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

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения электронных вычислительных машин в многомашинных комплексах.

Цель изобретения - увеличение надежности работы устройства за счет снижения аппаратурных затрат и расширение функциональных возможностей за счет реализации многоточечного соединения.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема формирователя сигнала занятости магистрали; на фиг.З - функциональная схема блока прерьшания; на фиг.4 - функциональная схема блока коммутации интерфейсных сигналов; на фиг.5 - функциональная схема дешифратора адреса абонента.

Устройство содержит селектор 1 адреса, регистр 2 состояния, формирователь 3 сигнала занятости магистрали, блок 4 прерывания, регистры 5 и 6 адресов, регистр 7 массива, регистр 8 режима, триггер 9 требования прямого доступа, триггер 10 подтверждения выбора, блок 11 формирования интерфейсных сигналов, регистры 12 и 13 приема, второй регистр 14 передачи, первый регистр 15 передачи, блоки 16 и 17 магистральных приемопередатчиков, второй элемент ИЛИ 18, второй элемент И 19, первый элемент И 20, первый элемент ИЛИ 21, блок 22 дешифрации адресов, третий элемент И 23, четвертый элемент И 24. Блок 3 содержит (фиг. 2) триггер 25 и элемент И 26. Кроме того, на схеме (фиг.2) обозначены вход 27 пуска,

to

Ю

31

вход 28 сброса, вход 29 захвата магистрали, выход 30 захвата магистрали.

Блок 4 содержит (фиг.З) элемент И 31, одновибратор 32, элемент И 33, таймер 34, триггер 35, регистр 36, триггер 37, одновибратор 38, элемент ИЛИ 39.

I На схеме (фиг„3) обозначены вход 40 начальной установки, первый вход :41 информационный, второй вход 42 информационный, третий вход 43 ин- формационньй, четвертый вход 44 информационный, вход 45 регистра состояния, вход 46 пуска таймера, выход 47 требования прерьгоания, выход 48 сброса, вход 49 занятости магистрали (ЗМГ), вход 50 предоставления прерывания, выход 51 - канал ЭВМ, выход 52 Ответ (СИП).

Блок 11 содержит (фиг.4) элемент И 53, элементы ИЛИ 54 и 55, триггер 56, генератор 57, элементы И 58 и 59, регистры 60 и 61, мультиплексоры 62 и 63, магистральные приемопередатчики 64 и 65, коммутатор 66,эле мент И 67 элемент ИЛИ 68, входы и выходы 69-77 блока. Блок 22 содержит (фиг.5) селектор 78 адреса, элемент ИЛИ 79, триггер 80, регистр 81, вход и выходы 82-85 блока.

Устр ойство работает следующим образом.

В соответствии с программой одна из ЭВМ, входящая в комплекс, определяет момент времени, когда необходимо передать информацию. Передача информации между ЭВМ осуществляется в два этапа: организация канала передачи информации между ЭВМ-источником и ЭВМ-приемником и непосредст- венно передача информационного массива.

Работа начинается с опроса регистра 2 состояния. ЭВМ, инициализи

рующая обмен, выставляет в канал адрес. При совпадении адреса с кодом в селекторе 1 адреса регистр 2 по сигналу селектора 1 адреса выставляет в канал ЭВМ свое содержимое. ЭВМ определяет готовность устроства к работе. Тот же сигнал с выхода селек тора 1 адреса поступает на вход формирователя 3 сигнала занятости магистрали по входу 27. Триггер 25 пере45

50

Кроме того, сигнал ПВ поступает на один из входов элемента И 19. Код адреса абонента с выхода регистра 8 режима поступает в межмашинную магистраль. По коду абонента в блоке 22 срабатывает селектор 78 адреса. Сигналы с выхода селектора 78 адреса, определяющие направление передачи информации (режим работы абонента), поступают на элемент ИЛИ 79 блока 22. С выхода элемента ИЛИ 79 сигнал поступает на синхровход триггера 80 и один из информационных входов реключается и через элемент И 26 по вы-55гистра 81. На второй и третий инфорходу 30 сигнал занятости магистралимационные входы регистра 81 поступапоступает на вход аналогичного уст-ют сигналы с выхода селектора 78. По

