Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентом Советский патент 1989 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для передачи информации из канала ЭВМ к абонентам.

Цель изобретения - повышение надежности за счет восстановления временных соотношений информационных и стробирующих сигналов.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема блока управления; на фиг.З - временные диаграммы сигналов устройства; на фиг. - временные диаграммы адресной части циклов Евод и Вывод устройства; на фиг.5 - временные диаграммы передачи данных в цикле Вывод устройства; на фиг.6 - то же, в цикле Ввод устройства; на фиг.7 и 8 - блок-схема алгоритмов функционирования блока управления.

Устройство содержит (фиг.1) приемники 1-6, триггеры 7 и 8, регистры 9 и 10, элемент НЕ 11, передатчики 12-1, группу элементов НЕ 15f передатчики 16-19, блок 20 правления.

группу приемопередатчиков 21, группу входов-выходов 22 приемопередатчиков, входы 23-30 устройства, входы 31-33 блока 20 управления, выходы блока 20 управления, вход 39 блока 20 управления, магистрали lO и 1 ЭВК и абонента соответственно, группу входов-выходов 2 приемопередатчиков, входы устройства.

Блок 20 управления содержит (фиг.2), мультиплексор 50, генератор 51 импуль сов, регистр 52, постоянную память 53.

На фиг.З приняты следующие обозначения: временная диаграмма 5 импульса на входе первого устройства (Тц - длительность импульса); временная диаграмма 55 импульса на выходе первого устройства и на входе второго устройства ( задержка переднего фронта, Ту - длительность импульса); временная диаграмма 5б импульса на выходе второго устройства (Тц - длительность импульса).

На фиг. 4 приняты следующие обозначения: временная диаграмма 57 сигнаI

(Л

СП

:л

Од

лов адрес;) на выходе ЗВМ; временная диаграмма 5В сигнала ОБМ, на выходе ЭВМ; временная диаграмма 59 сигналов адреса на группе входов 30 устройства; временная диаграмма 60 сигнала ОБК на входе 23 устройства; временная диаграмма б1 сигналов адреса на выходе 48 устройства; временная диаграмма б2 сигнала СБМ на вы- ходе АЗ устройства; t р, - время регенерации.

На фиг.5 приняты следующие обозначения: временная диаграмма 63 сигналов данных на выходе ЭВМ; временная диаграмма 6 сигнала /13П на выходе ЭВМ; временная диаграмма 65 сигналов данных на группе входов 30 устройства; временная диаграмма 66 сигнала ЛЗП на входе 25 устройства; времен- ная диаграмма 67 сигналов данных на группе выходов +9 устройства; временная диаграмма 68 сигнала на выходе kS устройства.

На фиг.6 приняты следующие обоз- начения: временная диаграмма б9 сигналов данных на выходе абонента; временная диаграмма 70 сигнала ОТВ на выходе абонента; временная диаграмма

71сигналов данных на группе входов 29 устройства; временная диаграмма

72сигнала СТВ на входе 26 устройства; временная диаграмма 73 сигналов данных на группе выходов 48 устройства; временная диаграмма 74 сигнала OTR на выходе 38 блока 20 управления.

На фиг.7 и 8 позицией Y1 обозначен сигнал Запись (А)/1 на выходе 34 ; Y2 - сигнал УПР ЛЗП на выходе 35; Y3 - сигнал УПР ЛЧТ, А/Д на выходе 36; Y4 - сигнал УПР OEM на выходе 37; Y5 - сигнал ОТВ Выход на выходе 38; XI - сигнал ОБМ на входе 31; Х2 - сигнал ЛЧТ на входе 32; ХЗ - сигнал ЛЗП на входе 33; Х4 - сигнал ОТВ Вход на входе 39; ut - задержка сигнала.

В программном режиме обмена информацией ЭВМ выполняет по отношению к абонентам стандартные операции Ввод и Вывод. В устройстве выполнение стандартных операций Ввод и Вывод происходит за два цикла.

При выполнении первого цикла (адресного) ЭВМ передает через устройст- во адрес выбранного абонента. абонента сопровождается сигналом синхронизации ОБМ.

5

0

0

5

0

При выполнении второго цикла (цикла данных) ЭВМ передает или принимает данные. Ланные, передаваемые ЭВМ, сопровождаются сигналом ДЗП. Л,ан- ные, передаваемые абонентом, сопровождаются сигналом ОТВ.

