Устройство для сопряжения ЭВМ Советский патент 1988 года по МПК G06F15/16 

(Л

со

00 СП

СО и

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения многомашинных вычислительных систем. Цель изобретения - увеличение быстродействия обмена информацией между ЭВМ. Устройство содержит два блока 1 и 2 буферной памяти, четыре счетчика 3-6, два триггера 7 и 8, дешифратор 12 адреса, генератор 9 имнуль- сов, схему 10 захвата магистрали, магистральные усилители, элементы И, ИЛИ, распределитель импульсов, формирователь импульсов. Передающая ЭВМ может заносить информацию в блок 1 во время передачи информации из блока 1 по меж- .машинной магистрали, а принимающая ЭВМ может считывать информацию из блока 2 во время приема в последний информации из межмашинной магистрали. 4 ил.

Фиг. 1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения многомашинных вычислительных систем.

Цель изобретения - увеличение быстродействия обмена информацией между ЭВМ.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема захвата магистрали; на фиг. 3 - схема дешифратора адреса; а на фиг. 4 - пример объединения ЭВМ с помощью предлагаемого устройства в многомашинную систему.

Устройство (фиг. 1) содержит два блока 1 и 2 буферной памяти, четыре счетчика 3-6, два триггера 7 и 8, генератор 9 импульсов, схему 10 захвата магистрали, распределитель 11 импульсов, дешифратор 12 адреса, формирователь 13 импульсов, элемент ИЛИ 14, элементы И 15-17 элемент ИЛИ 18, элемент НЕ 19, шинный формирователь 20, магистральные усилители 21 -26. Входы-выходы 27-30 устройства являются сигналами межмашинной магистрали. Схема 10 захвата магистрали содержит регистр 31, счетчик 32 и триггер 33. Дешифратор 12 адреса содержит регистр 34, элемент 35 сравнения, элемент И 36 и триггер 37.

Устройство работает следующим образом.

Обмен между парой ЭВМ 38И и 38К через устройства для сопряжения ЭВМ 39И и 39К и межмашинную магистраль включает следующие этапы: проверку машиной, инициатором обмена 38И занятости своего устройства и при необходимости ожидание его освобождения; занесение пакета данных по входу-выходу 40 из ЭВМ 38И в блок 1 буферной памяти устройства 38И; захват устройством 39И межмашинной магистрали; проверку занятости блока 2 буферной памяти устройства 39К и в случае необходимости ожидание его освобождения; передачу пакета данных из блока 1 буферной памяти устройства 39И в блок 2 буферной памяти устройства 39К; передачу пакета из блока 2 буферной памяти устройства 39К по входу-выходу 40 в ЭВМ 39К.

На первых этапах управление осуществляет ЭВМ 38И, на последнем - 38К. В устройстве 39 блок 1 буферной памяти доступен с входа 40 только по записи, а блок 2 буферной памяти - только по чтению.

Запись данных с входа 40 в блок 1 буферной памяти сопровождается сигналом записи по входу 41. Чтение данных из блока 2 буферной памяти сопровождается сигналом чтения по входу 42.

Сигналы с входа 41 поступают на счетный вход счетчика 3. При появлении импульса записи на входе 41 происходит запись в блок 1 буферной памяти. По заднему фронту импульса записи происходит увеличение содержимого счетчика 3 на единицу. Первый адресный вход блока 1 подключен к выходу счетчика 3. Таким образом, устройство готово принять следующее слово пакета. Межмашинный обмен начинается с начальной установки устройств 39,

которая осуществляется подачей импульса на вход 43 сброса.

