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

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в управляющих вычислительных системах.

Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления.

Устройство содержит блок 1 управления, регистр 2 сдвига, счетчик 3 адресов абонентов, счетчик 4 количества слов, дешифратор 5 адресов абонентов, элемент И 6, группу элементов И 7, группу рабочих регистров 8, группу элементов И 9, группу рабочих регистров 10, группу элементов И 11, элемент ИЛИ 12, выход 13 последовательного кода, информационный выход 14, вход 15 последовательного кода, тактовый вход 16, входы 17 и 18 сигналов команды и начальной установки, информационный вход 19.

Блок 1 управления (фиг. 2) содержит входы 20-26, входы 27-30, триггеры 31-34, элементы И 35-39, элементы ИЛИ 40 и 41. элементьы 42-45 задержки.

На фиг. 1 показаны также входы и выходы 46-54 элементов устройства.

Блок 1 управления предназначен для с выработки управляющих сигналов, обеспечивающих обмен информацией с ЦВМ.

Регистр 2 сдвига предназначен для приема из ЦВМ последовательного кода командного слова и для формирования сигнала Конец слова в старшем разряде на выходе 46 регистра.

Командное слово из ЦВМ содержит код операции, адрес абонента (Ан), количество обмениваемых слов (К).

Код операции определяет режим работы устройства: ввод информации в ЦВМ и вывод информации из ЦВМ в абонент. Адрес абонента - адрес первого абонента, с которым осуществляется обмен информацией. В соответствии с количеством обмени- ваемыхсловосуществляется

последовательный обмен информацией с К абонентами.начиная с абонента с адресом Ан и кончая абонентом с адресом (Ан+К).

В соответствии с содержимым команды регистр 2 имеет три группы разрядов. Количество разрядов командного и числового слов равное. Выходы 47 первой группы разрядов регистра 2 содержат адрес абонента и подключены к информационным входам

X

ю

СП

счетчика 3, выходы А8 второй группы разрядов содержат количество обмениваемых слов и подключены к информационным входам счетчика 4, выход 49 - разряд кода операции, характеризующий режим работы, подключен к элементу И 6.

Счетчик 3 служит для хранения и модификации адресов абонентов, с которыми ЦВМ осуществляет обмен информацией,

Дешифратор 5 осуществляет выбор необходимого рабочего регистра 8 или 10 в соответствии с адресом в счетчике 3. Каждый из рабочих регистров 8 предназначен для приема из ЦВМ последовательного кода числового слова, преобразования его в параллельный и передачи в абонент.

Устройство работает следующим образом.

Устройство работает в двух режимах: вывода информации из ЦВМ и ввода ее в ЦВМ. В процессе работы устройства из ЦВМ через вход 16 поступают тактовые-им- пульсы на тактовый вход регистра 2, на вход 21 блока 1 и на тактовые входы регистров 8 и 10. Перед началом работы через вход 18 на вход 24 подается сигнал Начальная установка, по которому триггеры 31 и 34 блока 1 устанавливаются в нулевое состояние и на выходах 28 и 30 блока 1 устанавливается также нулевое состояние. После прихода очередного тактового импульса на вход 21 блока 1 триггер 32 устанавливается в нулевое состояние и, следовательно, на выходах 27 и 29 устанавливается также нулевое состояние. Это - исходное состояние устройства.

Работа устройства начинается после прихода через вход 17 на вход 23 блока 1 сигнала Команда, который устанавливает триггер 34 в единичное состояние. Кроме этого, сигнал Команда, пройдя через элемент ИЛИ 41, появляется на выходе 27 блока 1 и поступает на установочный вход регистра 2. По данному сигналу осуществляется установка младшего разряда регистра 2 в единичное состояние, а также установка всех остальных разрядов регистра 2 в нулевое состояние. При появлении из ЦВМ на входе 15 устройства и входе 20 блока 1 последовательного кода командного слова блок 1 выдает на выходе 28 сигнал Разрешение сдвига, разрешающий прием последовательного кода командного слова в регистр 2. Как в режиме вывода информации из ЦВМ, так и в режиме ввода ее в ЦВМ после окончания приема команды с выхода 30 блока t на вход управления записью счетчика 3 и счетчика 4, а также на вход элемента И б выдается сигнал записи, по которому осуществляется запись адреса

абонентов с выходов 47 регистра 2 в счетчик 3, количества обмениваемых слов с выходов 48 в счетчик 4 и режима работы с выхода 49 регистра 2 через элемент И 6 в триггер 33

блока 1.

