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

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено при построении микропроцессорных устройств различного назначения, использующих для информационного Ьбме- на объединенную шину адрес - данные.

Целью изобретения является повьш е- ние скорос1 и обмена информацией при передаче массивов данных по последовательным адресам путем исключения этапов передачи всех адресов, кроме начального адреса - массива.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2-4 - диаграммы его работы в режимах ввод массива, вывод массива, ввод - модификация - вывод массива соответственно; на фиг.5 - схема блока управления.

На фиг.1 показаны микроЭВМ 1, общая шина 2, устройство 3, объединенная шина 4 адрес-данные, шина 5 сигналов управления, блок 6 оперативной памяти, блок 7 управления, счетчик 8,

циклу обмена, не изменяет его состояния.

Обмен последовательными массивами (ввод массива, вывод массива, ввод - модификация - вывод массива) в устройстве выполняется следующим образом.

Цикл ввод массива.

Вначале микроЭВМ 1 получает обще 0 принятым для канальных операций микроЭВМ способом доступ к общей шине 2 и устанавливает на ней и, следовательно, на шине 4 первый адрес ячейки, к которой следует обратиться.

15 В предлагаемом устройстве это есть начальный адрес массива. Затем мик- роЭВМ 1 в шину 5 выдает сигнал СИЛ, по которому устанавливается триггер 10 и фиксируется адрес в счетчике 8,

20 а также сигнал ПОСЛ на линии 21. После этого микроэвм 1, как обычно, пё- радает в шину 5 первый сигнал ВВОД. Он поступает в блок 7 управления, который формирует сигнал управления

внутренняя шина 9 адреса, триггер 10, на выходе 16 блока 7 управления, по- внутренние управляющие линии вывод 11, ввод 12, сброс 13, выбор банка (ВБ) 14, синхронизация адреса (СИА) 15, управления накопителем 16, элемент ИЛИ-17, элемент НЕ 18, элемент И 19, линия 20 синхронизаци поссив-- ных устройств (СИП), канальная линия 21 последовательного обмена (поел). Блок 7 управления (фиг.5)

ступающий в блок 6, который выставляет в шину 4 данные, а блок 7 управления сопровождает их сигналом СИП в шине 5. Этот же сигнал СИП с 30 выхода 20 блока 7 управления поступает на второй вход элемент И 19. На первом входе элемента 19 поддерживается низкий уровень сигнала ПОСЛ, а поэтому на счетном входе

содержит первый 22, второй 23 прием- - счетчика 8 устанавливается высокий НИКИ, мультиплексор 24 и селектор 25.

потенциал, при этом адрес на выходе счетчика 8 не изменяется.

В устройстве реализованы следующие циклы работы: ввод, вывод, ввод модификация - вывод, ввод массива, вывод массива, ввод - модификация - вывод массива.

Устройство работает в обычных циклах обмена ввод, вывод, ввод - модификация - вывод в полном соответствии с общепринятым протоколом обмена, характерным для микроЭВМ. При этом на дополнительной линии ПОСЛ 21 и на первом вхоже элемента И 19 микроэвм 1 поддерживает высокий уровень, благодаря чему запрещается прохождение импульсов СИП через элемент И 19 на счетный вход счетчика 8.

Появление сигнала ВВОД 12, который в устройстве проходит через элемент ИЛИ 17 на установочный вход триггера 10, уже установленного по снятию сигнала СИА, предшествующего

циклу обмена, не изменяет его состояния.

Обмен последовательными массивами (ввод массива, вывод массива, ввод - модификация - вывод массива) в устройстве выполняется следующим образом.

Цикл ввод массива.

Вначале микроЭВМ 1 получает обще0 принятым для канальных операций микроЭВМ способом доступ к общей шине 2 и устанавливает на ней и, следовательно, на шине 4 первый адрес ячейки, к которой следует обратиться.

5 В предлагаемом устройстве это есть начальный адрес массива. Затем мик- роЭВМ 1 в шину 5 выдает сигнал СИЛ, по которому устанавливается триггер 10 и фиксируется адрес в счетчике 8,

0 а также сигнал ПОСЛ на линии 21. После этого микроэвм 1, как обычно, пё- радает в шину 5 первый сигнал ВВОД. Он поступает в блок 7 управления, который формирует сигнал управления

на выходе 16 блока 7 управления, по-

ступающий в блок 6, который выставляет в шину 4 данные, а блок 7 управления сопровождает их сигналом СИП в шине 5. Этот же сигнал СИП с выхода 20 блока 7 управления поступает на второй вход элемент И 19. На первом входе элемента 19 поддерживается низкий уровень сигнала ПОСЛ, а поэтому на счетном входе

- счетчика 8 устанавливается высокий

потенциал, при этом адрес на выходе счетчика 8 не изменяется.

