Устройство для сопряжения ЭВМ с линиями связи Советский патент 1990 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может найти применение в вычислительных комплексах телеобработки, концентрирующих большое количество линий связи.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения обмена

информацией с линиями связи в режиме прерываний, в режиме сканирования готовностей и в режиме прямого доступа к памяти.

На сЬиг,1 представлена блок-схема устройства; на Ьиг.-5 - функциональные схемы блока дешифрации адресов и команд, блока приоритета, блока Формировання сигналов прямого доступа, блока регистров команд и состояний; на фиг.6-9 - временные диаграммы работы устройства в режиме прерываний при передаче и приеме информации, в режиме прямого доступа при передаче и приеме информации.

Устройство (фиг.1) содержит блок 1 дешифрации адресов и команд, гене- ратор 2 тактовых импульсов, блок 3 канальных усилителей, блок 4 приоритета, блок 5 синхронизации, блок 6 формирования вектора прерывания, блок 7 формирования сигналов прямого доступа, блок 8 линейных усилителей, многоканальный блок 9 приемопередачи блок 10 коммутации режима, блок 11 регистров команд и состояний.

Блок 3 канальных усилителеи-сое- тоит из узла 12 канальных приемников узла 13 канальных приемопередатчиков и узлов 14-18 канальных передатчико

Па фиг.1 показаны также информационно-адресная шина 1-9 ЭВМ, группы линейных выходов 20 и входов 21 устройства, группа выходов 22 запросов прямого доступа, группы входов разрешения, образованные группами входов 23 предоставления прямого доступ и входов 24 синхронизации прямого доступа, линии 25-57, внутренних связей между блоками устройства.

Блок 1 дешифрации адресов и команд (фиг.2) содержит регистр 58, дешифратрр 59 адресов, элементы И 60 и 61, элемент 62 задержки, элемент ИЛИ-НЕ 63, элемент НЕ 64, дешифратор 65 команд, переключатели 66 и 67.

Блок 4 приоритета (фиг.З) содержит мультиплексор 68, элементы ИЛИ 69, 70, триггеры 71-78, счетчик 79, дешифратор 80, элементы И 81, 82.

Блок 7 формирования сигналов прямого доступа ( фиг.4) содержит группу 83 управления обменом и узел 84 шиЛрации кода события, состоящие из элементов И-НЕ 85-89, ИЛИ-НЕ 90- 95 и ИЛИ 96-99.

Блок приемопередачи представляет собой группу узлов преобразования параллельного кода в последовательный, реализованный, например, на микросхемах 581ВА1.

Блок 1 регистров команд и сое- тояний (Лиг.5) содержит регистры 100-103, соединенные с шинными усилителями 104-107 узла 15.

Q

n

п

5

0

5

0

5

Блок 1 дешифрации адресов и команд (фиг.2) предназначен для про- слущивания шин 19 и выявления обращений процессора (не показан) к блокам устройства. Блок 1 идентифицирует адрес устройства при помощи дешифратора 59, переключателя 66 и запоминает его на регистре 58. На элементах И 60 и ИЛИ-НЕ 63 дешифруется . команда обращения (Ввод, Вывод). На элементе И 61 формируется ответный сигнал СИП (синхронизация пассивного устройства) и посылается по линии 49 через узел 16 на шину процессора. Дешифратор 65 по коду, содержащемуся в регистре 58, и сигналу с выхода элемента ИЛИ-НЕ 63 вырабатывает сигналы чтения или записи заданного регистра команд и состояний (РКС) блока 11 и чтения регистров данных приемников (РДБ1, РДБ2) или записи в регистры данных передатчиков (РДА1, РДА2) блока 9 приемопередачи.

Примеры конкретного технического решения блоков 1,4,7,9,10 и II представлены для случая, когда микро- ЭВМ с шиной типа О через устройство сопрягается с двумя дуплексными линиями связи.

Блок 5 синхронизации предназначен для синхронизации работы устройства при работе его в режиме прерывания. Блок 5 фиксирует на триггере запрос прерывания, получаемый от блока 4, формирует сигнал требования прерывания ТИР и после получения от процессора сигнала представления прерывания ПИР разрешает блоку 4 начать процедуру выдачи кода вектора прерывания на шине 19.

