Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентами Советский патент 1987 года по МПК G06F13/00 

1

Мзобрсгение относнгог к вычислительной технике н может быть HCIIOJII - зонано в автоматизированных системах управления технологическими процессами, измерительно-информационных системах и комплексах автоматизированной обработки экспериментальных данных.

Цель изобретения- повьшение достоверности путем использования аппа- ратного контроля работоспособности узлов устройстба.

На фиг. и 2 представлена структурная схема устройства; на фиг.З - схема блока прерываний данного уст- ройства.

Устройство сопряжения содержит блок 1 приемопередающих усилителей, дешифратор 2 управляющих сигналов, регистр 3 внутренней адресации, ре- гистр 4 внещней адресации, первый дешифратор 5 адреса, регистр 6 данных вывода, регистр 7 состояния, первый коммутатор 8, регистр 9 маски, блок 10 прерываний, второй дешифратор П адреса, элемент И 12, второй коммутатор 13, регистр 14 запросов, выходной ключ 15, третий коммутатор 16, адресный выход 17 устройства, первый вход 18 запроса прерываний, информационньй вход 19, информационньй 20 и стробирующий 21 выходы и группу информационных входов-выходов 22 устройства.

Блок 10 прерываний содержит ге- нератор импульсов 23, элементы ИЛИ-Н 24 и 25, счетчик 26, дешифратор 27, элементы И-НЕ 28-30, шифратор 31 адреса, триггер 32, элемент И 33, формирователь 34 импульса, элемент ИЛИ- НЕ 35 и элемент И 36.

Кроме того, на фиг. 3 обозначены вход 37 сигналов запроса, выход 38 запроса первого коммутатора, выход 39 сброса разряда разрешения прерывания в регистре состояния, вход 40 сигнала начальной установки, выход 41 сигнала синхроимпульса пассивного устройства, вход 42 сигнала ввода, вход 43 сигнала подтверждения прерывания, выход 44 сигнала требования прерывания, вход 43 разрешения прерывания, группа выходов 46 адреса вектора прерывания.

Устройство работает следующим образом.

Обмен информацией между ЭВМ и абонентами может осуществляться в npoi

0

5

0

0

5 0 5

79/

p.iMMHCM ius+;aMO. и (. ntiepiiiBaHHM и состоит из адресного цикла и цикла приема или передачи информашти.

Со стороны ЭВМ в устройстве программно доступны регистр 7 состояния, регистр 6 данных вывода, рег истр 9 масок и регистр данных ввода, причем при считывании информация из регистра данных ввода информации от абонента передается через вход 19 устройства, третий коммутатор 16, первый коммутатор 8 и блок приемопередающих усилителей в ЭВМ.

Регистр 7 состояния предназначен для индикации состояний устройства. Регистр данных вывода 6 служит для приема, хранения и передачи информации, поступающей.по ЭВМ, абоненту. Регистр масок 9 предназначен для хранения данных, несущих в себе информацию о разрешенных к обслуживанию в данный момент запросов, поступающих от абонента.

Для обращения к любому из этих регистров ЭВМ в адресном цикле операции помещает адрес необходимого регистра, старшие разряды которого указывают на принадлежность этого адреса к области адресов данного устройства, а младшие - на конкретный регистр, к которому идет обращение.

Идентификацию адреса устройства и адреса, выдаваемого ЭВМ, осуществляет первый дешифратор 5 адреса. В случае соответствия адресов первый-дешифратор 5 адреса выдает на дешифратор 2 управляющих сигналов сигнал выборки устройства, разрешая его работу. Одновременно этим же сигналом производится запись информации, присутствующей на входах регистров внутренней 3 и внешней 4 адресации, в эти регистры.

Младшие разряды, несущие информацию о внутреннем регистре устройства, запоминаются регистром 3 внутренней адресации и поступают с выходов этого регистра на группу входов дешифратора 2 управляющих сигналов. I

Дешифратор 2 управляющих сигналов производит выбор необходимого регистра устройства и в зависимости от вида операции, проводимой ЭВМ, производит либо запись информации в выбранный регистр, либо считывание и него данных. Так при записи данных

в регистр 7 состояний дешифратор 2 управляющих сигналов стробирует данные, поступающие в регистр 7 состояний с блока 1 приемопередающих усилителей. При считывании данных из регистра 7 состояний дещифратор 2 управляющих сигналов обеспечивает такое включение первого коммутатора 8, при котором информация из регистра 7 состояний поступает через блок приемопередающих усилителей в ЭВМ

Аналогичным образом производится считывание и запись информации в регистр 9 масок.