ройства соседней ЭВМ по входу 29. Посигналу на выходе триггера 80 инфор

5

0

5

0

5

0

входам 29 эти сигналы поступают в регистры ошибок и состояния аналогичных устройств всех входящих в комплекс ЭВМ. Таким образом все ЭВМ комплекса будут информированы о том, что межмашинная магистраль занята. Дальнейшими обращениями к устройству ЭВМ запишет в регистры 5 и 6 адресов информацию о начальных адресах ОЗУ-источника и ОЗУ-приемника, в регистр 7 массива - информацию о величине передаваемого информационного массива, в регистр 8 режима - информацию о режиме работы (прием или передача) и код адреса абонента. При записи информации в регистр 6 и регистр 8 блоки 16 магистральных приемопередатчиков открываются сигналом от селектора в направлении передачи информации от ЭВМ, инициализирующей обмен.

Режим записи регистра 8 определяется сигналом от формирователя 3 по цепи 30. По совокупности сигнала занятости магистрали и сигнала от селектора 1 адреса производится запись информации в регистр 8.

По сигналу с выхода регистра 8, поступающему на элемент ИЛИ 18, срабатывает триггер 9 (формирователь сигнала) - требование прямого досту- па (ТПД). Сигнал ТПД поступает в канал ЭВМ, инициализирующей обмен, которая выставляет в канал сигнал ППД (представление прямого доступа), поступающий в устройство на синхро- вход триггера 10 (формирователя сигнала) - подтверждение выбора (ПВ). Сигнал ПВ поступает в канал ЭВМ и бло«- блокирует ее процессор, а также устанавливает триггер 9 в исходное состояние, снимая тем самым сигнал ТПД.

Кроме того, сигнал ПВ поступает на один из входов элемента И 19. Код адреса абонента с выхода регистра 8 режима поступает в межмашинную магистраль. По коду абонента в блоке 22 срабатывает селектор 78 адреса. Сигналы с выхода селектора 78 адреса, определяющие направление передачи информации (режим работы абонента), поступают на элемент ИЛИ 79 блока 22. С выхода элемента ИЛИ 79 сигнал поступает на синхровход триггера 80 и один из информационных входов регистра 81. На второй и третий инфор

5.

MaiUiH о режиме работы абонента фиксируется в регистре 81 и поступает с его выходов на входы управления блоков 16 и 17 магистральных приемопередатчиков, на один из входов элемента ИЛИ 18 и элементов И 23 и 2А. По сигналу с выхода элемента ИЛИ 18, так же как и в устройстве - ЭВМ, инициализирующей обмен срабатывают триггеры 9 и 10, и процессор ЭВМ абонента блокируется по прямому доступу. Сигнал ПВ (подтверждение выбора) ЭВМ-абонента через элемент И 23 поступает в межмашинную магистраль. Магистральные приемопередатчики 16 и 17 включаются на передачу информации в направлении, определяемом разрядами режима блока 22, Таким образом устройство соединяет канал ЭВМ с межмашинной магистралью. Магистральный сигнал ПВ поступает в устройство ЭВМ, инициализирующей обмен. С выхода элемента И 19 сигнал поступает на запуск блока 11.

Сигнал с выхода элемента И 19 в блоке 11 поступает на коммутатор 66, а также на элемент ИЛИ 54. Тактовые импульсы через элементы И 58 и 59 поступают на регистры 60 и 61, которые формируют интерфейсные сигналы циклов. Ввод (приём) , Вывод (передача). По сигналу ПВ и сигналу от регистра режима (цепь 73 и 74), поступающим на вход коммутатора, в первом цикле открываются магистральные приемопередатчики, соответствующие каналу, в котором производится прием информации из ОЗУ источника в регистр приема устройства.