С выходов счетчика 3 адрес абонента подается в дешифратор 5 и в зависимости от адреса абонента на одном из выходов 50 или 51 дешифратора 5 появляется сигнал.

0 После запоминания команды в счетчиках 3 и 4 и триггере 33 на выходе 27 блока 1 появляется сигнал, поступающий на установочный вход регистра 2, по которому организуется установка младшего разряда

5 регистра 2 в единичное состояние и установка всех остальных разрядов в нулевое состояние.

В режиме вывода информации из ЦВМ после командного слова из ЦВМ через вход

0 15 поступает код числового слова, который подается на входы последовательного кода рабочих регистров 8 и вход 20 блока 1. При этом с выхода 28 блока 1 на входы элементов И 7 первой группы подается сигнал

5 Разрешение сдвига, длительность которого соответствует длительности последовательного кода. Одновременно на управляющий вход соответствующего регистра 8 с выхода одного из элементов И 7

0 первой группы, на вход которого в соответствии с адресом абонента подан сигнал с одного из выходов 50 дешифратора 5, поступает управляющий сигнал, разрешающий

5 запись последовательного кода с входа 15. С выхода 52 регистра 8 информация выдается соответствующему абоненту через информационный выход 14 устройства.

По окончании приема последовательно0 го кода числа с выхода 28 блока 1 сигнал Разрешение сдвига снимается, а с выхода 29 блока 1 на счетный вход счетчика 3 и счетчика 4 подается сигнал, по которому содержимое счетчика 3 увеличивается, а со5 держимое счетчика 4 уменьшается на единицу. Кроме этого, после организации модификации адреса и количества слов на выходе 27 блока 1 появляется сигнал, поступающий на установочный вход регистра 2,

0 по которому организуется установка младшего разряда регистра 2 в единичное состояние и установка всех остальных разрядов в нулевое состояние.

Таким образом, каждая следующая чис5 ловая посылка из ЦВМ записывается в регистр 8 с продвинутым по сравнению с предыдущим на единицу адресом. . В режиме ввода информации в ЦВМ устройство работает следующим образом.

После окончании приема командного слова в зависимости от адреса абонента на

одном из выходов 51 дешифратора 5 появляется сигнал, поступающий на вход элемента И 9 второй группы и вход элемента И 11 третьей группы. Одновременно с элемента И 6 на вход 25 блока 1 подается сигнал Ввод и, если содержимое счетчика 4 не равно нулю, что определяется по сигналу, поступающему с выхода счетчика 4 на вход 22 блока 1, триггер 33 устанавливается в единичное состояние. С выхода 28 блока 1 на входы элементов И 9 второй группы поступает сигнал Разрешение сдвига. С выхода элемента И 9, соответствующего адресу, заданному дешифратором 5, на управляющий вход соответствующего регист- ра 10 подается сигнал, разрешающий сдвиг хранящейся там информации, поступившей на вход 53 регистра 10 с информационного входа 19 устройства. С выхода регистра 10 последовательный код поступает на вход соответствующего элемента И 11 и с его выхода - на соответствующий вход элемента ИЛИ 12, а с его выхода через выход 13 устройства выдается в ЦВМ. После передачи последовательного кода с выхода 28 бло- ка 1 сигнал Разрешение сдвига снимается и, если содержимое счетчика 4 не равно нулю, с выхода 29 блока 1 на счетный вход счетчика 3 и счетчика 4 подается сигнал, по которому содержимое счетчика 3 увеличива- ется, а содержимое счетчика 4 уменьшается на единицу.