Дешифратор 2 управляющих сигналов обеспечивает также выдачу в ЭВМ синхросигнала, позволяющего судить о правильности проводимого цикла обращения к устройству. Разряды, отведенные регистру 4 внешней адресации, предназначены для выбора одного из абонентов, подключенных к устройству сопряжения. Причем обращение к абоненту возможно лишь при работе либо с регистром 6 данных вывода, либо с регистром данных ввода.

t

Если ЭВМ проводит вывод данных абоненту, то в адресном цикле операции она производит обращение к регистру 6 данных вывода, записывая при этом адрес внешнего устройства в регистре 4 внешней адресации, который, дешифрируясь затем вторым дешифратором 11 адреса,через выходной ключ 15 поступает на выход 17 устройства, возбуждая адресную шину того абонента, к которому идет обращение.

Дещифратор 2 управляющих сигналов, получая код адреса регистра 6 данных вывода, при переходе ЭВМ к циклу передачи информации, т.е. при появлении на группе входов-выходов 22 устройства сопряжения сигнала Вывод, стробирует запись данных, поступающих из ЭВМ в регистр 6 данных вывода и выставляет на выход 21 устройства код признака команды, по которому абонент, адресная шина которого возбуждена, принимает с выхода 20 устройства сопряжения переданную ЭВМ информацию.

На этом цикл вывода данных из ЭВМ абоненту заканчивается, регистры внутренней 3 и внешней 4 адресации обнуляются.

837794

Если ЭВМ проводит ввод данных от абонента, то в адресном цикле операции она производит обращение к регистру данных ввода данного устрой- 5 ства сопряжения, записывая при этом адрес аобнентов в регистр 4 внешней адресации. Код адреса абонента дешифрируется затем вторым дешифратором 1 1 адрес- и через выходной ключ fO 15 поступает на выход 17 устройства сопряжения, возбуждая адресную шину того абонента, к которому идет обращение.

t5 Дешифратор 2 управляющих сигналов , получая из регистра внутренней адресации код адреса регистра данных вывода, при переходе ЭВМ к циклу приема информации, т.е. при появле20 НИИ на группе входов-выходов 22 устройства сопряжения сигнала Ввод, включает первъпй 8 и третий 16 коммутаторы таким образом, чтобы обеспечивалось считывание данных входа

25 устройства сопряжения через блок

1 приемопередающих усилителе в ЭВМ.

По окончании цикла ввода данных регистры внутренней 3 и внешней 4 адресации обнуляются. 30 Для обеспечения режима обмена между ЭВМ и абонентами по сигналам запросов, поступающих от абонента, т.е..для обеспечения режима работы по прерываниям, в регистре 7 сос тояний предусмотрен разряд разрешения прерывания. При установке этого разряда, т.е. при записи в соответствующий разряд регистра 7 состояний единицы, на входе 45 разре40 шения прерывания блока 10 прерываний появляется высокий потенциал, разрещающий выдачу блоком 10 прерываний по выходу 44 сигнала требования прерывания,- который через

45 блок 1 приемопередающих усилителей передается в ЭВМ. Но для появлении сигнала требования прерываний на входах 37 блока 10 прерываний должен высоким потенциалом присутствовать

50 хотя бы один запрос.

Обмен информацией по требованиям прерываний происходит следующим образом.

Запросы на обмен, поступающие от

55 абонента по индивидуальным шинам

через вход 18 устройства сопряжения, запоминаются в регистре запросов 14 устройства сопряжения. ЭВМ в процессе выполнения программы записью соот

51

ветс Byrome.fi ,информа1Ц1и в ррл нстт) 9 масок устройства сопряжения разрешает прохождение в блок 10 прерываний через элемент И 12 лишь тех запросов от абонентов, работа с которыми не- обходима по заданной программе. Таким образом, в каждьш конкретный момент времени на входах 37 блока 10 прерываний присутствуют запросы лшаь тех абонентов, работа с которыми пре дусмотрена алгоритмом программы. Наличие хотя бы одного запроса на входах 37 блока 10 прерываний запускает генератор 23 импульсов. Счетчик 26 считает импульсы, поступающие с выхода генератора 23 импульсов, и на выходах дешифратора 27 поочередно появляется сигнал, который поступает на входы элементов И-НЕ 28 и 29. Таким образом, на входах шифратора 31 адреса в каждый конкретный момент времени присутствует лишь один сигнал запроса и соответственно на группе выходов 46 блока прерываний 1,0 присутствует адрес вектора прерываний, соответствующий определенному абоненту.

