После настройки всех устройств для сопряжения связанные с ними микроЭВМ, образующие ОВС, обмениваются между собой информацией. В ОВС посредством устройств для сопряжения могут быть реализованы как групповые так и индивидуальные обмены.Частым случаем группового обмена является трансляционньп обмен, перед выполнением которого производится операция Синхронизация, синхронизирующая работу всех микроЭВМ системы.

Операция Синхронизация реализуется следующим образом.

Микроэвм, завершая работу по программе (подпрограмме) параллельной ветви выдает по шине 9 на дешифратор 3 адреса код операции синхронизации

(Ссинхр.), по кoтopo fy с первого

выхода дешифратора 3 адреса по входу 28 через блок 1 коммутации в шину 10 поступает сигнал Ссинхр. Одновременно с четвертого выхода дешифратора 3 адреса на регистр 6 адреса поступает управляющий сигнал Ссинхр. вьодачи кода логического адреса данной микроэвм в шину 28, который через блок 1 коммутации поступает в шину 10.

В каждой из остальных микроЭВМ системы сигнал через шину 10, блок 1 коммутации и шину 26 поступает в соответствующий разряд регистра 5 co тояния и на вход блока 4 системных операций, в который через элемент ИЛ 50 поступает разрешение на запись в регистр 51 кода адреса микроЭВМ, поступающего на информационный вход регистра 51 с шины 8 через блок 1 коммутации и шину 26. Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 50 на блок 7 прерываний поступает сигнал, по которому блок 7 прерывания через шину 9 вьщает сигнал прерывания в микроЭВМ.

Микроэвм в режиме обработки прерывания вьщает по шине 9 в дешифратор 3 адреса код адреса регистра 5 состояния, в соответствии с которым на седьмой вход регистра 5 состояния поступает сигнал чтения информации регистра 5 состояния.

Проанализировав информацию с регистра 5 состояния и определив,что одна из микроэвм системы вошла в режим системной синхронизации, микро- ЭВМ вьщает по шине 9 в дешифратор 3 адреса код регистра.5 состояния,в соответствии с которым с выхода де- щифратора 3 адреса поступает сигнал чтения и содержимое регистра 51,представляющее собой адрес.микроэвм,вошедшей в режим системной синхронизации, поступает по шине 9 в микро- ЭВМ.

Микроэвм, инициирующая трансляци онный обмен (передачу), выполняет следующие действия: посьшает по шине 9 в дешифратор 3 адреса код, соот- ветствукнций операции трансляционного обмена, при этом с первого выхода дешифратора 3 адреса по шине 28 через блок 1 коммутации в шину 27

поступает сигнал трансляционного обмена (Ст.обм.).

Одновременно с сигналом Ст.обм.

информационное слово по шине 9 через

fO

20

25

у 1oc-tS ЛИ д2803794

блок 1 коммутации поступает в шину 8.

В устройствах для сопряжения сигнал Ст.обм. поступает с шины 10 через блок 1 коммутации, шину 27 и элемент ИЛИ 50 на вход регистра 51, разрешая запись в него информационного слова трансляционного обмена, которое с шины 10 поступает через блок 1 коммутации и шину 26. Одновременно сигнал Ст.обм. с шины 26 поступает в соответствующий разряд регистра 5 состояния.

Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 50 на вход блока 7 прерывания поступает управляющий сигнал, по которому блок 7 прерывания через шину 9 выдает сигнал прерывания в микроЭВМ. Микроэвм в режиме обработки прерывания анализирует информацию регистра 5 состояния и прочитывает информационное слово в регистре 51 также, как в режиме системной синхронизации.

Микроэвм, в режиме которой записан оператор индивидуального обмена, посьшает по шине 9 через блок 1 коммутации в шину 8 адреса микроЭВМ, с которой она должна взаимодействовать.

Одновременно по шине 9 в дешифратор 3 адреса поступает код сигнала индивидуального обмена (Си.обм.),который с первого выхода дешифратора 3 адреса,по шине 28 поступает в шину 10.

