Устройство для сопряжения источника и приемника информации Советский патент 1987 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обмена систем обработки данных с промежуточным хранением информации, например при построении контроллеров периферийны и внешних запоминающих.устройств, в мультиплексорах передачи данных и концентраторах.

Целью изобретения является повышение достоверности работы устрой- ства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 диаграмма работы накопителя; на фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит (фиг.1) накопитель 1, регистр 2 данных, счетчик 3 адреса записи, счетчик 4 адреса чтения, триггер 5 записи, триггер 6 чтения, счетчик 7 блокировки чте- ВИЯ, вьтолненный на базе JK-тригге- ра, триггер 8 синхронизации чтения, сумматор 9, коммутатор 10, дешифратор 11, второй и первый элементы И-НЕ 12 и 13, элементы И 14 и 15, третий и четвертый элементы И-НЕ 16 и 17, вход 18 сигнала запроса записи, вход 19 синхроимпульса чтения, первый и второй тактовые входы 20 и 21 устройства, выход 22 сигнала подтверждения записи, выход 23 сигнала сопровождения данных, группа контрольных выходов 24 устройства, информационные вход 25 и выход 26 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Данные, поступающие на информационный вход 25, записываются в накопитель 1 по значению счетчика 3.. Чтение данных из накопителя 1 производится по значению счетчика 4, причем считанные данные загружаются в регистр 2 данных. Счетчики 3 и 4 считают циклически, указывая адреса ячеек накопителя 1, по которым будут производиться запись и чтение слов даиньп:. Единичные выходы сумматора 9 подключены к выходам 24 и показывают количество заполненных ячеек накопителя 1. Для этого на входы сумматора 9 подключены соответственно единиь(ные выходы счетчика 3 и нулевые выходы счетчика 4. Признаки состояния накопителя 1 Полон и Пуст определяются посредством элементов

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

И-НЕ 13, 12. Заполненному состоянию 1накопителя 1 соответствует нулевой уровень на выходе элемента И-НЕ 13, блокирующий установку триггера 5 через элемент И 14. Отсутствию данных в накопителе 1 соответствует нулевой уровень на выходе элемента И-НЕ 12, блокирующий установку триггера 6 через элемент И 15.

На фиг. 2 а представлено исходное состояние накопителя 1, при этом . счетчики 3 и 4 сброшены, ячейки накопителя пусты, на выходе элемента И-НЕ 12 - нулевой уровень; на фиг. 25 - состояние накопителя после некоторого числа записей (штриховка соответствует заполненной области накопителя); на фиг. 26 - состояние после некоторого числа записи и чтений из накопителя; на фиг. 2г: показано, что счетчик 3 сделал один проход и продолжает циклический счет, заполняя при этом ячейки накопителя; на т i фиг. 2д - значения счетчиков записи и чтения отличаются на единицу, причем значение счетчика 4 чтения больше, на выходе элемента И-НЕ 13 - нулевой уровень. Одна ячейка накопителя 1 при этом остается незаполненной, так что общее количество слов устройства в состоянии заполненности составляет 64 (63 слова в накопителе 1 и одно слюво в регистре 2).

Передача данных устройству-приемнику, например ЭВМ, производится через регистр 2 по информационным выходам 26 в течение времени сигнала считьюания регистра, поступающего на вход 19 устройства. Фронтом этого сигнала (в начале цикла считывания) триггер 8 устанавливается в соответствие со значением счетчика-триггера 7, а затем считьтается одновременно с данными по управляющему выходу 23, причем его единичное значение указывает на действительность считываемых данных. В свою очередь, триггер 7 устанавливается при загрузке регистра 2 в цикле чтения из накопителя 1. Установленное состояние триггера 7 блокирует последующие циклы чтения из накопителя 1, пока содержимое регистра 2 не будет считано. Блокировка чтения обеспечивается подключением нулевого выхода триггера 7 к одному из входов элемента И 15. Триггер 7 сбрасьгоается спадом сигнала на входе 19 (в конце цикла считы312903394

вания) при установлении триггера 8, вень (момент времени к ), Таким об- так как при этом на обоих его входах J и К установлены единичные уровни.разом, чтение данных из накопителя 1 производится только при условии, что он не пуст (единичный уровень

