Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентами Советский патент 1991 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для обмена информацией между ЭВМ и периферийными устройствами, и может быть использовано в автоматизированных системах управления и системах сбора данных.

Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока управления обменом информации.

Устройство содержит (фиг. 1)блок 1 приемопередатчиков, блок 2 прерывания, блок 3 коммутации, первую 4 и вторую 5 группы блоков связи с абонентом, блок 6 управления обменом информацией, общую шину 7 ЭВМ, группу 8 интерфейсных входов-выходов, причем каждый блок связи с абонентом первой 4 и второй 5 групп содержит узел 9

ввода-вывода и узел 10 согласования - развязки устройства с абонентом. Кроме того, устройство содержит шифратор 11, регистр 12, дешифратор 13, элементы И 14 и 15, триггер 16 и шину 17 потенциала логического нуля устройства.

Блок 6 управления обменом информацией содержит (фиг. 2) элементы И 18-21, элементы ИЛИ 22-24, элемент ИЛИ-НЕ 25, элемент НЕ 26 и элементы 27 и 28 задержки.

Блок 1 приемопередатчиков может быть выполнен на базе стандартных элементов серий К531, К589 или К559. Блок 2 прерываний и блок 3 коммутации известны (в известном блока 3 коммутации второй регистр не используется) и могут быть выполнены соответственно на базе стандартных элементов серий К155 и микросхемах К1802ВВ1.

О

сл

00

ск со

Узел 9 ввода-вывода известен и может быть выполнен набазеИМС К1801ВП1 035 при организации стандартного ИРПС или на базе ИМС К1801ВП1-033 и К1801ВП1- 034 при организации стандартного ИРП

Узел 10 согласования развязки устройства с абонентом может быть выполнен по известной схеме.

Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентами обеспечивает обмен информацией между общей шиной / ЭВМ и абонентами (не показаны), подключенными к группам 8 интерфейсных входов-выходов, как в режиме программного обмена, так и в режиме прерывания программы в соответствии с стандартными протоколами обмена микро- ЭВМ Электроника-60 и Электроника НМС 11100.01.

В режиме программного обмена при вводе-выводе информации устройства для сопряжения ЭВМ с абонентами работает следующим образом.

Процессор (не показан)устанавливает в общей шине 7 ЭВМ адрес требуемого абонента (периферийного устройства) (не показаны), который поступает через блок 3 комм/тации, включенный на запись информации с первой группы информационных входов выходов в внутренний регистр (не показан) блока 3 коммутации и чтение ин формации с его выходов во вторую, третью и четвертую группы информационных входов-выходов блока 3 коммутации сигналом Зп1, поступающим с первого выхода бло ка б на первый вход 1лока 3 коммутации При этом активный нулевой уровень сигнала Зп1 поступает до тех пор, пока не поступит из общей шинь 7 ЭВМ через блок 1 приемопередатчиков с eso группы управляющих выходов по линии СИА нулевой уровень сигнале синхронизации активного устройства на первый вход блока 6 и qa iee на вход элемента И 18, причем сигнал предоставления прерывания, поступающий из общей шины 7 ЭВМ ирез блок 1 приемопередатчиков, С СГО ВТОРОГО ВЫ-ОДГ. П ЛИНИИ ППР1 на вход блока 2 прерывания, с выхода которого на четвертый вход блока 6 и далее на вход элемента И 18 блока 6 поступает пассивным единичным уровнем, cm налы Ввод и Вывод, поступающие также из общей шины 7 ЭВМ через блок 1 приемопередатчиков, с его группы управляющих выходов по линии Ввод и Вывод н,э второй и третий входы блока 6 тоже поступают пассивным единичным уровнем. Далее адрес требуемого абонента с второй, третьей и четвертой групп блока 3 комму эции поступает соответственно в фуппы инфоома- ционных пходоб-выходов y-vop 9

ввода вывода каждого блока связи с абонентом первой 4 и второй 5 групп и в группу информационных входов регистра 12, на информационный вход которого с общей шины 7 ЭВМ через блок 1 приемопередатчиков с его группы управляющих выходов по линии ВУ поступает сигнал выбора внешних устройств (абонентов) (не показаны) уровнем логического нуля, свидетельствующим

