Устройство для подключения абонентов к магистрали ЭВМ Советский патент 1990 года по МПК G06F13/14 

Изобретение относится к вычисли- тельнсй технике, в частности к средствам сопряжения различных устройств с магистралью ЭВМ, и может быть использовано в интерфейсных устройствах вычислительных комплексов на базе МИНН- и микроэвм.

Цель изобретения - сокращение ап- паратнзгх затрат и расширение функцио- нальнык возможностей путем программной установки адресов.

На иг. 1 представлена блок-схема устрой:тва; на фиг.2 и 3 - функциональные схемы блока дешифрации управляю гщх сигналов и блока прерываний соответственно.

.Уст:-)ойство содержит (фиг.1) первый блж 1 магистральных приемопередатчиков (шины адресов-данных), второй блок 2 магистральных приемопередатчиков (тины управления), блок 3

дешифрации управляющих сигналов, регистр 4 адреса, регистр 5 адреса вектора прерывания, блок 6 прерываний, триггеры 7 и 8, элементы ИЛИ 9 и 10, мультиплексор 11.

Блок 3 дешифрации управляющих сигналов содержит (фиг.2) элемент ,12 сравнения, регистр 13, триггер 14, элемент НЕ 15, элементы И 16 и 17, элемент ИЛИ 18, дешифраторы 19 и 20.

БЛОК 6 прерьшаний содержит (фиг.З) элемент ИЛИ 21,триггеры 22 и 23, элементы И 24 и 25.

На схемах показаны также шины 26 адресов-данных и шины 27 управления магистрали ЭВМ, входные шины 28 и выходные шины 29, подключаемые к информационным выходам и входам регистров внешних устройств, линии выходов 30 и 31 выборки регистров абонентов (внешних устройств) при записи и

05

сх

05 00

чтении, а также линии 32-43 внутренних связей между блоками устройства.

Устройство (адаптер) работает сле- ДУЮ1ЧИМ образом.

Магистральный управляющий сигнал сброса, принятый блоком 2, приводит в исходное состояние регистр 4, триггеры 7 и 8, блок 6. При этом регистр 4 устанавливается в состояние, соответствующее начальному адресу адаптера, триггер 7 - в состояние Лог. О, триггер 8 - в состояние Лог.1, исходное состояние блока 6 - отсутствие сигналов запроса прерывания, выдачи, адреса вектора прерывания, разрешения прерывания.

В момент времени, опр еделяемый выполняемой программой, ЭВМ начинает раздачу адресов адаптерам. Происходит это следую1цим образом. ЭВМ устанавливает на шине 26 адресов-данных начальный адрес адаптера и сопровождает его управляюищм сигналом синхронизации обмена в линии 35. Установленный на шине 26 адрес принимается в каждом адаптере блоком 1 и с его выходов поступает на группу информационных входов блока 3, на другой группе информационных входов которого присутствует начальный адрес адаптера, поступаюшдй с выходов регистра 4.

В блоке 3 оба адреса сравниваются элементом 12, на выходе которого, ввиду отсутствия сигнала запрета сра нения, появляется сигнал совпадения, поступаюпщй на информационный вход триггера 14.

Управляющий сигнал синхронизации обмена принимается в каждом адаптере блоком 2 и по линии 35 поступает на одноименный вход блока 3.

В блоке 3 сигнал синхронизации обмена поступает на синхровходы регистра 13 и триггера 14, фиксируя на их выходах адрес обращзния и совпадение его с адресом адаптера соответственно до конца выполнения операции на магистрали.

ЭВМ снимает с шины 26 начальный адрес с адаптера (если операция происходит на мультиплексируемой шине). ЭВМ устанавливает на шине 26 данные, которые, согласно программе,представляют собой адрес вектора прерывания, и сопровождает их управляюш м сигналом синхронизации записи. Установленные на шине 26 данные принимаются в

0

5

0

5

0

5

0

5

каждом адаптере блоком 1 и с его выходов поступают на информационные входы регистра 5, Управляющий сигнал синхронизации записи принимается в каждом адаптере блоком 2 и по линии 36 поступает на одноименный вход блока 3.

В блоке 3 сигнал синхронизации записи через элемент 16 поступает на вход элемента 18, обеспечивая сигнал на ответном выходе 32 блока 3, а так- же поступает на вход разрешения дешифратора 19, обеспечивая сигнал на одном из выходов 30 управления записью блока 3, соответствующем обращению к регистру 4 или регистру 5.

Сигналы на указанном выходе блока 3 устанавливает триггер 7, обеспечивая запись адреса вектора прерывания в регистр 5, а также появление сигнала на входе 41 требования прерывания блока 6.