Кроме того, на выходе 27 блока 1 появляется сигнал, поступающий на установочный вход регистра 2, по которому организуется установка младшего разряда регистра 2 в единичное состояние и установка всех остальных разрядов в нулевое состояние. После этого с выхода 28 блока 1 выдается сигнал Разрешение сдвига и производится выдача последовательного кода из регистра 10, адрес которого на единицу больше адреса регистра 10, из которого выдавалась предыдущая посылка. Если после передачи очередной числовой посыл- ки в ЦВМ содержимое счетчика 4 станет равным нулю, то с выхода счетчика 4 на вход 22 подается сигнал, по которому в блоке 1 запрещается формирование сигнала Разрешение сдвига, т.е. операция ввода ин- формации в ЦВМ заканчивается.

Блок 1 управления работает следующим образом.

В течение всей работы устройства через вход 21 блока 1 на вход элемента 42 задер- жки, через него на вход элемента 43 задержки и через него на вход элемента 45 задержки поступают тактовые импульсы. Элементы задержки выбраны так, что вместе с внешним тактовым сигналом они образуют четырехтактную сетку сигналов, не перекрывающих друг друга. Перед началом работы через вход 24 блока 1 на входы триггеров 31 и 34 подается сигнал Начальная установка, по которому они устанавливаются в нулевое состояние, после чего организуется установка в нулевое состояние триггера 32. На выходах 27-30 блока 1 появляются нулевые сигналы.

Далее через вход 23 на вход триггера 34 и вход элемента ИЛИ 41 подается сигнал Команда, который устанавливает триггер 34 в единичное состояние и, пройдя через элемент ИЛИ 41, появляется на выходе 27 блока 1,

Прием командного словл осуществляется блоком 1 следующим образом. При появлении последовательного кода командного слова на входе 20 триггер 31 устанавливается в единичное состояние, при котором на выход 28 поступает единичный сигнал Разрешение сдвига. Наличие сигнала Разрешение сдвига на входе 54 регистре 2 служит разрешением воздействия тактовых сигналов с входа 16 устройства на регистр 2 сдвига.

В результате осуществляется поразрядная запись последовательного кода в регистр 2, причем командному слову предшествует единичный разряд. После записи разряда, предшествующего младшему разряду командного слова в регистр 2, на выходе 46 старшего разряда регистра 2 появится единичный сигнал Конец слова, поступающий через вход 26 блока 1 на элемент И 35. После появления тактового сигнала на элементе 45 сигнал Конец слова запоминается в триггере 32 на время, равное одному периоду следования тактового сигнала. В результате чего осуществляется запись младшего разряда командного слова в регистр 2 и замещение единичной (служебной) информации в старшем разряде регистра 2 на содержимое старшего разряда командного слова. После установки триггера 32 в единичное состояние и появления тактового сигнала на элементе 42 задержки организуется выдача сигнала Запись на выход 30 блока 1, а после появления тактового сигнала на элементе 43 задержки организуется сброс триггеров 31 и 34 и выдача сигнала через элемент ИЛИ 41 на выход 27 блока 1. В результате сигнал Разрешение сдвига с выхода 28 блока 1 снимается, осуществляется запоминание командного слова в счетчиках 3 и 4 и триггере 33, а также установка служебной информации в младшем разряде регистра 2. На этом прием командного слова заканчивается.