Работа устройства при выполнении адресного цикла операции Ввод и Вывод происходит следующим образом.

В промежутках между выполнением операции Ввод и Вывод сигнал OEM на линии магистрали 40 имеет пассивный (высокий) уровень.

Пассивный уровень сигнала ОБМ через приемник 1 поступает на вход 31 блока 20 управления и устанавливает его в исходное состояние.

Блок 20 управления представляет собой микропрограммный автомат (МА). Синхронизация моментов автомата осуществляется генератором 51, формирующим импульсную последовательность, подаваемую на. динамический вход регистра 52.

В исходном состоянии блок 20 управления формирует следующие сигналы. Сигнал низкого уровня на выходе 37 поступает на разрешающий вход передатчика 12 и запрещает трансляцию сигнала ОБМ с магистрали 40 на магистраль 4l.

Сигнал низкого уровня с выхода

35поступает на разрешающий вход передатчика 14. и запрещает трансляцию сигнала ЛЗА с магистрали 40 на магистраль 41.

Сигнал низкого уровня с выхода

36поступает на разрешающий вход передатчика 13 и запрещает трансляцию сигнала ЛЧТ с магистрали 40 на магистраль 4l. Кроме того, данный сигнал поступает на разрешающий вход передатчика 18, на разрешающий вход регистра 9, на разрешающий (инверсный) вход регистра 10 и через элемент НЕ 11 высоким уровнем на разрешающий вход передатчика 19.

В результате разрешается трансляция адресной информации с магистрали 40 через регистр 10, через группу элементов НЕ 15, через передатчик 19 на магистраль 4l и запрещается трансляция с магистрали 41 через регистр 9, через группу элементов НЕ 15 и через передатчик 18 на магистраль 40.

515

Сигнал высокого уровня с выхода 3 + поступает на синхровходы триггеров 7 и 8 регистров У и 10 и переводит их в режим трансляции сигналов.

Сигнал высокого уровня с выхода 38 поступает на линию МЮТВ магистрали ЦО.

При выполнении адресного цикла операций Ввод и Вывод ЭВМ уста- навливает на магистрали 0 адрес выбранного регистра, признак обращения к регистру абонента - сигнал ВУ, признак выполняемой по отношению к выбранному регистру операции - сигнал ПЗА. Данная информация сопровождается по линиям магистрали О активным уровнем сигнала синхронизации. Сигнал устанавливается на магистрали 0 с некоторым опозданием по отношению к сопровождаемой им информации.

При распространении адреса и сигнала ОБМ по линиям магистрали 40 за счет неоднородной физической среды происходит нарушение временных соот- ношений между сигналами. Восстановление временных соотношений между сигналами при выполнении адресных циклов операций Ввод и Вывод иллюстрируется временными диаграммами, приве- денными на фиг.4, (диаграммы приведен для случая максимального временного перекоса между сигналами).

До тех пор, пока сигнал ОБМ не поступил на вход приемника 1 и через приемник на вход 31 блока 20 управления, адресная информация и сигналы ВУ, ПЗП транслируются устройством с магистрали Q на магистраль .

При поступлении по входу 23 актив- него (низкого) уровня сигнала ОБМ блок 20 управления формирует на выходе З сигнал низкого уровня.

С выхода З блока 20 управления сигнал низкого уровня поступает на синхровходы триггеров 7 и 8, регистро У и 10 и переводит их в режим запоминания транслируемой информации.

В результате текущее значение транслируемой через устройство адресной информации и сигналов ВУ, ПЗП фиксируется на магистрали 41.

Затем блок 20 управления отсчитывает от момента фиксации интервал времени At (длительность интервала времени равна периоду тактовой частоты генера тора 51 блока 20 управления и формирует на выходе 37 сигнал высокого уровня, разрешающий трансляцию через уст

ю is 20

25зо

JQ

35

5

676

ройство сигнала ОБМ с магистрали 40 на магистраль 41. Далее через интервал времени fl.t на выходе 34 блока 20 управления формируется сигнал высокого уровня, который поступает на синхро входы триггеров 7 и 8, регистров 9 и 10 и переводит их из режима запоминания в режим трансляции и приступает к выполнению операции Ввод или Вывод.

После завершения адресного цикла ЭВМ устанавливает на магистрали 40 данные, подлежащие записи в выбранный регистр, и сигнал ДЗА, сопрог вождающий эти данные.

