Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с общей магистралью Советский патент 1988 года по МПК G06F13/24 

Г

5

to

15

25

30

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах с общей магистралью

Цель изобретения - повышение надежности и уменьшение объема оборудования за счет сокращения числа линий общей магистрали.

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема узла захвата магистрали; на фиг. 3 - схема узла освобождения магистрали.

Устройство содержит узлы захвата 1 и осво бождения 2 магистрали;, ре- гистр 3, дешифратор 4, триггеры счетчик 3, элемент ИЛИ 12, элементы И 13 и 14, группу )5 элементов раз- зязки, общую магистраль 16 сигнала сопровождения, вьпсод 17 признака аварийного освобождения магистрали, выход 18 признака готовности информации для передачи, группу 19 элементов И, коммутатор 20, общую линию 21, информационную общую магистраль 22, информационный вход 23;, вход 24 признака наличия запроса, первый 25 и это рой 26 синхровходы, вход 27 управления чтением, вход 28 опро.са, выход 29 подтверждения захвата магистрали выход 30 подтверждения готовности приема, первый вход 31 и первый 32 и второй 33 выходы узла захвата магистрали, второй вход 34 узла захвата ма 35 гистрали, третий 35, второй 36 и первый 39 входы и первый 37 и второй 38 выходы узла освоболсдения магистрали и информационный выход 4б.

Узел 1 захвата магистрали (фиго2) 40 содержит регистр 41, счетчик 42,. элемент И 43 и триггер 44„

Узел 2 освобождения магистрали (фиГоЗ) содержит счетчик 46 и триггер 47.

Устройство работает следующим образом.

Запрос на захват магистрали абонент (ЭВМ ) выставляет на вход 24 (I), подавая сигнал на вход 25 При этом в триггер 5 записьшается При занятости общей магистрали в триггере 7 записана I и процесс арбитража запросов абонентов на захват общей магистрали блокируется. При этом сигналом с выхода триггера 7, подаваемым на вход установки счетчика 42, во всех каналах счетчики 42 устанавливаются по содержимому ре

45

50

55

5

o

5

5

0

5

0

5

0

5

гистров 41 соответствующих каналов. Коды, записываемые в регистры 41 всех каналов, отличны друг от друга При сигнале установки на входе 34 счетный ре жим счетчиков 42 блокируется. При освобождении общей магистрали в триггер 7 записьгоается О и начинается децентрализованная процедура арбитража запросов абонентов (ЭВМ ) на захват общей магистрали так как при снятии сигнала установки с входа 34 счетный режим счетчиков 42 разблокируется. При процедуре арбитража сигналы переноса счетчиков 42 формируются для. разных каналов в разные моменты времени (в разные такты арбитража }s -чем исключается одно-временный захват общей магистрали несколькими aбoнeктaJ4и.

При формировании сигнала переноса счетчиком 42 К-го устройства, если К-й абонент не требует захвата магистрали (в триггере 5 К-го канала О), то, так как на R-вход триггера 44 подается сигнал уста-новки с выхода триггера 5, записи 1 в триггер 4 не происходит. Если при формировании сигнала переноса счетчиком 42 К-го канала в триггере 5 записана 1 (к-й абонент требует захвата магистрали ), то в триггер 44 К-го канала записьюается i и через элемент И 43 сигнал переноса счетчика передается на линию 21 через элемент ИЛИ 12,

При записи 1 в триггер 44 на выход 33 узла 1 вьщается сигнал предо - ставления общей магистрали К-му абоненту. По этому сигналу, вьщаваемом-у на .сигнальный выход 29,, производится прерьгоание К-й ЭВМ По сигналу переноса счетчика 42 через общую линию 21 во всех каналах,подключенных к общей магистрали, производится запись 1 в триггер УЭ такш образом фиксируется захват общей магистрали и дальнейшая процедура арбитража прекращаетсяр так как при единичном состоянии триггера 7 на вход 34 узла 1 подается сигнал блокировки счетного режима счетчика 42.