Работа генератора 23 импульсов при этом запрещена сигналом высокого уровня с выхода элемента И-НЕ 30. Этот же сигнал, при наличии сигнала разрешения прерывания на входе 45 блока 10 прерываний вызывает появление на выходе 44 блока 10 прерываний сигнала требования прерывания, который, поступая через блок 1 приемопередающих усилителей в ЭВМ, вызывает прерывание текущей программы. .

ЭВМ отрабатывает процедуру преры- вания, выдавая в устройство сопряжения сначала сигнал Ввод, который, поступая через блок 1 приемопередающих усилителей на вход 42 блока прерываний 10, вызывает ера- батьшание триггера 32 и затем сигнал подтверждения прерывания.

Сигнал подтверждения прерывания, проходя через блок 1 приемопередающих усилителей на вход 43 блока пре- рываний 10 ус.тройств сопряжения / подтверждает реакцию ЭВМ на полученный от устройства сопряжения сигнал требования прерывания. В ответ на это блок 10 прерываний устрой ства сопряжения выдает через выход 41 сигнал синхронизации пассивного устройства, который проходя блок , приемопередающих усилителей и посту5

37

5 0

0 35

40 45

50 55

796

пая в ЭВМ,подтверждает правильность проведенной процедуры и сообщает, что на шине данных ЭВМ находится адрес вектора прерывания.

ЭВМ принимает адрес вектора прерывания и завершает процедуру прерывания, переходя к программе обработки прерывания.

По заднему фронту сигнала синхронизации пассивного устройства в блоке 10 прерываний с помощью формирователя 34 формируется импульс, устанавливающий в исходное состояние счетчик 26 и триггер 32 и обнуляющий разряд разрешения прерывания в регистре 7 состояний, запрещая выдачу блоком 10 прерываний нового сигнала требования прерывания вплоть до конца обработки текущего прерывания. I В программе обработки прерывания ЭВМ осзтцествляет либо вьщачу данных абоненту, либо считывание оттуда информации.

Для контроля блоков устройства сопряжения и его функционирования в целом в устройстве предусмотрен режим самоконтроля.

Использование этого режима работы целесообразно в тех случаях, когда по условиям работы системы в целом нет возможности для отключения от устройства сопряжения абонентов и подключения к нему дополнительной оснастки для проведения проверок.

Для работы в этом режиме в регистре 7 состояний предусмотрен разряд включения режима самоконтроля, при записи единицы в который отключаются выходной ключ 15 и выход второго дешифратора 11 адреса через второй коммутатор 13 подключается к входу регистра запросов 14, а выход 20 устройства сопряжения через третий коммутатор 16 -.к входу первого коммутатора 8.

Таким образом, запрещается выдача устройством сопряжения адресов абонентов, т.е. фактически исключается возможность обмена с ними информацией. Кроме того, отсутствует возможность прерывания текущей программы ЭВМ по запросам абонентов.

При работе в этом режиме появляется возможность проверки работоспособности регистра 14 запросов, блока 10 прерываний, регистра 4 внешней адресации, второго дешифратора I1 адреса, а также контроля трактов приема и передачи данных.

7

Ec.im иеобхг1димо проконтролировать работу информационных трактон устрой ства, ЭВМ проводит сначала операцию вывода данных. При этом выдаваемая ЭВМ информация за;поминается в per ист ре 6 дан1гых вывода, откуда поступает на вход первого коммутатора 8 через включенный соответствующим образом третий коммутатор 16. Проведя операцию ввода данных от абонента, т.е. обратившись к регистру данных ввода устройства сопряжения и включив соответствующим образом первый коммутатор 8, ЭВМ получает через блок 1 приемопередающих усилителей информацию, храняющуюся в регистре 6 данных вывода. При сравнении полученной информации с записанной делается заключение об исправности информационных трактов устройства сопряжения.

Для проверки блоков устройства сопряжения, отвечающих за работу в режиме прерываний, ЭВМ при установленных разрядах режима самоконтроля и разрешения прерывания в регистре 7 состояний проводит операцию вывода данных абоненту. При этом адрес абонента из-за отключенного выходного ключа J 5 на выход 17 не поступает а проходя через включенный соответствующим образом второй коммутатор 13 запоминается в регистре 14 запросов, из которого при условии его ра:змаскирования уже как сигнал запроса поступает в блок 10 прерываний и вызывает в ЭВМ прерывание текущей программы с.адресом вектора прерывания, соответствующим прерыванию запроса от того абонентаi по адресу которого проводилась операция вывода данных.

