Устройство для сопряжения ЭВМ с внешним устройством Советский патент 1987 года по МПК G06F13/24 

1. 13

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для сопряжения ЭВМ с программно-управляемыми внешними устройствами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности использования раздельных шин адреса и данных для подключения к ЭВМ Электроника- 100/ 16 и внешнего устройства, управляемого ЭВМ Электроника- 60.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства на фиг. 2 - схема блока канальных приемников на фиг.З схема дешифратора адресаJна фиг.4 - схема дешифратора управляющих сигналов, на фиг. 5 - схема мультиплексора данных и регистра адреса вектора прерывания; на фиг. 6 - схема первого блока канальных приемопередатчиков , на фиг„ 7 - схема второго блока канальных приемопередатчиков; на фиг. 8 - схема выходного буферног регистра; на фиг. 9 - схема блока канальных передатчиков, на фиг. 10 - схема регистра состояния/ на фиг, 11 и 12 - схема блока приоритета; на фиг. tS - форматы регистров.

Устройство (фиг. 1) содержит блок

1канальных приемников, дешифратор

2адреса, дешифратор 3 управляющих сигналов, мультиплексор А данных, первый 5 и второй 6 блоки канальных приемопередатчиков, выходной буферный регистр 7, блока 8 канальных передатчиков, регистр 9 состояния, блок 10 прерывания, регистр 11 адреса вектора прерыванияj шину 12 данных, шину 13 адреса, входы и выходы 14-31 устройства.

Блок 1 канальных приемников (фиг. 2) содержит канальные приемники 32-47.

Дешифратор 2 адреса (фиг. 3) содержит элементы НЕ 48-57, элементы И-НЕ 58,59, элемент НЕ-И 60, элемент И-НЕ 61, элемент НЕ 62, а также переключатели К1, К2, КЗ. С помощью этих переключателей задается адрес устройства (задачи адрес 767770).

Дешифратор 3 управляющих сигналов (фиг.. 4) содержит элемент НЕ 63, элемент И-НЕ 64, элемент НЕ 65, элемент И-НЕ 6, элементы НЕ 67-72, элемент НЕ-И 73, 74, элементы И-НЕ 75- 82, элементы НЕ 83-87, элементы сопротивления 88-91, конденсатор 92.

9882

Мультиплексор 4 данных (фиг. 5) j содержит элементы И-НЕ 93, 94, мультиплексоры 95-98. Регистр адреса вектора прерывания образует контакты , переключателя К4 (задаты адреса для вектора прерывания А-300 и Б-304).

Блок 5 канальных приемопередатчи ков (фиг. 6) содержит канальные приемопередатчики 99 и 100. 0 Блок 6 канальных приемопередатчиков (фиг. 7) содержит элемент НЕ-ИЛИ 101, элемент НЕ 102, канальные приемопередатчики 103 и 104.

Выходной буферный регистр 7 5 (фиг. 8) содержит регистры 105-108.

Блок 8 канальных передатчиков (фиг. 9) содержит канальные передатчики 109-111.

Регистр 9 состояния (фиг. 10) сос- 0 тоит из регистра 112.

Блок 10 прерывания состоит из двух частей.

Первая часть (фиг. 11) содержит элементы И-НЕ 113-121, элементы 5 НЕ-И 122-126, элементы ШШ-НЕ 127- 131, элементы НЕ-ИЛИ 132-139, элемент И 140,элемент НЕ-ИЛИ-НЕ 141, триггеры 142-144, сопротивления 145- 147, конденсатор 148. 0

Вторая часть (фиг. 12) содержит элементы И-НЕ 149-156, элементы НЕ-И 157-161, элементы ИЛИ-НЕ 162-165, элементы НЕ-ИЛИ 166-169, элемент 5 И 170, элемент НЕгИЛИ-НЕ 171, триггеры 172-174, сопротивления 175-177, конденсатор 178, элемент НЕ 179.

Блок 1 канальных приемников (фиг. 2) предназначен для приема из 0 канала ЭВМ по шине 13 адреса устройства (КАДРОН-17Н), по шине 14 сигнала синхронизации активного устройства (КСАН), по шине 15 и 16 сигналов управления операциями канала КБ/ВОН 5 и КВ/В1Н.

Наличие буквы К перед названием сигнала указывает на принадлежность сигнала каналу ЭВМ. Наличие буквы В или Н после наименования сигнала 0 указывает на высокий или низкий уровень данного сигнала.

Дешифратор 2 работает следующим образом.

ЭВМ (на фиг. 1 не показана), об- 5 ращаясь к внешнему устройству через устройство сопряжения, выставляет на шину 13 адрес (КАДРОН, КАДР 17Н) и на шину 14 сигнал КСАН. Через блок 1 эти сигналы поступают в дешифратор ,

2, причем на входы элемента И-НЕ 61 поступают сигналы САЛАДР 17Б, АДР16, АДР15В, АДР14, АДР13В.

При совпадении адреса, принятого дешифратором 2 по линиям АДРОЗВ, АДР12В, с адресом, установленным выключателями К1, К2, КЗ, на входы элементов И-НЕ 58 и 59 поступают сигналы высокого уровня, а на их выходах в этом случае присутствуют сигналы низкого уровня, которые поступают на входы элемента НЕ-И 60. На выходе эле:мента НЕ-И 60 образуется сигнал высокого;уровня, поступающий на вход элемента И-КЕ 61. Таким образом, на всех входах элемента И-НЕ 61 присутствуют сигналы высокого уровня и на выходе элемента НЕ 62 устанавливается сигнал высокого уровня УСТРОЙСТВО ВЫБРАНО, который разрешает функционирование дешифратора 3.