В результате описанной процедуры арбитража общая магистраль предоставляется только одному абонентку. Получив сигнал подтверждения с выхода 29, К-й абонент начинает процедуру передачи пакета через общую магистраль

15

20

25

3иП765

Для этого он в качестве первого слова передаваемого пакета выставляет адрес ЭВМ-приемника на вход 23, сопровождая его сигналом на входе 26, 5 По CHFHSuiy на входе 6 в канале-источнике данных (канале, захватившем магистраль) в триггер 6 заносится 0 С выхода группы 15 элементов развязки адресное слово через общую магнат-Ю ралъ 22 заносится в регистры 3 всех каналов. По сигналу сопровождения данных, воспринимаемому всеми каналами, в триггеры 9 заносятся 1, кроме Toroj по заднему фронту сигнала сопровождения в триггеры 10 записываются 1, Предварительно при незанятости общей магистрали, когда в триггере 7 находился О, триггер 10 также устанавливался в нулевое состояние, так как выход триггера 7 подключен к R-входу триггера 10 Таким образом, при передаче первого (адресного ) слова после освобождения магист рали (после захвата магистрали) на выходе триггера 10 происходит перепад уровня,и, так как выход триггера 10 подключен к С-входу триггера 8, то по этому перепаду уровня (фронту) происходит .фиксация адресуемого канала„ К 30 моменту формирования фронта сигнала на С-входе триггера 8 адресное слово успевает записаться в регистр 3 и дешифрируется дешифратором 4 адреса. Сигнал на выходе дешифратора 4, подключенном к D-входу триггера 8, к моменту перепада уровня на С-входе формируется только в одном адресуемом канале.

При дальнейшей передаче через линию общей магистрали до ее освобождения перепадов на выходе триггера 10 не формируется и переадресации ЭВМ- приемника не происходит.

При записи 1 в триггер 8 на . сигнальном выходе 30 формируется сигнал, вызывающий прерьшание адресуемой ЭВМ. После подготовки адресуемой ЭВМ к приему данных с общей магистрали она производит считывание содержимого регистра 3, подавая сигнал на вход 27, при этом содержимое регистра, 3 через группу 19 элементов И выдается на магистраль ЭВМ-приемника через выход 40. Сигнал с входа 27 выдается на линию 21, сигнал с входа 27 выдается через элементы И 13 и ИЛИ 12 По сигналу с входа 27

35

40

45

50

55

п п ч н п н

н

:м

-.н

г х н н

5

0

5

5 0

5

0

5

0

5

производится также установка в О триггера 9, Сигнал с линии 21 производит установку в I триггера 6 ,.

ЭВМ-передатчик данных после передачи адресного слова начинает опрос состояния триггера 6 через кoм iyтa- тор 205 подавая сигнал на вход 28 После считывания едютичного состояния триггера 6 ЭВМ-передатчик начинает передачу следующих слов пакетас Единичное состояние триггера 6 воспринимается как сигнал подтверждения приема ЭВМ-приемником переданного через магистраль слова. При передаче каждого слова по сигналу на входе 26 в триггер 6 заносится О, при счи- тьгеании переданного сЛова ЭВМ-приемником после подачи ею сигнала на вход 27 в триггер 6 канала-иСточни- ка заносится I, воспринимаемая как сигнал подтверждения. ЭВМ-приемник после приема очередного слова начинает через ком-1утатор 20 опрос триггера 9 до его установки в единичное состояние. Установка триггера 9 в единичное состояние происходит по заднему фронту сигнала сопровождения слова и Босприкимается адресуемой ЗВМ как сигнал приема очередного слова в регистр 3. При считывании этого слова с регистра 3 по сигналу с входа 27 триггер 9 устанавливается в О, а через линию 21 передается сигнал подтвержденияJ устанавливающий тригг&р 6, какала-нсточника в единичное состояние с

Для освобождения общей магистрали захвативший ее абонент выставляет О на вход 24 и сигнал сопровождения на вход 255 в результате чего в триггер 5 записывается О. При этом в триггер 44 автоматически записывается О и снимается сигнал Захват :магистрали, с выхода 29 При пере- броске триггера 5 с единичногосостоя-.ния в нулевое по перепаду уровня в триггер 47 узла 2 освобождения ма гистрали (фиГоЗ .записывается Г (С-вход триггера 47 подключен к выходу триггера 5 )„ При единичном состоянии триггера 47 с выхода 37 узла 2 через элемент ИЛИ 12 на линию 2 выставляется сигнал Освобождение магистрали с, При сигнале ка линии 21 во всех каналах с выхода 35 счетчика 46 снимается сигнал установки и счетчик 46 переходит в счетный

