Устройство для сопряжения периферийных устройств с ЭВМ Советский патент 1988 года по МПК G06F13/24 

Ю

i

ел

Изобретени:е относится к вычислительной технике, в частности - к у.ст- ройствам для передачи информации между центральным процессором н устройствами ввода-вывода, и может быть использовано в автоматизированных системах управления и системах сбора данньпс.

Цель изобретения сокращение аппаратурных затрат.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг 2 схема блока коммутации; на фиг,, 3 - схема блока обмена; на фиг. 4 - схема блока прерывания.

Устройство для сопряжения периферийных устройств с ЭВМ (фиг.1) содержит первый 1 и второй 2 блоки приемопередатчиков, блок 3 обмена, шифратор 4 адреса, блок 5 прерывания шиф™ ратор 6 вектора прерывания и блок 7 коммутации. Для подключения периферийных устройств 8 слухдат магистраль 9, а входы-вьпсоды устройства подключены к общей шине 10 ЭВМ„

Блок 7 коммутации (фиг,2) содержит мультиплексор 11 каналов, первый 12 и второй 13 регистры обмена, блок 14 приема-выдачи данных,

Блок обмена 3 (фиг.З) содержит элементы ИЛИ 15 и 16, элементы И 17- 19., элементы 20 и 21 задержки и элемент НЕ 22.

Блок прерывания (фиг,4) содержит триггер 23, элементы И 24 и 25.

Шифратор 4 адреса представляет собой поетояннзпо память. Шифратор 6 вектора прерывания также представляет собой постоянную память.

Общая шина 10 ЭВМ представляет собой унифицированную систему связей и сигналов между процессором (не показан) 5 оперативной памятью (не показана) и устройствами сопряжения с периферийными устройствами 8 и системами.

Магистраль 9 представляет собой систему связей между пре,гщаг.аемым устройством и периферийными устройствами 8. Магистраль 9 включает шину 26 адреса, обеспечивающую адресацию к регистрам (не показаны) периферийных устройств 8, шину 27 данных,предназначенную для передачи данных, и систему 28 управляющих сигналов, служащую для управления работой периферийных устройств 8.

Устройство для сопряжения периферийных устройств с ЭВМ обеспечивает

0

5

0

5

0

0

5

0

5

обмен информацией между общей шиной 10 ЭВМ и периферийными устройствами 8, включенными в магистраль 9 как в релшме пpoгpa я нoгo обмена, так и в режиме прерывания программы,,

В режиме программного обмена при нводе-выводе устройство ;уш сопряжения периферийных устройств с ЭВМ работает следующим образом

Процессор (не показан) устанавливает в общей 10 ЭВМ адрес требуемого периферийного устройства 8,, который через первую группу входов- выходов блока 7 поступает в первый регистр 12 обмена блока 7 включенного на запись инфop aции с первой группы входов-выходов блока 7 сигналом Зп 1, поступающим с четвертого выхода блока 3 обмена по линии Зп 1 на второй управляющий вход блока 7, причем запись информации с первой группы входов-выходов блока 7 в первый регистр 12 происходит до тех пор, пока в блок 3 обмена не по- стзшит КЗ общей шины 10 ЭВМ через первый блок 1 приемопередачикоВ), с его третьего выхода по линии Ввод на первый вход блока 3 обмена сигнал Ввод и любой из двух сигналов УВ и-ли ППР, при этом сигнал предоставления прерывания ППР поступает из i обш;гй шины 10 ЭВМ через первый блок 1 приемопередатчиков с его четвертого выхода по линии ППР 1 на вход блока 5 прерывания и далее с блока 5 прерывания по ППР на второй вход логического условия блока 3 обмена, а сигнал принадлежности поступающего из общей шины 10 ЭВМ адреса УВ к области адресов периферийных устройств 8 поступает с выхода шифратора 4 адреса на первый вход логического условия блока 3 обмена