Дешифратор 3 определяет режим работы всего устройства в соответствии с. тремя младшими разрядами адреса

АДРООВ, АДР01В, АДП02С и. управляющи- 25 шифратора 3 или ВЕКН от блока 10 ками сигналами В/В1В и В/ВОВ. Эти сигналы поступают на дешифратор 3 управляющих сигналов, который при этом вьфабатывает соответствующие сигналы, управляющие внутренними вентилями устройства, выходные сигналы ВВОД ДАННЫХ и ВЫВОД ДАННЫХ для внешнего устройства, а также с некоторой за- держкой сигнал КСПН, поступающий ченальные приемопередатчики 103, 104 принимают информацию ДООВ, Д07В от мультиплексора 4 и выставляют ее на шину 12 данных ЭВМ (фиг. 7). 30 Вьпсодной буферный регистр 7

(фиг. 8) состоит из двух 8-разрядных регистров, которые позволяют производить вывод 16-разрядных слов или 8-разрядных байтов из канала ЭВМ во

рез шину 17 в ЭВМ. Выработка указан- 35 внешнее устройство (фиг. 1). Первый

8-разрядный регистр состоит из двух регистров 105 и 106, каждый из которых представляет собой четыре D-триг- ,гера с общими входами сброса и стро-;

ных сигналов происходит только при наличии сигнала высокого уровня УСТРОЙСТВО ВЫБРАНО, поступающего на дешифратор 3 из дешифратора 2 адреса.

Устройство представляется ЭВМ как три адресующих регистра: регистр с остояния, выходной регистр и входной регистр.

Управляющие.сигналы дешифратора 3, определяющиеся адресными разрядами АДРООВ,АДР01В, АДР02В и сигналами В/В1 В и В/ВОВ, приведены в табл. 1.

Мультиплексор данных выбирает информацию из четырех источников (груп-50 которых сигналы ВДООВ-ВД07В поступа входов 24, выходной буферный регистр 7, регистр 9 состояния и адрес вектора прерывания) и помещает ее через блок 6 на шину 12 данных ЭВМ (фиг. 1). Через мультиплексор в канал ЭВМ (шина 12) передается лишь содержимое младшего байта, содержимое старшего байта поступает непосредственно через блок 5 или блок 8.

Работой мультиплексора управляют сигналы АДР01Н, АДР02Н и ВЕКН.

В табл. 2 представлена зависимость выбора источника информации от управляющих сигналов.

Блок 5 принимает по шине 12 (фиг. 1) данные от ЭВМ (КД08Н,КД15Н) и передает в выходной буферный ре- .

O гистр 7. При поступлении от дешифратора 3 управляющего сигнала ВВОД АН канальные приемопередатчики 99-110 принимают информацию (ВВ08В, ВВ15В) от внешнего устройства по шине 24

5 и выставляет ее на шину 12 данных ЭВМ (фиг. 6).

Блок 6 принимает по шине 12 (фиг. 1) данные от ЭВМ (КДООН КД07Н) и передает их на входы регистра 7

0 (ДООВ, Д07В) и на входы регистра 9 (доев, Д01В, Д05В,.Д06В). при поступлении на вход элемента НЕ-ИЛИ 101 любого из управляющих сигналов (ВВОД ОН, ВВОД 2Н, ВВОД 4Н) от денальные приемопередатчики 103, 104 принимают информацию ДООВ, Д07В от мультиплексора 4 и выставляют ее на шину 12 данных ЭВМ (фиг. 7). Вьпсодной буферный регистр 7

(фиг. 8) состоит из двух 8-разрядных регистров, которые позволяют производить вывод 16-разрядных слов или 8-разрядных байтов из канала ЭВМ во

внешнее устройство (фиг. 1). Первый

8-разрядный регистр состоит из двух регистров 105 и 106, каждый из которых представляет собой четыре D-триг- гера с общими входами сброса и стро-;

бирования (фиг. 8). Второй 8-разрядный регистр состоит из аналогичных регистров 107 и 108. Два управляющих сигнала ВЫВОД 2 и ВЫВОД 2 МБВ и ВЫВОД 2 СБВ, вырабатываеьсые дешифратором 3, являются стробирующими для 8-разрядных регистров (фиг. 8). Управляющий сигнал ВЫВОД 2 МБВ строби- рует запись данных ДОВВ-Д07В от блока 6 в регистры 105, 106, с выходов

пают на выходную шину 22 и в мультиплексор 4. Управляющий сигнал ВЫВОД 2 СБВ стробирует запись данных Д08В- Д15В от блока 5 в регистры 107, 108, 55 с выходов которых сигналы ВД08В, ВД15В поступают на выходную шину 23 и в блок 8 канальных передатчиков. В блоке 8 канальных передатчиков на входы передатчиков 109 и 110 посту51

пают сигналы ВД08В„ БД15В из регистра 7, При поступлении стробирующего сигнала ВВОД 2Н из дешифратора 3 информация с входов передается на шину 12 данных ЭВМ, На один из входов передатчика 111 поступает сигнал ТРЕБОВАНИЕ ВБ от внешнего устройства по шине 30. При поступлении стробирующего сигнала ВВОД ОВ от дешифратора 3 информация с входа передатчика 111 поступает на линию КД 15Н шины 12 данных.

