Устройство для обмена информацией между процессором и абонентами Советский патент 1988 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к системам обмена, и может быть использовано при построении систем автоматического управления.

Цель изобретения состоит в пов ы- шении производительности устройства за счет обеспечения одновременного обмена информацией между любым количеством абонентов-источников и абонентов-приемников, включая тира жирование информации, и абонентом и процессором, а также сокращении аппаратурных затрат.

На фиг. 1 представлена .блок-схема устройства, на фиг, 2-12 - функциональные блок-схемы блока связи с абонентами, блока дешифрации, адреса и команд, блока коммутации информации, и команд, коммутатора подключения приемников, коммутатора команд, регистров фиксации состоя шя. приемников и источников, узла элементов И, первого и в торого синхронизаторо и блока прерываний; на фиг, 13 - формат информации, поступающей от процессора; на фиг, 14 - диаграмма работы устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит блоки 1 связи с абонентами, блок 2 при ор итета,- блок 3 прерываний, блок 4 коммутации.информации и команд, блок 5 дешифрации адреса и команд, блок 6 ком 1утации команд, процессор .7, шину 8 разредцения вьщачи команд, шины 9 и 10 команд внешним и внут- ренним абонентам, шины (линии) 11 запросов, информационные шины 12 и 13, шину 14 команд внешним абонентам, шину 15 команд процессора, шину 16 заявок, шины 17 сигналов прерываний.

Блок 1 связи с абонентами содержат (фиг. 2) формирователи 18 импулсов, регистры 19 и 20, дешифратор 21, узел 22 синхронизации и групггу элементов И 23,

Блок 5 дешифрации адреса и коман (фиг, 3) содержит узел 24 элементов И вьвделения команд, узел 25 хранени команды и дешифратор 26 команд и адресов.

Блок 4 коммутации информации и команд (фиг. 4) содержит коммутатор

27подключения приемников, ре гистр

28выбора источника, коммутатор 29 команд, узел 30 элементов Hj регист 31 фиксации состояния приемников и

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

регистр 32 фиксации состояния, источников, шины (линии) 33-44 внутренних связей блока.

Коммутатор 27 подключения приемников (фиг. 5.) содержит группу элементов И 45, группу триггеров 46, группу элементов ИЛИ 47, группы элементов И 48 - 50, группу элементов НЕ 51 , элемент ИЛИ 52, группу элементов ИЛИ 53, группу триггеров 54, элемент И 55,

Коммутатор 29 команд (фиг, 6) содержит группы элементов ШМ 56, группы элементов-И 57, 58, элемент ИЛИ 59 и элемент НЕ 60,

Регистры 32 и 31 фиксации состояния источников и приемников (фиг. 7 и 8) содержат группу элементов ИЛИ 61 группу триггеров 62, группу элементов И 63, группу элементов ИЛИ 64, группу триггеров 65 и группу элементов И 66.

Узел 30 элементов И содержит (фиг. 9) пять групп элементов И 67 - 71.

Узел 22 синхронизации состоит из двух синхронизаторов 22.1 и 22.2 (фиг. 10 и 11), содержащих шины 72, 73 запрета, триггер 74, элемент НЕ 75, элементы И 76-78, триггер 79, элеме.нт И 80, триггер 81, элемент НЕ .82, элементы И 83-85, триггер 86 и элемент И 87.

Узлы 24 и 25 блока 5 (фиг. 3) состоят из элементов НЕ 88, 89, элемента И 90, группы элементов И 91, регистра 92 и группы элементов И 93,Блок 3 прерываний (фиг, 12) содержит элемент НЕ 94, элемент И 95, группу элементов И 96, регистр 97 масок, группу элементов НЕ 98, группу элементов И 99, элемент ИЛИ 100, группу дешифраторов 101, группу элементов 10.2, счетчик 103, элемент И 104, генератор 105 импульсоВ (ГИ), триггер 106.

На-фиг. 1, 2, 11 показаны информационная шина 107 абонента, шины 108 и 109 сигналов управления обменом источника и приемника.

На фиг, 12 показаны элементы .И 110 и 111, элемент ИЛИ 112. На фиг, 2 показаны триггеры 113 и 114,

Дешифраторы 101 (фиг. 12)состоят из элементов И 115, элементов НЕ 116 и элементов ИЛИ 117.

Устройство обеспечивает обмен информацией по следую1цим трактам: абонент-источник - процессор 7; процессор 7 - абонент-приемник или группа абонентов-приемников; абонент источник - абонент-приемник или группа абонентов-приемников.

Всем абонентам системы присвоены номера от 1 до М, где М - Ч11сло абонентов в системе.

Для обеспечения обмена информацией по первому тракту процессор 7 вырабатывает следующую последовательность команд: Источнику If.. .передат информацию ; Приемнику №... принять информацию ; Обмен с процессором ; Конец обмена.

Для обеспечения обмена информацие по второму тракту процессор 7 вырабатывает такую последовательность команд: Источнику №...передать информацию ; Приемнику №...(приемникам ...) принять информацию ; Обмен с процессором ; Конец обмена.