Получив сигнал СИП микроЭВМ 1 npif нимает данные и снимает в шине 5 си-1

40 гнал ВВОД. Тогда блок 7 управления по выходу 12 через элемент ИЛИ 17 сбрасывает триггер 10 выборки в исходное состояние, а также снимает сигнал СИП. По снятию сигнала СИП

45 на выходе элемента 19 появляется отрицательный перепад напряжения, по которому осуществляется инкремента- ция (декрементация) значения адреса в счетчике 8. МикроЭВМ анализирует

50 программными или аппаратными средствами длину принимаемого массива, если он не окончен, сохраняет низкий уровень на линиях СИА и ПОСЛ в общей шине 2 и после этого выставляет сле55 дующий сигнал ВВОД в шину 5. Несмотря на отсутствие перепада сигнала СИА триггер 10 будет установлен блоком 7 управления фронтом сигнала с выхода ВВОД 12 через элемент ИЛИ 17

и элемент НЕ 18, подключенный к динамическому установочному входу триггера 10, и далее работа осуществляется аналогично вышеописанному. Мик- роЭВМ 1 принимает информацию из блока 6 оперативной памяти со следующим инкрементированным (декрементирован- ньв4) адресом.

Процесс обмена повторяется необходимое число раз, до тех пор, пока в микроэвм 1 по результатам анализа не будет принято решение о передаче всего массива.

В этом случае по снятию очередного (последнего) сигнала ВВОД микро- ЭВМ 1 снимает сигналы СИЛ и ПОСЛ, а затем организует следующий цикл обмена или освобождает шину.

Цикл вывод массива.

Цикл осуществляется во многом ана логично циклу ввод массива. После подачи на микроЭВМ 1 сигнала СИЛ и ПОСЛ, установления триггера 10, записи для хранения начального адреса по

фронту сигнала СИА в счетчике 8 мик- 25 вырабатывается сигнал СИП, который

роЭВМ 1 выставляет данные на шину 4 адрес-данные и подает первый сигнал ВЬГВОД. Сигнал ВЫВОД поступает на блок :7 управления, который формирует сиг- нал управления на выходе le, посту- : пающий в блок 6 для записи информации.

Блок 7 управления по сигналу ВЫВОД формирует сигнал СИЦ. По сигналу СИП микроэвм t снимает сигнал ВЫВОД, при этом триггер It) сбрасывается. Сигнал СИП из блока 7 управления также поступает на второй вход элемента И 19 и устанавливает на его выходе положительный потенциал, так как на первый вход этой схемы подан сигнал ПОСЛ.

По окончанию записи в блок 6 сигнал СИП снимается блоком 7 управления и по его перепаду, проходящему через элемент И 19, осуществляется инкрементирование (декрементирование) адреса в счетчике 8. МикроЭВМ, как и в цикле ВВОД массива анализирует, передан ли весь массив. Если нет, то повторяет процедуру, выставляя информацию в шину 4 адрес-данные и сопровождает ее сигналом ВЫВОД, а на линиях СИА ПОСЛ поддерживает низкие уровни. При этом по каждому сигналу ВЬШОД, кроме первого, блок 7 управления по выходу 11 через элемент ИЛИ 17 и элемент НЕ 18 устанавливает триггер 10, сброшенный по снятию

35

проходит через элемент И 19 на счет ный вход счетчика 8, по получении сигнала СИП микроЭВМ 1 снимает сигнал ВЫВОД, по нему блок 7 управлени

снимает сигнал СИП. Тогда микроЭВМ сн11мает сигнал ПОСЛ. В результате на выходе элемента 19 образуется пе репад напряжения, который инкремент рует (декрементирует) адрес в схеме хранения адреса.

Триггер 10 устанавливается первый раз по сигналу СИА, по появлени первого сигнала ВВОД его состояние не изменяется. По снятию сигнала

Q ВВОД триггер 10 сбрасывается, затем вновь устанавливается по появлению сигнала ВЫВОД и срабатывается по ег снятию. Далее микроЭВМ 1, как и при других циклах обмена массивом, анализирует передан ли весь массив. Ес ли нет, то сигнал СИА не снимается и операция ввод - модификация - вывод повторяется. Отличие второй и последующей операции от первой заJQ ключается в том, что так как сигнал СИА поддерживается в течение всего цикла ввод - модификация - вывод ма сива, то установка триггера 10 осуществляется при подаче сигналов

55 ВВОД и ВЫВОД от блока 7 управлен1 я через элемент ИЛИ 17, элемент НЕ 18 Если весь массив передан, то мик роЭВМ 1 в последней операции ввод - модификация - вывод по снятию сигна

45

предьщущего сигнала ВЫВОД. Запись осуществляется каждый раз по следующему (инкрементированному или декре- ментированному) адресу. Процесс повторяется до окончания передачи всего массива. По снятию последнего сигнала ВЫВОД снимаются сигналы СИА и ПОСЛ, что и является окончанием цикла.