Регистр 9 состояния (фиг, 10) имеет шесть разрядов. Четыре из них могут быть загружены и считаны программно и выполнены на регистре 112, который содержит четыре D-триггера с общими входами сброса и строб ирова- ния: разряды РСОО, РСООВ, которые могут быть использованы для имитации запросов прерывания в режиме автономной проверки, и разряды РС05 и РСОб, которые управляют логикой прерывания устройства. На входы регистра 112 поступают сигналы ДООВ, Д01В, Д05В, ДОбВ от блока 6, При поступлении от дешифратора 3 стробирующего сигнала ВЫВОД ОМбВ информация с входов записывается в D-триггеры, Сигналы РСООВ, РС01В, РС05В, РСОбВ с выходов D-триг- геров регистра 112 поступают на мультиплексор 4 и через него могут быть считаны ЭВМ,

Кроме того, сигналы РСООВ и РС01В поступают соответственно на выходы 25 и 26 устройства, а сигналы РС05В и РС06В (сигналы РАЗРЕШЕНИЕ БВ и РАЗРЕШЕНИЕ АВ соответственно) идут на блок 10 прерывания (фиг, 1),

В качестве еще двух разрядов РС07 и РС15 регистра 9 можно рассматривать .сигналы ТРЕБОВАНИЕ АВ и ТРЕБОВАНИЕ БВ соответственно (на фиг, 10 не пока- :зано), которые могут быть программно только считаны. Сигналы ТРЕБОВАНИЕ АВ и ТРЕБОВАНИЕ БВ устанавливаются внешним устройством и используются в качестве флагов требования прерывания. Они передаются от внешнего устройства через входы 29 и 30 (фиГо 1), Обычно сигналы ТРЕБОВАНИЕ АБ и ТРЕБОВАНИЕ БВ вырабатываются соответствующими триггерами во внешнем устройстве, которые устанавливаются, когда необходимо обслуживание, и сбрасываются сигналами ВВОД ДАННЫХ В и ВЫВОД ДАННЫХ В,

Сигнал ТРЕБОВАНИЕ БВ с входа 30 устройства (фиг. 1) поступает в блок

886

10 прерывания и в блок 8 канальных передатчиков на один из входов передатчика 111, При поступлении строби- рующего сигнала ВВОД ОВ из дещифратора 3 на другой вход передатчика 111 на его выходе появляется сигнал КД15Н, который поступает на шину 12 данных и используется ЭВМ для анализа источника прерывания (фиг, 9).

Сигнал ТРЕБОВАНИЕ АВ с входа 29 поступает в блок 10 и на один из входов схемы мультиплексора 4 (фиг,5) При наличии высоких уровней сигна- лов АДР01Н и АДР02Н сигнал ТРЕБОВАНИЕ АВ через мультиплексор 4 поступает в блок 6 и при поступлении сигнала ВВОД ОВ на один из входов элемента НЕ-ШШ 101 (фиг, 7) передается через приемопередатчики 104 на

шину 12 данных (сигнал КД07Н),

Очистка регистра 9 осуществляется сигналом начальной установки СБРОС Н (на фиг, 1 этот сигнал не показан), Блок 10 прерывания (фиг, t1 и 12)

осуществляет передачу управления каналом по сигналам запросов канала. Блок 10 состоит из двух не связанных между собой частей, причем приоритет второй части вьш1е приорите-

та первой части.

Рассмотрим работу первой части (фиг, 11),

Запрос канала - сигнал КЭК (1) Н формируется при появлении на входе блока 10 прерывания сигналов ТРЕБОВАНИЕ БВ от внешнего устройства и РАЗРЕШЕНИЕ БВ от регистра 9, Этот сигнал через выходную шину 20 поступает в канал ЭВМ как сигнал КЗК4Н

(устройство сопряжения имеет 4-й

уровень прерывания), В ответ на появление в канале сигнала КЗК4Н ЭВМ выставляет в канал (на шину 19) сигнал предоставления канала КДК 4В (фиг,1),

который поступает на вход элемента 164 второй части.

Поскольку запрос канала выработан первой частью, то высокий уровень сигнала КПК 4В передается на выход

ПК (2) ВЫХОД В (169, фиг, 12), так ак на D-входе триггера 172 присут- . ствует низкий уровень. Сброс триггера 172 происходит по заднему фронту игнала КПК 4В.

Сигнал КПК (2) ВЫХОД В поступает а вход элемента ИЛИ-НЕ 127 первой асти (фиг. 11) как сигнал КПК (1) ход 8 и через элементы ИЛИ-НЕ 127 132 поступает на С-вход триггера

142, на. D-входе которого находится низкий уровень. Триггер 142 своего состояния не изменяет и на выходе элемента НЕ-ИЛИ 133 (КПК (1) ВЫХОД В) низкий уровень. Таким образом, при запросе канала данным устройством блок 10 принимает по шине 19 сигнал КПК 4В и блокирует передачу его к следующему устройству.

При появлении сигнала КПК {1) ВХОД В на входе элемента ИЛИ-НЕ 127 устройство сопряжения, если оно запрашивало канал, должно снять сигнал запроса канала КЗК 4Н, сформировать

также может быть произведен при появлении высокого уровня сигнала на входе элемента ИЛИ-НЕ 130, который свидетельствует о том, что устройст- , во передало имеющиеся у него данные.

Работа второй части в основном аналогична работе первой части (фиг. 12).

При появлении на входе блока 10 fO прерывания сигналов ТРЕБОВАНИЕ АВ от внешнего устройства и РАЗРЕШЕНИЕ АВ от регистра 9 формируется сигнал запроса канала КЗК (2 И.) .Этот сигнал через шину 20 поступает в канал

и передать в канал ответный сигнал, по 5 ЭВМ как сигнал КЗК 4Н (устройство подтверждающий выбор (КПВ Н по шине сопряжения имеет 4-й уровень прерывания) . В ответ на появление в канале сигнала КЗК 4Н ЭВМ выставляет в

21), при появлении которого ЭВМ снимает канальньш сигнал КПК 4В на шине 19 (фиг. 1).

Низкий уровень на шине 21 (сигнал 20 ления.канала КПК 4В, который посту- КПВ Н на выходе элемента 118,фиг.11) пает на С-вход триггера 172 (через

канал (на шину 19) сигнал предоставэлементы 164 и 168). На D-входе триггера 172 присутствует высокий уровень (через элементы 149, 160, 25 137, 121), и триггер останется в

появится, когда триггер 143 установится в единичное состояние по С-входу, на который поступает задержанный передний фронт сигнала КПК (1) ВХОД В, элементв 127, 136, 131, 134). При этом на D-входе присутствует низкий уровень, так как триггер 142 находится в нулевом состоянии и присутствует сигнал КПК (1) ВХОД В.