В блоке 6 появление в линии 41 сигнала требования прерывания устанавливает триггер 22, что вызыв ает сигнал запроса прерывания блока.6 на линии 37.

Сигнал запроса прерывания с выхода блока 6 поступает по линии 37 на вход блока 3 и далее на соответствующую линию шины 27. Кроме того, сигнал запроса прерывания с выхода блока 6 поступает на вход запрета блока 3. В блоке 3 сигнал запрета через элемент 15 поступает на вход разрешения элемента 12, запрещая операцию сравнения, а следовательно, и выдачу сигнала совпадения элементу 12.

Ответный сигнал по линии 32 через элемент 9 поступает через блок 2 на одноименную линию шины 27. После появления ответного сигнала ЭВМ снимает с шины 27 управляющий сигнал синхронизации записи. Снятие сигнала синхронизации записи приводит к снятию сигналов на линии 32 и выходе управления записью блока 3, а следовательно, к снятию ответного сигнала на шине 27 и снятию сигнала на синхровходе триггера 7, После снятия ответного сигнала ЭВМ снимает данные с шины 26, а затем управляющий сигнал синхронизации обмена на шине 27.

Снятие сигнала синхронизации обмена на шине приводит к снятию одноименного сигнала на линии 35 и к расфиксации регистра 13 и триггера 14.

личие в линии 37 сигнала запро ерывания от блока 6, а следова о, запрета на входе блока 3, ечивает запрет участия адапте- операциях адресного обмена до ор, пока не будет считан адрес

прос прерывания, установленный ером с высшим приоритетом, об- вается первым. ЭВМ устанавлива

шине 27 сигнал синхронизации я, а затем сигнал разрешения вания. Указанные сигналы прини я блоком 2 адаптера с высшим

5

Hct этом адресный обмен с операцией записи адреса вектора прерывания Ь каядый адаптер заканчивается.

Не

са щ тепы обесг ра в

тех гор, пока не будет считан адрес вектсра прерывания в данном адаптере.

Зг

адат служ ет ш чтеш прерь маютс

прио1итетом и поступают по линиям 34 и

В

чтеш Уста выхо; дение 39 дт вани трип тие ;

Ci

ynpai ляющий вход мультиплексора 11, KOTOIый коммутирует выходы регистра 5 на информационные входы блока Кроме того, указанный сигнал через элемент 10 поступает на вход разре- шени передачи блока 1, обеспечивая адреса вектора прерывания запис;анный в регистре 5 на информационных линиях 26. Сигнал с линии 3.9 через элемент 9 поступает также

43 на входы блока 6. блоке 6 сигналом синхронизации я устанавливается триггер 23. овленный триггер 23 блокирует элемента 25 и разрешает прохо сигнала с линии 43 на линию я выдачи адреса вектора преры- , а также обеспечивает сброс ера 22 через элемент 21 и сня- апроса прерывания на .пинии 37. гнал с выхода 39 поступает на

на от уста ветс на ВТ

ветный вход блока 2,обеспечивая :овку ответного сигнала на соот- вующей линии шины 27, и сбрасы- триггер 8.

Пс еле появления ответного сигнала на шк не 27 ЭВМ снимает сигналы син- xpoHt зации чтения и разрешения, прерывания на шине управления, что приводит к снятию в линии 39 сигнала адреса вектора прерывания блока 6 в адаптере, прерывание которого оСслуживается, и ответного сигнала адаптера на шине 27.

Подпрограмма обслуживания прерывания включает в себя адресный обмен с операцией записи собственного адреса адаптера.

5

0

Q

5

0

5

0

5

0

5

ЭВМ устан;-зливается на шине 26 начальный адрес адаптера и сопровояодает его управляющим сигналом синхронизации обмена. Установленный на шине 26 адрес принимается в каждом адаптере блоком 1 и с выходов указанного блока поступает по шине 29 на группу информационных входов блока 3, на второй группе информационных входов которого присутствует начальный адрес адаптера.

Поскольку во всех адаптерах, кроме того, адрес вектора прерывания которого считан, работа блока 3 запрещена, то совпадение адресов и сам адрес будут зафиксированы лишь в этом адаптере.

ЭВМ устанавливает на шине 26 данные, которые, согласно программе, представляют собой собственный адрес адаптера, и сопровождает их управляющим сигналом синхронизации записи. Установленные данные принимаются блоком 1 и по шине 29 поступают на информационные входы регистра 4. Управляющий сигнал синхронизации записи принимается блоком 2 и по линии 36 поступает на вход блока 3.