После начальной установки ЭВМ 38И начинает заносить пакет данных в блок I буферной памяти по входу 40. После занесения пакета данных на выходе пере носа счетчика 3 вырабатывается импульс, который поступает на вход установки триггера 7, устанавливая его в единичное состояние. Уровень с выхода триггера 7 поступает в ЭВМ 38И и сигнализирует

г о том, что пакет принят и сформирован запрос на захват меж.машинной магистрали. Запрос с выхода триггера 7 поступает на вход элемента И 16. После этого ЭВМ 38И выставляет разрешение захвата межмашинной магистрали уровнем на вход

0 44, поступающим на второй вход элемента И 16, на выходе которого образуется единичный потенциал, разрешающий устройству 39И произвести захват (требование передачи на входе схемы 10).

г После разрешения всевозможных конфликтов по захвату межмашинной магистрали от различных устройств 39 и предоставления магистрали устройству 39И на выходе схемы 10 захвата магистрали вырабатывается уровень, который перек тючает

0 щинный формирователь 20 на передачу и через магистральный усилитель 23 выставляется на магистраль. Сигнал с выхода схемы 10 поступает на первый вход распределителя II, разрешая прохождение синхроимпульсов с генератора 9 на входы

5 элементов ИЛИ 14 и 18. Синхроимпульсы с выхода элемента ИЛИ 14 поступают на вход режима чтения блока 1, а с выхода элемента ИЛИ 18 через магистральный усилитель 26 - на выход 30 синхронизации.

- Синхросигналы, поступая на вход чтения блока 1 буферной памяти, инициируют чтение первого слова пакета. В первом слове пакета должна содержаться информация об адресуемом устройстве 39К. Адресс; ное слово через шинный формирователь 20 устройств 39 поступает на адресные входы дещифратора 12 адреса. Работа дешифраторов синхронизируется импульсами тактовой частоты, которые поступают через магистральный усилитель 25, элемент И 17

0 и формирователь 13 импульсов на вход синхронизации дешифратора. Если адрес устройства и информация в адресном слове совпадают, происходит появление на выходе дешифратора единичного уровня, который через магистральный усилитель 21 выстав5 ляется на выход 28.

Дешифратор 12 адреса выполняет функции схемы подтверждения обращения к устройству. Если блок 2 буферной памяти

устройства ЗЭК (устройство адресуемо) занят, то деишфратор 12 адреса через магистральный усилитель 21 держит на выходе 28 уровень «О. Если блок памяти 2 свободен, то на выходе 28 формируется сигнал «1.

Уровень с входа 28 через магистральный усилитель 22 постунает на адресный вход распределителя II устройства 39И, переключая направление прохождения синхросигналов на счетный вход счетчика 5 и на второй вход элемента ИЛИ 14. Выходы счетчика 5 подключены к вторым адресным входам блока 1 буферной памяти. По сигна:1у синхронизации происходит чтение слова пакета по адресу, храняп1емуся в счетчике 5. По заднему фронту синхросигнала происходит наращивание содержимого счетчика 5. После переключения счетчика 5 в состояние «1 (после ; рохож- дения iiepBOi o импульса) на 1ервом ад)ес- ном выходе счетчика образуется положи- тельный перепад, который юстунает на ( вход триггера 8 (D-вход подключен к «О). Триггер обнуляется, снимая запрос на захват магистрали, но схе.ма 10 нри э тo не освобождает магистраль. На выходе разре- шения записи выставляется нулевой уровень, сигнализируя ЭВМ 38 о том. что устройство 39 готово принять новый пакет информации.

В уто время пакет данных но Mai HCT- рали передается в блок 2 буферной памяти устройства 39. Синхроимпульсы с устройства 39 по входу 30 через магистральный усилитель 25, элемент И 15, открытый выставленным уровнем на выходе дешифратора 12 адреса (элемент И 17 зак- рыт), поступают на вход режима записи блока 2 буферной памяти и на счетный вход счетчика 6, выходы которого подсоединены к адресным входам блока 2 буферной памяти. По импульсу происходит запись в блок 2, а по заднему фронту этого же импульса - увеличение содержимого счетчика 6 на единицу.

После поступления первого синхроимпульса на вход счетчика 6 на первом выходе последнего образуется положительный перепад, который поступает на С-вход триггера 8 (D-вход - в состоянии «1), переключая его в единичное положение и выдавая в ЭВМ сигнал разрешения чтения. После этого ЭВМ 38 начинает чтение пакета из блока 2 буферной памяти.