При установке триггера 143 в единичное состояние на одном из входов элемента И-НЕ 117, формирующего сигнал КЗК (1) Н, появится низкий уровень (через элемент 125), который запретит передачу в ЭВМ сигнала- запроса канала.

Высокий уровень с единичного плеча триггера 143 поступает на D-вход триггера 144. При появлении перепада с низкого уровня на высокмй на С-вхо- де триггер 144 установится в единичное состояние, в результате на шине 18 К КЗН появится низкий уровень

элементы 164 и 168). На D-входе триггера 172 присутствует высокий уровень (через элементы 149, 160, 25 137, 121), и триггер останется в

нулевом положении. Дальнейшая передача по шине КПК В заблокирована.

.По сигналу КПК 4В установится в единичное состояние триггер 173, так 30 как на В-входе триггера присутствует низкий уровень.

При этом появится низкий уровень на шине КПВ Н и будет снят запрос канала (через элементы 161 и 156).

ЭВМ получает по шине 21 сигнал КПВН и сбрасывает сигнал по шине 19 КПК 4В. При этом триггер 174 установится в единичное состояние, когда на шинах ККЗ Н и КСПН будут сняты сигналы, связанные с предьщущей передачей данных, и на шине 18 ККЗН появится низкий уровень.

После завершения цикла подключения к каналу и выработки сигналов

35

40

50

(через элемент 119). На С-входе триг- 45 ° ™ ККЗ Н блок 10 прерывания гера 144 появится высокий перепад после сброса сигнала КПК (1) ВХОД В, если на шинах К КЗН и КПС Н отсутствуют сигналы, (т.е. присутствуют высокие уровни), связанные с предыдущей передачей данных.

При установке в единичное состояние триггера 144 низкий уровень нулевого плеча сбрасывает триггер 143 (через элементы 123, 114, 141). Сброс триггера 144 осуществляется при снятии на входе схемы сигналов ТРЕБОВАНИЕ БВ и РАЗРЕШЕНИЕ БВ, а

55

вызывает прерывание программы, т.е. формирует сигнал к ППР Н (через элемент 120-1) на шине 31, а также формирует сигналы ВЕК Н (через элемент 120-2) и ВЕК БВ, поступающие в блок 4. Вектор ВЕК БВ формируется в случае запроса канала первой частью.

Обмен информацией между ЭВМ Электроника-100/16 и устройством осуществляется посредством программных операций с опросом флага или программных операций с использованием средств прерывания программы.

также может быть произведен при появлении высокого уровня сигнала на входе элемента ИЛИ-НЕ 130, который свидетельствует о том, что устройст- во передало имеющиеся у него данные.

Работа второй части в основном аналогична работе первой части (фиг. 12).

При появлении на входе блока 10 прерывания сигналов ТРЕБОВАНИЕ АВ от внешнего устройства и РАЗРЕШЕНИЕ АВ от регистра 9 формируется сигнал запроса канала КЗК (2 И.) .Этот сигнал через шину 20 поступает в канал

канал (на шину 19) сигнал предоставления.канала КПК 4В, который посту- пает на С-вход триггера 172 (через

элементы 164 и 168). На D-входе триггера 172 присутствует высокий уровень (через элементы 149, 160, 137, 121), и триггер останется в

нулевом положении. Дальнейшая переда, ча по шине КПК В заблокирована.

.По сигналу КПК 4В установится в единичное состояние триггер 173, так как на В-входе триггера присутствует низкий уровень.

При этом появится низкий уровень на шине КПВ Н и будет снят запрос канала (через элементы 161 и 156).

ЭВМ получает по шине 21 сигнал КПВН и сбрасывает сигнал по шине 19 КПК 4В. При этом триггер 174 установится в единичное состояние, когда на шинах ККЗ Н и КСПН будут сняты сигналы, связанные с предьщущей передачей данных, и на шине 18 ККЗН появится низкий уровень.

После завершения цикла подключения к каналу и выработки сигналов

50

45 ° ™ ККЗ Н блок 10 прерывания

55

вызывает прерывание программы, т.е. формирует сигнал к ППР Н (через элемент 120-1) на шине 31, а также формирует сигналы ВЕК Н (через элемент 120-2) и ВЕК БВ, поступающие в блок 4. Вектор ВЕК БВ формируется в случа запроса канала первой частью.

Обмен информацией между ЭВМ Электроника-100/16 и устройством осуществляется посредством программных операций с опросом флага или программных операций с использованием средств прерывания программы.

9

Для адресации устройства используются последние 4К адресного прост- -ранства ЭВМ Электроника-100/16И, т.е. адреса с 7600008 по 7777778,

Устройство представляется ЭВМ как три адресуемых регистра со следующими адресами: регистр состояния 7ХХХХО, выходной буфер 7ХХХХ2, входной буфер 7ХХХХ4, X устанавливается пользователем.

Регистр 9 состояния имеет 6 разрядов. Четыре из них могут быть загружены и считаны программно. Это разряды РСОО и- РС01, которые могут быть использованы для имитации запросов прерывания в режиме автономной проверки, и разряды РСОб и РС05 (сигналы РАЗРЕШЕНИЕ АВ и РАЗРЕШЕНИЕ БВ), которые управляют логикой устройства.

Два разряда РС07 и РС15 (сигналы ТРЕБОВАНИЕ АВ и ТРЕБОВАНИЕ БВ соответственно) регистра 9 состояния могут быть программно только считаны. Сигналы ТРЕБОВАНИЕ АВ и ТРЕБОВАНИЕ БВ устанавливаются внешним устройством и используются в качестве флагов требования прерывания. Обычно они вырабатываются соответствующими триггерами во внешнем устройстве, которые устанавливаются, когда необходимо обслуживание, и сбрасывается сигналами ВВОД ДАННЫХ В и ВЫВОД ДАННЫХ В. Формат регистра 9 РЕГИСТР СОСТОЯНИЯ приведен на фиг. 13.