Обмен информацией по третьему тракту осуществляется в следующих режимах: по поступающим заявкам от абонентов-источников (фиг. 1) процессор 7 подключает необходимых им абонентов-приемников по заранее введенной жесткой схеме (например, источник 1 - приемники 1, 2; источ - ник 2 - приемник 5; источник 3 - приемник 2 и т.д.); при поступлении заявки от источника процессор 7 устанавливает с ним связь (реализует пер вьй тракт обмена информацией) и принимает управляющее обменом слово, в котором источник указывает номер или номера требуемых абонентов- приемников. Процессор 7 читает информацию о состоянии приемников на дан ный момент времени (приемник может находиться в состоянии обмена с другим абонентом или быть свободным) и, если приемник в данный момент времени занят, то процессор прекращает работу с ним. При повторных поступлениях заявки от данного источника процессор просматривает состояния требуемых им приемников и в случае их незанятости осуществляет подключение их к данному источнику; комбинированный способ подключения приемников к источникам, т.е. часть абонентов коммутируется в соответствии с первым режимом обмена, а

0

5

0

0

ь

0

5

0

5

часть - в соотнетстиии со вторым режимом.

Для обеспечения обмена информацией по третьему тракту в соответст- ВИИ с первым режимом процессор при получении заявки от источника вырабатывает такую последовательность команд: Читать состояние приемников ; Читать состояние источников ; Источнику К ... передать информацию ; Приемнику №...(приемникам ff...} принять информацию ; Взаимообмен.

Для обеспечения обмена информацией по третьему тракту в соответствии с вторым режимом процессор при получении заявки от источника вырабатывает такую последовательность команд: Источнику №...передать информацию ; Приемнику №...принять информацию ; Обмен -с процессором ; Источнику №... приостановить обмен ; Читать состояние приемников ; Читать состояние источников ; Источнику №... передать информацию ; Приемнику №... (приемникам №№...) принять информацию ; Взаимообмен.

В таблице приведен перечень групп элементов, показанных на фиг. 2-12, и указано, чем определяется количество элементов в каждой группе.

Признаком того, что данная команда адресуется-блоку 5, является кодовая комбинация, содержащая нули в двух младших разрядах, что приводит к открыванию элемента И .90 и появлению на его вьсходе сигнала с уровнем 1, обеспечивающего вьщачу информа ции с шины 15 через элементы И 91 на дешифратор 26.-Дешифратор 26 выдает команду на шину 10 -и формирует сигнал разрешения выдачи команды. Команда по шине 10 и сигнал разрешения выдачи команды по шине 8 поступают в блок 4 (фиг. 4) на узел 30 разрешения выдачи команд. В-узле 30 через элементы И 72 (фиг. 9) команда по линиям 39, 42, 37 поступает соответственно на регистры 31, 32, коммутаторы 27. Единичные сигналы начальной установки через элементы ИЛИ 64 поступают на входы установки в нуле- вое состояние триггеров 65 (фиг. 3), через элементы ИЛИ 61 поступают на входы установки в нулевое состояние триггеров 62 и устанавливают их в нулевое состояние. В коммутаторе 27 (фиг. 5) сигналы начальной установки

поступают через элементы ИЛИ 47 на входы установки в нулевое состояние триггеров 46 и устанавливают их в нулевое состояние.

Обеспечение о.бмена .информацией по первому тракту осуществляется следующим образом.

Заявки на обслуживание от блоков

разряда счетчика 103 сигналы поступают на дешифраторы (опросчики) 101. Количество опросчиков 101 определяется количеством внешних абонентов. Сигнал с уровнем 1 на выходе

каждого из опросчиков 101 в пределах цикла счета может появиться только один раз и только при определенной

1(фиг. 1) поступают на входы блоков Q кодовой комбинации на счетчике. В

2и 3. Каждый блок 1 может выставить качестве примера на фиг. 12 изображе- две заявки: заявку на прием информа- ны четыре опросчика. Сигнал с уров- ции по линии 11 и заявку на выдачу нем 1 на выходе первого (правого информации по линии 11. Заявки на по схеме) будет присутствовать толь- входах блоков 2 и 3 могут маскировать-15 ко в том случае,-если комбинация на ся по командам процессора 7. Если счетчике 103 примет значение 0000,

процессор 7 свободен, т.е. не занят В данньш момент обслуживанием абонентов, и если на входах блока 3 отсутствуют заявки, требующие немедленно- .го обслуживания, то в блоке 2 осуществляется просмотр заявок на обслуживание. При обнаружении первой заявки ее номер через блок ,6 передается в

20

на выходе второго при комбинации 0111, на выходе третьего - при комбинации 1000, на выходе четвертого (левого по схеме) - при комбинации 1111.

При значении счетчика 103, равном количеству внешних абонентов, его показания сбрасьшаются сигналом с

разряда счетчика 103 сигналы поступают на дешифраторы (опросчики) 101. Количество опросчиков 101 определяется количеством внешних абонентов. Сигнал с уровнем 1 на выходе

на выходе второго при комбинации 0111, на выходе третьего - при комбинации 1000, на выходе четвертого (левого по схеме) - при комбинации 1111.

При значении счетчика 103, равном количеству внешних абонентов, его показания сбрасьшаются сигналом с

процессор 7, после начинается обслу- 25 уровнем 1 с выхода соответствуюживание этой заявки.

Обслуживание заявки включает две фазы: обмена информацией и обработки информации. Во время обмена информацией по тракту абонент-процессор (процессор-абонент) просмотр заявок в блоках 2 и 3 прекращается и в блоке 3 возобновляется после окончания обмена, в блоке 2 возобновляется после окончания обработки информации в процессоре 7.