В устройствах для сопряжения остальных микроэвм системы этот сигнал с шины 10 через блок 1 коммутации, шину 27 и элемент ИЛИ 50 поступает на вход регистра 51, разрешая запись в него кода адреса микроЭВМ, который поступает по шине 8 через блок 1 коммутации и шину 26. Одновременно сигнал Си.обм. поступает в соответствующий разряд регистра 5 состо яния.

30

35

40

45

Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 50 поступает yпpaвляющ й сигнал, по которому блок 7 прерывания через шину 9 выдает сигнал прерывания в микроэвм, она анализирует информацию регистра 5 состояния и прочитывает код адреса из регистра 51 также,йак и в режиме системной синхронизации. Затем микроэвм прочитывает информацию из регистра 6 адреса по сигналу разрешения вьщачи адреса и сравнивает ее с информацией из регистра 51.

Если собственный и принятый адреса совпали, то данная микроЭВМ готовится к выполнению индивидуального обмена, который осуществляется между двумя микроэвм при наличии управляющего сигнала.

Микроэвм, в программе которой вырабатывается условие ОБУП, выполняет следующие действия: посьтает по шиния, регистр адреса и блок прерываний, причем первый, второй информационные и управляющий входы-выходы блока коммутации являются входом и выходом информационной магистрали системы, входом-выходом шины ЭВМ и

входом-выходом управляющей магистрали системы соответственно, второй информационный вход-выход блока коммуне 9 в дешифратор 3 адреса код, соот-10 тации подключен к входу кода настрой- ветствующий операции ОБУП; при этом ки блока настройки, входу дешифратора с первого выхода дешифратора 3 адреса по шине 28 через блок 1 коммутации в шину 10 поступает сигнал СОБУП.

адреса, выходу блока прерываний,информационному выходу блока системных операций, выходу регистра состояния и Одновременно с шины 9 через блок 15 информационному входу и выходу регист- 1 коммутации в шину 8 поступает ра адреса, информационный выход бло- адрес команды безусловного перехода. В устройствах для сопряжения всех остальных микроэвм этот сигнал с шины 10 через блок 1 коммутации, шину 27 и элемент ИЛИ 50 разрешает запись в регистр 51 кода команды ОБУПу который поступает с шины 8 через блок 1 коммутации и шину 26. Одновременно этот сигнал с шины 26 поступает в соответствующий разряд регистра 5 состояния. Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 50 поступает управляющий сигнал, по которому блок 7 прерывания через шину 9 вьщает сигнал прерывания в микроэвм.

Далее микроЭВМ анализирует информацию из регистра 5 состояния и считывает из регистра 51 код команды ОБУП также, как и в режиме системной 5 выходу блока настройки, разряды

управляющего входа системных сигналов блока коммутации соединены соответственно с первыми семью выходами дешифратора адреса, восьмой выход

ка коммутации подключен к входу адреса блока настройки и информационным входам регистра адреса и блока сис20 (Темных операций, с первого по седьмой разряды управляющего выхода блока коммутации подключены соответственно к первому входу разрешения блока наст- .ройки, первому входу разрешения поие25 ма регистра адреса и входам синхронизации, трансляционного обмена,индивидуального обмена, условия перехода, пультового сигнала блока системных операций, с третьего по

30 седьмой разряды управляющего выхода блока коммутации подключены к соот- ветствующим разрядам информационного входа регистра состояния, вход настройки блока коммутации подключен

и десятый выходы дешифратора адреса подключены соответственно к второму входу разрешения приема и входу разсинхронизации.