После приема первого информационного слова по сигналу Ответ (СИП) приходящему либо из канала ЭВМ, либ из межмашинной магистрали, поступающему на коммутатор 66 через элемент ИЛИ 55, открываются приемопе- редачики канала, в котором производится передача информации из регистра-передатчика в ЭВМ-приемники. Кроме того, по сигналу блока 11 цепь 69 после окончания каждого цикла пр емопередачи, производится перепись информации из регистра приемника в регистр-передатчик, после чего устройство приступает к формированию cлeд-юp eгo цикла приемопередачи.

/алее начинается передача инфор- маци-шного массива из ОЗУ-источника в ОЗУ-приемник, причем в каждом

5

5

0

5

0

5

0

5

цикле гф()нодится ол.нивремениый прием ИНфС1р 1ЦН1ЧПи)ГО СЛОПЛ И - (): У-1 Сточника в piMMicTp ирис мника и перс.ц.ч- ча информационного с.пояа из регистра-передатчика в ОГ- У-приемник.

Синхронизация 1ц-1клов приемопередачи информационных слов осуществляется сигналом с выхода элемента ИЛИ 54, на вход которого поступает сигнал с выхода элемента И 53. На вход элемента И 53 поступают канальные сигналы Ответ обоих каналов. С выхода элемента И 53 сигнал поступает через элемент ИЛИ 68 на тактовые входы регистров адреса для формирования следующего значения адреса, а также на тактовьш вход регистра-массива для формирования сигнала окончания передачи массива, который поступает на коммутатор 66. По этому сигналу блок 11 формирует последний цикл обмена, в котором в ОЗУ-приемник передается последнее принятое слово. После окончания последнего цикла сигнал Ответ (СИП) через элементы И 67 и ШП1 68 поступает на- элемент И 20 устройства, на второй вход этого элемента И 20 поступает сигнал с выхода регистра-массива. С выхода элемента И 20 этот сигнал через элемент ИЛИ 21 воспринимается устройством как сигнал начальной установки.

В случае сбоя в процессе работы устройство формирует режим прерывания программы. Блок 4 прерывания работает сле- дую1 м образом. В блок 4 поступает сигнал занятости магистрали на элемент И 33, разрешаюп1ий прерывание. По началу каждого цикла обм(на от блока 11 на другой вход элемента И 33 по цепи 46 поступает импульс, включающий таймер 34. Сигналом с одновибра- тора 32 таймер 34 устанавливается в исходное состояние. В случае отсутствия в процессе обмена соответствующих сигналов таймер 34 не устанавливается в исходное состояние и через заданный промежуток времени сигнал с таймера 34 поступает на триггер 35 - формирователь сигнала ТПР. Сигнал ТПР по цепи 47 поступает в канал ЭВМ, а также через элемент И,Ш1 39 по цепи 48 - на вход элемент,. ИЛИ 21. С выхода элемента ИШ1 21 этот сигнал воспринимается устройством I.MK сигнал начальной установки.

Снимается сигнал ПВ, процессор разблокируется и в ответ на сигнал ТПР формирует сигнал ППР (представление прерывания) и цикл Ввод. Сигнал ППР пЪ цепи 50 поступает в блок 4 прерывания, снимает сигнал ТПР, устанавливает триггер 35 в исходное состояние и поступает на триггер 37 и на регистр 36. Устройство выставляет в канал адрес вектора прерывания (шина 51) и сигнал СИП (цепь 52). Процессор принимает адрес вектора прерывания и переходит на подпрограмму обслуживания, в которой, .читая регистр 2 состояния, определяет причину сбоя Информация, определяющая причину сбоя, фиксируется в регистре 2 состояния стробирующрш сигналом с выхода таймера 34 в режиме организации прерывания программы ЭВМ.