При распространении данных и си|- нала ДЗП по линиям магистрали 40 за , счет инородной физической среды происходит нарушение временных соотношений между сигналами.

Устройство восстанавливает временные отношения между сигналами согласно временной диаграмме, приведенной на фиг.5, (диаграммы приведены для случая максимального временного перекоса между сигналами).

До тех пор, пока сигнал ДЗП не поступил в устройства, данные, подлежащие записи в выбранный регистр, транслируются устройством с магистрали 40 на магистраль 41.

При поступлении в устройство активного уровня сигнала ДЗП блок 20 управления формирует на выходе 34 сигнал низкого уровня. С выхода 34 сигнал низкого уровня поступает на синхровходы триггеров 7 и 8, регистров 9 и 10 и переводит их в режим запоминания.

Таким образом устройство фиксирует на магистрали 41 текущее значение передаваемых данных.

После задержки, равной интервалу времени At, блок 20 управления формирует на выходе 35 сигнал высокого уровня УПР, ДЗП. Этот сигнал поступает на передатчик 14. В результате разрешается трансляция сигнала ДЗП с магистрали 40 на магистраль 41.

Таким образом блок 20 управления осуществляет жесткую временную привязку передаваемых данных и сигнала сопровождения ДЗП.

Внешнее устройство на магистрали 41 получает данные и сигнал ДЗП, выполняет операцию Запись и формирует сигнал ОТВ.

71515167

Сигнал ОТВ с магистрали 1 по входу 26 через приемник i поступает на вход ЗУ блока 20 управления. При этом блок 20 управления на первом выходе формирует сигнал низкого уровня, который с выхода поступает на магистраль 0 и далее на ЭВМ. Получив активный (низкий) уровень сигнала ОТВ ЭВМ снимает с магистрали 40 сигнал ДЗП, |Q а затем через 100 не данные.

Пассивный (высокий) уровень сигна8

В результате разрешается трансляция сигнала ДЧТ с магистрали 40 на магистраль 41. Разрешается трансляция информации с магистрали 41 через регистр 9, через элементы НЕ 15, через передатчики 18 на магистраль 40, запрещается трансляция информации с магистрали 40 через регистр 10, через элементы НЕ 1б, через передатчики 19 на магистраль 41.

Абонент на магистрали 41 получает

сигнал ДЧТ, выполняет операцию Чтение содержимого выбранного регистра

ла ДЗП с магистрали 40 по входу 25 через приемник 3 поступает на вход 33 блока 20 управления. При этом блок 20 5 и устанавливает на магистрали 41 дан- управления формирует на четвертом вы- ные и сигнал сопровождения ОТВ.

При распространении данных и сигнала ОТВ по линиям магистрали 41 за счет неоднородной физической среды происходит нарушение временных соотношений между сигналами.

Устройство восстанавливает временные соотношения между сигналами следующим образом (восстановление временных соотношений между сигналами

20

ходе сигнал низкого уровня, который поступает с выхода 35 на разрешающий вход перемещающего блока 14 и запрещает трансляцию сигнала с магистрали 40 на магистраль 41.

Получив пассивный уровень сигнала ДЗП абонент снимает сигнал ОТВ. Пассивный (высокий) уровень сигнала поступает на вход блока 20 управления. 25

8

В результате разрешается трансляци сигнала ДЧТ с магистрали 40 на магистраль 41. Разрешается трансляция информации с магистрали 41 через регистр 9, через элементы НЕ 15, через передатчики 18 на магистраль 40, запрещается трансляция информации с магистрали 40 через регистр 10, через элементы НЕ 1б, через передатчики 19 на магистраль 41.

Абонент на магистрали 41 получает

сигнал ДЧТ, выполняет операцию Чтеи устанавливает на магистрали 41 дан- ные и сигнал сопровождения ОТВ.