Устройство способно хранить 16 разрядов одного выходного слова из двух выходных байтов в регистре 7 ВЫХОДНОЙ БУФЕР.- Записанные в выходно буфер данные (ВДООВ-ВД15В) через кабель связи передаются во внешней устройство. Любая программная операция, которая загружает байт или слово в выходной буфер, вызывает появление сигнала ВЫВОД ДАННЫХ В, информирующего внешнее устройство о передаче данных. Выходной буфер может быть программно считан. Формат регистра 7 ВЫХОДНОЙ БУФЕР приведен на фиг.13.

Входные данные (ВВООВ-ВБ15В) передаются на шину 12 данных ЭВМ во время операции ввода данных. Все 16 разрядов помещаются на шину 12 данных ЭВМ одновременно. При выполнении ЭВМ байтовых команд она использует только старший или только младший байт о Когда данные считываются ЭВМ, вырабатывается сигнал ВВОД ДАННЫХ В,

810

который посылается во внешнее устройство, чтобы информировать последнее о приеме данных. Формат регистра ВХОДНОЙ БУФЕР приведен на фиг. 13.

Устройство работает следующим образом (фиг. 1).

ЭВМ Электроника-100/16И, обращаясь к устройству, помещает адрес на шину 13 (сигналы КАДРООН,КАДР17Н)

и код операции на шину 15 и 16 (сигналы КВ/ВОН и КВ/В1Н) (соответственно), а затем на шину 14 - сигнал синхронизации активного устройства

(сигнал КСАН). Указанные сигналы

поступают на блок 1 канальных приемников, с выхода которого сигналы АДРОЗВ, АДР12В, АДР14Ф, АДР13В,АДР16; ; АДР15В, САЛАДР17В поступают на де- .

шифратор 2 адреса. Дешифратор адреса, 2 дешифрирует адрес и при совпадении адреса, передаваемого ЭВМ, с адресом устройства сопряжения, набранном выключателями К1 К2 КЗ, вырабатывают сигнал высокого уровня УСТРОЙСТВО ВЫБРАНО, который разрешает функционирование дешифратора 3 управляющих сигналов. При поступлении сигнала УСТРОЙСТВО ВЫБРАНО на дешифратор 3

последний, в зависимости от комбинации сигналов АДРООВ, АДР01В, АДР02В, В/В1В, В/ВОВ, вырабатывает соответствующие сигналы, управляющие внутренними вентилями устройства сопряжения, и выходные сигналы ВВОД ДАННЫХ и ВЫВОД ДАННЫХ В для внешнего устройства, поступающие соответственно на шины 28 и 27, приведенные в табл. 1. С задержкой, необходимой

для выполнения устройством сопряжения заданного режима работы, дешифратор 3 управляющих сигналов вырабатывает также сигнал синхронизации пассивного устройства К СП Н, поступающий через шину 17 в ЭВМ.

При работе внешнего устройства с ЭВМ через устройство сопряжения возможны следующие основные режимы работы: ввод информации в ЭВМ, вывод

информации из ЭВМ, формирование сигналов прерывания программ для обслу-. живания внешнего устройства.

Рассмотрим работу устройства сопряжения в каждом из перечисленных

режимов.

Ввод информации в ЭВМ из внешнего устройства. Ввод информации в ЭВМ из внешнего устройства осуществляется

через входной буфер, .представляющий собой 16-разрядный вентильный регистр. Он включает в себя винтили канальных передатчиков блоков 5 и 6 канальных приемопередатчиков, кото- .рые передают данные от внешнего устройства в канал ЭВМ под программным управлением (фиг. 1).

Младший байт данных от внешнего устройства (ВВООД-ВВ07В) передается в ЭВМ через мультиплексор 4 и блок канальных приемопередатчиков. При работе устройства сопряжения в данном режиие на управляющие входы мультиплексора 4 из дешифратора 3 управляющих сигналов поступают высокий уровень сигнала АДР01Н и низкий уровень сигнала АДР02Н, и на выход мультиплексора 4 проходит информация от внешнего устройства (см. табл. 2).

Старший байт данных от внешнего устройства (ВВ08В-ВВ15В) передается в ЭВМ непосредственно через блок 5 канальных приемопередатчиков.

Ввод данных в ЭВМ осуществляется во время операции ввода данных, при которой дешифратор 3 вырабатывает сигналы ВВОД 4Н и ВВОД ДАННЫХ В.

Сигнал ВВОД 4Н является стробирую- ЗО рез блоки 6 и 5 канальных приемопе щим для блоков 5 и 6 канальных приемопередатчиков. Во время действия этого импульса данные, поступающие от внешнего устройства, помещаются на шину 12 данных. После установки данных на шину 12 устройство сопряжения вырабатывает сигнал КСПН, который поступает по шине 17 в ЭВМ. ЭВМ, получив по шине 17 сигнал КСПН, считывает данные с шины 12 данных и снимает сигнал КСАН, а также сигналы КВ/В1Н и КВ/ВОН. После снятия сигнала КСАН в устройстве сопряжения снимается вырабатываемый дешифратором 2 адреса сигнал УСТРОЙСТВО ВЫБРАНО и запрещается работа дешифратора 3 управляющих сигналов. Данные снимаются с. шины 12. Снятие сигнала УСТРОЙСТВО ВЫБРАНО вызывает снятие сигнала КСПН, что указывает ЭВМ на завершение операции ввода информации в ЭВМ. Так как входной буфер не сохраняет информацию, то внешнее . устройство должно удержать вводимые данные на сигнальных линиях шины 24 (ВВ08В- ВВ15В) до тех пор, пока не завершится ввод. При вводе информации в ЭВМ дешифратор 3 устройства сопряжения вырабатывает сигнал ВВОД ДАННЫХ В,

35

40

редатчиков по шинам ДООВ-Д07В и ДОВ8-Д15В к входам выходного буфера 7. Младший байт данных из ЭВМ в выходной буферный регистр 7 поступает через блок 6 канальных приемопередатчиков, старший байт через блок 5 канальных приемопередатчиков. Затем ЭВМ выставляет на шину 14 сигнал КСАН.