Таким образом, проводя операции вывода данных во всем диапазоне адресов абонентов, контролируют пра- вильность работы регистра 4 внешней адресации и второго дешифратора 11 адреса, а также проверяют блоки устройства сопряжения, отвечающие за работу в режиме прерываний.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентами, содержащее блок приемопередающих усипителей, регистр внутренней адресации, регистр внешней адресации, два дешифратора адреса, регистр данных вывода, регистр сос83/79

тояиия, парный коммутатор, блок прер1.1Рания, злемент И, причем первая группа информационных входов-выходов блока приемопередатчиков обра- 5 зует группу информационных входов- выходов устройства для подключения к группе информационных входов-выходов, выход регистра данных вывода является информационным выходом уст- fO ройства для подключения к информационному входу абонента, при этом информационный вход регистра внутренней адресации соединен с первым информационным выходом блока приемо- 5 передающих усилителей, второй информационный выход которого соединен с информационным входом регистра внешней адресации, вход записи которого соединен со входом записи регистра 20 внутренней адресации и с выходами первого дешифратора адреса, группа информационных входов-выходов которого соединена со второй группой информационных входов-выходов блока приемопередающих усилителей, третья группа информационных входов-выходов которого соединена с группой кодовых входов-выходов блока прерывания, выход запуска которого соединен с пер- вым входом первого коммутатора, выход которого соединен с информационным входом блока приемопередающих усилителей, третий информационный выход которого соединен с информаци- 35 онным входом регистра данных вывода, с информационным входом регистра состояния, вход установки которого соединен с выходом сброса разрешения прерывания блока прерываний, вход 0 разрешения прерывания которого соединен с первым выходом регистра состояния, второй выход которого соединен с первым информационным входом первого коммутатора, второй информацион- 5 ный вход которого соединен с выходом адреса вектора прерывания блока прерывания, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения достоверности за счет использования гппаратного 0 контроля работоспособности узлов, в него введены дешифратор управляющих сигналов, регистр маски, два коммутатора, выходной ключ, регистр запросов, причем первый выход дешифратора 5 управляющих сигналов является строби- , рующим выходом абонента, выход выходного ключа является адресным выходом устройства для подключения к адресному входу абонента, первые

информационные входы второго и третьего коммутаторов являются входом запроса прерывания и информационным входом устройства для подключения к выходу запроса прерывания и информационному выходу абонента соответственно, при этом четвертая группа информационных входов-выходов блока приемопередающих усилителей соединена с группой информационных входов- выходов дешифратора управляющих CHI налов, вход разрешения и информационный вход которого соединены с входами записи и выходом регистра внутренней адресации соответственно, вход записи рет нстра данных вывода соединен с вторым выходом дешифратора управляющих сигналов, третий выход которого соединен с вторым управляющим входом первого коммутатора третий информационный вход которого соединен с выходом третьего коммутатора, управляющий вход которого сое- динен с управляющим входом выходного ключа, управляющим входом второго коммутатора и третьим выхо

5

0

5

дом регистра состояния, вход записи- считывания которого соединен с четвертым выходом дешифратора управляющих сигналов, пятый выход которого соединен с входом записи-считывания регистра маски, информационный вход которого соединен с информационным входом регистра данных вывода, выход которого соединен со вторым ин- формационньм входом третьего коммутатора, четвертый информационный вход первого коммутатора соединен с выходом регистра маски и с первым входом элемента И, выход которого соединен со входом запроса блока прерывания, выход регистра внешнего адреса соединен с информационным входом второго дешифратора адреса, выход которого соединен с информационным входом выходного ключа и вторым информационным входом второго коммутатора, выход которого соединен с информационным входом регистра запросов, выход которого соединен с вторым входом элемента И.

Редактор Л. Пчолинская

Составитель С. Пестмал

Техред Л.Олейник Корректор М. Самборская

Заказ 7443/48Тираж 670Подписное

ВНИШИ 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

Фиг. 2

ipuz.3

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами, измерительно-информационных системах и комплексах автоматизированной обработки экспериментальных данных. Целью изобретения является повьшение достоверности за счет использования аппаратного контроля работоспособности узлов устройства, что позволяет автоматически проверить работоспособность большей части узлов устройства и уменьшить время восстановления устройства. Устройство содержит блок приемопередающих усилителей, дешифратор управляющих сигналов, регистр внутренней ад- ресации регистр внешней адресации, два дешифратора адреса, регистр данных вывода, регистр состояния, три коммутатора, блок прерывания, регистр запросов, выходной ключ, элемент И. 3 ил. (Л