Перечисленный порядок работы устройства реализуется при работе с пультовым терминалом, устройством печати и другими устройствами обмена. 40 которого подключен к второму входу

Таким образом, предложенное устрой- разрешения блока настройки, девятый ство для сопряжения при введении одного дополнительного входа в элемент ИЛИ 50 и двух дополнительных входов (разрядов) в регистр 5 состоя-45 решения вьщачи регистра адреса,один- ния реализует те же функции, что и надцатый выход дешифратора адреса известное устройство для сопряжения, подключен к входу разрешения чтения с меньшим объемом аппаратуры.блока системных операций, выход приз

Кроме того, предложенное устройст- нака прерывания которого подключен к во для сопряжения обладает более вы- 50 входу вьдачи сигнала прерывания блока прерываний, двенадцатый выход дешифратора адресе подключен к входу считывания регистра состояния,о т - личающееся тем, что, с 5j целью сокращения аппаратурных затрат, тринадцатый выход дешифратора адреса подключен к входу сброса регистра состояния, восьмой разряд управляющего вьгхода блока коммутас окой надежностью.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения ЭВМ в однородной вычислительной системе, содержащее блок коммутации, блок настройки, дешифратор адреса, блок системных операций, регистр состояния, регистр адреса и блок прерываний, причем первый, второй информационные и управляющий входы-выходы блока коммутации являются входом и выходом информационной магистрали системы, входом-выходом шины ЭВМ и

адреса, выходу блока прерываний,информационному выходу блока системных операций, выходу регистра состояния и 15 информационному входу и выходу регист- ра адреса, информационный выход бло-

5 выходу блока настройки, разряды

ка коммутации подключен к входу адреса блока настройки и информационным входам регистра адреса и блока сис20 (Темных операций, с первого по седьмой разряды управляющего выхода блока коммутации подключены соответственно к первому входу разрешения блока наст- .ройки, первому входу разрешения поие25 ма регистра адреса и входам синхронизации, трансляционного обмена,индивидуального обмена, условия перехода, пультового сигнала блока системных операций, с третьего по

30 седьмой разряды управляющего выхода блока коммутации подключены к соот- ветствующим разрядам информационного входа регистра состояния, вход настройки блока коммутации подключен

и десятый выходы дешифратора адреса подключены соответственно к второму входу разрешения приема и входу разразрешения блока настройки, девятый решения вьщачи регистра адреса,один- надцатый выход дешифратора адреса подключен к входу разрешения чтения блока системных операций, выход приз

ции подключен к соответствующему ,разряду информационного входа реги- .стра состояния, а девятый разряд - к входам сигнала взаимодействия блока системных операций и соответствую- щему разряду информационного входа регистра состояния, причем блок настройки содержит элемент ИЛИ,регистр и депшфратор, причем первый и второй входы элемента ИЛИ являются соответственно первым и вторым входами разрешения блока настройки, выход элемента ИЛИ подключен к входу разрешения записи регистра, первый и второй информационные входы которого являются соответственно входом кода настройки и взсодом адреса блока настройки, выход регистра подключен к входу дешифратора, выход которого яв12

- с 2803798

ляется выходом блока настройки,а блок системных операций содержит элемент ИЛИ и регистр, причем входы элемента ИЛИ являются соответственно входами синхронизации, трансляционного обмена, индивидуального обмена, условия перехода, пультового сигнала и взаимодействия блока системных операций, выход элемента ИЛИ подключен к входу разрешения записи регистра и выходу признака прерывания блока системных операций, вход разрешения чтения регистра является входом разрешения чтения блока системных операций,ин- 15 формационный вход и выход регистра являются соответственно информационным входом адреса и информационным выходом блока системных операций.

10

Фиг. J

OQ

«м

SP «ч

Щ

CM

N

.(

sfcc-- ТЗ

й

52

М

«и 5|

в

сч|

7

Редактор Л.Пчелинская

Составитель Н. Захаревич

Техред л.Олейник Корректор И. Муска

Заказ 56Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская на6.,д. 4/5

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

(PU,2. S

:i

34

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для построения однородных многомв - шинных вычислительных систем. Изобретение решает задачу сокращения аппаратурных затрат путем исключения ряда служебных регистров, отображающих состояние пультовой клавиатуры, устройства печати и других устройств внешнего обмена. С этой целью регистр состояния устройства дополнен разрядами, отображающими состояния устройств внешнего обмена, и, кроме того, в блок системных операций, задакмций режим взаимодействия мащий в системе, введены дополнительные входы для управления взаимодействием с указанными устройствами. 4 ил. го сх о оо