Устройство для обмена информацией Советский патент 1987 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к цифровым системам обмена информацией.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет увеличения максимально допустимого удаления абонента.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - пример реализации блока сопряжения; на фиг. 3 - пример реализагдии блока управления обменом; на фиг. 4 - вариант реализации узла задержки; на фиг. 5 - временная диаграмма взаимоЮ

да ИНФ-А устройства, второй 30 и третий 31 выходы блока сопряжения (с-.лг- налы конца обмена и сброса)j вход 32 сигнала ДАН-А устройства.

На фиг. 2 обозначены регистр 33 приема от абонента (РСАП), буферный регистр записи в блок 1 - БЗП 34, буферный регистр чтения из блока 1 - БЧТ 35, регистр 36 выдачи абоненту (РСАВ), регистр 37 маски прерывания, триггер 38 фиксации импульса сопровождения (ФРИ), триггер 39 синхронизации импульса сопровождения (ТС), триггер 40 запроса (T3G), элементы

действуюпщх сигналов для случая пере- 41-43, счетчик 44 задержки фрондачи данных от канала к абоненту,та импульса сопровождения (Сч ЗФ),

когда увеличение длины линии связисчетчик 45 формирования адреса o6i5aдостигается только за счет сокращениящения к блоку 1, счетчик 46 формировремени обработки запросов абонента ввания сигнале, конца обмена, элеменканале; на фиг. 6 - временная диаграм-20ты И 47-51, регистр 52 сигналов упма для случая, когда увеличение длины линии связи достигается как за счет сокращения длины пробега з апросов абонента и ответных сигналов канала, так и за счет сокращения времени их обработки в канале.

. Временные диаграммы иллюстрируют примеры работы предложенного технического решения с конкретным быстродействующим внешним устройством - 100-Мбайтным накопителем на магнитных дисках и его УВУ типа ЕС-5566.

На фиг. 1 обозначены блок 1 памяти, блок 2 Управления обменом, блок 3 сопряжения, блок 4 задержки, блок 5 управления имитатором, имитатор 6 ответных сигналов, два триггера 7 и 8, два элемента НЕ 9 и 10, четыре элемента И 11 - 14, элемент ШТИ 15, трех входовый элемент ИЛИ 16, входы 17 группы блока памяти (сигналы обращения к блоку 1), двунаправленная информационная шина 18, входы 19 группы блока управления обменом (сигналы

адреса, запросов и прерЬшания), входы 45 мощью третьего коммутатора 61 адреса.

20 группы блока сопряжения (сигналы разрешения приема и синхронизации), первый 21 и второй 22 выходы блока 2 (сигналы ИНФ-К и УПР-К, вьфабатывае- мые программно), вход 23 блока задержки (вход импульса сопровождения .данных абонента), группа входов 24 блока . задержки (сигналы управления задержкой), выход 25 блока задержки (задержанный и Jпyльc сопровождения данных абонента ),. информационные входы-выходы 26. устройства, выход 27 и вход 28 сигналов управления и идентификации устройства, вход 29 сигна

да ИНФ-А устройства, второй 30 и третий 31 выходы блока сопряжения (с-.лг- налы конца обмена и сброса)j вход 32 сигнала ДАН-А устройства.

На фиг. 2 обозначены регистр 33 приема от абонента (РСАП), буферный регистр записи в блок 1 - БЗП 34, буферный регистр чтения из блока 1 - БЧТ 35, регистр 36 выдачи абоненту (РСАВ), регистр 37 маски прерывания, триггер 38 фиксации импульса сопровождения (ФРИ), триггер 39 синхронизации импульса сопровождения (ТС), триггер 40 запроса (T3G), элементы

ИЛИ 41-43, счетчик 44 задержки фронравления (РСУ), регистр 53 командного, слова обмена (РКСО).

На фиг. 3 обозначены регистр 54 команды, триггеры 55 адреса, тригге- ры 56 кода операции, дешифратор 57 операций, коммутационное поле 58 адресов прерываний, три кo шyтaтopa 59 61 адресов, счетчик 62 команд, арифметико-логический узел 63, две схемы 64 и 65 приоритетов, элементы

ИЛИ 66 и 67р генератор 68 синхросигналов.

На фиг. 4 обозначены триггер 69, элемент И 70,, коммутатор 71, Индексы

при названиях сигналов на фиг.5 и 6 обозначают: а - сигнал на входных (выходных) контактах абонента; к - сигнал на входных (выходных) контактах канала.