51АП7656

режим. Увеличение содержимого счет- При иключении все каналы произвочикон 46 происходит при поступлениидят запись О в трип еры 5, затем- ,

каждого синхросигнала с входа 39„одна из машин заносит в триггер 5

При поступлении числа импульсовпосле чего триггер 5 обнуляется (по

с входа 39, заданного при установкесигналу с входов 24 и 25 или автомасчетчика 465 на его выходе переносатически со счетчика 11, если после

формируется сигнал, поступающий назахвата магистрали не было передачи),

выход 38 узла 2 По сигналу переносапри переходе триггера 5 из единичного

счетчика 46 производится запись О юсостояния в нулевое узел 2 формирует

в триггер 47 и снятие сигнала Осво-сигнал Освобождение магистрали,

бождение магистрали с линии 21„передаваемый через линию 21 всем каУстановка счетчиков 46 производитсяналам и вызывающий установку триггетак, чтобы сигнал переноса счетчикаров 7 в исходное состояние По сиг46 Возникал при длительности сигнала 15налу Освобождение магистрали все

на линии 21, превосходящей длитель-каналы устанавливаются в исходное ность сигналов подтверждения (дли- состояние. тельность сигналов подтверждения равФормула изобретения на длительности сигнала чтения с ноюда 27, при необходимости сигнал с 20 Устройство для сопряжения электрон- входа 27 может выдаваться на линиюной вычислительной машины с общей ма- 21 через формирователь длительности -гистралью, содержащее М каналов (где .одновибратор )„ По сигнал переносаМ -- число абонентов, подключенных к на выходе 38 счетчика 46 во всех ка магистрали), каждьш- из которых содер- налах производится запись О в триг- 25жит узел захвата магистрали, дешифра- гер 7(,нулевое состояние триггеров 7тор адреса, с первого по четвертый соответствует незанятости общей ма-триггеры, элемент ИЛИ, первый элемент гистрали J, при этом узлы 1 переходятИ, группу элементов развязки, причем в режим арбитража запроЬов абонентоввход запроса канала являющийся вхо- на захват общей магистрали,, 30дом канала устройства для подключения

Счетчик 11 предназначен для позы-к первому входу актнвцого состояния шения помехоустойчивости и повышениявычислительной машины, и первый син- пропускной способности общей магист-хровход канала являющийся входом рали„ Установка счетчиков 11 произ- .канала устройства для подключения к , водится при каждом сигнале на линии gg первому тактовому выхрду мащины, сое- 21(установка счетчикоэ 46 производит-динены соответственно с информацион- ся при отсутствии сигналов на линииным и с синхровходом первого триггег 21)„ Если за время, определяемое прира выход которого соединен с первым установке счетчика 1 1 j, сигнала подт- ,входом узла захвата магистрали, пер- верждения по линии 21 не передается, 40 вый выход, которого соединен с первым то, так как на счетный вход счетчикавходом элемента ИЛИ,, информационные 11 подаются синхросигналы с входа 39 входы канала, являющиеся входами ка- на выходе переноса счетчика 1 форми-нала устройства для подключения к вы- руется сигнал, передаваемый черезходам данных вычислительной машины, элемент И 14 на R-вход триггера 5, 45 i- второй синхровход .канала, являю- в результате чего в триггер 5 записы-щийся входом канала устройств а для вается О, в триггер 44 также запи-подключения к выходу записи вычисли- сьшается О и общая магистраль осво-тельной машины соединены-с входами -бождаетсяо При переброске триггера 5 ,элементов развязки группы выход вто- из единичного состояния в нулевое 50рого триггера соединен с первым вхо- узел 2 вырабатывает сигнал Освобож- «дом первого элемента. И, о т л и ч а- . дение магистрали, передаваемый черезю щ е е с я тем, что, с целью умень- линию 21 .всем каналам. В результатешения объема оборудования за счет этого триггеры 7 всех каналов уста-сокращения числа линий магистрали; . навливаются в состояние Магистраль gg каждый канал устройства дополнитель- свободна По сигналу с выхода эле-но содержит пятый и шестой триггеры мента И 14 возможно прерывание ма-коммутатор, узел освобождения машины-источника данных, захватившейгистрали, счетчик, регистру эторой общую магистраль.-элемент И, группу элементов И, пер.7