Импульсы чтения поступают на счетный вход счетчика 4 и на вход чтения блока 2 буферной памяти. По импульсу происходит чтение слова, а по его заднему фронту - наращивание содержимого счетчика 4. После чтения пакета в ЭВМ 38 на выходе переноса счетчика 4 формируется импульс, поступающий на R-вход тригг е- ра 8 и обнуляюп1ий его.

После того, как устройство 38И заканчивает передачу пакета, на выходе переноса счетчика 5 образуется импульс, который, поступая на вход сброса схе.мы 10 захвата магистрали, снимает уровень с входа 29, запрещая прохождение сигналов через распределитель 11. Устройство готово к захвату магистрали и передаче очередного пакета.

Магистраль захвата (фиг. 2) работает следующим образом.

Запросы на захват поступают с входа требования передачи на D-вход триггера 33. Если вход 29 находится в состоянии «1, то счетчик 32 не блокирован. При поступлении импульсов от генератора 9 на вход счетчика 32 происходит последовательное наращивание его значения. Начальное значение счетчика 32 задается значением регистра 31, предоставляюп его соответствующий приоритету устройства 39 набор «О и «1. Чем выше приоритет устройства, тем большее двоичное значение находится в регистре 31. Как только возникает переполнение счетчика 32, на его выходе появляется импульс переноса, поступающий на (.-вход триггера 33, не переводя его в единичное состояние.

Триггер 33 выставляет с выхода через магистральный усилитель 23 на выход 30 нулевой уровень, который через усилители 24 всех устройств 39 производит подачу ну- ;1евого уровня на вход блокировки схемы 10, производя начальную установку счетчиков 32. Сброс триггера 33 осуществляется нодачей сигнала на входы сброса. Таким образом, в один .момент времени возможен захват магистрали только одним устройством.

Дешифратор 12 адреса (фиг. 3) представляет собой элемент 35 сравнения, первый вход которого подключен через пжн- ный формирователь 20 к межман1инной магистрали.

Код адреса устройства 39 задается регистром 34, представляющим набор «О и « 1, в зависимости от адреса устройства. Элемент 35 сравнения синхронизируется сиг)1а- лами на входе синхронизации. При совпадении адреса устройства, задаваемого регистром 34, с информацией на входе адреса импульсы с выхода схемы 35 сравнения поступают на вход элемента И 3G и, если блок 2 адресуемого устройства 39К свободен, то импульсы с вьз1хода элемента И 36 поступают на С-вход триггера 37 (D-вход в состоянии «1), переключая его в единичное положение, свидетельствующее о том, что устройство выбрано.

Един||чный потенциал с триггера 37 через магистральный усилитель 21 поступает на вход 28. Если блок 2 буферной памяти адресуемого устройства 39К занят, то элемент И 36 закрыт у ювнем «О на выходе триггера 8 и на его выходе поддерживается уровень «О. Псрек.чючения

Tjuirrepa 3/ не происходит и на магистр; - .чи нет уровня, 11олг ерждаюн1его о выборке устройства.

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства повышается бысгро- действие обмена информацией за счет возможности совмещения занесения накета от ЭВМ 38 в блок 1 буферной памяти с передачей ранее занесенного накета через межмашинную магистраль на передающей стороне и путем совмещения чтения пакета из блока 2 буферной памяти в ЭВМ 38 с приемом в блок 2 буферной памяти пакета, нередаваемою через межма ниннук) магистра.чь па приемной стороне.