Устройство работает следующим образом.

Блок 2 работает так, что запросы от абонентов к блоку 1 имеют высший приоритет, что обеспечивается с поприоритетных схем 64 и 65, коммутаторов записи и чтения 66 и 67.

При передаче данных от канала к абоненту первый байт данных поступает на выходные шины канала до появления первого запроса от абонента и по каждому i-му запросу от абонента в ВУ принимается байт данных, прочитанный из блока 1 канала по i-1-му

запросу (,, 1, „.. ,п). Правильное относительное расположение во времени запросов и байтов данньк, разнесенных в разные такты обмена, обеспечивается блоком 4 задержки.

При передаче данных от абонента к каналу сохраняется естественная связь между запросами и байтами передаваемых данных, т.е. запросу соответствует передача i-ro байта.

Рассмотрим процесс передачи дан- ньЕХ от канала к абоненту, когда абонентом является УВУ с накопителем на магнитных дисках (ВУ) . В соответствии с этим взаи- модействие в системе происходит по алгоритму ЕС ЭВМ. В конце фазы начальной выборки до прихода первого запроса абонента на вьщачу данных по программе блока 2 управления из блока 1 передается начальная информация для предстоящего обмена: через РСУ по линии 31 устанавливаются в О триггера 7 и 8, в регистр 53 засыпается командное слово обмена, в счетчик 45 - начальный адрес ЗУ, в счетчик 46 - код числа обменовj а в регистр БУТ начальный (нулевой) байт выдаваемого массива данных.

Командное слово обмена с абонен- том состоит из нескольких полей. Пол Зад. 1 управляет работой блока 4 задержки, поле Зад. 2 - счетчиком 44, а поле Ввод-вывод - записью и чтением в блок 1 (остальные поля на фиг. 2 не обозначены). На следующем шаге программы в РСУ взводится разряд, предназначенный для фиксации, запроса абонента ИНФ-А. При этом инициируется передача подготовленно- го байта данных из БЧТ в. РСАВ и попадание его на выходные шины данных (ШИН-К). Одновременно в БЧТ передается следующий (первый) байт массива данных и автоматически модифицируют- ся состояния счетчиков адресов 45 и числа обменов 46. После этого начинается фаза передачи данных.

Первый запрос абонента ИНФ-А чере элементы И 11 и ИЛИ 15 имитатора 6 возвращается к абоненту в качестве ответного сигнала канала ИНФ-К и обеспечивает прием с ШИН-К в УВУ нулевого байта данных. Этот же ИНФ-А поступает по линии 29 в блок 3 сопря жения и взводит соответствующий разряд регистра РСУ 52. Выходной сигнал разряда ИНФ-А РСУ через ИЛИ 42 поступае на счетчик 44 задержки (в рассматриваемом примере быстродействующего абонента заданная задержка счетчика равна нулю), а с его выхода - на схему синхронизации, образованную триггерами 38, 39 и элементом И 50. Синхронизированный сигнал с выхода триггера ТС 39 взводит триггер 40 запроса, на котором формируется запрос к блоку 1. Б рассматриваемом примере (передача данных к абоненту) запрос, пройдя через элемент И 49, инициирует передачу из БЧТ в РСАБ 36 первого байта данных и чтение из блока 1 в БЧТ второго байта данньк. Указанный процесс повторяется с появлением каждого нового запроса абонента. При этом запросы ДАН-А возвращаются к абоненту в качестве ответного сигнала ДАН-К, пройдя через находящийся в имитаторе 6 элемент И 14, и обеспечивают прием с ШИН-К в УВУ соответствующего байта данных. .Запрос ДАН-А, поступая по линии 32 в блок 3 сопряжения, взводит соответствующий разряд регистра РСУ 52, выходной сигнал которого (ДАН-А) попадает на элемент ИЛИ 42. Далее процесс развивается так же, как и от ИНФ-А.

Для обеспечения правильного относительного расположения во времени запросов и байтов данных на ШИН-К предусмотрена задержка стробов приема в РСАВ 36 относительно запросов а:бонента. Указанная задержка вводится в цепь, в которой строб приема в РСАБ в блоке 4 задержки формируется из выходного сигнала счетчика 44 (выходной сигнал счетчика 44 в данном случае повторяет запрос абонента) . Величина задержки задается в поле Зад. 1 командного слова обмена 53. Сигналы ТС, СИ и СИС на линии 23 являются вспомогательными при реализации блока задержки по варианту, показанному на фиг. 4. Выбор величины задержки определяется условиями эксплуатации устройства.