Устройство работает под управлением тактовых сигналов двух серий: серии 1 (С1) и серии 2 (С2), поступающих на тактовые входы 20 и 21 устройства и сдвинутых по фазе друг отно- сительно друга на полпериода (см. по- .зиции 20, 21 на фиг. З). В исходном состоянии (в момент времени а. на фиг. 3) триггеры 5-8 и счетчики 3, 4 сброшены сигналом начальной установки, на выходе элемента И-НЕ 12 и

15 сигнала С1, (момент времени к ). Три гер 6 устанавливается фронтом следу ющего тактового сигнала С1 (один период), а фронтом тактового сигнала С2 (еще полпериода) регистр 2 загружается. На временной диаграмме (фиг.З) представлен случай, когда в пропущенный период тактового сигнала С1 имеет место цикл записи и с установкой триггера 6 чтения циклы

20

на одном входе элемента И 15 - нулевые уровни, поэтому триггер 6 не может быть установлен. . С приходом сигнала ЗАПРОС ЗАПИСИ по входу 18 триггер 5 устанавливается спадом тактового сигнала, С1, (момент времений). Так как триггер 6 сброшен, то на выходы коммутатора 10 поступает код

счетчика 3 записи. Тактовым сигналом 25 записи и чтения накопителя перекры- С2 через элемент И-НЕ 16 формирует- ваются на время действия тактового с.д сигнал записи в накопитель 1 (момент времени 6 ), которьш поступает также на выход 22 устройства для сигнализации источнику данных о том, 30 что данные записаны в накопитель 1. Спадом следующего тактового сигнала С1 триггер 5 сбрасывается (момент времени г. ), так как его нулевой выход подключен к одному из входов элемента И 14, при этом счетчик 3

сигнала С1 (заштриховано), что, однако, не оказывает воздействия на работу устройства.

Циклы считывания из регистра 2 и записи в накопитель 1 совершенно независимы один от другого и могут совмещаться во времени произвольным 35 образом. Допускается также совмещение циклов счи ьшания из регистра 2 с чтением из накопителя 1, однако из-за малого времени перезагрузки регистра 2 такое совмещение возможпросчитывает единицу, указывая следующую ячейку накопителя. Значения счетчиков 3 и 4 становятся неравныг ми,

танавливается единичный уровень, поэтому на выходе элемента И 15 также устанавлршается -единичный уровень и фронтом следующего тактового сигнала С1 (момент времени д } устанавливается триггер 6 накопителя 1. На выходы коммутатора 10 поступает код счетчика 4. Тактовым сигналом С2 на выходе элемента И-НЕ 17 формируется сигнал, загружающий считанные из накопителя 1 данные в регистр 2 и устанавливающий триггер 7 (момент- времени е). Фронтом следующего тактового сигнала С1 триггер 6 сбрасьша- ется, так как триггер 7 установлен и счетчик 4 просчитьшает единицу. Значение счетчиков 3 и 4 становятся равными, на выходе элемента И-НЕ 12 снова устанавливается нулевой уроЦиклы считывания из регистра 2 и записи в накопитель 1 совершенно независимы один от другого и могут совмещаться во времени произвольным 35 образом. Допускается также совмещение циклов счи ьшания из регистра 2 с чтением из накопителя 1, однако из-за малого времени перезагрузки регистра 2 такое совмещение возможи на выходе элемента И-НЕ 12 ус- 40 но только при загрузке регистра 2

первым словом данных после опорожнения устройства. При этом возмож- .ны следующие случаи: фронт сигнала считывания поступает одновременно 45 с сигналом загрузки регистра 2, так что регистр 7 устанавливается, а триггер 8 не устанавливается (момент времени е на временной диаграмме), при этом данные нормально считывают 50 в следующем цикле считывания; спад

сигнала считывания совпадает с сигналом загрузки регистра 2, при этом триггер 7 устанавливается, так как фронтом этого же сигнала считьгоания , 55 триггер 8 сброшен; сигнал загрузки регистра 2 поступает в течение сигнала считьгоания, при этом спадом сигнала считьшания установленное состояние триггера 7 подтверждается.