После этого происходит дешифрация адреса дешифратором 2, выработка им сигнала УСТРОЙСТВО ВЫБРАНО и формирование соответствующих сигналов дешифратором 3 управляющих сигналов

45 аналогично описанному.

Вывод данных из ЭВМ осуществляется во время операции вывода данных, при которой дешифратор 3 вырабатывает сигналы ВЫВОД 2МБВ, ВЫВОД 2СБВ,

50 ВЫВОД ДАННЫХ В. Сигналы ВЫВОД 2МБВ И ВЫВОД С2СБ являются стробирующими для записи в выходной буферныг регистр 7. Во время операции вывода оба сигнала стробируют Данные из

55 внутренних линий Д008-Д15В в регистр 7. Когда выполняется операция байта, только один из этих двух сигналов стробирует данные в соответствующую часть выходного регистра 7, опредекоторый поступает через шину 28 во внешнее устройство. По заднему фронту этого импульса.входные данные могут быть сняты внешним устройством

Сигнал ВВОД ДАННЫХ В является активным в течение операции ввода, когда выполняется операция считывания из входного буфера. При помощи подключения емкости 92 в схему формирования задержки импульса КСПН возможно увеличение ширины импульса сигнала ВВОД ДАННЫХ В.

Вывод информации из ЭВМ во внешнее устройство. Вывод информации из ЭВМ во внешнее устройство осуществ- через выходной буферный регистр 7, состоящий из двух 8-разрядных регистров, которые позволяют производить вывод 16-разрядных слов или 8-разрядных байтов.

Передача информации из ЭВМ происходит следующим образом.

ЭВМ выставляет передаваемые данные (сигналы КДОО 15Н) на шинз 12 данных, адрес устройства (сигналы КАДРОО-17Н) на шину 13 и код операции вывода на шины 15 и 16 (сигналы КВ/ВОН и КВ/В1Н) соответственно). Данные от ЭВМ с шины 12 поступают че5

0

редатчиков по шинам ДООВ-Д07В и ДОВ8-Д15В к входам выходного буфера 7. Младший байт данных из ЭВМ в выходной буферный регистр 7 поступает через блок 6 канальных приемопередатчиков, старший байт через блок 5 канальных приемопередатчиков. Затем ЭВМ выставляет на шину 14 сигнал КСАН.

После этого происходит дешифрация адреса дешифратором 2, выработка им сигнала УСТРОЙСТВО ВЫБРАНО и формирование соответствующих сигналов дешифратором 3 управляющих сигналов

5 аналогично описанному.

Вывод данных из ЭВМ осуществляется во время операции вывода данных, при которой дешифратор 3 вырабатывает сигналы ВЫВОД 2МБВ, ВЫВОД 2СБВ,

0 ВЫВОД ДАННЫХ В. Сигналы ВЫВОД 2МБВ И ВЫВОД С2СБ являются стробирующими для записи в выходной буферныг регистр 7. Во время операции вывода оба сигнала стробируют Данные из

5 внутренних линий Д008-Д15В в регистр 7. Когда выполняется операция байта, только один из этих двух сигналов стробирует данные в соответствующую часть выходного регистра 7, опреде13

ляемую разрядом 00 адреса. Данные записываются в выходной буферньй регистр 7, откуда становятся доступными внешнему устройству через шины 22 и 23.

После приема данных в выходной. регистр 7 дешифратора 3 управляющих сигналов вырабатывается сигнал КСПН который по шине 17 поступает в ЭВМ. ЭВМ, получив сигнал КСПН, снимает с шины 14 сигнал КСАН, а затем и данные с шины 12 данных, и сигналы .KB/ВОН и КВ/В1Н с шин 15 и 16 соответственно.

. После снятия сигнала КСАН в устройстве сопряжения снимается вырабатываемый дешифратором 2 сигнал УСТРОЙСТВО ВЫБРАНО и запрещается работа дешифратора 3 управляющих сигналов. Снятие сигнала УСТРОЙСТВО ВЫБРАНО вызывает снятие сигнала КСПН с шины 17, что указывает ЭВМ на завершение операции вывода.

Когда выходной буферный регистр

7загружается во время операции вывода или вывода байта, дешифратор

3 управляющих сигналов формирует сигнал, ВЫВОД ДАННЫХ Б, информирующий внешнее устройство о том, что ему будут переданы данные. Задний фронт положительного импульса ВЫВОД ДАННЫХ

8может быть использован для стро- бирования данных во внешнем устрой стве.

Сигнал ВЫВОД ДАННЫХ В является активным в течение операции вывода при выполнении записи в выходной буферный регистр 7. При помощи подключения емкости 92 в схему формирования задержки импульса КСПН возможно увеличение ширины импульса, сигнала ВЫВОД ДАННЫХ В.

В случае необходимости выходной буферньш регистр 7 может быть считан программно. Для этого необходимо обратиться к нему по адресу 7ХХХХ2 в режиме ввода. При этом ЭВМ помещает адрес на шину 13, код операции ввода - на шины 15 и 16. В данном случае дешифратор 3 управляющих сигналов вырабатывает низкий уровень сигнала АДР01Н и высокий уровень сигнала АДР02Н, которые поступают на управляющие входы мультиплексора 4. На выход мультиплексора 4 в этом случае проходит информация младшего байта выходного буферного регистра 7 с шинами ВД08В-ВД007В (табл.2), которая поступает на вход блока 6

31598814

канальных приемопередатчиков. Старший байт выходного буфера 7 с шин ВД08В- ВД15В поступает непосредственно на вход блока 8 канальных передатчиков.