При поступлении сигнала синхрони- зации активного устройства СИЛ из общей шины 10 ЭВМ через первый блок 1 приемопередатчиков с его первого выхода по линии СИА на синхровход блока 3 обмена, с его пятого выхода по линии Адр.рег. сигналом Адр. per. на третий управляющий вход блока 7 происходит отключение первого регистра 12 обмена и подключение этим же ,2игналом второго регистра 13 обмена к первой, второй группам входов- выходов и к группе входов блока 7, причем информация (адрес) с первого регистра 12 обмена поступает в груп10

15

20

пу выходов блока 7 и далее на шифратор 4 адреса и не изменяется до тех пор,-пока на седьмо11 управляющий вход блока 7 поступает с первого выхода первого блока 1 приемопередатчиков по линии сил, сигнал СИА, обеспечивающий в блоке 7 чтение информации (адреса) в группу выходов блока 7.

Постоянная память (не показана) шифратора 4 адреса перешифровывает поступающий с блока 7 на ее адресные входы адрес в адрес периферийных устройств 8 магистрали 9 и вырабатывает сигнал принадлежности поступающего адреса к области адресов периферийных устройств 8 УВ магистрали 9, который поступает с выхода шифратора 4 адреса по линии УВ на первый вход логического условия блока 3 обмена.

С выходов шифратора 4 адреса адрес по шине Ддр.1 через второй блок 2 приемопередатчиков поступает в шину 26 адреса Адрес ВУ магистрали 9. Дальнейший обмен информацией между центральным процессором (не показан) и периферийными устройствами 8 происходит через второй регистр 13 обмена блока 7. При этом процессор устанавливает в общей шине 10 ЭВМ сигналы Ввод или Вывод, определяющие направление обмена информацией, которые через первый блок 1 приемопередатчиков по линиям Ввод с третьего выхода первого блока 1 приемопередатчиков или Вывод с второго выхода первого блока 1 приемопередатчиков поступают в блоки 3 обмена. Далее блок 3 обмена, если поступают сигна- Q лы УВ и Ввод, вырабатывает сигнал записи информации с группы входов блока 7 Зп.З во второй регистр 13 обмена, который поступает с шестого

25

30

35

блока 2 приемопередатчиков и далее магистраль 9.

Если в блок 3 обмена поступают сигналы УВ и Вывод, то он выраб тывает сигнал включения передатчико данных (не показаны) второго блока приемопередатчиков ПРД 2 и задержанный сигнал Вывод магистрали (Вывод М). Сигнал ПРД 2 с треть его выхода блока 3 обмена по линии ПРД 2 поступает на шестой вход вт рого блока 2 приемопередатчиков,вкл чает его передатчики данных (не пок заны) и переключает этим же сигнало поступающим на первый управляющий вход блока 7, блок 7 на чтение инфо мации из второго регистра 13 обмена во вторую группу входов-выходов бло ка 7, при этом процессор (не показа передает информацию вывода (данные) во второй регистр 13 обмена блока 7 из первой группы входов-выходов бло ка 7, так как на седьмой управляющи вход блока 7 поступает сигнал Зп.1 При этом сигнал Вывод М поступает ,по линии Вывод 1 на пятый вход вт рого блока 2 приемопередатчиков и д лее в магистраль 9,

Задержка сигналов Ввод и Вывод необходима для временного согласова ния общей шины 10 ЭВМ и магистрали

Далее периферийное устройство 8, адрес которого установлен на шине 2 адреса Адрес ВУ магистрали 9, по сигналу Ввод устанавливает свои данные на шине 27 данных Данные ВУ магистрали 9, которые через второй блок 2 приемопередатчиков, группу входов блока 7, второй регистр 13 обмена блока 7 и первую группу вхо- дов-выходов блока 7 поступают в общую шину 10 ЭВМ, и вырабатьшает сигнал синхронизации пассивного устрой