В блоке 3 адаптера, прерывание которого обслуж1 вается, появится сигнал на линии 32 и одном из выходов 39 управления записью, соответствую- ш;ем обращению к регистру 4 или 5.

Сигнал на указанном выходе управления записью блока 3 устанавливает триггер 8, обеспечивая запись собственного адреса адаптера в регистр 4. Ответный сигнал формируется аналогично тому, как это происходило при записи адреса вектора прерывания.

После появления ответного сигнала ЭВМ снимает управляющий сигнал синхронизации записи, чтс приводит к снятию сигналов на линиях 32 и выходе 30 управления записью блока 3, а. следовательно, к снятию ответного сигнала на шине 27.

После снятия ответного сигнала ЭВМ снимает данные с шины 26 адресов-данных, а затем управляю;дий сигнал синхронизации обмена с шины 27, Аналогичным обраяом обслуживаются запросы прерываний, вызванные адаптерами с меньшими приоритетами,

После завершения раздачи адресов каждый адаптер обеспечивает выполнение операций адресного обмена с магистралью ЭВМ регистров, подключенныхк адаптеру. При этом информационные выходы адаптера подключены к информационным входам регистров, выходы управления записью адаптера подключе ны к синхровходам регистров, выходы управления чтега1ем адаптера подключены к входам регистров, обеспечива- Ю1ДИМ мультиплексирование, информационные выходы регистров подключены к информационным входам адаптера.

Операция записи в регистр, подключенный к адаптеру, выполняется сле- образом, ЭВМ устанавливает на шине 26 адресов-данных адрес регистра, подключенного к адаптеру, сопровождая его сигналом синхронизации обмена на шине 27 управления. Установленный на шине 26 адрес принимается блоком 1 и по шине 29 поступает на первую группу информационных входов блока 3, на второй группе информационных входов которого присутствует адрес адаптера, поступающий с выходов регистра 4. В блоке оба ад реса сравниваются элементом 12, на выходе которого, если адрес регистра принадлежит области адресов адаптера, появляется сигнал совпадения, поступающими на информационный вход регистра 13, Сигнал синхронизации обмена принимается блоком 2 и по линии 35 поступает на вход блока 3. В блоке 3 сигнал синхронизации обмена поступает на синхровходы регистра 13 и триггера 14, фиксируя на их выходах адрес регистра и сигнал совпадения (или несовпадения) до конца выполнения операции на магистрали.

ЭВМ снимает с шины 26 адрес регистра (если операция происходит на мультиплексируемой шине), устанавливает данные и сопровождает их сигналом синхронизации записи на шине управления . Установленные на шине 26 данные принимаются блоком 1 и поступают по шине 29 на информационные входы регистров, подключеннь:х к адаптеру. Сигнал синхронизации записи принимается блоком 2 и по линии 36 поступает на вход блока 3. В блоке 3 при наличии сигнала совпадения на выходе триггера 14 сигнал синхрониза ции записи через элемент 16 поступает на вход элемента 18, обеспечивая сигнал на ответном выходе блока 3, а также поступает на вход разрешения дешифратора 19, обеспечивая сигнал на одном из выходов 30 управления за

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

записью согласно адресу регистра на информационных входах дешифратора 19. Сигнал с ответного выхода блока 3 через элемент 9 и блок 2 поступает на шину 27 и выход указанного блока. Сигнал с выхода 30 поступает на син- хровход регистра, подключенного к адаптеру, обеспечивая запись данных в выбранный регистр. После появления ответного сигнала на шине 27 ЭВМ снимает сигнал синхронизации записи, что приводит к снятию сигнала на линии 32 и шине 27. После снятия ответного сигнала в линии 32 ЭВМ снимает данные с шины 26, а затем сигнал синхронизации обмена с шины 27.

ЭВМ снимает с шины 26 адрес регистра (если операция происходит на немультиплексируемой шине). На этом операция записи в регистр, подключенный к адаптеру, заканчивается.

Операция чтения регистра, подключенного к адаптеру, .выполняется следующим образом. ЭВМ устанавливает на шине 26 адрес регистра, подключенного к адаптеру, сопровождая его сигналом синхронизации обмена на шине 27 аналогично тому, как это делалось в операции записи. Аналогично сигнал синхронизации обмена в линии 35 фиксирует на выходах регистра 13 и триггера 14 адрес регистра и сигнал совпадения (или несовпадения). ЭВМ снимает с шины 26 адрес регистра (если операция происходит на мультиплексируемой шине) и устанавливает на шине 27 сигнал синхронизации чтения, принимаемый блоком 2 адаптера. Сигнал синхронизации чтения по линии 34 поступает на вход блока 3, где при наличии сигнала совпадения на выходе триггера 14 сигнал синхронизации чтения через элемент 17 поступает на выход 3 чтения адаптера и через элемент 18 на линию 32. Сигнал с линии 34 поступает также на вход разрешения дешифратора 20, обеспечивая формирование сигнала на одном из выходов ЗТ управления чтением блока 3 для чтения соответствующего регистра внешнего устройства.