вень (момент времени к ), Таким об-

разом, чтение данных из накопителя 1 производится только при условии, что он не пуст (единичный уровень

на выходе элемента И-НЕ 12), при

этом регистр 2 перезагружается в худшем случае в течение 1,5 периода тактового сигнала после окончания цикла считывания. Худший случай имеет место, когда триггер 7 сбрасывается одновременно с поступлением фронта тактового сигнала С1 таким образом, что триггер 6 не устанавливается по фронту того же тактового

сигнала С1, (момент времени к ). Триггер 6 устанавливается фронтом следующего тактового сигнала С1 (один период), а фронтом тактового сигнала С2 (еще полпериода) регистр 2 загружается. На временной диаграмме (фиг.З) представлен случай, когда в пропущенный период тактового сигнала С1 имеет место цикл записи и с установкой триггера 6 чтения циклы

записи и чтения накопителя перекры- ваются на время действия тактового

записи и чтения накопителя перекры- ваются на время действия тактового

сигнала С1 (заштриховано), что, однако, не оказывает воздействия на работу устройства.

записи и чтения накопителя перекры- ваются на время действия тактового

Циклы считывания из регистра 2 и записи в накопитель 1 совершенно независимы один от другого и могут совмещаться во времени произвольным образом. Допускается также совмещение циклов счи ьшания из регистра 2 с чтением из накопителя 1, однако из-за малого времени перезагрузки регистра 2 такое совмещение возможтак как его вход J подключен к своему же единичному выходу, триггер 8 сброшен фронтом сигнала считывания.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения источника и приемника информации, содержащее накопитель, информационный вход

которого является входом устройства для подключения информационного выхода источника информации, а адрес ный вход соединен с выходом дешифратора, сумматор, первый элемент И-НЕ, счетчик адреса записи, группа прямых выходов которого подключена к первой группе входов сумматора,

/вторая группа входов которого соединена с группой инверсны выходов счетчика адреса чтения, а группа прямых выходов сумматора является группой выходов устройства для подключения группы контрольных входов приемника информации и соединена с группой входов первого элемента , счетчик блокировки чтения и триггер синхронизации чтения, син- хровходы которых являются входом устройства для подключения выхода синхроимпульса чтения приемника информации, выход триггера синхронизации чтения соединен с входом разрешения сброса счетчика блокировки чтения. Отличающееся тем что, с целью повышения достоверности работы устройства, в него введены триггер записи, триггер чтения, коммутатор, два элемента И, три элемента И-НЕ и регистр данных, причем группа входов второго элемента И-НЕ подключена к группе инверсных выходов с:/мматора, выходы первого и вто.рого элементов И-НЕ соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к информационным входам триггера записи

5

и триггера чтения, синхровходы которых соединены с первым тактовым входом устройства, а нулевые выходы - соответственно с синхровходами счетчика адреса записи и счетчика адреса чтения, второй вход первого элемента И является входом устройства для подкхдачения выхода сигнала запроса записи источника информации, а третий и четвертьй входы соединены соответственно с нулевыми выходами триггера записи и триггера чтения, единичные выходы которых подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И-НЕ, вторые входы которых являются вторым тактовым входом устройства, выход, третьего элемента И-НЕ подключен к входу записи-чтения накопителя и является выходом устройства для подключения входа сигнала подтверждения записи источника информации, первая и вторая группы информационных входов коммутатора соединены соответственно с группами прямых выходов счетчика адреса записи и счетчика адреса чтения, группа входов дешифратора подключена к группе выходов коммутатора, управляющим входом соединенного с нулевым выходом триггера чтения, выход накопителя соединен с информационным входом регистра данных, выход которого является выходом устрой- . ства для подключения информационного 5 входа приемника информации, а син- хровход соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ и установочным входом счетчика блокировки чтения, инверсный и прямой выходы которого подключены соответственно к второму входу второго элемента И и информационному входу триггера синхронизации чтения, выход которого является выхо0

5

0

0

45

дом устройства для подключения входа сигнала сопровождения данных приемника информации.

В5

S3

S

55

63

cv4

iL.

v5

cv4

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обмена систем обработки данных с промежуточным хранением информации. Целью изобретения является повьшение достоверности работы устройства за счет ликвидации конфликтных ситуаций в процессе одновременных обращений к накопителю для записи и чтения. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее счетчик адреса записи, счетчик адреса чтения, сумматор, дешифратор, накопитель, счетчик блокировки чтения, триггер синхронизации чтения и элемент И-НЕ, введены регистр данных, три элемента И-НЕ, два элемента И, коммутатор, триггер чтения и триггер записи. 3 ил. N9 ;о о 00 UD

B3

Ci/4

3 65

счЗ

.CV5

f

tr N t

Составитель В.Смирнов Редактор Б.Петрушко Техред Л,.Сердюкова;

Заказ 7904/48 Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор Л.Патай