выхода блока 3 обмена по линии Зп. 3 ,с ства СИП, который по магистрали 9

на четвертый управляющий вход блока 7, снимает сигнал записи информации с первой группы входов-выходов блока 7, снимая сигнал Зп.1, поступающий с четвертого выхода блока 3 обмена .на второй управляющий вход блока 7, разрешает чтение информации из второго регистра 13 обмена сигналом Чт. 1, поступающим с седьмого выхода блока 3 обмена по линии Чт.1 на пятый управляющий вход блока 7 и выдает задержанный сигнал Ввод магистрали (Ввод М), который поступает по линии Ввод 1 на четвертый вход второго

50

55

через второй блок 2 приемопередатчи ков с его четвертого выхода по линии СИП 1 на первый вход первого блок 1 приемопередатчиков и далее с перв го блока 1 приемопередатчиков посту пает в общую шину 10 ЭВМ,

По сигналу Вывод периферийное устройство 8, адрес которого установ лен в магистрали 9, принимает данны из магистрали 9, поступающие из общей шины 10 ЭВМ через первую группу входов-выходов блока 7, второй регистр 13 обмена блока 7, вторую груп пу входов-выходов блока 7 и второй

0

5

0

Q

5

0

5

блока 2 приемопередатчиков и далее в магистраль 9.

Если в блок 3 обмена поступают сигналы УВ и Вывод, то он вырабатывает сигнал включения передатчиков данных (не показаны) второго блока 2 приемопередатчиков ПРД 2 и задержанный сигнал Вывод магистрали (Вывод М). Сигнал ПРД 2 с третьего выхода блока 3 обмена по линии ПРД 2 поступает на шестой вход второго блока 2 приемопередатчиков,включает его передатчики данных (не показаны) и переключает этим же сигналом, поступающим на первый управляющий вход блока 7, блок 7 на чтение информации из второго регистра 13 обмена во вторую группу входов-выходов блока 7, при этом процессор (не показан) передает информацию вывода (данные) во второй регистр 13 обмена блока 7 из первой группы входов-выходов блока 7, так как на седьмой управляющий вход блока 7 поступает сигнал Зп.1. При этом сигнал Вывод М поступает ,по линии Вывод 1 на пятый вход второго блока 2 приемопередатчиков и далее в магистраль 9,

Задержка сигналов Ввод и Вывод необходима для временного согласования общей шины 10 ЭВМ и магистрали 9.

Далее периферийное устройство 8, адрес которого установлен на шине 26 адреса Адрес ВУ магистрали 9, по сигналу Ввод устанавливает свои данные на шине 27 данных Данные ВУ магистрали 9, которые через второй блок 2 приемопередатчиков, группу входов блока 7, второй регистр 13 обмена блока 7 и первую группу вхо- I дов-выходов блока 7 поступают в общую шину 10 ЭВМ, и вырабатьшает сигнал синхронизации пассивного устрой0

5

через второй блок 2 приемопередатчиков с его четвертого выхода по линии СИП 1 на первый вход первого блока 1 приемопередатчиков и далее с первого блока 1 приемопередатчиков поступает в общую шину 10 ЭВМ,

По сигналу Вывод периферийное устройство 8, адрес которого установлен в магистрали 9, принимает данные из магистрали 9, поступающие из общей шины 10 ЭВМ через первую группу входов-выходов блока 7, второй регистр 13 обмена блока 7, вторую группу входов-выходов блока 7 и второй

блок 2 приемопередатчиков,вырабатывает сигнал СЙП % поступающий в общую шину ЭВМ 10 так же, как и при вводе, Сигнал сип информирует ЭВМ об окон чании обмена.

В режиме прерывания программ. устройство для сопряжения периферийных устройств с ЭВМ работает следую щм образом.

