Интерфейс ввода-вывода Советский патент 1988 года по МПК G06F3/06 

Г -тП

L. , .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации обмена информацией между каналом ввода вывода ЭВМ и внешними устройствами (ВУ). Цель изобретения - повышение надежности интерфейса и расширение области его применения. Коммутатор 8 с одной стороны соединен с каналом ввода-вывода 1 ЭВМ шинами ВБР-К 2, ВБР-3,ШИН-К 4 fe ШИН-А 5о К коммутатору 8 радиально подключают БУ 7о От коммутатора на :ВУ 7 передаются сигналы выборки коммутатора ВБР-ХМ 14 иШИН-КМ 16, от ВУ на коммутатор передаются сигналы го iTOBHOCTH ВУ 6, ВБР-ВУ; 15 иШИН-ВУ 17. Приоритет выборки ВУ 7 обеспечивается последовательным (в порядке убывания приоритетов) включением в цепь сигнала ВБР-К узлов выборки ВУ, состоящих из логических ключей 9, усилителей-приемников 10 и усилителей-передатчиков 11. Блок, согласования 12 и согласующий усилитель-передатчик 13 обеспечивают возможность расширения интерфейса. Радиальное подключение ВУ 7 к коммутатору 8, связанному с каналом ввода-вывода 1, позволяет в два раза уменьшить число разъемов для подключения ВУ к интерфейсу. Введение в состав коммутатора 8 логических ключей 9 позволяет автоматически отклюгтть от интерфейса неисправное ВУ и производить техническое отклкие- кие неисправного ВУ без остановки вычислений. 4 ил., 3 3, По ф-лы. с: $

П 15 S 7S }Г 15 .Б

Фиг.г

Изобретение относится к области 1 ьгчислительной техники и может быть использовано для организации обмена информацией между каналом ввода-вы- с йода ЭВМ и внешними устройствами (ВУ)о,

Целью изобретения является повыше- йие надежности интерфейса и расширение области его применения за счет повышения удобства эксплуатации и Q кономии машинных ресурсов.

На фиг, 1 изображена структурная рхема интерфейса; на фиг. 2 - прин- |ципиальная схема логического ключа; на фиг о 3-4 - принципиальные схемы 5 усилителей приемника и передатчики соответственно.

На схеме (фиг. 1) обозначены ка нал 1 ЭВМ, шины сигнала вьйорки канала 2 и абонента ВБР-А 3, парал™ д лельные шины сигналов канала 4 :и абонента ШИН-А 5, шины 6 сигналов :готовности ВУ, ВУ 7, коммутатор 8, в состав которого входят последовательно соединенные в порядке убыва- 25 ния приоритетов узлы выборки ВУ, со- стояш 1е из логических ключей 9, усилителей-приемников 10 и усилителей- передатчиков 11 5 блок 12 согласования и согласующий усилит ел ь-передат- -JQ чик 13, входящие в. состав коммутатора 8, обеспечивают расширение набора ВУ, шины сигналов выборки коммутатора ВБР-КМ 14 и ВУ ВБР-ВУ 15, параллельные шины сигналов коммутатора ШИН-КМ 16 и ВУ ШИН-ВУ 17.

На фиг о 2 обозначены элемент ИЛИ 18, элемент И-НБ 19, элементы НЕ 20- 21.

Интерфейс работает следующим об™ разом.

Сигналы адресов ВУ (а также команды, данные) из ЭВМ 1 по ШИН-К 4 поступают одновременно через коммута тор 8 на все ВУ 7. Предположим что первое (в порядке приоритета) ВУ 7 опознало адрес о Сигнал ВБР-К 2 (логическая 1) из ЭВМ 1 поступает на вход первого ВУ 7 в виде сигнала ВБР-КМ 14 и.через приемник 10 на информационный вход логического ключа 9 (на один из входов элемента 19 на фиг, 2). В это время на один из входов элемента 18 с выхода элемента 21 по шине готовности ВУ 6 поступает уровень логического 0. Когда сиг- нал ВБР-КН 14 появится на входе адре- суемого ВУ, оно блокирует дальнейшее распространение сигнала выборки и на

35

45

50

с ,

Q

5

д 5 Q

5

5

0

шине 15 (первого ВУ) и соответственно через приемник 10 на другом входе элемента 18 установится состояние логического О. На выходе элемента 18 установится состояние логического О на выходе элемента 19 - состояние логической 1, а на выходе элемента 20 - состояние логического О,

Таким образом, блокируется распространение сигнала ВБР-К к узлам выборки ВУ более низкого приоритета,

Если первое ВУ 7 не опознало адрес, то оно пропускает сигнал ВБР-КМ 14 на шину ВБР-ВУ 15, т.е. на одном из входов элемента 18 и соответственно на его выходе установится состояние логической 1. На выходе элемента 19 установится состояние логического 0 % а на выходе элемента 20 - состояние логической 1. Тем самым сигнал ВБР-К поступает (пропускается не (опознавшим адрес ВУ) на узел выборки ВУ 7 более низкого приоритета.