При нормальной работе устройства . режим обмена заканчивается по сигналу с вьпсода регистра 7 массива, который поступает на один из входов элемента И 20. На другой вход элемента И 20 поступает сигнал с выхода блока 11, далее через элемент ИЛИ 21 формируется сигнал начальной установки. Снимается сигнал ПВ, и процессор ЭВМ, инициализирующей обмен, переходит к дальнейшему вьшолнению программы. По перепаду уровней в момент снятия сигнала ЗМГ в устройстве ЭВМ абонента срабатывает одновибратор 38 блока 4 прерьшания. Импульс с выхода одновибратора 38 через элемент ИЛИ 39 поступает на вход элемент ИЛИ 21 и воспринимается устройством ЭВМ абонента как сигнал начальной установки. Снимается сигнал ПВ, ЭВМ абонента разблокируется и переходит к дальнейшему выполнению программы.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения ЭВМ с магистралью, содержащее блок прерыва ния, селектор адреса, регистр состояния, два регистра-приемника, два регистра-передатчика, два блока магистральных приемопередатчиков, первый элемент ИЛИ, первый элемент И, причем информационные и синхронизирующие входы первого и второго регистров приеиников являются соответственно входами устройства для подключения к информационным шинам и

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

шинам режима ЭВМ и магистрали, инфор- махуюнные выходы первого и второго регистров-приемников соединены соответственно с информационными входами второго и первого регистров передатчиков, выходы которых являются соответственно выходами устройства для подключения к информационным шинам ЭВМ и магистрали, первый вход первого элемента ИЛИ является входом устройства для подключения к шине начальной установки ЭВМ, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом сигнала начальной установки блока прерывания, третий вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с входом пуска блока прерывания, первые группы информационных входов-выходов первого и второго блоков магистральных приемопередатчиков являются соответственно входами-выходами устройства для подключения к информационным шинам ЭВМ . и магистрали, первый выход селектора адреса соединен с первым управ- ляюшдм входом первого блока магистральных приемопередатчиков, вторая группа информационных входов-выходов первого блока магистральных приемопередатчиков соединена с второй группой информационных входов-выходов второго блока магистральных приемопередатчиков, информационные выходы регистра состояния являются выходами устройства для подсоединения к информационным шинам ЭВМ, первый и второй информационные входы регистра состояния и блока прерывания соответственно объединены и являются входами устройства для подсоединения к шинам сигналов подтверждения выбора и ответа магистрали, третий и четвертый информационные входы регистра состояния и блока прерьшания соответственно объединены и являются входами устройства для подсоединения к шинам подтверждения выбора и ответа ЭВМ, стробирующий выход блока прерьшания соединен со стробирующим входом регистра состояния, вход синхронизации которого соединен с вторым выходом селектора адреса, группа входов которого является группой входов устройства для подсоединения к информационным шинам ЭВМ, третий выход селектора адреса является выходом устройства для подсоединения к

916

шине ответа ЭВМ, группа информационных входов-выходов блока прерывания является группой входов-выходов устройства для организации режима пре- рывания программы ЭВМ, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, в устройство введены формирователь сигналов занятости магистрали, регистр режи- ма, блок дешифрации адресов, второй

третий и четвертьш элементы И, второй элемент ИЛИ, два регистра адресов, регистр массива, триггер требования прямого доступа, триггер , подтверждения выбора, блок формирования интерфейсных сигналов, причем стробирующий выход блока формирования интерфейсных сигналов соединен с соответствующими входами первого и второго регистров-передатчиков, синхровходами первого и второго регистров адресов, регистра массива и первым входом первого элемента И, первая и вторая группы магистральных выходов блока формирования интерфейсных сигналов являются соответственно группами выходов устройства для подсоединения к группе управляющих шин ЭВМ и группе управляющих шин магистрали, первый вход блока формирования интерфейсных сигналов соединен с первым входом четвертого элемента И и является входом устройства для подсоединения к шине ответа ЭВМ,второй вход блока формирования интерфейсных сигналов является входом устройства для подсоединения к шине ответа магистрали, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом начальной установки формирователя сигнала занятости, регистра режима, блока дешифрации адресов, триггера подтверждения выбора и третьим входом блока формирования интерфейсных сигналов, информационные входы регистра массива совместно с информационными входами-выходами первого регистра адреса соединены с соответствующими входами-выходами первого блока магистральных приемопередатчиков, первый информационный выход регистра режима соединен с управляющими входами первого и второго регистров адресов,вторым управляющим входом первого блока магистральных приемопередатчиков, первым входом второго элемента ИЛИ, четвертым управляющим входом блока формирования