По завершении обмена с источником или при начальной установке процессор 7 вьщает на шину 15 команду Конец обмена, которая вьщается в блок 5 (фиг. 3), где дешифрируется дешифратором 26, в результате чего на выходе дешифратора 26 образуется код команды Продолжить просмотр заявок и сигнал разрешения прохождения команды. Команда по шине 10 и сигнал разрешения по шине 8 вьщаются на вход элемента И 111 (фиг. 12) и устанавливают триггер 106 в единичное состояние.

Сигнал с уровнем 1 с выхода триггера 106 вьщается на вход элемента И 104. На другой вход элемента И 104 поступают импульсы единичного уровня от генератора 105 импульсов (ГИ).

Импульсы с выхода ГП 105 через открытый элемент И 104 вьщаются на вход счетчика 103, С выхода каждого

0

5

0

5

0

5

щего опросчика 101 (в данном примере количество внешних абонентов ограничено шестнадцатью), и счет начинаетг- ся сначала.

В процессе работы устройства от блоков 1 по шинам 11,. 11 (фиг. 1) в блок 3 (фиг, 12) на элементы ИЛИ 100 от абонентов поступают заявки на обслуживание (сигналы ГИ, ГП), а по шине 15 процессор в соответст-;: вии с программой может устанавливать маски абонентов, которые через элементы И 96 заносятся на регистр 97. Элементы НЕ 94 и И 95 служат для дешифрации адреса блока 3. Установленной маске соответствует единица в соответствующем разряде регистра 97. С выхода каждого разряда регистра 97 сигналы выдаются на входы элементов НЕ 98, в результате чего на их выходах образуется код, инверсный по отношению к коду, хранящемуся на регистре 97.

t

Таким образом, при-наличии на

входе одного из элементов И 99 одновременно сигнала единичного уровня от соответствующего элемента НЕ 98 (признак отсутствия маски), заявки от абонента и сигнала опроса от оп- росчика 101 йа выходе соответствую7 щего элемента И 99 появляется сигнал с уровнем 1,который интерпретируется как сигнал авторазрыва и.

7

через элемент ИЛИ 100 по шине 17 вьщается в. процессор 7.

Одновременно с шины 17 сигнал авторазрыва через элемент ИЛИ 112 сбрасьшает триггер 106, чем обеспечивается запрет вьщачи импульсов от генератора 105 на счетчик 103.

Кроме того, сигнал авторазрыва обеспечивает прохождение информации со счетчика 103 через элементы 102 в блок 6. Информация со счетчика 103 является номером абонента, потребовавшего обслуживания. При получении сигнала авторазрыва процессор 7 прекращает выполнение программы и обслуживает заявку, номер которой поступает через блок 6 от блока 3, После выполнения программы авторазрыва процессор 7 возобновляет вьшол- нение прерванной программы. Таким образом осуществляется инициализация обмена по заявкам абонентов.

14

С регистра 28 (фиг. 4) по шине 3j на коммутатор 29 поступает, сигнала разрешения прохождения команды вы- 25 бранному источнику, которьй через элементы И 57 (фиг. 6) и элементы ИЛИ 56 проходит на элементы И 58 и разрешает прохождение команды. Такий образом осуществляется коммутация

При получении .заявки от абонента- источника процессор 7 вырабатьшает команду Источнику №...передать ин формацию. Команда содержит код команды и номер абонента. Номер абонен- Q командных шин с выбранным источником. та в комавде указывается позиционно.

Команда от процессора по шине 15 (фиг. 3) поступает в блок 5 на вход узла 24, причем два младших разряда выдаются на входы элементов НЕ 88, 89, остальные (код команды и номер внешнего абонента) - на входы элементов И 91. Признаком того, что данная- команда адресуется блоку 5, является кодовая комбинация, содержащая нули в двух младших разрядах, что приводит к о.ткрыванию элемента И 90 и появлению на его выходе сигнала с уровнем jj , обеспечивающего вьщачу разрядов кодовой комбинации с шины 15 через элементы И 9Т на узел

25и дешифратор 26.

В узле 25 старшие разряды кодовой комбинации (код команды процессора) вьщаются на регистр 92 и при наличии разрешающего сигнала от дешифратора

26через элементы И 93 вьздаются на иину 9.

Номер источника поступает на вход дешифратора 26, где вьфабатьшаются сигналы разрешения прохождейия команды. Команда поступает на шину 10 и доводится до блока 4 (фиг. 1), блока 3, блока 2. По этой команде в

44792

10

8

блоках 2 и 3 прекращается просмотр заявок.

В блоке 3 (фиг. 1) команда по шине 10 в сопровождении сигнала раз- решения по шине 8 вьщается на вход : элемента И 111 (фиг. 12), в результате чего триггер 106 устанавливается в нулевое состояние, и импульсы от ГИ 105 через элемент И 104 на счетчик 103 не поступают.

В блоке 4 через узел 30 (фиг. 4) по шине 36 код команды поступает на регистр 28 выбора источника, где устанавливается соответствующий разряд регистра 28 в единицу.

Команда по шине 9 поступает в блок 4 на коммутатор 29, где команд через элементы ИЛИ 59 по шине 14 поступает в блок 1 выбранного источника.

С регистра 28 (фиг. 4) по шине 3j на коммутатор 29 поступает, сигнала разрешения прохождения команды вы- 25 бранному источнику, которьй через элементы И 57 (фиг. 6) и элементы ИЛИ 56 проходит на элементы И 58 и разрешает прохождение команды. Такий образом осуществляется коммутация

15

20

- Q командных шин с выбранным источником.