с Затем ЭВМ помещает сигнал КСАН на шину 14. Дешифратор 3 управляющих сигналов в этом случае вырабатывает сигнал ВВОД2Н, который является стро- бирующим для блока 5 канальных

10 приемопередатчиков и блока 8 канальных передатчиков. Во время действия этого импульса информация, поступающая на входы блоков 5 и В, помещается на шину 12 данных. После этого уст15 ройство сопряжения вырабатывает сигнал КСПН, который поступает по шине 17 в ЭВМ. ЭВМ, получив этот сигнал, ,считывает данные с шины 12 и снимает сигнал КСАН, а также сигналы KB/BtH

20 и КВ/ВОН.

После снятия сигнала КСАН в устройстве сопряжения снимается вьфа- батываемый дешифратором 2 адреса сигнал УСТРОЙСТВО ВЫБРАНО и запре25 щается работа дешифратора 3 управляющих сигналов. Данные снимаются с шины 12. Снятие сигнала УСТРОЙСТВО ВЫБРАНО вызывает снятие сигнала КСПН, что указывает ЭВМ на завершение пе30 редачи ввода информации в ЭВМ.

Формирование сигналов прерывания программы. Устройство сопряжения содержит логику прерывания, совместную с каналом ЭВМ Электроника35 100/16И, что позволяет внешнему устройству вырабатывать требования прерывания.

С помощью двух независимых сигналов ТРЕБОВАНИЕ АВ и ТРЕБОВАНИЕ БВ,

40 поступающих на входы 29 и 30 соответственно, внешнее устройство может запрашивать прерывание программы от ЭВМ по двум отдельным векторам прерывания. Кроме того, два разряда

45 регистра 9 состояния РАЗРЕШЕНИЕ АВ и РАЗРЕШЕНИЕ БВ (сигналы РСОбВ и РСОБВ) независимо друг от друга разрешают или запрещают передачу в ЭВМ соответствующих требований прерьша50 НИН, поступающих от внешнего устройства. Наличие требований прерывания может быть определено ЭВМ по состоянию сигналов РС07 и РС15 регистра 9. Так как каждому требованию преры55 ванйя соответствует собственный вектор, то одно из требований может быть использовано для обозначения того, что данные внешнего устройства готовы для ввода в канал ЭВМ. Другое

требование прерывания может быть использовано для обозначения того, что внешнее устройство готово к приему новой информации.

Канальный сигнал запроса канала КЗК 4Н по шине 20 вырабатывается в том случае, когда триггеры разрешения прерывания (А или Б) в регистре 9 состояния установлены и присутствует соответствующее требование пре- рывания от внешнего устройства.

В ответ на появление сигнала запроса канала КЗК4Н ЭВМ передает в канал сигнал по шине КПК В. При его появлении устройство сопряжения сни- мает сигнал запроса канала КЗК4Н, формирует и передает ответный сигнал подтверждения выбора КПВН, при появлении которого ЭВМ сбрасывает канальный сигнал по шине КПКВ,

При завершении операций, связанных с предьщущей передачей данных, освобождаются шины ККЗН и КСПН (то есть присутствуют высокие уровни), устройство сопряжения вырабатывает сигнал ККЗН по шине 18.

После завершения цикла подключения к каналу и выработки сигнала по шине 18 ККЗН устройство сопряжения вырабатывает сигналы ВЕК И и КПРРН.

Сигнал ВЕК Н поступает с блока 10 на мультиплексор 4 данных (на элементы 93 и 94). На выходах элементо 93 и 94 образуются высокие уровни, которые поступают на адресные входы мультиплексоров 95, 98. При этом информация на выходы мультиплексоров 95-98 передается с входов ДЗ указан- ,ных схем (т.е. на выходы мультиплексора 4 данных передается информация об адресе вектора прерывания - АВП).

Сигнал ВЕК Н поступает также на блок 6 канальных приемопередатчиков и разрешает передачу адреса вектора прерывания от мультиплексора 4 данны на шину 12 данных ЭВМ.

Кроме того, адрес вектора прерывания может наращиваться по шине КД02Н по сигналу ВЕК БВ. При возник- новении прерывания от сигнала ТРЕБОВАНИЕ В сигнал ВЕК БВ имеет высокий уровень, а при возникновении прерывания от сигнала ТРЕБОВАНИЕ АВ - низкий уровень.

Адреса векторов прерывания выбираются в адресном пространстве 0.377,, : ОООХХО - прерывание А,ОООХХ4 прерывание Б, где X устанавливается

пользователем и набирается с помощью выключателя К4,

Таким образом, на шине 12 данных устанавливается адрес вектора прерывания и формируется сигнал КППРН на шине 31, одновременно устройство сбрасывает сигнал КПВ Н и передает сигнал ККЗ Н.

ЭВМ получает сигнал КПРРН, ждет 75 НС для компенсации разброса во временах прихода КПРРН и адреса вектора прерывания, принимает АВП и передает КСПН.

Устройство сопряжения получает КСПН и очищает шины 37 КПРРН, 12 данных, 18 ККЗН, . происходит активная передача канала ЭВМ.