Блок 4 приоритета (фиг.З) предназначен для приоритетного обслуживания каждого направления каждой линии связи (приемники первой и второй линии обозначены аббревиатурами Б1 и Б2, а передатчики - А1 и А2). Триггеры 71-74 фиксируют запросы прерываний от передатчиков А1 и А2 и приемников Б1 и Б2 при наличии разрешения прерывания по каждому из них. При помощи мультиплексора 68, счетчика 79 и элемента ИЛИ 69 организуется циклическая дисциплина выбора запроса, имеющего в момент выбора старший приоритет. Код этого запроса блокируется на счетчике 79 и выдается по линиям 54 в блок 6 для

формирования вектора прерывания. Дешифратор 80 и элемент ИЛИ 70 служат для сброса соответствующего триггера 71-76 после завершения обслуживания запроса.

Триггеры 75 и 76 предназначены для хранения запросов от приемников Б1 и Б2, работающих в режиме прямого доступа к памяти. Запросы в триггеры 75 и 76 поступают по линиям 53 в случаях, когда внешнее устройство управления прямым доступом (УУПД) выдает по линиям 24 сигналы, свидетельствующие о необходимости вмеша- тельства процессора.

Блок 6 формирования вектора прерывания предназначен для шифрации выходного вектора прерывания устройства содержащего адрес источника прерыва ния и причину прерывания, и выполнен в виде постоянной памяти.

Блок 9 приемопередачи служит для выполнения процедур обмена в последовательном коде с линиями связи (абонентами) и процедур взаимодействия с процессором или оперативной памятью в параллельном коде. В рассматриваемом конкретном случае при использовании БИС 581ВА1 блок 9 осу- ществляет дуплексную взаимонезависимую работу с двумя линиями связи в асинхронном режиме. При этом приемники Б1 и Б2 формируют сигналы готовности для процессора при запол- нении своих регистров данных (РДБ1 РДБ2), а передатчики А1 и А2 - сигналы запросов очередного байта информации при освобождении их регистров данных (РДА1, РДА2). В первом случае обеспечивается чтение РВБ1, 2, во втором - запись в РДА1, 2. В случае опибок четности, формата и переполнения блок выдает по линиям 29 сигналы появления ошибки и типа ошибки, которые могут быть считаны в разрядах 12-15 информационного слова через узел 14.

Блок 7 формирования сигналов прямого доступа (фиг.4) предназначен для преобразования стандартных сигналов, вырабатываемых УУПД, в сиг- калы управления и синхронизации для заданных направлений обмена. Сигнал готовности с направления, работаю- щего в режиме прямого доступа, проходит в блок 7, который формирует сигнал запроса прямого доступа (ЗПД), а при получении от УУПД сигнала разрешения (ППД) вместе с синхросигнало чтения (для Б1, Б2) или записи (для Al, A2) инициирует чтение (запись) соответствующего регистра данных блока 9. Указанные операции осуществляются на направлении передачи А1 элементами И-НЕ 85, ИЛИ 96, ИЛИ-НЕ 90, на направлении А2 - элементами И-НЕ 87, ИЛИ 98, ИЛИ-НЕ 92. Аналогично направление Б1 (Б2) обслу- живается элементами И-НЕ 86, ИЛИ 97, ИЛИ-НЕ 91 и 94 (элементами И-НЕ 89, ИЛИ 199, ИЛ1ЬНЕ 93 и 95 На -этих же элементах осущест- . вляется формирование особых ситуаций, сигналы о наступлении которых поступают по линиям 24, а выдаются в блоки 4, 6, 10 по линиям 42, 55 и 53.

Блок 10 коммутации режима предназначен для формирования сигналов текущего режима в условиях обслуживания множества (в рассматриваемом примере - двух приемных и двух передающих) направлений, способных работать в одном из заданных режимов. Блок 10 представляет собой коммутатор линий 37, 35 и 42 по адресам в линиях 33.

Блок 1 1 регистров- команд и состояний предназначен для хранения следующих команд (фиг.5): Разрешение прерывания (шины 34), Управление режимом работы (шины 33) и Разрыв данных (шины 32). Запись этих команд в регистры 100-103 осуществляется процессором передачей сигналов по разрядам 06, 0 1 ин- ны 25.

Команда Разрешение прерывания действует обычным образом, разрешая или запрещая прерывание процессора со стороны устройства. Команда Управление режимом работы задает режим работы канала: режим прерывания (низкий уровень в. линии 33) или режим прямого доступа к памяти (высокий уровень в линии 33). Команда Разрыв данных используется при работе с линиями связи, оснащенными модемами, и-служит как команда включения (отключения) модема.