5

Кроме того, сигналом, поступающим по шине 33, устанавливается, в единичное состояние один из триггеров 65 (фиг. 8).

Команда в блоке 1 (фиг. 2) посту пает по шине 14 на дешифратор 21. Дешифратор 21 вырабатывает, сигнал разрешения прохождения информации, ц который с выхода дешифратора 21 поступает на вход триггера 113 и устанавливает его в единичное состояние, что обеспечивает возможность вьщачи информации с регистра 19 через элементы И 23 на шину 12. С выхода дешифратора 21 по линии 72 поступает сигнал, запрещающий прохождение заявки абонента через узел 22 по линии 11 на блоки 2 и 3. При этом триггер 74 узла 22 (фиг. 10) устанавливается в единичное состояние, в результате чего на выходе элемента НЕ 75 присутствует сигнал с уровнем О, поступающий на вход элемента И 76, и заявка (сигнал ГИ) с шины 108 через элемент И 76 н& шину 11 не поступает. При этом заявка через элемент 77 доступна блоку 1 абонента-приемника.

5

0

Затем процессор 7 выдает команду Приемнику №... принять информацию (в данном случае в команде указывается номер процессора), команда поступает в блок 5, в котором производится выделение команды и номера абонента, Вьщеленная команда и номер абонента поступают на входы узла 25 и дешифратора 26 (фиг. 3). Дешифратор 26 вьфабатывает команду внутренним абонентам и выставляет ее на шину 10 и сигналы разрешения прохождения команды. Команды по шинам 9 и 10 и сигнал разрешения прохождения команды по шине 8 поступают в блок 4 В блоке 4 команда внешним абонентам поступает на коммутатор 29 (фиг. 4), а команда внутренним абонентам - на узел 30. В узле 30 (фиг. 9) разрешаю щий сигнал прохождения команды поступает на элементы И 70 и разрешает прохождение команды с шины 10 на шину 38. Команда по шине 38 поступает на регистр 31 и коммутаторы 27, 29 (фиг. 4). В регистре 3-1 команда устанавливает соответствующий триггер 62 выбранного приемника в единичное состояние.

Команда по шине 38 доступна всем. коммутаторам 27, но поступает только на тот, источник которого выбран в предыдущей команде (количество коммутаторов 27 в схеме опр-еделяется количеством источников и дополнительно - процессорный узел). В коммутаторе 27 (фиг. 5) сигналы через элементы И 45 поступают на входы триггеров 46 и устанавливают соответствую щий триггер выбранного приемника в единичное состояние.

В коммутаторе 29 (фиг. 6) команда выбора приемника по шине 38 поступает на входы элементов ИЛИ 56 и разрешает вьщачу команды внешнему абоненту с шины 9 через соответствующие элементы И 58 на одну- из шин 14. При наличии на шине 38 кода команды элементами ИЛИ 59, НЕ 60 обеспечивается запрет выдачи информации с регистра 28 (фиг. 4) по шине 33 через элементы И 57 и ШШ 56 (фиг. 60 на соответствующие элементы И 58 и, следовательно, запрета коммутатора 29 и устройства в целом от ложных сраба тьгоаний.

Команда по шине 14 выдается в блок 1 (фиг. 2) выбранного приемника на вход дешифратора 21. В резуль

5

Q

тате дешифрации команды на выходах дешифратора 21 вырабатываются сигналы, которые устанавливают триггер 114 в единичное состояние, разрешают прием информации с шины 13 на регистр 20, запрещают выдачу заявки абонентом-приемником на линию 11, последний по линии 73 выдается в узел 22 (фиг. 11), на вход триггера 81 и устанавливает его в единичное состояние. Единичный сигнал с триггера 81, проинвертированный элементом НЕ 82, выдается на вход эле- 5 мента И 83 и запрещает выдачу заявки (сигнал ГП) с шины 109 через элемент И 83 на линию 11.. При этом заявка по шине 13 доступна абоненту- источнику, так как на другом входе элемента И 84 присутствует сигнал с уровнем 1 с выхода триггера 81. Затем процессор 7 вырабатьюает команду Обмен с процессором. Команда поступает в блок 5.

В блоке 5 (фиг.- 3) узел 24 выделяет команду и вьщает ег на узел 25 и дешифратор 26. В результате дешифрации команды Обмен с процессором осуществляется блокировка выдачи команды с регистра 92 на шину 9 и вьщача ее на линию 8. Команда по линии 8 доступна всем блокам 1, но доводится только до блока 1, получившего команду процессора Источнику №... передать информа0

5

0

5

0

5

цию .

в результате вьшолнения команды Источнику №... передать-информацию от регистра 28 (фиг. 4) по од- ной из линий шины 33 в соответствующий коммутатор 27 выдается потенциальный сигнал с уровнем 1, поступающий на входы элементов И 45 (фиг. 5), при выполнении команды Приемнику №... принять информацию на входы коммутаторов 27 от узла 30 вьщается код, определяюшдй выбранный приемник, который по шине 38 поступает на первые входы элементов И 45 каждого коммутатора 27.