В процессе передачи данных происходит модификация состояний счетчика 46, который пересчитывает запросы абонента. После выполнения заданного числа обменов на выходе счетчика 46 вырабатывается сигнал к.онца обмена, которьш по линии 30 поступает в блок 5 управления имитатором на информационные входы триггеров 7 и 8. Первым после этого момента сигналом запроса ИНФ-А или ДАН-А устанавливается в единицу соответствующий триггер 8 или 7, перенося разрешение соответственно с элемента И 14 на элемент И 13 или с элемента И 11 на элемент И 12. Следующий сигнал запроса проходит через получивший разрешение

513

элемент И 12 или 13- на элемент ИЛИ 16, возвращаясь к абоненту в качестве сигнала УПР-К. Сигналы ИНФ-К и ДАН-К при этом не вырабатываются, что соответствует протоколу обмена.

Сигналы ИНФ-К и. УПР-К инициируются сигналами на линиях 2Ги 22, которые вырабатываются по программе управляющего процессора в других фазах и режимах обмена, предусмотренных интерфейсом.

При передаче данных от абонента к каналу байты данных, на ШИН-А 26, сопровождаемые сигналами ИНФ-А () на линии 29 (32), поступают в блок 3, где принимаются в РСАП 33 по сигналу с выхода счетчика 44. При этом заданная задержка в счетчике 44 равна нулю, так как мы рассматриваем работу с абонентом, не требующим по своей временной диаграмме смещения Импульса сопровождения.

Сигналом ТС с выхода синхронизирующей схемы, прошедшим через элемент И 48, синхронно с внутренней . рабочей частотой устройства информация из РСАД переписывается в БЗП 34, Затем происходит выработка запроса к блоку 1 таким путем, как было описано вьпде, за исключением того, что под управлением поля Ввод-вывод РКСО 53 запрос на запись в.блок 1

проходит через элемент И 51. I .

Работа счетчиков адресов 45 и числа обменов 46 и выработка ответных сигналов ИНФ-К ДАН-К и УПР-К происходит так же, как при передаче в сторону абонента.

Рассматриваемый протокол обмена (интерфейса ЕС ЭВМ) предусматривает дуплексный характер обмена служебными сигналами, т.е. запросы (идентификаторы и сигналы управления) сохра-. няются на линиях связи до появления соответствующих ответных сигналов. Вследствие этого -длительность служебных сигналов зависит от времени задержки расп ространения и обработки взаимодействующих сигналов,т.е. в частности, и:от расстояния между абонен- том и каналом.

Минимально допустимый период следования запросов (например, ИНФ-А) можно оценить по следующей формуле:

ммн -vev i;f H Kc(

(1)

где tun., время обработки запроса . в УВУ;

8 ,6

t - время обработки запроса , в каналец

t кан задержка в канале для компенсации разбросов отдель- . ньк разрядов;

L - длина линии связи;

о - посонная задержка сигнала

3 линии связи.

Очевидно, что период следования данных Т не должен быть меньше t,,,. Следовательно, ,цля каждого значения периода следования данных, т.е. для заданного.быстродействия, максимальная длина линии.связи между абонентом и каналом может быть оценена по формуле.

т .Jf8 лo(кc 2р

Предложенное техническое решение (применение имитатора ответных сигналов канала) позволяет переписать формулу. -(2) в виде

т 1:Е:У:1 1111 8У /o мo(kc 2-р-С

где tj - задержка .сигналов в имитаторе ответных сигналов; С - коэффициент, учитывающий относительное положение имитатора на линии связи

. абонент - канал.

(2)

r L«-tJ -f а-к

(4)

где Ly.j.- длина линии абонент - имитатор; - - a-k длина линии связи абонент . - .

.Таким образом, изобретение позвр - яет значительно увеличить максимальную длину линии связи абонент - канал за счет сокращения времени обработки сигналов в канале (t.

. чИЛДИТ

Кам счет уменьшения пути, проходимого сигналами управления по линии связи (С 1).