При выводе информации из ЦВМ блок 1 работает следующим образом. После выдачи командного слова через вход 20 на вход триггера 31 из ЦВМ поступает последовательный код числового слова, при появлении которого триггер 31 устанавливается в единичное состояние, и на вход 28 блока 1 поступает сигнал Разрешение сдвига, который разрешает прохождение тактовых сигналов с входа 16 устройства на регистр 2. В результате чего осуществляется сдвиг одиночной (служебной) информации младшего разряда регистра 2 в старший разряд данного регистра. На выходе 46 регистра 2 появляется сигнал Конец слова. В результате действия сигнала Конец слова осуществляется установка триггера 32 под тактовый сигнал с элемента 45 задержки в единичное состояние. После установки триггера 32 в единичное состояние и появления тактового сигнала на элементе 42 задержки организуется выдача сигнала на выход 29 блока 1, а после появления тактового сигнала на элементе 43 задержки осуществляется сброс триггера 31 и выдача сигнала на выход 27 блока 1. В результате сигнал Разрешение сдвига с выхода 28 блока 1 снимается, организуется модификация счетчиков 3 и 4, а также установка единичной (служебной) информации в младший разряд регистра 2. Блок 1 готов к приему следующего числового слова.

При вводе информации в ЦВМ блок 1 работает следующим образом.

Из ЦВМ на вход 20 блока 1 поступает командное слово и устанавливает триггер 31 в единичное состояние. В результате сигнал Разрешение сдвига разрешает прохождение тактовых сигналов на регистр 2 и организуется сдвиг служебной информации от младшего разряда регистра 2 к его старшему разряду. По сигналу Конец слова, пришедшему на вход 26 блока 1, и тактовому сигналу 2 элемента 45 задержки организуется установка триггера 32 в единичное состояние, После установки триггера 32 в единичное состояние и появления тактового сигнала на элементе 42 задержки организуется выдача сигнала на выход 30 блока 1, по которому триггер 33 по сигналу Ввод устанавливается в единичное состояние, кроме этого, сигнал с выхода элемента И 38, пройдя через элемент ИЛИ 40, поступает на элемент 44 задержки. Задержка на элементе 44 задержки определяется временем начала ввода информации в ЦВМ и зависит от примененной ЦВМ, но временная задержка элемента 44 задержки всегда больше одного периода тактового сигнала.

После установки триггера 32 в единичное состояние и появления тактового сигнала на элементе 43 задержки организуется сброс триггеров 31 и 34. Сигнал с выхода

элемента 44 задержки проходит элемент И 39 (так как триггер 33 находится в единичном состоянии) и устанавливает триггер 31 в единичное состояние. На выходе 28 блока 1 появляется сигнал Разрешение сдвига,

0 который организует сдвиг служебной информации от младшего разряда регистра 2 к старшему разряду. По сигналу Конец слова, пришедшему на вход 26 блока 1, и тактовому сигналу с элемента 45 задержки

5 организуется установка триггера 32 в единичное состояние, После установки триггера 32 в единичное состояние и появления тактового сигнала на элементе 42 задержки организуется выдача сигнала на выход 29

0 блока 1 и этот же сигнал поступает на вход элемента 44 задержки, пройдя через элемент ИЛИ 40. Далее блок работает аналогично описанному. После того, как закончится ввод- заданного в командном

5 слове количества слов, через вход 22 поступает сигнал, устанавливающий триггер 33 в нулевое состояние.

Таким образом, устройство организует подсчет количества тактовых импульсов, со0 ответствующих длительности слова, на базе известного регистра сдвига, возможность которого по организации записи в младший разряд единичной информации и нулевой информации во все остальные разряды не

5 использовалась. В известном устройстве осуществляется обмен 32-разрядными командными и числовыми словами, поэтому для формирования сигнала Конец слова необходим 4-разрядный счетчик тактов. В

0 случае рационального использования всех возможностей регистра сдвига и введения дополнительных связей в устройство необходимость в счетчике тактов пропадает, что и предлагается в данном устройстве. Кроме

5 этого, нет необходимости в дешифрации всех разрядов кода операции, а целесообразнее анализировать один, меняющийся от режима работы устройства, разряд, что позволяет не использовать в данном уст0 ройстве дешифратор кода операции. Формула изобретения 1, Устройство для сопряжения ЦВМ с абонентами, содержащее блок управления, регистр сдвига, счетчик адресов абонентов,

5 счетчик количества слов, дешифратор адресов абонентов, две группы рабочих регистров, три группы элементов И, элемент ИЛИ, причем первый вход логического условия и установочный вход блока управления являются входами устройства для подключения