В случае, когда какое-либо ВУ 7 сбито (выдает сигнал Сбой, Авария, Ошибка данных и т.п.), оно ПО шине 6 вьадает состояние логического О, которое через приемник 10 поступает на вход элемента 21. С выхода элемента 21 состояние логической 1 поступает на один из входов элемента 18„ На выходе последнего независимо от состояния на другом .его входе установится состояние логической 1, которое поступает на один из входов элемента 19. На выходе элемента 19 сигнал выборки или отсутствия выборки (логический О), поступающий на другой его вход по шине ВБР-К из ЭВМ или из предьщущего ВУ, инвертируется, а на выходе элемента 20 восстанавливается в исход г . ное состояние,, Таким образом сигналы вь борки ИЛИ отсутствия выборки проходят без изменений по прямой цепи на следунлцее ВУ, минуя цепи наисправного ВУ. Тем самым обеспечивается автоматш еская перекоммутация цепи выборки при отказах ВУ,

В случае, когда какое-либо ВУ 7 (или несколько ВУ) отсоединяется от коммутатора 8 (от интерфейса) для наладки, замены и т.п., на выходе приемника 10, стоящего в цепи 6 (фиг, 1), устанавливается состояние логического О, а на выходе элемента 21 - состояние логической 1,

ступающее на один из входов элемента 18. Последующая работа логики блока 9 опис.ана в предьщущем абзаце. Таким образом, сигналы выборки или отсутствия выборки проходят без изменения по прямой цепи на следующее ВУ, минуя цепи отсоединенного ВУ°

На внешних входах коммутатора 8 (фиго О установлены унифицированные приемники 10 (фиг, 3), ycиливaюDv e сигналы выборки и управляющие сигналами до входньк уровней микросхем серии 155, установленных в блоках 9.

Б исходном состоянии на вход приемни- 15 выборки (ВВР-К), так и обратной ка подан низкий потен1даап. Ток от(ВБР-А). Для этого можно, например

источника питания через резистор в це- нижние разъемы коммутатора 8 (нафиг.1Х пи базы, транзистора Т, , диод и резис- включить в линию прямой выборки тор 6 течет на землю. Диод открыт,

транзисторы Т, и Т, закрыты и на вы- 20

(в прямую линию петли), а верхние в линию обратной выборки.

ходе инвертора М, установлен низкий уровень напряжения. Запуск схемы приемника 10 осуществляется подачей на выход диода высокого уровня напряжения, при котором диод закрывается и

. открьшаются транзисторы Т, и Tj« На выходе транзистора Т устанавливается низкий уровень напряжения, а на вы- гще инвертору М, - высокий.

На внешних выходах коммутатора 8 фиг. 1) для передачи сигналов выборки установлены унифицированные передатчики 11 (фиг, 4), работающие от микросхем серии 155, установленных в блоках 9 KOMMV TaTopa 8, В исходном состоянии на вход передачика 11 с выхода элемента 20 (микросхема 155ЛАЗ) подан низкий уровень напряжения. Диод

,Д, открыт, транзистор Т, закрыт.

Радиальное подключение ВУ к комму татору, связанному с каналом ввода- вывода ЭВМ, позволяет в два раза уменьщить число разъемов для подклю- 25 чения ВУ к интерфейсу. Введение в состав коммутатора логических ключей позволяет автоматически отключать от интерфейса неисправное ВУ и произво- ° дить техническое механическое отклю- 30 чение неисправного ВУ без прекращения вычислительного процесса

Формула изобретения

I

35 1. Интерфейс ввода-вьшода, содержащий канал ввода-вывода, к которому подключены параллельные шины сигнало канала и абонента, шины сигнала выборки канала и абонента, о т л итранзистор TZ открыт, транзистор Т, 40 чающийся тем, что, с целью

закрыт и на выходе передатчика установлен низкий урьвень напряжения. При поступлении на вход передатчика 11 высокого уровня напряжения диод Дд закрыт, транзистор Т, открыт, транвистор Tj закрыт, транзистор Tj открыт и на выходе передатчика устанавливается высокий уровень напряжения.