Устройство работает следующим разом.

Обмен данными между ЭВМ и линиями связи устройство может осуществлять . в режиме прерывания (сканирования) и в режиме прямого доступа к памяти.

Пти режимы определяют порядок работы устройства с ЭВМ после приема 0айта данных из входящей линии связи и после выдачи байта данных в исходящую линию связи.

Режим работы задается программой ВМ путем записи в регистры 100- J03 блока 11 соответствующей управ- яющей информации. Передача инфор- ации из ЭВМ в режиме прерываний сущеетвляется следующим образом фиг.5 Ь

Процессор стандартно устанавлива- т регистр 114, возбуждая линию 34.2

разрешая передачу в одну из двух иний8 например в линию 20.1. Поскол iiy передатчик блока 9 готов к передаче, единичный сигнал его готовности по линии 35.2 поступает через блок 1.0 в блок 4 (линия 41,2) как сигнал lanpoca прерывания. Блок 4 при наличии разрешающего сигнала в линии 34.2 определяет старшинство приори- ета этого запроса и формирует в линии 50 сигнал запроса прерывания 1ШР, который запускает блок 5 и чере узел 18 выдается на шину 19 как сиг- ал требования прерывания процессора ТПР.

Процессор выдачей в линии 28.1 и Ј8.2 сигналов разрешения прерывания ППР1 и Ввод запускает блоки 5 и 10 Да формирование последовательности Сигналов для выдачи через узел 18 йа шины 19 вектора прерывания, который сформировал блок 6 по коду на Линиях 54.

Далее процессор выдает в устройство байт данных для передачи в линию 20.1. Для этого процессор, обращаясь к регистру данных блока 9, Выдает на шину 19 в информационной части цикла Вывод байт данных, Который заносится в регистр данных Передатчика сигналом в линии 40.}7 сформированным блоком 10 по сигналу блока 1 в линии 37.2. Дальнейшую передачу этого байта блок 10 осуществляет самостоятельно, а после передачи его вновь устанавливает сигнал в линии 35.2 для получения следующего байта и т.д. Этот процесс повторяется вплоть до-сброса процес сором регистра 100.

Прием информации в ЭВМ в ре}киме прерывания осуществляется в аналогичной последовательности (фиг.7). Установкой регистра 102 программа

5

0

5

0

5

0

5

0

5

разрешает прерывание процессора после приема байта информации из линии 21.1. В момент завершения приема байта из линии 21.1.блок 9 формирует сигнал в линии 35.1, запускающий процедуру прерывания процессора, которая осуществляется аналогично описанному выше. При чтении процессором содержимого регистра данных приемника блока 9 может быть прочитано содержимое регистра ошибок блока 9, выдаваемое на 12-15-е разряды шины 19 через шинные усилители узла 14.

Прерывания процессора будут вызываться после приема из линии очег редных байтов (появление сигнала в линии 35,1), пока установлен регистр 102.

Работа устройства в режиме прямого доступа к памяти осуществляется следующим образом,

Для работы в режиме прямого доступа разряд D2 регистра 100 (101) должен быть установлен, после чего сигнал в линии 33.1 (33.2) установит блоки 7 и 10 в состояние режима прямого доступа. При этом блок 7 подключится к УУПД линиями 22-24, а в блоке 10 произойдет отключение линии 37 и 35 и подключение линий 42 к выходам 30, 40 „ 41 и 47 блока 10.

При передаче данных из ЭВМ (фиг.8) по сигналу готовности передатчика в линии 35.2 (регистр данных передатчика пуст) блок 7 выраба-- тывает запрос прямого доступа (ЗПД), который подается по линии 22.2 в УУПД. УПД, проделав необходимые операции для организации прямого доступа к памяти, выдает сигнал пре- доставления прямого доступа (ППД) по линии 23,2 и сигнал кода операции Запись (ЗП) по линии 23.5. По сигналу ППД блок 7 снимает сигнал ЗПД (линия 22.2). Сигнал ЭП в линии 23.5 указывает на наличие байта данных на шинах 25, поступивших через узел 13 с тин 19, и стробирует запись этого байта в регистр данных передатчика блока 9 по линии 40,1. После передачи байта из регистра данных передатчик блока 9 вновь формирует сигнал в линии 35.2, запуская очередйой цикл чтения ОЗУ в режиме прямого доступа. Число, таких циклов прямого доступа определяется программой,, осуществляющей передачу информации в линию 20.1 связи и записавшей в УУЛД либо число байтов сообщения, либо другие условия завершения передачи.