соответственно к выходу сигнала команда и к установочному выходу ЦВМ, тактовый вход регистра сдвига соединен с тактовым входом блока управления, с тактовыми входами рабочих регистров первой и второй групп и является входом устройства для подключения к тактовому выходу ЦВМ, информационный вход регистра сдвига соединен с вторым входом логического условия блока управления, с информационными входами рабочих регистров первой группы и является входом устройства для подключения к информационному выходу ЦВМ, выход элемента ИЛИ является выходом устройства для подключения к информаци- онному входу ЦВМ, информационные выходы рабочих регистров первой группы и информационные входы рабочих регистров второй группы образуют группы выходов и входов устройства для подключения соот- ветственно к группам информационных входов и выходов абонентов, при этом первый выход блока управления соединен с установочным входом регистра сдвига, первая и вторая группы информационных выходов которого соединены соответственно с группами информационных входов счетчика адресов абонентов и счетчика количества слов, счетные входы которых соединены с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с входом записи счетчика адресов абонентов и входом записи счетчика количества слов, выход которого соединен с третьим входом логического условия блока управления, четвертый выход которого соединен с первыми входами элементов И первой и второй групп, выходы которых соединены соответственно с входами записи рабочих регистров первой группы и с разрешающими входами рабочих регистров второй группы, вторые входы элементов И первой группы соединены с первой группой выходов дешифратора адресов абонентов, информационный входи вторая группа выходов которого соединены соот- ветственно с выходом счетчика адресов абонентов и вторыми входами элементов И второй группы, соединенных с первыми входами элементов И третьей группы, вторые входы и выходы которых соединены соот- ветственно с информационными выходами рабочих регистров второй группы и с группой входов элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, в устройство введен элемент И, причем первый вход элемента И соединен с первым информационным выходом регистра сдвига, второй информационный выход которого соединен с четвертым входом логического условия блока управления,

третий выход которого соединен с вторым входом элемента И. выход которого соединен с пятым входом логического услопия блока управления, четвертый выход которого соединен с разрешающим входом регистра сдвига.

2. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что блок управления содержит четыре триггера, пять элементов И, два элемента ИЛИ, четыре элемента задержки, причем первый вход первого элемента ИЛИ соединен с установочным входом первого триггера и является первым входом логиче- ского условия блока, первый установочный вход второго триггера является вторым входом логического условия блока, вход сброса третьего триггера является третьим входом логического условия блока, первый вход первого элемента И является четвертым входом логического условия блока, установочный вход третьего триггера является пятым входом логического условия блока, выход первого элемента ИЛИ является первым выходом блока, выход второго элемента И, соединенный с первым входом второго элемента ИЛИ, является вторым выходом блока, выход третьего элемента И, соединенный с вторым входом второго элемента ИЛИ, является третьим выходом блока, единичный выход второго триггера, соединенный с вторым входом первого элемента И, является четвертым выходом блока, первый вход сброса первого триггера, соединенный с первым входом сброса второго триггера, является установочным входом блока, вход первого элемента задержки является тактовым входом блока, при этом в блоке управления выход первого элемента И соединен с информационным входом четвертого триггера, синхровход которого соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И и с выходом третьего элемента задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, с первым входом второго элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с треть- им входом третьего элемента И, с .единичным выходом четвертого триггера и вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, вторым входом сброса первого триггера и вторым входом сброса второго триггера, второй установочный вход которого соединен с выходом пятого элемента И, первый и второй входы

которого соединены соответственно с единич- вертого элемента задержки, вход которого ным выходом третьего триггера и выходом чет- соединен с выходом второго элемента ИЛИ.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в управляющих вычислительных системах, Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат. Устройство содержит блок управления, регистр сдвига, две группы рабочих регистров, счетчик адресов абонентов, счетчик количества слов, дешифратор адресов абонентов, три группы элементов И, элемент ИЛИ, элемент И. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг.1