0 о том, что обращение идет к области внешних устройств, к которым относятся и абоненты, обслуживаемые устройством. При этом, пока сигнал СИА поступает с группы управляющих выходов блока 1 приемопере5 датчиков на синхровход регистра 12 по линии СИА единичным уровнем в регистр 12 производится запись передаваемого адре- ..э. а г,о отрицательному перепаду производится запоминание адреса. Записываемый

0 о регистр 12 адрес дешифрируется дешиф- рагорем 13 и поступает на вход выбора одного из блоков связи с абонентом первой 4 или второй 5 групп. Если записываемый в регистр 12 адрес не совпадает ни с одним

5 из адресов абонентов (не показаны), подключаемых к устройству, то ни один из выходов дешифратора 13 не принимает активного нулевого состояния. Три млад- шил разряда (с 0 по 2) адреса дешифрируют0 CF компаратооами адресов (не показаны) i/:niid 9 ввода-вывода, выполненных на ИМС К1801ВП1 -035. Таким образом, происходит обращение процессора (не показан) к регистрам (не показаны) узлов 9 ввода-вы5 зо,;ч Сигналом СИА, его отрицательным перепадом, поступающим с группы выходов блока 1 приемопередатчиков в группы уп- О Твляющих входов каждого блока связи с абонентом первой 4 и второй 5 групп, про0 изводится фиксация обращения к одному из блоков связи с абонентом первой 4 и второй 5 rpvnn, на вход выбора которого подан активный нулевой уровень. Далее при поступлении активным нулевым уровнем сигнала

5 Вывод - сигнала записи информации во внр-iiHee устройство -абонент(не показано) тпе гий вход блока 6 на вход элемента Н Е 26 и далее через элемент 27 задержки на еход элемента ИЛ И-НЕ 25, на его выход и

0 на первый выход блока 6 (при сохранении ,11-тивного нулевого уровня сигнала СИА на первом входе блока 6 и пассивного единичного уровня сигнала ППР на четвертом входе блока 6), сигнал Зп1 принимает

5 значение активного нулевого уровня до тех чор, пока нулевой уровень сигнала Вывод поступает на вход элемента НЕ 26, ас выхода элемента НЕ 26 через элемент 27 задержки ча вход элемента ИЛИ-НЕ 25, при этом водимые ст процессора данные по

ступают из общей шины 7 ЭВМ через первую группу информационных входов-выхо- дов блока 3 коммутации в его вторую и третью группы информационных входов- выходов и далее на информационные входы-выходы каждого блока связи с абонентом первой 4 и второй 5 групп, в том числе на узел 9 ввода-вывода, на котором произведена фиксация адреса обращения.

Далее выбранный узел 9 ввода-вывода работает в зависимости от конкретной структуры в соответствии со стандартом. Задержка сигнала Вывод необходима для временного согласования общей шины 7 ЭВМ и внешних интерфейсных сигналов группы 8 интерфейсных входов-выходов устройства. Сигнал СИП - сигнал синхронизации пассивного устройства, с выхода синхронизации пассивного устройства выбранного блока связи первой 4 или второй 5 групп активным нулевым уровнем поступает на соответствующий вход элемента И 14 или 15, а с их выходов соответственно либо по линии СИП 1, либо по линии СИП 2 - на входы блока 6 и через элемент И 1S и элемент 28 задержки на выход блока 6 и далее по линии СИП на третий вход блока 1 приемопередатчиков, а затем в общую шину 7 ЭВМ. Сигнал СИП информирует ЭВМ об окончании обмена. Задержка сигнала СИП необходима для временного согласования циклов приема и передачи информации.

Если после фиксации адреса из общей шины 7 ЭВМ через блок 1 приемопередатчиков с его группы выходов по линии Ввод на второй вход блока б активным нулевым уровнем поступает сигнал Ввод - сигнал чтения информации с абонента, то он подготавливает переключение элементов ИЛИ 22 - 24, причем сигнал Зп1 по приходу активного нулевого уровня сигнала СИА уже принял состояние пассивного единичного уровня и запретил передачу информации с первой группы информационных входов- выходов на вторую, третью и четвертую группы информационных входов-выходов блока 3 коммутации.