В результате выполнения этих команд в коммутаторе 27, выбранном первой командой (фиг. 5), в группе триггеров 46 будет установлен триггер, выбранный второй командой, Сигнал единичного уровня с выхода выбранного триггера 46 вьщается на входы соответствуюш 1х элементов И 48, 49, чем обеспечивается коммутация информационно-сигнальных шин 12 и 13 источника и приемника соответственно.

Сигнал ГП от источника, а также другие сигналы управления обменом информацией, вырабатываемые источником, с выхода блока 1 по сигнальным линиям информационно-сигнальной шины 12 вьдаются в блок 4 на вход выбранного коммутатора 27 и поступают на входы соответствующих элементов И 48. Элементы И 48, на первых входах которых присутствует сигнал с уровнем 1 с выхода триггера 46, обеспечивают вьщачу сигналов управления обменом с информационно-сигнальной шины 12 по сигнальным линиям информационно-сигнальной шины 13 на вход блока 1 (фиг. 1), где сигнал ГИ вьздается в узле 22 (фиг. 11) на вход элемента И 85, открытого сигналом уровня 1 с выхода триггера 81.

Команда ОЬмен с процессором, по- 25 приему очередного информационного ступающая от блока 5 по линии 8 на блока.

вход блока 1 приемника, вьщается в Сигнал УН от приемника с шины узел 22 на вход элемента И 87, откры- 109 (фиг. 1) транзитом проходит через того сигналом уровня 1 с вЫхода узел 22 (фиг. 11) блока 1 приемки- триггера 81, в результате чего сигна- о вьщается на информационно-сиг

лом с выхода элемента И 87 триггер 86 устанавливается в единичное состояние; сигнал с его выхода поступает на вход элемента И 85, что обеспечивает вьщачу сигнала ГИ с информационно-сигнальной шины 13 через элемент И 85 на шину 109 абонента-приемника.

Одновременно с сигналом ГИ приемник вьщает сигнал ГП и -другие необходимые сигналы управления обмег( ном информацией, которые с выхода узла 22 (фиг. 11) блока 1. по сиг-« нальным линиям информационно-сигнальной шины 13 вьщаются в блок 4 на вход коммутатора 27, где сигналы управления обменом поступают на входы элементов И 49, открытых сигналом уровня 1 с выхода триггера 46.

Сигнал ГП и другие сигналы управления обменом приемника (за исключением сигнала УП) с выхода со ответствующих элементов И 49 непосредственно вьщаются на сигнальные линии информационно-сигнальной шины 12. Сигнал ГП вьщается в блок 1 ;; на вход узла 22 (фиг. 10), где поступает на вход элемента И 78, открыто- г6 сигналом единичного уровня с выхо35

40

45

50

55

налъную шину 13. По шине 13 сигнал УП поступает в блок 4 (фиг, 4), на сигнальные входы каждого из коммутаторов 27 (фиг. 5), где поступает на входы соответствующих элементов И 49.

Элемент И 49, на одном входе которого присутствует сигнал с. уровнем 1 с выхода соответствующего триггера 46, обеспечит вьщачу сигнала УП на вход одного из элементов ИЛИ 53, сигналом с выхода которого соответствукщий триггер 54 будет установлен в единичное состояние, Сигнал с выхода этого триггера выдается на вход элемента И 55. На , остальных входах элемента И 55 Такж присутствует сигнал с уровнем 1, так как сигналы нулевого уровня с выходов остальных триггеров 46, не участвующих в коммутации абонентов, инвертируются соответствующими элементами НЕ 51, сигналы с выходов которых через соответствуюш е элементы ИЛИ 53 устанавливают соответствукяцие триггеры 54 в единичное состояние. Сигналы с выходов этих триггеров вьщаются на входы элемента И 55, Если источ- ник скоммутирован хотя бы с одним

да триггера 74. Команда Обмен с процессором, поступающая в узел 22 по линии 8 на вход элемента И 80, устй- навливает триггер 79 в единичное со- стояние.

В результате этого сигнал ГП от приемника через элемент И 78 выдается на шину 108 и доводится до абонента-источника. Таким образом осуществляется обмен сигналами управления обменом информацией между источни ком и процессором.

Обмен информацией между блоком 1

источника и блоком 1 приемника (процессора) не отличается от обмена сигналами управления обменом, поскольку информация и сигналы управления обменом передаются по одним и тем же шинам (12, 13), но по разным линиям

этих шин. После приема очередного информационного блока (байта, слова) приемник вырабатывает сигнал.УП, свидетельствующий о готовности к

5

0

5

0

5

налъную шину 13. По шине 13 сигнал УП поступает в блок 4 (фиг, 4), на сигнальные входы каждого из коммутаторов 27 (фиг. 5), где поступает на входы соответствующих элементов И 49.

Элемент И 49, на одном входе которого присутствует сигнал с. уровнем 1 с выхода соответствующего триггера 46, обеспечит вьщачу сигнала УП на вход одного из элементов ИЛИ 53, сигналом с выхода которого соответствукщий триггер 54 будет установлен в единичное состояние, Сигнал с выхода этого триггера выдается на вход элемента И 55. На , остальных входах элемента И 55 Такж присутствует сигнал с уровнем 1, так как сигналы нулевого уровня с выходов остальных триггеров 46, не участвующих в коммутации абонентов, инвертируются соответствующими элементами НЕ 51, сигналы с выходов которых через соответствуюш е элементы ИЛИ 53 устанавливают соответствукяцие триггеры 54 в единичное состояние. Сигналы с выходов этих триггеров вьщаются на входы элемента И 55, Если источ- ник скоммутирован хотя бы с одним

13

1444792

приемником, на выходе элемента ИЛИ 52 будет присутствовать сигнал С уровнем 1 который также вьиается на вход элемента И 55. Следовательно, элемент И 55 открыт, и сигнал УП с его выхода вьщается по информационно-сигнальной шине 12 в блок 1. Одновременно сигнал УП с выхода элемента И 55 вьщается на входы триггеров 54 и сбрасывает их.