При наступлении этих условий УУЩ формирует сигнал Конец блока (Кбл) в линии 24.1 либо сигнал наступления некоторого событияФ (линия 53) вместе с кодом события на линиях 55. Эти сигналы поступают в блок 4 и вызывают прерывание процессора по стандартной процедуре, описанной выше. При кодировании вектора прерывания блок 6 учитывает события, зашифрованные состоянием линий 55, так что программа процессора легко определяет причину завершения передачи.

Прием данных из линии связи в ЭВМ (фиг.9) осуществляется аналогичным образом. При приеме данных приемник блока 9 формирует сигнал готовности на линии 35,3, который трансформируется в блоке 7 в сигнал ЗПД на линии 22.1, Поступающие из УУПД по линиям 23.1 (сигнал ППД) и 23.6 (сигнал Чтение) сигналы после прохождения через блоки 7 и 10 преобразуются в сигнал Чтение приемника, стробирующий выдачу содержи- мого регистра данных на шины 27 (линия 30.1) и открывающий по линии 47 канальные приемопередатчики узла 13 на передачу данных с шин 25 на шины 19. Одновременно сигнал в линии 30.1 открывает шинные усилители узла 14 для передачи на шины 19 в разрядах 12-15 состояния регистра ошибок блока 9.

Процесс приема сообщения, как и при передаче сообщения, завершается при приеме заданного числа байтов, запрограммированных программой в УУПД, либо при наступлении других событий. Как и ранее, завершение выходит на процедуру прерывания процессора с кодированием в блоке 6 события, вызвавшего прерывание. Формула изобретения

1. Устройство для сопряжения ЭВМ с линиями связи, содержащее блок канальных усилителей, группа входов- выходов которого является группой входов-выходов устройства для подключения к адресно-информационным и управляющим шинам ЭВМ, блок дешифрации адресов и команд, первая, вторая и третья группы информационных входов которого соединены соответственно с первой, второй и третьей группами выходов блока канальных усилителей, а первая группа вы- : ходов - с группой синхронизирующих входов блока регистров команд и состояний, первой группой выходов и группой информационных входов подключенного соответственно к первой группе входов и второй группе выходов

0 блока канальных усилителей, вторая группа выходов и вторая, третья и четвертая группы входов которого подключены соответственно к группам информационных входов и выходов па5 ралдельного кода и группам выходов сигналов ошибки и готовности блока приемопередачи, группы информационных входов и выходов последовательного кода которого подключены соответо ственно к первой группе выходов и первой группе информационных входов блока линейных усилителей, вторая группа информационных входов и вторая группа выходов которого являют5 ся соответствующими группами входов и выходов устройства для подключения к информационным выходам и входам соответствующих линий связи, блок приоритета,группа входов маскирова0 ния которого соединена с первой

группой выходов блока регистров команд и состояний, а первый выход - с первым входом блока канальных усилителей и входом разрешения блока

5 синхронизации, первый, второй выходы и вход пуска которого соединены соответственно с синхронизирующими входами блока формирования вектора прерывания и блока приоритета и с

0 соответствующим выходом третьей

группы выходовхблока канальных усилителей, генератор тактовых импульсов, первый к второй выходы которого соединены соответственно с тактовыми

5 входами блока приоритета и блока

приемопередачи, входом сброса подключенного к первому выходу блока дешифрации адресов и команд и входу сброса блока регистров команд и сос0 тояний, причем группа выходов блока формирования вектора прерывания соединена с второй группой входов блока канальных усилителей, отличающееся тем, что, с целью расши5 рения функциональных возможностей устройства путем обеспечения обмена с линиями связи в режимах прерывания, сканирования готовностей и прямого доступа к памяти, в устройство

11

введены блок коммутации режима и блок формирования сигналов прямого доступа, причем группа разрешающих входов и первая группа выходов запросов блока формирования сигналов прямого доступа являются входами и выходами устройства для подключения к шинам запроса и предоставления прямого доступа, а вторая, третья и четвертая группы выходов и группа входов блокировки блока формирования сигналов прямого доступа соответст- в4нно соединены с первыми группами информационных входов блока формирования вектора прерывания и блока выбора режима, группой входов условий останова прямого доступа и первой группой выходов блока приоритета, вторая группа выходов, вход сброса группа входов запроса которого