Сигнал Ввод, который поступает с группы выходов блока 1 приемопередатчиков, принадлежит группе управляющих входов узла 9 ввода-вывода и поступает на все блоки связи с абонентом одновременно. Этот сигнал подготавливает данные ввода с выбранного в результате дешифрации адреса блока связи с абонентом, который устанавливает данные в соответствующую группу информационных входов-выходов блока 3 коммутации (во вторую или третью). Затем узел 9 ввода-вывода вырабатывает сигнал синхронизации пассивного устройства, который с выхода синхронизации пассивного устройства узла 9 ввода-вывода поступает на соответствующий вход элементе И 14 или 15, ас их выходов либо на восьмой,

либо на седьмой вход блока 6. Если выбранный узел 9 ввода-вывода принадлежит первой группе 4 блоков связи с абонентом, то сигнал синхронизации пассивного устройства с его соответствующего выхода посту0 пает на соответствующий вход элемента И 14, а с его выхода по линии СИП 1 - на восьмой вход блока 6 и далее на третий вход элемента ИЛИ 23. При этом, так как на его первом входе присутствует разрешающий

5 нулевой уровень сигнала Ввод, а на втором входе - нулевой уровень сигнала, поступающего с единичного выхода триггера 16, то неа выходе элемента ИЛИ 23 вырабатывает уровень логического нуля, который по0 ступает на четвертый выход блока 6 и далее по линии Зп2 на четвертый вход блока 3 коммутации и переключает его в режим записи информации с второй группы информационных входов-выходов. Этот же

5 сигнал с выхода элемента ИЛИ 23 поступает на второй вход элемента И 20, с выхода которого начинает поступать уровень логического нуля, который по линии Чт1 - сигнал чтения информации с внутреннего

0 регистра (не показан) блока 3 коммутации в его первую группу информационных входов-выходов, поступает с второго выхода блока 6 на второй вход блока 3 коммутации. При этом, данные с второй группы ин5 формационных входов-выходов блока 3 коммутации поступают в его первую группу информационных входов-выходов и далее в общую шину 7 ЭВМ. Процессор фиксирует эти данные и снимает сигнал Ввод, при

0 этом снимаются сигналыв Зп2 и Чт1, а также сигнал СИП, который с выхода элемента И 19 через элемент 28 задержки, с шестого выхода блока 6 через блок 1 приемопередатчиков поступает в общую шину

5 7 ЭВМ и информирует ЭВМ об окончании обмена.

Если выбранный узел 9 ввода-вывода принадлежит второй группе 5 блоков связи с абонентом, то сигнал СИП с его соответст0 вующего выхода поступает на соответствующий вход элемента И 15, а с его выхода по линии СИП 2 - на седьмой вход блока 6 и далее на третий вход элемента ИЛИ 22. При этом аналогично описанному вырабатыва5 ются активными нулевыми уровнями сигнал Чт1 и ЗпЗ - сигнал записи информации во внутренней регистр блока 3 коммутации с его третьей группы информационных входов-выходов и производится чтение инфор- мации в общую шину 7 ЭВМ.

В режиме прерывания программы устройство для сопряжения ЭВМ с абонентами работает следующим образом.

Сигнал требования прерывания ТПР от узла 9 ввода-вывода, к которому подключен абонент, требующий прерывания, с выхода прерывания узла 9 ввода-вывода поступает по линии ТПР на вход блока 2 прерываний и на второй вход блока 1 приемопередатчиков и далее в общую шину 7 ЭВМ. Процессор в ответ на получение сигнала ТПР выставляет сигнал Ввод, поступающий с первого выхода блока 1 приемопередатчиков отрицательным перепадом на командный вход блока 2 прерываний и далее на синхровход его триггера (не показан) и устанавливает его в состояние логического нуля, так как на его информационный вход поступает уровень логического нуля сигнала ТПР, подготавливая прохождение сигнала ППР 1 - сигнала представления прерываний. Затем сигнал ППР 1 из общей шины 7 ЭВМ через первый блок 1 приемопередатчиков с его второго выхода по линии ППР 1 поступает на вход блока 2 прерываний и далее на его выход разрешения прерывания, на четвертый вход блока 6 обмена и на единичный вход триггера 16, который устанавливается в единичное состояние, так как на его информационном входе - уровень логического нуля, а на нулевом входе - логическая единица, потому что сигнал Сброс имеет пассивный единичный уровень.