Импульсный сигнал УП по шине 12 вьщается в блок 1 источника (фиг. 1) на вход узла 22 (фиг. 10), транзитом проходит его и по сигнальной шине 108 доводится до абонента-источника. По получении этого сигнала источник может вьщать очередной блок (байт, слово) информации.

По окончании обмена информацией источник вьфабатывает импульсньш сигнал КП, ко-т-орый по сигнальной не 108 вьщается в блок 1 источника на вход узла 22 (фиг. 10). В узле 22 сигнал КП сбрасывает триггер 74, обеспечивая тем самым снятие сигнала ГИ с шины 12 и возможность вьщачи заявки источника (сигнала ГИ) через элемент И 76 по линии 1 1 в блоки 2 и 3, сбрасывает триггер 79, чем запрещается вьщача сигнала ГП по шине 108 абоненту-источнику, и по информационно-сигнальной шине .12 вьщается на вход коммутатора 27 (фиг. 5), где сигнал КП с шины 12 через соответствующий элемент И 48 по шине 13 вьщается в блок 1 приемника. Кроме, того, в коммутаторе 27 сигнал КП льщается на входы элементов ИЛИ 47, сигналом с выхода которых обеспечивается сброс триг- ;геров 46 и, следовательно, раском- мутация информационно-сигнальных шин 12 и 13 без участия процессора.

По линии 34 сигнал КП вьщается в регистр 32(фиг. 4) на вход одного из элементов ИЛИ 64 (фиг. 8), сигналом с выхода которого сбрасьша - ется триггер 65, которьй командой

Источнику №... передать информаг Д1ю

был установлен в единичное состояние.

В блоке 1 приемника сигнал КП вьщается на вход узла 22 (фиг. 11), где сбрасывает триггер 86, чем запрещается прием от источника через элемент И 85 сигнала ГИ, сбрасывает триггер 81, обеспечивая тем самым приемнику возможность вьщачи

g

0 5 о „

„

и

5

5

5

14

с шины 109 заявки на обслуживание - , (сигнала -ГИ) через элемент И 83 по линии 1l в блок 2 приоритета и блок 3 прерываний.

Кроме того, в блоке 1 источника (фиг. 2) сигналом КП сбрасывается триггер 113, чем обеспечивается запрет вьщачи информации источника на шину 12, так как элементы И 23 закрыты сигналом нулевого уровня с выхода триггера 113..

По окончании обмена процессор 7 вьщает блоку 5 команду Конец обмена. В блоке 5 (фиг. 3) дешифратор 26 вырабатывает сигнал разрешения прохождения команды и выставляет на шину 10 команду Продолжить просмотр заявок. Команда и сигнал разрешения по шинам 10 и 8 поступают в блоки 2 и 3. В блоке 3 (фиг. 12) команда и сигнал разрешения вьщаются на вход элемента И 110, сигналом единичного уровня с выхода которого триггер 106 устанавливается в единичное состояние, разрешая тем самым вьщачу импульсов от ГИ 105 через элемент И 104 на счетчик 103. Таким образом, блок 3 возобновляет просмотр заявок.

Обмен информацией по второму тракту осуществляется следующим образом. Процессор 7 вьщает команду Источнику №... передать-информацию. Б дан ном случае в команде указывается номер, присвоенный процессору. Команда по шине 10 доводится до блоков 4, 2 и 3.

Прохождение информации по шине 9 блокируется дешифратором 26. В бло- . ке 4 команда поступает на узел 30 (фиг. 4). Дальнейшее вьшолнение команды аналогично вьтолнению ее при обмене информацией по первому тракту.

Команда Приемнику №... (приемникам №...) принять информацию выполняется аналогично выполнению ее при обмене информа1щей по первому тракту. Кроме тйго, команда по шине 38 с В1ыхода узла 30 вьщается на вход регистра 31, где устанавливает соответствующие триггеры 62 (фиг. 7). Команда Обмен с процессором доводится до абонента-приемника через его блок 1.

При этом команда вьщается на вход узла 22 и выполняется аналогично - выполнению ее при обмене информацией по первому тракту.

Вьтолнение команды Конец обмена описано вьлпе.

Обмен информацией по третьему тракту в соответствии с первым режимом обмена ociш ecтвляeтcя следующим образом.

Абонент-источник выставляет заявку на обслуживание, которая поступает в процессор 7 аналогично тому, как это происходит при обмене информацией по первому тракту.