Формул а изо 6 ре тения

Устройство для сопряжения ЭВМ, содержащее два блока буферной памяти, два счетчика, два три1гера, информационные выходы первого и второго счетчиков соеди- нены с нервыми адресными входами первого и второго блоков буферпой памяти, вы.ход пе)еноса первого счетчика соединен с входом установки первого триггера, выход переноса BTopoi o счетчика соединен с входом сброса второго триггера, первый информационный входвыход устройства соединен с информационным входом нер- вого блока буферной памяти и выходом второго б. юка буферной памяти, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия обмена информацией между ЭВМ, в него введены два счетчика, три y. ie- мента И, .лемент НЕ, два элемента ИЛИ, распределите;1ь импульсов, г енератор импульсов, формирователь имнульсов, дешифратор ад)еса, схема захвата магистрали, П1ИПНЫЙ формирователь и шесть магистрал.- ньгх усилителей, причем ипформационные выходы третьего и четвертого счетчиков соединены с BTopi.iMn ад)есными входами первого и второгч) блоков буферной памяти, м. шдший разряд выхода третьего счетчика соединен с входом стробирования первого триггера, вход начальной установки уст- )ойства сс единен с входами сброса с не)- вого но четвертый счетчиков и первого трип ера, входом установки второго триггера, первым входом сброса схемы захвата магистрали, вход режима записи устройства соединен со счетным входом первою счетчика и входом режима записи первого блока буферпой памяти, выход первого б. юка буферной памяти п информационный вход BToport) блока памяти соединены с информационными входом п ходом шинного формирователя соответственно, выход первого б. юка буферной памяти соединен с адресным входом де1ппфрат()()а адреса, выход переноса третьего счетчика соединен с вторым входом сброса схемы

захвата магистрали, выход renepa KJjKi импульсов соединен со счетным схе мы захвата магистрали и входом распределителя импульсов, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом режима чтения иервогчз блока буферной памяти, второй выход распределителя импульсов соеди- нен с вторыми входами первого и BTOpoi o

элементов ИЛИ и счетным входом третьего счетчика, выход второго элемента И/1И сое дпнеп через первый .магистральный усилитель с входом-выходом синхронизации устройства, вход-выход синхронизации устг ройства соединен через второй магистральный уси.читель с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с входом режима записи второго блока буферной намяти и счетным входом четвертого счетчика, млад0 пшй разряд выхода которого с(;единен с входом стробирования второго триггера, выход депшфратора адреса соединен с вторым входом первого элемента И, вход-вь1ход запрета доступа устройства соединен через третий магистральный усилитель с входами блокировки схемы захвата магистра,:1п и де- Ц1иф|)атора адреса, выход схемы захвата магистрали соединен с первым унравляющн.м входом распределителя импульсов и входом выбора на1 равления шинного формироватеQ . 1я и через четвертый магистральный усили- гельс входом-выходом запрета доступа устройства, выход дешифратора адреса соединеп через пятый магистральный усили- rtvn) с входом-выходо.м занятости устройства, вход-выход занятости устройства через

5 шестой магистральный усилитель соединен с вторым управляющим входом распределите- .ля импульсов и входом э.лемента HF:, выход которого соединен с вторым входом BTOporcj элемента И, выход которого соединен с входом за 1уска формировате.ля имнульсов, выход которого соединен с входом синхронизации дешифратора адреса, вход режима чтения устройства соединен со счетным входом второго счетчика и входом режима чтения второго блока буферной

5 памяти, выход первого триггера является нь ходом разрешения записи устройства и соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого является входом paзpeнJeния передачи информации устройства, выход третьего элемента И сое0 динен с входом требования передачи схемы захвата магистрали, выход второго триггера является выходом разрешения чтения устройства и соединен с входом запрета работы дешифратора адреса, информационный вход-выход шинного формирова5 теля является вторым ин(})ормационным li ходом-вы ходом устройства.

0

/7Offcjoo rta fom

ffrn /

7/}eSo cf L/e rrepe cfvtj fff/r7 7ff)

CSpoc

)

CLf xpaf u3aLfcjff f fom /3) J

Aff/jec

J5

Z8

39

С P ОС f 0/77 Sj

фие.2

Maeuc/r7f7cf/7 r

ЗО М

иг.З

38

39