ние содержимого выбранного регистра

и устанавливает на магистрали 41 дан- ные и сигнал сопровождения ОТВ.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для передачи информации из канала ЭВМ к абонентам. Целью изобретения является повышение надежности за счет восстановления временных соотношений информационных и стробирующих сигналов. Устройство содержит блок управления, два триггера, два регистра, шесть приемников, семь передатчиков, элемент НЕ, группу элементов НЕ. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

В результате блок управления формирует сигнал высокого уровня, который с выхода 38 поступает на магистраль 40 и далее на ЭВМ. После этого блок 20

управления отсчитывает интервал време- 30 ных временных перекосов между сигни At, равный одному такту генератора 45, и формирует сигнал высокого уровня, который с выхода 3 поступает на синхровходы триггеров 7 и 8, регистров У и 10 и переводит их в режим г трансляции. Получив высокий уровень сигнала ОТВ ЭВМ снимает на магитрали 40 сигнал ОБМ. При установке на магистрали 40 пассивного уровня сигнала ОБМ блок 20 управления возвращает- 40 ся в исходное состояние. На этом операция Вывод завершается.

Устройство при выполнении цикла даннь1х операций Ввод работает следующим образом.

После завершения адресного цикла ЭВМ устанавливает на магистрали 40 сигнал ДЧТ. Активный уровень сигнала ДЧТ с магистрали 40 через приемник 2 поступает на вход 32 блока 20 управления.

При поступлении сигнала ДЧТ на выходе управления формируется сигнал

налами).

Сигнал ОТВ с магистрали 42 через приемник 4 поступает на вход 39 блока 20 управления. Блок управления отсчитывает от момента поступления сигнала ОТВ интервал времени fit и формирует на выходе 38 сигнал активного (низкого) уровня, который поступает на магистраль 40 и далее на ЭВМ.

После формирования сигнала на выходе 38 блок 20 управления отсчитывает интервал времени At и формирует сигнал низкого уровня на выходе 3. С выхода З сигнал низкого уровня посту де паёт на синхровходы регистров 9 и 10 и переводит их в режим запоминания транслируемой информации.

В результате текущее значение транслируемой через устройство информации о данных фиксируется на магист- рали 40.

ЭВМ по сигналу ОТВ принимает данные, установленные устройством на магистрали 40, а затем снимает сигнал ДЧТ. Устройство транслирует пассивЭВМ по сигналу ОТВ принимает данные, установленные устройством на магистрали 40, а затем снимает сигнал ДЧТ. Устройство транслирует пассиввысокого уровня. Этот сигнал высокого

уровня поступает с выхода ЗЬ блока 20 ный уровень сигнала ДЧТ с магистрали 40 на магистраль 41.

Абонент на магистрали 41, получив пассивный уровень сигнала ДЧТ, сниуправления и на разрешающий вход передатчика 13, на разрешающий вход передатчика l8.

при выполнении цикла данных операции Ввод иллюстрируется временными диаграммами, приведенными на фиг.6, диаграммы приведены для случая максимальных временных перекосов между сиг

налами).

Сигнал ОТВ с магистрали 42 через приемник 4 поступает на вход 39 блока 20 управления. Блок управления отсчитывает от момента поступления сигнала ОТВ интервал времени fit и формирует на выходе 38 сигнал активного (низкого) уровня, который поступает на магистраль 40 и далее на ЭВМ.

После формирования сигнала на выходе 38 блок 20 управления отсчитывает интервал времени At и формирует сигнал низкого уровня на выходе 3. С выхода З сигнал низкого уровня посту- паёт на синхровходы регистров 9 и 10 и переводит их в режим запоминания транслируемой информации.

В результате текущее значение транслируемой через устройство информации о данных фиксируется на магист- рали 40.

ЭВМ по сигналу ОТВ принимает данные, установленные устройством на магистрали 40, а затем снимает сигнал ДЧТ. Устройство транслирует пассивный уровень сигнала ДЧТ с магистрали 40 на магистраль 41.

мает сигнал ОТВ, а затем максимум через 100 не данные. Пассивный уровен сигнала ОТВ через приемник k поступает на вход 39 блока 20 управления. При этом блок управления формирует пассивный (высокий) уровень сигнала который с выхода 38 поступает на магистраль 40 и далее на ЭВМ.

Затем , отсчитав от момента форми- рования пассивного уровня этого сигнала интервал времени At, блок управления формирует следующие сигналы: сигнал высокого уровня на выходе 3 и сигнал низкого уровня на выходе 36.

Сигнал высокого уровня с выхода 34 поступает на синхровходы регистров 9 и 10 и переводит их в режим трансляций информации.

Сигнал низкого уровня с выхода 36 поступает на разрешающий вход передатчика 13, на разрешёющий вход передатчика 18, на разрешающий вход регистра 9, на разрешающий инверсный вход регистра 10, через элемент НЕ 11 высоким уровнем на разрешающий вход передатчика 1У.