Получив от блока 3 номер абонента, потребовавшего обслуживания, процессор 7 вьщает команду Читать состояние приемников, которая поступает в блок 5, где вьщеляется узлом 24 (фиг. 3) и поступает на узел 25 и дешифратор 26, формирует команду и сигнал разрешения прохождения команды на выходе дешифратора 26. Сигнал разрешения прохождения команды и команда соответственно по шинам 8 и 10 поступают в блок 4 на узел 30 (фиг. 4). Через узел 30 по шине 40 команда поступает в регистр 31. Если какие-либо приемники, требуемые источником в данный момент времени, находятся в состоянии обмена с другим источником, то по команде процессора Приемнику №... (приемникам №...) принять информацию, полученной этими приемниками от узла ,30 (фиг. 4) по шине 38, в регистре 31 (фиг. 7) эта команда вызвала установку в единичное состояние соответствующих триггеров 62. В регистре 31 (фиг. 7) команда Читать состояние приемников поступает на элементы И 63, где происходит открывание соответствующего элемента И. Информация с триггеров 62 по шине 44 поступает на шину 13 процессора и доводится до процессора 7. Процессор 7, получив информацию о состоянии приемников, анализирует состояние требуемого источником приемника (приемников) и определяет возможность его (их) работы с источником в данный момент времени.

Учитывая, что в системе источники могут одновременно являться и прием никами информации (например, ЭВМ), то в данном случае процессор 7 формирует команду Читать состояние источников. Команда поступает в блок 5, где узлом 24 (фиг. 3) вьщеляется, и вьщается на узел 25 и дешифратор 26. Дешифратор 26 формирует

5

0

команду и выставляет ее на шину 10, одновременно формирует сигнал разрешения прохождения команды и выставляет его на шину 8. Команда и сигнал разрешения прохождения команды соответственно по шинам 10 и 8 поступают в узел 30 (фиг. 4). Если какие- либо приемники, требуемые источником, в данный момент времени являются источниками в обмене с другими прием никами, то по команде процессора Источнику №... передать информацию, получаемым этими абонентами от регистра 28 по шине 33, соответствующие триггеры 65 регистра 32 (фиг. 8) , были установлены в единичное состояние. Команда Читать состояние источников через узел 30 по шине 41 передается в регистр 32, где поступает на элементы И 66 (фиг. 8) и разрешает прохождение информации с триггеров 65 по шине 43 на шину 13 процессора в процессор 7. Процессор 7 про5 водит анализ -принятой информации. ЕСЛИ приемники заняты, то процессбр 7 прекращает обслуживание данной заявки. Если приемники свободны, то процессор 7 формирует команду Источ0 нику №... передать информацию, которая отрабатывается аналогично тому, как это происходит при обмене информацией по первому тракту. Затем процессор 7 вьщает команду Приемнику №... (приемникам №...) принять информацию, которая, как и команда Источнику №... передать информацию, выдается в блоки 1 абоне.нтов-прием- ников, но дешифратор 21 (фиг. 2) вырабатывает сигнал, разрешающий прием информации на регистр 20, и сигнал, запрещающий прохождение заявки або- нента-приемника через узел 22 по шине 11 на блоки 2 и 3.

Команда Взаимообмен поступает в блок 5 (фиг. 3), где выделяется узлом 24 и поступает на узел 25 и дешифратор 26. В результате дешифрации команды Взаимообмен осуществляется блокировка выдачи команды с узла 25 на шину 9 и выдача ее на линию 8. Кроме того, дешифратор 26 вырабатывает команду Продолжить просмотр заявок и сигнал разрешения ее прохождения. Эта команда по шине 10 и сигнал разрешения прохождения команды по шине 8 выдается в блоки 2 и 3 (фиг. 1) и выполняетгя аналогично вьтолнению команды при обме0

5

0

5

не по первому тракту. Команда Взаимообмен по линии 8 (фиг. 1) доступна всем блокам 1, но доводится только до блока 1 абонента-источника и блоков 1 требуемых им абонентов- приемников через узел 22 блока 1 источника и узлы 22 блоков 1 приемников,, Команда вьшолняется аналогично выполнению команды - Обмен с процессором при обмене информацией по первому и второму трактам.

Обмен информацией по третьему тракту в соответствии с вторым режимом обмена информацией осуществляется следуюпщм образом.

. Заявка поступает от источника в процессор аналогично тому, как это происходит при обмене информацией по первому тракту.

Процессор выдает команду Источнику №... передать информацию, которая выполняется аналогично выполнению ее при обмене информацией по первому тракту.

Затем процессор вьщает команду приемнику №... принять информацию, где в качестве номера приемника указан номер, присвоенный процессору, и команду Обмен с проце ссором. Обе команды выполняются аналогично

выполнению Их при обмене информацией по первому тракту.

При этом процессор принимает от источника управляющее слово, в ром содержатся номера приемников, требуемых источником. Затем процессор формирует команду Источнику №... приостановить обмен. Команда через блок 5 по шине 9 поступает в блок 4 и из него по шине 14 в блок 1 соответствующего источника. В блоке 1 команда поступает на дешифратор 21 (фиг. 2), который вырабатывает сигнал, поступающий на вход триггера 113 и сбрасывающий .его, в результате чего осуществляется запрет выдачи информации источником на шину 12 через элементы И 23. Кроме того, сигнал, вырабатываемый, дешифратором 21, вьздается на линию сигнала

.КП информационно-сигнальной шины 12 и аналогично сигналу КП осу«, ществляет раскоммутацию информацион-« но-сигнальных шин источника и. процессора и сброс триггера фиксации состояния источника в регистре 32 блока 4.

Затем процессор вырабатывает команды Читать состояние приемников, Читать состояние источников, анализирует полученную информацию и, если приемники не в состоянии принять информацию, дальнейшее обслуживание заявки прекращается и может быть возобновлено после выдачи источ- НИКОМ заявки на обслуживание в блоки 2 и 3.