Сигнал с линии 33 через элемент 10 поступает на вход разрешения передачи блока 1, обеспечивая через мультиплексор 11 коммутацию шин 28 информационных выходов выбранного регистра внешнего устройства на информационные входы-выходы сигнала. Сигнал

9:

С линии 3. через э;темен-1- 9 и блок 2 поступает на ответную линию шины 27. Пссле появления отпетного сигнала на шрне 27 ЭВМ снимает сигнал синхрони- ЗгПИИ чтения, что приводит к снятию дгнных с шины 26 и ответного сигнала с шины 27, После снятия ответного ctгнала ЗБМ снимает сигнал синхрони- згции обмена.

ЭВМ снимает с шины адресов-данных afpec регистра (если операция проис- хсдит на немультиплексируемой шине).

На этом операция чтения регистра внешнего устройства, подключенного к адаптеру, заканчивается.

ф|ормула изобретения

I

I Устройство для подключения абонен тс в к магистрали ЭВМ, содержащее пер вьи и второй блоки магистральных при e опередатчиков, группы входов-выходов которых являются соответственно группами входов-выходов устройства д1яподключения к информационным и угравляюищм шинам магистрали ЭВМ, а Группы выходов соединены соответственно с .первой группой информацион- ньх и группой управляюпщх входов бло на дешифрации управляющих сигналов, регистр адреса, соединенный группой информационных входов с группой выходов первого блока магистральных приемопередатчиков, группа информационных входов которого подключена к группе выходов ьгультиплексора, первой группой информационных входов соединенного с группой выходов регистра адреса вектора прерывания, два триггера,два элемента ИЖ и блок пре- рьваний, вход разрешения и первый вьход которого соединены соответственно с первым выходом и входом разрешения второго блока магистральных приёмопередатчиков, о т л. и ч а юЩ

е в с я тем, что, с целью сокращения аппаратных затрат устройства, группа информационных входов регистра адреса вектора прёрьшания соединена с группой выходов первого блока

10

15

20

25

086«110

магистралг.иых ггриемоттередатчиков, а синхровход - с выхолом первог о триггера и входс м требования прерывания блока npepi-таний, синхронизирующий вход, пход сброса и BTOpofi выход которого подключены соответственно к группе выходов, второму выходу и пхо- ду сигнала запрета прерываний второго блока магистральных приемопередатчиков, соединенного входом сигнала ответа с выходом первого элемента HJIII, первый выход которого подключен к первому выходу блока дешифрации управляющих сигналов, а второй вход - к третьему выходу блока прерываний, управляющему входу мультиплексора, входу сброса второго триггера и пер- входу второго элемента HJTO, выходом и вторым входом подключенного соответственно к разрешающему входу первого блока магистральных приемопередатчиков и второму выходу блока дешифрации управляющих сигналов, вторая группа информационных входов и вход запрета которого соединены соответственно с группой выходов регистра адреса и вторым выходом блока прерываний, а первая и вторая группы выходов являются cooтвeтcтвyюшJ ми группами выходов устройства для подключения к группам адресных входов записи и чтения абонентов, синхровход регистра адреса соединен с выходом второго триггера, а уста новочный вход - с вторым выходом второго блока магистральных приемопередатчиков и установочными входами первого и второго триггеров, информационные входы которых соединены с пшной логической единицы, а синхровходы - с соответ- ствуюощм выходом первой группы,выходов блока дешифрации управляющих сигналов, вторая группа информационных входов мультиплексора и группа выходов первого блока магистральных, приемопередатчиков являются соответствующими группами входов и выходов устройства для подключения к группам информационных .выходов и входов абонентов.

30

35

40

45

50

Г

Jl

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам сопряжения различных периферийных устройств с магистралями ЭВМ. Изобретение может быть использовано в интерфейсных устройствах вычислительных комплексов. Целью изобретения является сокращение аппаратных затрат и расширение функциональных возможностей устройства путем программной установки адресов. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит два блока магистральных приемопередатчиков, блок дешифрации управляющих сигналов, регистр адреса вектора прерывания, регистр адреса, блок прерываний, два триггера, два элемента ИЛИ и мультиплексор. 3 ил.

щиг.з