Цикл ввод - модификация - вывод массива.

В этом цикле микроЭВМ 1 вначале повторяет обычный цикл ввод информации так, как это приведено в начале , описания. При этом на линии ПОСЛ поддерживается высокий уровень и поэтому, адрес в устройстве хранения остается без изменения независимо от сигнала СИП. После считывания информации и ее модификации в микроЭВМ 1 оно же выставляет измененные данные в шину 4 адрес-данные и формирует сигнал ВЫВОД и сигнал ПОСЛ. Осуществляется запись информации в памяти.

5

проходит через элемент И 19 на счетный вход счетчика 8, по получении сигнала СИП микроЭВМ 1 снимает сигнал ВЫВОД, по нему блок 7 управления

снимает сигнал СИП. Тогда микроЭВМ сн11мает сигнал ПОСЛ. В результате на выходе элемента 19 образуется перепад напряжения, который инкременти- рует (декрементирует) адрес в схеме хранения адреса.

Триггер 10 устанавливается первый раз по сигналу СИА, по появлению первого сигнала ВВОД его состояние не изменяется. По снятию сигнала

Q ВВОД триггер 10 сбрасывается, затем вновь устанавливается по появлению сигнала ВЫВОД и срабатывается по его снятию. Далее микроЭВМ 1, как и при других циклах обмена массивом, анализирует передан ли весь массив. Если нет, то сигнал СИА не снимается и операция ввод - модификация - вывод повторяется. Отличие второй и последующей операции от первой заQ ключается в том, что так как сигнал СИА поддерживается в течение всего . цикла ввод - модификация - вывод массива, то установка триггера 10 осуществляется при подаче сигналов

5 ВВОД и ВЫВОД от блока 7 управлен1 я через элемент ИЛИ 17, элемент НЕ 18. Если весь массив передан, то микроЭВМ 1 в последней операции ввод - модификация - вывод по снятию сигна5

513

ла СИП в ответ на снятие сигнала ВЫВОД снимает сигнал СИЛ и заканчивает цикл обмена.

Формула изобретения

Устройство для сопряжейия, содержащее блок оперативной памяти, блок управления, счетчик, триггер и элемент ИЛИ, причем выход счетчика соединен с адресным входом блока оперативной памяти, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, управляющий вход-выход которого соединен с входом-выходом управления устройства для подключения к управляющим шинам магистрали микроэвм, двунаправленная адресно-информационная шина устройства для подключения к магистрали адреса - данных микроэвм подключена к входу- выходу данных блока оперативной памяти, информационному входу счетчика и к входу адреса блока управления, выходы управления вводом-выводом которого подключены к первому, второму входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса триггера, к первому,, второму установо ч6

ным входам которого подключены соответственно выходы синхронизации адреса и сброса памяти блока управления, выход выбора блока памяти которого

соединен с первым входом разрешения триггера, второй вход разрешения которого и вход записи счетчика соединены с выходом синхронизации адреса блока управления, выход триггера соединен с входом выборки блока оперативной памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости обмена информацией при передаче массивов данных, в него введены элемент И и элемент НЕ, причем, вход устройства для подключения выхода признака последовательного обмена микроэвм соединен с первым входом элемента И, второй вход и выход

которого соединены соответственно с выходом синхронизации блока управления и со счетным входом счетчика, вьпсод элемента ИЛИ через элемент НЕ соединен с динамическим установочный

входом триггера, выход синхронизации блока управления подключен к выходу устройства для подключения к входу синхронизации адреса микроЭВМ.

Г

А . X X

СИП

мрес HDCZ

Редактор Г.Волкова

(Риг,5

Составитель С.Бурухин Техред М.Ходанич

Заказ 236А/51Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

9az.ffКорректор С.Черни

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании микропроцессорных устройств различного назначения, использующих для информационного обмена объединенную шину адреса и данных. Целью иаобретения является по- вьшение скорости обмена при передаче массивов данных по последовательным адресам. Устройство содержит блок 6 оперативной информации, блок 7 управления, счетчик 8, триггер 10, элемент ИЛИ 17, элемент НЕ 18, элемент И 19. Устройство осуществляет передачу массивов данных в память, исключая этим передачи всех адресов памяти, кроме начального адреса массива. 4 ил. 10 со СП СО 00 ел