ормула изобретения

0

1. .Устройство для обмена информацией, содержащее соединенные между соб-ой двунаправленной информацион- НО.Й шиной блок памяти, блок управления обменом и блок сопряжения, выходы первой группы блока управления обменом соединены с входами группы блока памяти, вькоды первой группы блока сопряжения соединены с входа- ми группы блока управления обменом, выходы второй группы которого соеди71

йены с входами группы .блока соиряже- ния, входы-выходы которого являются информационными входами-выходами устройства, первый выход, блока сопряжения, является выходом сигналов управ- ления и идентификации устройства, первый вход блока сопряжения является входом сигналов управления и идентификации устройства, второй и тре- тий входы блока сопряжения являются соответственно входами сигналов ИНФи ДАН-А устройства, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет увеличения максимально до- пустимого удаления абонента, устройство содержит имитатор ответных сигналов, блок управления имитатором и блок задержки, выход которого соединен с четвертым входом блока сопря жения, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами блока управления имитатором, первый и четвертый входы которого объединены соответ- ственно с вторым и третьим входами .блока сопряжения четвертый выход и вьпсоды второй группы которого соединены соответственно с входом и входами группы блока задержки, первый и второй выходы блока управления обме- но1«1 соединены соответственно с пятым и шестым входами имитатора ответных сигналов, первый и четвертый, входы которого объединены соответственно с первьм и четвертым входами блока управления имитатором, первый и второй выходы которого .соединены соответственно с вторым и третьим входа- ми имитатора о.тветных сигналов, пер- вый, .второй и третий выходы которого являются соответственно выходами ригналов ИНФ-К, УПР-К, ДАН-К устрой2. Устройство по п. 1, о т л и- ч а юще ее я тем что имитатор

8

ответных сигналов содержит два элемента НЕ, четьфе элемента И, элемент ИЛИ и трехвходовьш элемент ИЛИ, выход которого является вторым выходок имитатора, вход первого элемента НЕ объединен с вторым входом второго элемента И и является вторым входом имитатора, вход второго элемента КЕ объединен с первым входом третьего элемента И и является третьим входом чмитатора, выходы первого и второго элементов НЕ,соединены соответственно с вторым входом перВ;ОГо элемента И и первым входом четвертого элемента И, выход которого является третьим выходом имитатора, первые входы первого и второго элементов И объединены и являются первым входом имитатора, вторые входы третьего и четвертого элементов И объединены и являются четвертым входом имитатора, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход и выход которого являются соответственно пятым входом и первым выходом имитатора, выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами трехвходового элемента ИЛИ, третий вход которого является шестым входом имитатора.

3. Устройство по п. 1, о т. л и- ч а ю щ е ее я тем, что блок управления имитатором содержит два триггера, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока, входы сброски триггеров объединены и являются третьим входом блока, информационные входы триггеров объединены и являются вторым входом блока, входы стробирования первого и второго триггеров являются соответственно четвертым и первым входами блока.

V

эгб гтзг 27 j/ fj z3

фиг.1

23 г

18 zzz,

SL

РК

55

Щ

58

59

Зались

би

57

(Чтение

65

ГС

1

122

20

1310828

63

/ / 1 f / /

zzir

62

60

61

77

66

67

3/7

ЗпЗУ

Прер

Адрес omCvA

у

д}{/г.з

19

Тр РСАВмш Пр РСАВма

f UAH-Ko

yfT

Шин-К лин

ШиИ-Kf-MaKt

ШиН-KoJUuf/

шин - Нам aк

DC.

Изобретение относится к вычислительной технике, а конкретнее к цифровым системам обмена информацией. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет увеличения максимально допустимого удаления абонента. Устройство содержит блок памяти, блок управления обменом, блок сопряжения, блок задержки, блок управления имитатором и имитатор ответных сигналов. Введе- ние в устройство четырех последних блоков позволило сократить время выработки ответных сигналов канала на запросы абонента и за счет эт}ого увеличить длину линии связи абонент - канал при заданном быстродействии (период следования данных). Ответные сигналы канала, подтверждающие обработку запроса абонента, вырабатываются имитатором ответных сигналов, что уменьшает время выработки ответного сигнала (время обработки запроса) . Размещение имитатора ближе к абоненту на линии связи абонент - канал также позволяет сократить время выработки ответного сигнала канала за счет эффективного уменьшения длины линии связи для ответного сигнала. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. о (Л