Сигнал требования прерывания ТПР от периферийных устройств 8 по ма. страли 9 с пятого выхода второго блока 2 приемопередатчиков по линии ТПР

7 на запись информации с второй группы входов-выходов блока 7, через второй регистр обмена 13 блока 7 в первую группу входов-выходов блока 7 и далее в общую пшну 10 ЭВМ, при этом через блок 3 обмена сигнал предоставления прерывания ППР выставляет на пятый управляюржй вход блока 7 по линии Чт,Г с седьмого выхода блока 3 обмена сигнал чтения информации в первую группу входов-выходов блока 7 Чт.1 второго регистра 13 обмена и запрещает запись с первой группы

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для передачи информации между центральным процессором и устройствами ввода-вывода, и может быть использовано в автоматизированных системах управления и системах сбора данных. Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат. Устройство содержит два блока 1, 2 приемопередатчиков , блок 3 обмена, шифратор 4 адреса, блок 5 прерывания, шифратор 6 вектора прерывания, блок |7 коммутации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

поступает на вход блока 5 прерывания входов-выходов блока 7, снимая с второго управляющего входа блока 7 через линию Зп.1 и четвертый выход блока, 3 обмена сигнал Зп.1.

i третий вход первого блока 1 приемо- 1ередатчиков и из него в общую шину JO ЭВМ. Далее по сигналу Ввод поступающему на тактовый вход блока 5 прерывания,из общей шины 10 ЭВМ через первый блок 1 приемопередатчиков с его пятого выхода по линии Ввод сигнал ТПР запоминается в триггере 23 блока 5 прерывания и подготавлива™

В магистрали 9 сигнал ППР распространяется последовательно от одного периферийного устройства 8 к другому до тех пор, пока не достигнет периферийного устройства 8, требующе30

35

40

ет элементы И 24 и 25 .блока 5 преры- 25 го прерывания (аналогично общей шине

10 ЭВМ).

Периферийное устройство 8, получив сигнал ППР устанавливает на шине 27 данных Данные ВУ магистрали 9 код вектора прерывания и вырабатывает сигнал сип, который поступает в общую шину 10 ЭВМ так же, как и в операциях Ввод и Вывод. Код вектора прерывания через второй блок 2 приемопередатчиков , шифратор 6 вектора прерывания, вторую группу входов-выходов блока 7j второй регистр 13 обмена и первую группу входов-выходов блока 7 поступает в общую шину 10 ЭВМ, причем в шифраторе 6 вектора прерывания код вектора прерывания преобразуется в физический адрес вектора прерывания.

Если сигнал ШТР 1 поступает из общей шины ЭВМ через первый блок 1 приемопередатчиковJ с его четвертого выхода на вход блока 5 прерьгаания в момент 5 когда отсутствует сигнал ТПР на входе блока 5 Прерывания от периферийных устройств 8 через второй блок 2 приемопередатчиков с его выхода по линии ТПР, то блок 5 прерывания вьфабатывают сигнал предоставления прерывания ППРО, кото- р ый по линии ППРО с выхода блока 5 прерывания поступает на второй вход первого блока 1 приемопередатчиков и далее в общую шину 10 ЭВМ.

вания для предоставления прерывания. Затем сигнал предоставления прерывания ППР 1 из общей шины 10 ЭВМ через первый блок 1 приемопередатчиков, с его четвертого выхода по линии ППР 1 поступает гга вход блока 5 .прерывания и через элемент И 24 блока 5 прерывания, с его выхода по линии ППР на третий вход второго бло ка 2 приемопередатчиков в магистраль 9 о С выхода блока 5 прерывания сиг- Нал предоставления прерываний ППР по линии ППР поступает также на второй вход логического условия блока 3 обмена и сигналом, поступающим с его пятого выхода Адр,рег. по линии Адр.рег. на третий управляющий вход блока 7, отключает первый регистр 12 обмена блока 7 от первой, второй групп входов-выходов и от группы входов блока 7 и подключает к ним второй регистр 13 обмена блока 7„ Кроме того, сигнал предоставления пре рывания ППР с выхода блок а 5 прерывания по линии ППР поступает также на разрешающий .вход шифратора 6 вектора прерывания и подключает его выходы к второй группе входов-выходов блока 7. В этот момент второй блок 2 приемопередатчиков отключен от второй группы входов-выходов блока 7, так 55 как отсутствует сигнал Вывод 1, а также на шестой управляющий вход бло - ка 7j и производит подключение блока