Если приемники в состоянии принять информацию, то процессор 7 фор-: мирует команды Источнику №... пере- 5 дать информацию, Приемнику №... (приемникам №№...) принять информацию к команду Взаимообмен.

Первые две команды выполняются аналогично выполнению их при обмене Q информацией по второму тракту, команда Взаимообмен вьшолняется аналогично выполнению ее при обмене информацией по третьему тракту в соответствии с первым алгоритмом обме- 5 на. В дальнейшем цроцессор в обмене информацией не участвует и готов к обслуживанию очередных заявок, управление обменом осуществляет источник.

Если источник обменивается с группой приемников, то коммутатор 27 . блока 4 формирует единый сигнал управления приемника по полученным от каждого скоммутированного приемника частным сигналам УП.

В коммутаторе 27 (фиг. 5) частные сигналы УП от скоммутированных приемников по шинам 13 через соответствующие элементы И 49 и элементы ИЛИ 53 устанавливают соответствующие триггеры 54 в единичное состояние. Остальные триггеры этой группы также установлены в единичное состояние проинвертированными сигналами нулевого уровня с выходов триггеров 46, не у.частвуюш 1Х в коммутации абонентов. Поскольку имела место коммутация абонентов, на выходе элементов ИЛИ 52 и, следовательно, на входе элемента И 55 присутствует сигнал с уровнем 1.

Так как в общем случае частные сигналы УП от приемников поступают в разные моменты времени и, следовательно, триггеры 54 также устанавли0

5

0

5

0

55

ваются в разные моменты времени, сигнал единичного уровня на выходе элемента И 55 (единый сигнал управления приемника) может появиться толь- ко по получении ко чмутатором 27

19

частного сигнала УП от всех ском- мутированных абонентов. Единый нал управления приемника с выхода элемента И 55 по информационно-сигнальной шине 12 вьщается в блок 1 источника и по шине 109 доводится до абонента. Одновременно единый сигнал управления приемника обеспечивает сброс триггеров 54 (фиг. 5).

Формула изобретени

Устройство для обмена информацией между процессором и абонентами, содержащее группу блоков связи с абонентами, группы входов-выходов которых являются группами входов-выходов устройства для подключения к группам информационно-управляющих входов-выходов абонентов, блок приоритета и блок прерываний, первые группы входов запроса которых соединены с первыми выходами запроса блоков связи с абонентами группы, адресные входы и первые информационные входы-выходы которых подключены соответственно к первому выходу блока дешифрации адреса, и команд и первой информационной группе входов-выходов блока коммутации информации и команд, первьй разрешающий вход которого соединен с разрешающими входами блока приоритета и блока прерываний и с вторым выходом блока дешифрации адреса и команд, третьим выходом соединенного с згаравляющими входами блока прерывания, блока приоритета и блока коммутации информации и, команд, первьй

14

23 И Разрядностью информации

91 И . Разрядностью информации,

выдаваемой процессором на шину 15

. 93 И Разрядностью команды внешним

або нентам

45 И Количеством абонентов-приемников

46 Тр Количеством абонентов-приемников

1444792

20

5

0

5

0

5

информационный вход-выход которого является входом-выходом устройства для подключения к информационному входу-выходу процессора, выход блока приоритета, первый и второй выходы блока прерываний соединены соответственно с первым и вторым информационными и управляющим входами блока коммутации команд, выход которого и второй выход блока прерываний являются соответствующими выходами устройства для подключения к входу адреса запроса и входу прерьшаний процессора, вход- блока дешифрации адреса и команд, командные входы блока прерываний и блока приоритета соединены с входом устройства для подключения информационного выхода процессора, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства, вторые груп- пы запросных входов блока -приоритете и блока прерываний соединены с вторыми выходами запроса блоков связи с абонентами группы, вторые информационные входы-выходы и командные входы которых подключены соответственно к второй группе информационных входов- выходов и группе выходов блока коммутации информации и команд, второй разрещающий вход которого соединен с четвертым выходом блока дешифраицш адреса и команд, а второй информационный вход-выход блока коммутации информации и команд является вхбдом- выходом устройства для подключения « командному входу-выходу процессора.

211А4479222

Продолжение таблицы

23

98 99 102

НЕ

И

И

////)

7///;

ЖГ/ ШГ

/r/iv;

L./g/ /y;

ТЗ(Ю

тм)

1А44792

24 Продолжение таблицы

Количеством внешних абонентов

Разностью счетчика 106

17

12(Пр,

Ю

ч /

ЩПр.

15

7 ч/ V

10

В

Фиг.1

101

Фиг.г

s

iO

«. J

i2 f П{Пр)

LlZZ

27

/7

p

33

36

28

8 10

29

/У(

)

i2(if

-ф-r

-r

2i/Si

E}

38

. 5i

ifi/

59

J

o

y/

42

43

(

/;

f)

Фие.

QJtfiS

-

ив.6

Фиг.7

1

9S

/5

И

77//;

77У/у;;

5Р7

- р- рntnl

98

Э

S9

:4

97

3

т Л

Щ

Ucmoi f ufc 1- npaefiHU.

исаюумик i- /Jpue HUK / I1

III

I I acff70t/f uK2-/ /Jue/iH 2

U.c/nowu/ 2-- Hpue/ HUfcz

t

Фи8. //