Уровень логической единицы единично- ю выхода триггера 16 поступает на пятый вход блока 6 и далее на входы элементен ИЛИ 22 и 23 и запрещает их работу, а уро- иень логического нуля нулевого выхода триг-ера 16 разрешает работу шифратора 11 и поступает на шестой вход блока 6 и далее на вход элемента ИЛИ 24, разрешает его работу Сигнал ППР 1 с четвертого блока 6 поступает на вход элемента И 18. устанавливает ею выход в нулевой уровень и, так как на первом входе элемента 25 присутствует уровень логического нуля (сигнал Ввод имеет уровень логической единицы), то на его выходе устанавливается уровень логической единицы и, поступая на первый выход блока 6 и далее на первый вход блока 3 коммутации, Эстре- щает чтение информации с его первой группы информационных входов-выходов во вторую и третью группы информационных входов-выходов. Сигнал СИА в этот момент установлен в единичное состояние.

Кроме того, сигнал ППР 1 поступает на узел 9 ввода-вывода блока связи с абонентом, требующим прерывания, снимает

сигнал ТПР и устанавливает его в единичное состояние. При этом узел 9 ввода-вывода вырабатывает сигнал СИП. свидетельствующий о том, что код вектора прерывания выставленнаинформационных

входах-выходах узла 9 ввода-вывода, требовавшего прерывания, а значит на первом и втором информационных входах шифратора 11. Далее сигнал СИП поступает в группу информационных входов шифратора 11 и на соответствующий вход элемента И 14 или 15, а с их выходов - на входы блока 6 и далее на входы элемента И 21, а затем на вход элемента И 19 и на вход элемента ИЛИ 24.

С выхода элемента ИЛИ 24 нулевой уровень также поступает на вход элемента И 20, а с его выхода - на второй выход блока 6 и сигналом Чт 1 включает чтение информации с информационных выходов шифратора

11 в первую группу информационных входов-выходов блока 3 коммутации и далее в общую шину 7 ЭВМ,

Процессор фиксирует код вектора прерывания, снимаетсигнал Ввод, устанавливая его в единичное состояние. В ответ узел 9 ввода-вывода, требовавший обслуживания по прерыванию, снимает сигнал СИП, который информирует ЭВМ об окончании считывания кода вектора прерывания Положительным перепадом сигнал СИП, поступающим на синхровход триггера 16, триггер 16 устанавливается в исходное состояние и запрещает работу шифратора 11. Узлы 9 ввода вывода формируют лишь три

младших разряда кода вектора прерывания. Остальные разряды формирует шифратор 11.

Формула изобретения

1. Устройство для сопряжения ЭВМ с

абонентами, содержащее блок приемопередатчиков, блок прерываний, блок коммутации, две группы блоков связи с абонентами, блок управления обменом информацией,

причем первая группа информационных входов-выходов блока коммутации и группа информационных входов-выходов блока приемопередатчиков образуют группы входов-выходов устройства для подключения