45

50

В магистрали 9 сигнал ППР распространяется последовательно от одного периферийного устройства 8 к другому до тех пор, пока не достигнет периферийного устройства 8, требующеф

о р м у л а

изобрете

ферийных устройств с ЭВМ, содержащее два блока приемопередатчиков, блок прерываний, блок обмена, шифратор вектора прерывания, шифратор адреса причем группа информационных входов- выходов первого блока приемопередатчиков образует группу входов-выходов устройства для подключения к группе управляющих входов-выходов ЭВМ, первая и вторая группы информационных входов-выходов второго блока приемопередатчиков образуют группы входов- выходов устройства для подключения соответственно к группам информационных и адресных входов-выходов периферийных устройств, первый, второй, третий информационные выходы и первый, второй информационные входы второго блока приемопередатчиков являются выходами и входами устройства для подключения соответственно к входам ввода5 вывода, предоставления прерывания и к выходам требования прерывания и синхронизации периферийных устройств, при этом четвертый информационный выход второго блокд. приемопередатчиков соединен с первым информационным входом первого блока приемопередатчиков, первый, второй и третий информационные выходы которого соединены соответственно с синхро- входом, входами ввода и вьгеода блока обмена, первый и второй входь логического условия соединены соответственно с информационным выходом шифратора адреса и первым выходом предоставления прерывания блока прерывания, четвертый и пятый информационные выходы первого блока приемопередатчиков соединены соответственно с тактовым входом и входом предоставления прерывания блока прерывания, второй выход предоставления прерывания которого соединен с вторым информационным входом первого блока приемопередатчиков, третий информационный вход которого соединен с входом требования прерывания блока прерывания и с пятым информационным выходом второго блока приемопередатчиков, третий информационный вход которого соединен с первым выходом предоставления пре- рывания блока прерывания и с разрешающим входом шифратора вектора прерывания, отличающееся тем.

25699

8

10

15

2025 3055

35

40

45

50

что, с целью сокращения аппаратурных затрат, в него введен блок коммутации, причем первая группа информационных входов-выходов блока коммутации образует группу входов-выходов устройства для подключения к группе информационных входов-выходов ЭВМ, при этом вторая группа информационных входов-выходов блока коммутации соединена с группой информационных выходов шифратора вектора прерывания и с первой группой информационных входов второго блока приемопередатчиков, первая группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов шифратора вектора прерывания и с группой информационных входов блока коммутации,группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов шифратора адреса, группа информационных выходов которого соединена с второй группой информационных входов второго блока приемопередатчиков, четвертый и пятый информационные входы которого соединены соответственно с первьм и вторым выходами блока обмена, третий выход которого соединен с шестьм информационным входом второго блока приемопередатчиков и с первым управляющим входом блока коммутации, второй, третий, четвертый и пятый управляющие входы которого соединены соответственно с четвертым, пятым, шестым и седьмым выходами блока обмена, шестой и седьмой управляющие входы блока коммутации соединены соответственно с первым выходом предоставления прерывания блока прерыва ния и с первым информационным выходом первого блока приемопередатчиков.

1, о т л и ч а- блок обмена соэлемента ИЛИ .и является вторым входом логического условия блока, выходы первого и второго элементов задержки являются соответственно первым и вторым вьгходами блока, выход третьего элемента И соединен с входом второго элемента задержки и является третьим выходом блока, выходы элеменэлемента И являются соответствен четвертым, пятым,, шестым выходам блока, выход первого элемента И динен с входом первого элемента держки, с входом элемента НЕ и я ется седьмым выходом блока, при в блоке обмена выход второго эле та ИЛИ соединен с вторыми входам

та НЕ, первого элемента ИЛИ, второго ю первого и третьего элементов И.

элемента И являются соответственно четвертым, пятым,, шестым выходами блока, выход первого элемента И соединен с входом первого элемента задержки, с входом элемента НЕ и является седьмым выходом блока, при этом в блоке обмена выход второго элемента ИЛИ соединен с вторыми входами