В результате запрещается трансляция сигнала ДЧТ с магистрали 40 на магистраль 41, трансляция данных с магистрали 41 на магистраль 40 и разрешается трансляция информации с магистрали 40 на магистраль 41.

Получив пассивный уровень сигнала ОТВ ЭВМ устанавливает на магистрали 40 пассивный уровень сигнала ОБМ, который через приемник 1 устройства поступает на вход 31 блока 20 управления. При этом блок 20 управления устанавливается в исходное состояние и выполнение операции Ввод завершается.

Группа приемопередатчиков 21 осуществляет трансляцию через устрЬйст- во с магистрали 40 на магистраль 41 и обратно асинхронных одиночных сигналов. Данные сигналы не связаны определенными временными соотношениями с другими сигналами интерфейса и поэтому их регенерации не требуется.

Формула изобретения

JQ 15

0 5

о

5

5

0

устройства для подключения соответственно к стробйрующему выходу, выходам чтения, записи, признака операции и признака обращения ЭВМ, информационный вход шестого приемника является входом устройства для подключения к стробирующему выходу абонента, информационные выходы первого, второго, третьего, четвертого и пятого передатчиков являются выходами устройства для подключения соответственно к стробирующему входу, входам чтения, записи, признака операции и признака обращения абонента, группы информационных выходов шестого и седьмого передатчиков образуют группы выходов устройства для подключения к группам адресных и информационных входов ЭВМ и абонента соответственно, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности за счет восстановления временных соотношений информационных и стробирующих сигналов, в устройство введены два триггера, два регистра, группа элементов НЕ, элемент НЕ,причем группы информационных входов первого и второго регистров образуют группы входов устройства для подключения к группам адресных и информационных выходов ЭВМ и абонента соответственно, первый выход блока управления является выходом устройства для подключения к стробирующему входу ЭВМ, при этом второй выход блока управления соединен с разрешающим входом первого передатчика, информационный вход которого соединен с информационными выходами первого приемника и с первым входом логического условия блока управления, третий выход которого соединен с разрешающим входом шестого передатчика, с входом элемента НЕ, с разрешающими входами первого, второго регистров и с разрешаьои;им входом второго передатчика, информационный вход которого соединен с информационным выходом второго приемника и с вторым входом логического условия блока управления, четвертый выход которого соединен с разрешающим входом третьего передатчика, информационный вход которого соединен с информационным выходом третье го приемника и с третьим входом логического условия блока управления, пятый выход которого соединен с синхровходами первого, второго триггеров и с синхровходами первого, второго регистров, группы

11

1515167

информационных выходов которых соединены с соответствующими входами элементов НЕ группы, выходы которых соединены с группами информационных входов шестого и седьмого передатчиков, разрешающий вход седьмого передатчика соединен с выходом элемента НЕ, информационный выход шестого приемника соединен с метвертым входом-логического условия блока управления, информационные выходы четвертого и пятого приемников соединены соответственно с информационными входами первого и второго триггеров, выходы которых соединены соответственно с информационными входами четвертого и пятого передатчиков.

Л1

з «

ifufi

12

с установочным входом регистра, является первым входом логического условия блока, второй, третий, четвертый информационные входы мультиплексора являются соответственно вторым, трег тьим, четвертым входами логического условия блока, первый, второй, третий, четвертый и пятый информационные выхо- 0 ды постоянной памяти являются соответственно первым, вторым, третьим, чет- вертым и пятым выходами блока, при этом в блоке управления первая группа информационных выходов постоянной памяти соединена с группой управляющих входов мультиплексора, информационный выход которого соединен с информационным входом регистра, группа информационных выходов которого соединена 0 с группой адресных входов постоянной памяти, вторая группа информационных выходов которой соединена с группой информационных входов регистра, син- хровход которого соединен с выходами 25 генератора импульсов.

5

(paf.Z

tpue.Z

фиг. 5

фиг. 7

У1- 0,,УЗ 0,,

L

6i

,У7Ч,, У«;-/,

ff(m

,,УЗ- 0 , .

.,, ,

fffm

,,, .

f

i/f f, , , .-/,

/ffm

,. УЗ- 1, /«.-/, У5: 0

мет

t

1

У1---О., , , У5.--/

ет

At

,,

.-/, as -О

Jf

,,, y., У5-

У