вые входы которых соединены с выходами регистра и с входами дешифратора сбросаJ выход которого соединен с информационным входом второго триггера, синхровход Koropoi o соединен с выходом третьего триггера, вход установки в О которого соединен с инверсным выходом четвертог и с входом установки второго триггеров, прямой выход четвертого триггера соединен с вторьм входом узла захвата магистрали, второй выход которого соединен с выходом подверждения, захвата, магистрали канала являющимся выходом канала устройств для подключения к первому входу прерывания вычислительной машины, и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом переноса счетчика, счетный вход которого соединен с первым входом узла освобождения магистрали и С третьим синхровходом канала, являющимся входом запроса канала устройства для подключения к первому тактовому выходу вычислительной машины, выход второго элемента И соединен с выходом подтверждения аварийного освобождения магистрали канала, являющимся выходом канала устройства для подключения к второму входу прерываний вычислительной машины, и с входом установки в О первого триггера, выход которого содинен с вторым входом узла освобождения магистрали, третий вход которого соединен с выходами элементов ИЛИ всех каналов, объединенных по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ с входом установки в О шестого и четвертого триггеров всех каналов и с входом установки в О счетчика всех каналов, в каждом канале первый и второ выходы узла освобождения магистрали соединены с вторым входом элемента ИЛИ и с входом установки в О четвертого триггера соответственно, третий вход элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И, вход чтения информации из канала, являющийся входом канала устройства для подключения к выходу чтения вычислительной машины, соединен с вторыми входами группы элементов И, с входом установки в О пятого триггера и с вторым входом первого элемента И, выходы К (к - число битов в передаваемом слове) элементов развязки

17658

групп всех каналов устройства объединены между собой через схему МОНТАЖНОЕ ИЛИ и соединены с информационными входами К-х разрядов регистра, выходы (к+1-го элемента развязки групп всех каналов объединены через схему МОНТАЖНОЕ ИЛИ и соединены с синхровходами пятого и третьего триг0 геров всех каналов, выходы пятого и шестого триггеров соединены с пе.р- вым и вторым информационными входами коммутатора, управляющий вход и выход которого соединены соответствеи5 но с входом опроса канала, являющимся входом канала устройства для подключения к второму выходу активного состояния вычислительной машины, и с выходом признака готовности инфор0 мации для передачи канала, являющимся входом канала устройства для подключения к старшему разряду входа данных вычислительной машины, выходы элементов И группы соединены

25 с информационными выходами канала, являющимися выходами канала устройства для подключения к младшим разрядам входа данных вычислительной машины, информационные входы третьего,

30 четвертого и пятого триггеров соединены с шиной логической единицы канала, выход второго триггера соединен с выходом готовности приема информации канала, являющимся выходом

25 канала устройства для подключения к третьему входу прерывания вычислительной машины, четвертый синхровход канала, являющийся входом канала устройства для подключения к

0 второму тактовому выходу вычислительной машины, соединен с синхровходом захвата магистрали, причем узел захвата магистрали содержит регистр, счетчик, триггер и элемент И, выход

5 которого соединен с первым выходом узла захвата магистрали, второй выход которого соединен с выходом триггера, синхровход которого соединен с выходом переноса счетчика и с первым

0 входом элемента И-, второй вход которого соединен с входом установки в О триггера и первым входом узла захвата магистрали, второй вход-которого соединен с входом управления за5 писью счетчика, информационный вход которого соединен с выходом регистра, синхровход узла захвата магистрали соединен с входом прибавления единицы счетчика, информационный вход

9lAl

триггера соединен с входом уровня логической единицы устройства, а узел освобождения магистрапи содержит триггер и счетчик, счетный вход которого соединен с первым входом узла освобождения магистрали, второй вход которого соединен с синхррвхо- дом триггера, выход которого соединен с первым выходом узла освобожде176510

ния магистрали, второй выход которог соединен с входом установки в О триггера и с выходом переноса счетчика, вход установки в О которого соединен с третьим входом узла освобождения магистрали, шина логической единицы устройства соединена с информационным входом триг10 гера.

Л

Фиг.З