соответственно к информационным и командным в одам-выходам ЭВМ, первые группы информационных входов-выходов блоков связи с абонентами первой и второй групп образуют группы входов-выходов устройства для подключения к информационным входам-выходам абонентов, при этом вторые группы информационных входов- выходов блоков связи с абонентами первой и РТОООЙ групп соединены соответственно с вюосй и третьей группами информациейных входов-выходов блока коммутации, первый, второй, третий, четвертый и пятый управляющие входы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходам блока управления обменом информацией, первый, второй и третий входы логического условия которого, а также группы управляющих входов блоков связи с абонентами первой и второй групп соединены с соответствующими разрядами группы информационных выходов блока приемопередатчиков, первый и второй информационные выходы, первый информационный вход которого соединены соответственно с командным входом, с входом разрешения прерывания и с первым выходом разрешения прерывания блока прерывания, вход запроса на разрешение прерывания которого соединен с вторым информационным входом блока приемопередатчиков и с выходами прерывания блоков связи с абонентами первой и второй групп, второй вход разрешения прерывания блока прерывания соединен с четвертым входом логического условия блока управления обменом информацией и с входом разрешения прерывания первого блока связи с абонентом первой группы, выход разрешения прерывания М-го блока связи с абонентом первой группы (где М - число блоков связи с абонентом в первой и второй группах) соединен с входом разрешения прерывания первого блока связи с абонентом второй группы, причем выход разрешения прерывания 1-го блока связи с абонентом первой и второй групп блоков (i 1.M-1) соединен с входом разрешения прерывания i + 1-го блока связи с абонентом первой и второй групп соответственно, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, в устройство введены регистр, шифратор, дешифратор, триггер. два элемента И, при этом вход сброса триггера и информационный вход триггера соединены с соответствующими разрядами групп информационных выходов блока приемопередатчиков, первый вход логического условия блока управления обменом информацией соединен с синхровходом регистра, группа информационных выходов которого соединена с группой входов дешифратора, первая и вторая группы выходов которого соединены с соответствующими разрешающими пходлми блоков связи с абонентом первой и в юрой групп соответственно, синхровыходы блоков связи с абонентом первой и второй групп соединены с входами первого и второго элементов И соответственно, а также с соответствующими разрядами группы информационных входов шифратора, группа выходов которого соединена с группой информационных входов регистра и с четвертой группой информационных входов блока коммутации, второй выход разрешения прерывания блока

прерывания соединен с входом установки триггера, единичный выход которого соединен с пятым входом логического условия блока управления обменом информацией, шестой выход которого соединен с третьим

0 информационным входом блока приемопередатчиков и с синхровходом триггера, нулевой выход которого соединен с шестым входом логического условия блока управления обменом информацией и с разрешаю5 щим входом шифратора, первый и второй информационные входы которого соединены с младшими разрядами вторых групп информационных входов-выходов блоков связи с абонентами первой и второй групп

0 соответственно, выходы первого и второго элементов И соединены с седьмым и восьмым входами логического условия блока уп- равления обменом информацией соответственно, информационный вход

5 триггера подключен к шине нулевого потенциала устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что блок управления обменом информацией содержит три элемента ИЛИ, че0 тыре элемента И, элемент НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, два элемента задержки, причем первый вход первого элемента И является первым входом логического условия блока, первый вход первого элемента ИЛИ соеди5 нен с первыми входами второго, третьего элементов ИЛИ и является вторым входом логического условия блока, вход элемента НЕ и второй вход первого элемента И являются соответственно третьим и четвертым

0 входами логического условия блока, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и является пятым входом логического условия блока, второй вход третьего элемента ИЛИ

5 является шестым входом логического условия блока, третий вход первого элемента ИЛИ соединен с первыми входами второго и третьего элементов И и является седьмым входом логического условия блока, третий

0 вход второго элемента ИЛИ соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И и является восьмым входом логического условия блока, выходы элемента ИЛИ-НЕ и четвертого элемента И являются первым и

5 вторым входами блока соответственно, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом четвертого элемента И и является третьим выходом блока, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом четвертого элемента И и является

четвертым выходом блока, выход третьего элемента ИЛИ соединен с третьим входом четвертого элемента И и является пятым выходом блока, выход первого элемента задержки является шестым выходом блока, при этом в блоке управления обменом информацией выход элемента НЕ соединен с входом второго элемента задержки, выход

которого соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход третьего элемента И соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ и с третьим входом второго элемента И, выход которого соединен с входом первого элемента задержки.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для обмена информацией между ЭВМ и периферийными устройствами, и может быть использовано в автоматизированных системах управления и системах сбора данных. Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат. Устройство содержит блок управления обменом информацией, блок приемопередатчиков, блок коммутации, две группы блоков связи с абонентами, блок прерывания, шифратор, дешифратор, регистр, триггер, два элемента И. 1 з. п. ф-лы. 2 ил.

Фиг.1

I

Фиг. 2