ЭВМ сбрасывает сигнал КСПН, получив сброс КПРРН, и входит в последовательность прерывания для запоминания текущего содержимого счетчика команд СК и регистра состояния процессора РСП и замены их на вектор прерывания данного устройства, в соответствии со штатной работой ЭВМ.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения ЭВМ с внешним устройством, содержащее блок канальных передатчиков, два блока канальных приемопередатчиков, выходной буферный регистр, регистр адреса вектора прерывания, мультиплексор данных, регистр состояний, дешифратор адреса, дешифратор управляющих сигналов, блок прерывания, причем группа информационных выходов блока канальных передатчиков, группы информационных входов-выходов первого и второго блоков канальных приемопередатчиков образуют группу входов-выходов устройства для подключения к группе информационных входов- выходов ЭВМ, первый, второй, третий, четвертый выходы служебных сигналов и первый вход запроса прерывания блока прерывания являются соответственно выходами и входом устройства для подключения к входам занятия канала, запроса канала, подтверждения выборки, прореживания и выходу предоставления канала ЭВМ соответственно, первая и вторая группы информационных выходов выходного буферного регистра соединены с группой информационных входов блока канальных передатчиков и с первой группой ин-

формационных входов мультиплексора данных соответственно и образуют группы выходов устройства для подключения к первой и второй группам информационных входов внешнего уст- ройства соответственно, группа информационных входов первого блока канальных приемопередатчиков и втора группа информационных входов мультиплексора данных образуют группу вхо- дов устройства для подключения к группа информационных выходов внешнего устройства, первый и второй выходы регистра.состояния являются выходами устройства для подключения к первому и второму информационным входам внешнего устройства соответственно, первый и второй выходы дешифратора управляющих сигналов являются выходами устройства для под- ключения к входам записи и считывания внешнего устройства соответственно, второй вход запроса прерывания блока .прерывания соединен с информационным входом мультиплексора данных и является входом устройства для подключения к первому выходу требования прерывания внешнего устройства, третий вход запроса прерывания блока прерывания соединен с информационным входом блока канальных передатчиков и является входом устройства для подключения к второму

.Ьыходу требования прерывания внешне- го устройства, при этом третий выход дешифратора управляющих сигналов соединен с синхровходом регистра состояний, третий и четвертый выхо- дь1 которого соединены с четвертым и пятым входами запроса прерывания блока прерывания соответственно, пятый выход служебных .сигналов которого соединен с первым стробирующим входом блока канальных пр1гемопере- датчиков-и первым управляющим входом мультиплексора данных, третья группа информационных входов которого соединена с первым, вторым, третьим и четвертым выходами регистра состояния, группа информационных входов

которого соединена с группой информационных выходов второго блока канальных приемопередатчиков и с перво группой информационных входов выходного буферного регистра, вторая группа информационных входов, которого соединена с группой информационных выходов первого блока канальных приемопередатчиков, стробирующий

5 0

Q

5

5

0

.

вход которого соединен с вторым строОирующим входом второго блока канальных приемопередатчиков и с четвертым выходом дешифратора управляющих сигналов, пятый выход которого соединен с третьим стробирующим вхо- дом второго блока канальных приемопередатчиков и с первым стробирую- цим входом блока канальных передатчиков, второй стробирующий вход которого соединен с шестым выходом дешифратора управляющих сигналов, седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый выходы которого соединены с четвертым стробирующим входом второго блока канальных приемопередатчиков, первым, вторым синхровхода- ми мультиплексора данньпс, первым, вторым синхровходами выходного буферного регистра, группа выходов регистра адреса вектора прерывания соединена с четвертой группой информационных входов мультиплексора данных, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов второго блока канальных приемопередатчиков, выход дешифратора адреса соединен с разрешающим входом дешифратора управляющих сигналов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет использования раздельных шины адреса и данных, в него введен блок канальных приемников, причем группа информационных входов блока .канальных приемников образует вторую группу входов устройства для подключения к адресных выходов ЭВМ, первый и второй информационные входы и стробирующий вход блока канальных приемников являются входами устройства для подключения к первому, второму выходам режима работы и синхровыходу ЭВМ соответственно, двенадцатый выход дешифратора управляющих сигналов соединен с шестым входом запроса прерывания блока прерывания и является выходом устройства для подключения к синхровходу ЭВМ, при этом шестой выход служебных сигналов блока прерывания соединен с вторым управляющим входом мультиплексора данных, первая и вторая группы информационных выходов блока канальных приемников соединены с группами информационных входов дешифратора адреса и дешифратора управляющих сигналов соответственно.

Х - безразличное состояние.

/4

SbifpOHO К дешифратору 3

Устройство

SbifpOHO дешифратору 3

Фиг.З

От деши рратораЗ

WI

Ш2.

Фи&б

rv

:«3

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для сопряжения ЭВМ с программно-управляемыми внешними устройствами. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности использования раздельных шин-адреса и данных для подключения к ЭВМ Электрони- ка-100/1бИ внешнего устройства, управляемого ЭВМ Электроника-60. Устройство содержит блок канальных передатчиков, блок канальных приемников, блоки 5, 6 канальных приемопередатчиков, выходной буферный регистр 7, регистр 11 адреса вектора прерывания, мультиплексор 4 данных, регистр 9 состояния, дешифратор 2 адреса, дешифратор 3- управляющих сигналов, блок 10 прерывания. 13 ил., 2 табл. (Л 13 со ел со 00 00 йл.Г

7ребо8ание 66

от внешнего уст-да RSod OB

от дешифратора 3

Фиг. 9

Требование 66

от внешнего уст-да г-

Разрешение ьВ от рееис/пра 9

.&Р fxeftu/ f3

Л1 от aefibi W9 /. о

ФизИ

кзнтн to

TpeffoSaMue АВ внешнего уст- 0с /vi

f jpeuieHueA от регистра

От cxeffut П6

18 КНЗН

7 НОЛН

к&к1г)н ffl хпкЮбыходй

«Риг.К

(43nUDflUinhj) OOOd

(Q nUDS/WTthO)

3d

(QзnuDe/шnhэ)

9 HHBfn dSVd (f:}nuoe/uinho)

y HHmjdSVd (дпнт)д1яшппэ)

y nHVSOQJdl

(элнодюшпнэ) 93HHV80g dl

Редактор Н.Гунько

Составитель С.Пестмал

Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

2364/51

. Тираж 672Подписное

ВНИИПИ 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