10

15

20

35

подключены соответственно к второй группе информационных входов блока формирования вектора прерывания, пер- вЬму выходу блока дешифрации адресов 25 и команд и первой группе выходов коммутации режима, вторая и третья группы выходов и вторая группа информационных входов которого подключены соответственно к группам -JQ входов чтения и записи и группе выходов сигналов готовности блока приемо- передачи, группа входов готовности кЬторого соединена с третьей группой выходов блока линейных усилителей, группа разрешающих входов блока линейных усилителей подключена к второй группе выходов блока регистров команд и состояний и пятой группе входов блока канальных усилителей, шестая группа входов которого соединена с третьей группой выходов блока регистров команд и состояний, группой управляющих входов блока коммутации режима и группой разре- 45 шающих входов блока формирования сигналов прямого доступа, группой входов запросов подключенного к группе выходов сигналов готовности блока лриемопередачи, вторая группа выхо- 50 дов и третья группа информационных входов блока коммутации режима соединены соответственно с седьмой группой входов блока канальных усилителей и второй группой выходов блока gg Дешифрации адресов и команд, третья группа выходов, второй и третий выходы и информационный вход которого Подключены соответственно к восьмой

153639312

группе входов, второму и третьему входам блока канальных усилителей и первому выходу блока синхронизации, вход еброса которого соединен с первым выходом блока дешифрации адресов и команд, а синхронизирующий вход и первый и третий выходы - соответственно с третьей группой выходов и четвертым и пятым входами блока канальных усилителей, шестым входом подключенного к выходу блока коммутации режима, синхронизирующий вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации (

2. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что блок формирования сигналов прямого доступа содержит группу узлов управления обменом и узел шифрации кода события,- причем вход задания режима прямого доступа и вход готовности каждого узла управления обменом группы соединены соответственно с группой входов задания режима блока и группой входов запросов блока, а входы предоставления прямого доступа, направления передачи и конца блока массива - с группой входов разрешения блока, первая и вторая группы входов узла шифрации кода события соединены соответственно с группой входов разрешения блока и группой входов блокировки блока, а первая и вторая группы выходов узла шифрации кода события образуют соответственно четвертую и вторую,группы выходов блока, выход и группа выходов каждого узла управления обменом группы соединены соответственно с первой и третьей группами выходов блока.

40

3, Устройство по пп,1 и 2, о т - личающееся тем, что узел управления обменом содержит элемент И-НЕ, элемент ИЛИ и элемент ИЛИ-НЕ, причем первый, второй и третий входы элемента И-НЕ являются соответственно входами задания режима прямого доступа, готовности и предоставления прямого доступа узла, а выход - выходом узла, первые входы элементов ИЛИ и ИЛИ-НЕ соединены с входом предоставления прямого доступа узла, вторые входы - соответственно с входами направления передачи и конца блока массива, эвыходы образуют группу выходов узла.

3, Устройство по пп,1 и 2, о т - личающееся тем, что узел управления обменом содержит элемент И-НЕ, элемент ИЛИ и элемент ИЛИ-НЕ, причем первый, второй и третий входы элемента И-НЕ являются соответственно входами задания режима прямого доступа, готовности и предоставления прямого доступа узла, а выход - выходом узла, первые входы элементов ИЛИ и ИЛИ-НЕ соединены с входом предоставления прямого доступа узла, вторые входы - соответственно с входами направления передачи и конца блока массива, эвыходы образуют группу выходов узла.

ttlHtl

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в вычислительных комплексах телеобработки, концентрирующих большое количество линий связи. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения обмена с линиями связи в режимах прерывания, сканирования готовностей и прямого доступа к памяти. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок канальных усилителей, блок дешифрации адресов и команд, блок приемопередачи, блок линейных усилителей, генератор тактовых импульсов, блок регистров команд и состояний, блок приоритета, блок синхронизации и блок формирования вектора прерывания, введены блок коммутации режима и блок формирования сигналов прямого доступа. Устройство позволяет программе, осуществляющей обмен информации с линиями связи, выбрать для каждого канала или/и каждого сообщения один из режимов обмена с ЭВМ : режим прерывания, режим сканирования готовностей или режим прямого доступа к памяти. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

ел

О)

о en

U-)

фиг. 7

25

-УГЪ

Off Т

7

241

50

13

43 Z7

X /few У }

т

L

я

фиг 8

ЧЧ.1 D

181ППР1

Фиг.9