0

Q

0

0 5 5

5

0

5

0

интерфейсных сигналов и с входами режима регистров-передатчиков и регистров-приемников, пятый выход блока формирования интерфейсных сигналов соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого является входом устройства для подсоединения к шине подтверждения выбора магистрали, второй вход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента И, с входом сброса триггера требования прямого доступа, с выходом триггера подтверждения выбора и является выходом устройства для подсоединения к шине подтверждения выбора ЭВМ, информационный выход регистра массива соединен с вторым входом первого элемента И и с шестьм входом управления блока формирования интерфейсных сигналов, выход триггера требования прямого доступа соединен с входом начальной установки триггера подтверждения выбора и является выходом устройства для подсоединения к шине требования npHNio- го доступа ЭВМ, вход синхронизации триггера требования прямого доступа соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом блока дешифрации адреса и вторыми входами третьего и четвертого элементов И, вход синхронизации триггера подтверждения выбора является входом устройства для подсоединения к шине предоставления прямого доступа ЭВМ, группа информационных входов-выходов второго регистра адреса совместно с группой информационных входов регистра режима соединена с второй группой магистральных входов-выходов первого блока магистральных приемопередатчиков, четвертый, пятый к шестой выходы селектора адреса соединены соответственно с управляющими входами первого и второго регистров адреса и регистра массива, второй выход селектора адреса соединен с входом пуска формирователя занятости магистрали, выход которого является выходом устройства для подсоединения к первой шине занятости магистрали, а вход подтверждения занятости магистрали является входом устройства для подсоединения к второй шине занятости магистрали, выход формирователя занятости магистрали соединен с входом разрешения блока прерывания и вторым

ч 1

управляющим входом регистра режима, вход подтверждения формирователя занятости магистрали соединен с шестым информационным входом регистра состояния, с едьмой выход селектора адреса соединен с стробирующим входом регистра режима, вход управления которого соединен с вторым информационным входом регистра состояния, группа информационных выходов регистра режима является группой выходов для подсоединения к информационным шинам магистрали, третий информационный выход 1 егистра режима подсоединен к первому управляющему входу второго блока магистральных приемо

5

212

передатчиков, второй управля101Щ1Й вход которого соединен с третьим выходом блока дешифрации адреса, первый выход которого подсоединен к третьему управляющему входу первого блока магистральных приемопередатчиков, адресные входы блока дешифрации адреса являются входами устройства для подсоединения к информационным щинам магистрали, выход третьего элемента И является выходом устройства для подсоединения к шине предоставления выбора межмашинной магистрали, выход четвертого элемента И является выходом устройства для подсоединения к шине Ответ магистрали.

Фиг. 2

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения ЭВМ в многомашинных комплексах. Целью изобретения является увеличение надежности работы устройства за счет снижения аппаратурных затрат и расширения функциональных возможностей за счет многоточечного соединения. Устройство содержит селектор адреса, регистр состояния, формирователь сигнала занятости магистрали, блок прерывания, два регистра адреса, регистр массива, регистр режима, два триггера, блок формирования интерфейсных сигналов, два регистра приема, два регистра передачи, два блока магистральных приемопередатчиков, блок дешифрации адресов, элементы И, ИЛИ. 1 ил.

Фиг.З