Установка унифицированных усилительных приемников 10 и передатчиков 11 в коммутаторе 8 позволяет размещать ВУ 7 на расстоянии до 60 м от коммутатора 8.

Конструктивно коммутатор 8 имеет два (п + 2) контактных разъема, где п - количество ВУ, Два разъема коммутатора предназначены для соединени с ЭВМ 1 и два разъема - для соедине1шя с другим коммутатором 8 или с согласующей схемой 12 (заглущкой), Каждьй разъем имеет 40 контактов для 20 кабельньгх пар (сигнальный проводник - экран). В интерфейсе ЕС ЭВМ в двух разъемах используется 68 контактов из 80, т.е. имеется резерв. В заявленном объекте к ним добавляется еще четыре контакта шин 6 и 15, Приоритет ВУ определяется подключением его к конкретному разъему коммутатора 8. Можно также использовать всю петлю выборки: как линию прямой

нижние разъемы коммутатора 8 (нафиг.1 включить в линию прямой выборки

(в прямую линию петли), а верхние 20

в линию обратной выборки.

Радиальное подключение ВУ к коммутатору, связанному с каналом ввода- вывода ЭВМ, позволяет в два раза уменьщить число разъемов для подклю- 25 чения ВУ к интерфейсу. Введение в состав коммутатора логических ключей позволяет автоматически отключать от интерфейса неисправное ВУ и произво- ° дить техническое механическое отклю- 30 чение неисправного ВУ без прекращения вычислительного процесса

Формула изобретения

I

35 1. Интерфейс ввода-вьшода, содержащий канал ввода-вывода, к которому подключены параллельные шины сигнало канала и абонента, шины сигнала выборки канала и абонента, о т л и40 чающийся тем, что, с целью

повьшения надежности и расширения области применения интерфейса за счет повышения удобства эксплуатации и экономии машинных ресурсов, в со45 став интерфейса введен коммутатор, к которому подключены параллельные шины и шины сигнала выборки канала и абонента, параллельные шины сигна- :лов коммутатора и внешних устройств,

50 шины сигналов вьгборки коммутатора и внешних устройств, шины сигналов готовности внешних устройств.

2, Интерфейс поп, 1, отли чающийся тем, что коммутатор

55 содержит блок согласования, согласу- юций усилитель-передатчик и последо- :вательно соединенные узлы выборки .внешних устройств, первые и вторые входы и выходы которых являются соответственно шинами сигшшов выборки и готовности соответственно внешнего устройства и шинами сигналов выборки крммутатора, к последовательному вхо д первого узла выборки внешнего уст- р|ойства подключены шина сигнала вы- бЬркн сигнала. Последовательный выход п|оследнего узла выборки внешнего уст- рЬйства через согласующий усилитель- п ередатчик и блок согласования соеди- йен с шиной сигнала вьйорки абонента, параллельные шины сигналов канала и Абонента соединены соответственно с параллельными шинаьш сигналов KOMNiy- и внешних устройств и с соот- 4етствующими входами блока согласования.

Зо Интерфейс по п, 2, о т л и ч а k щ и и с я тем, что каждый узел

фыборки внешнего устройства коммута- fopa, кроме первого, содержит усили- ель-передатчик, два усилителя-прием- шка и логический ключ, выход кото- является последовательным выхо- ja,ott узла, входы первого и второго усилителя приемников являются соответ

ственно первым и вторым входами узла, выходы первого и второго усилителей- приемников соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами логического клгоча, информаиион- ньш вход которого объединен с входом усилителя-передатчика и является последовательным входом узла, выход усилителя-передатчика является въко дом узла,

4с, Интерфейс по п„ 2, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, чти первый узел выборки внешнего устройства коммутатора содержит три усилителя-приемника и логический ключ, выход которого ляется последовательным вь ходом узла, ,выходы первого, второго и третьего усилителей-приемников соединены соответственно с первым и вторым управляющими и информащ онными входами логического ключа, входы первого и второго усилителей-приемников являются соответственно первым и вторым входами узла, вход третьего усилителя-приемника является послед,овательнь м входом узла и соединен с выходом узла«

Н о-«-

iCCf СиИМПеМиЖ

%