Устройство для сопряжения ЭВМ с линиями связи Советский патент 1992 года по МПК G06F13/00 

fe

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для обмена информацией между абонентами. Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат и расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения адаптации скорости передачи по линиям связи при обмене информацией между абонентами Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок канальных приемопередатчиков, блок дешифрации адресов и команд, блок прерываний, блок линейных усилителей, блок приемопередачи, регистр состояния линий, мультиплексор опроса готовностей и генератор тактовых импульсов, введены блок управления скоростью обмена, блок коммутации сигналов состояния и блок канальных передатчиков. 8 ил.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в сетях ЭВМ для обмена информацией между абонентами.,

Известны устройства для сопряжения с линией связи, содержащее блок канальных усилителей, блок дешифрации адресов и команд, блок регистров команд и состояний, блок приоритета, блок синхронизации, блок формирования вектора прерывания, блок линейных усилителей, блок приемо-переда- чи, блок выбора режима и блок формирования сигналов прямого доступа.

Недостаток устройства состоит в больших аппаратурных затратах,

Наиболее близким к данному по сущности технического решения является устройство для сопряжения с линиями связи, содержащее блок канальных усилителей, блок дешифрации адресов и команд, блок

регистров команд и состояний, блок приоритета, блок задания векторов прерывания, блок линейных усилителей, блок приемо-передачи, регистр разрешения прерываний и мультиплексор опроса готовностей.

Недостатком устройства является большие аппаратурные затраты и ограниченные функциональные возможности, исключающие возможность оперативного изменения скорости обмена по линии связи.

Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат и расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения адаптации скорости передачи по линиям связи при обмене информацией между абонентами.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок канальных приемо-передатчиков, блок дешифрации

Ј

1

ю

00

ю

адресов и команд, блок прерываний, блок линейных усилителей, блок приемо-переда- чи, регистр состояния линий, мультиплексор опроса готовности и генератор тактовых импульсов, причем группы синхронизирую- щих входов и первые группы выходов блока дешифрации команд и адресов и блока прерываний являются соответствующими группами входов и выходов устройства для подключения куправляющим шинам ЭВМ, группа адресных входов мультиплексора опроса готовностей по дключёна ко второй группе выходов блока дешифрации адресов и команд, первая группа информационных входов-выходов блока канальных приемо-передатчиков является группой входов-выходов устройства для подключения к адресно-информационным шинам ЭВМ, а вторая труппа информационных входов-выходов - соединена с группой инфор- мационных входов-выходов блока приемо-передачи, группой информационных входов блока дешифрации адресов и команд и группой выходов мультиплексора опроса готовностей, первая группа инфор- мационных входов которого соединена с группой входов запроса блока прерываний и группой выходов готовности блока приемо-передачи, группой адресных входов подключенного к третьей группе выходов блока дешифрации адресов и команд, группы информационно-управляющих входов и выходов блока линейных усилителей являются соответствующими группами входов и выходов устройства для подключения к со- ответствующим группам информационных и управляющих выходов и входов линий связи, группы информационных входов и выходов и группа выходов готовности блока линейных усилителей соединены соответст- венно с группами информационных выходов и входов и группой входов готовности блока приемо-передачи, группа инверсных выходов регистра состояния линии соединена с группой входов режима блока линей- ных усилителей, а информационный вход и группа синхровходов - соответственно со второй группой информационных входов- выходов блока канальных приемо-передатчиков и четвертой группой выходов блока дешифрации адресов и команд, первым информационным входом подключенного к первому выходу блока прерываний, а выходом - к входу разрешения блока канальных приемо-передатчиков, группа информаци- онных входов которого соединена со второй группой выходов блока прерываний, введены блок управления скоростью обмена, блок коммутации сигналов состояния и блок канальных передатчиков, причем группа информационных входов-выходов блока управления скоростью и группа информационных входов блока прерываний и выход блока коммутации сигналов состояния соединены со второй группой информационных входов-выходов блока канальных приемо-передатчиков, вход выборки которого является входом устройства для подключения к управляющей шине ЭВМ, а выход- подключен к второму информационному входу блока дешифрации адресов и команд, пятая группа выходов которого подключена ко входам разрешения блока канальных передатчиков, блока коммутации сигналов состояния и блока прерываний, второй группой выходов соединенного со второй группой информационных входов мультиплексора опроса готовностей, группа

адресных входов блока прерываний соединена с четвертой группой выходов блока дешифрации адресов и команд, шестая группа выходов которого подключена к группе входов режима блока управления скоростью, тактовым входом и выходом соединенного соответственно с выходом генератора тактовых импульсов и тактовым входом блока приемо-передачи, группа выходов сигналов ошибки которого и группа прямых выходов регистра состояния линий соединены соответственно с первой и второй группами информационных входов блока коммутации сигналов состояния, группой выходов подключенного к группе информационных входов блока канальных передатчиков, группа выходов которого Является группой выходов устройства для подключения к адресно-информационной шине ЭВМ, информационный вход блока коммутации сигналов состояния соединены со второй группой выходов блока дешифрации адресов и команд, группа входов готовностей блока линейных усилителей подключена к группе выходов готовностей блока приемо-1 передачи, вход сброса которого подключен ко второму выходу блока прерываний и входам сброса регистра состояний линий и блока управления скоростью обмена.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2-8 - функциональные схемы блока канальных усилителей, блока дешифрации адресов и команд, блока прерываний, блока управления скоростью обмена, блока приемо-передачи, блока коммутации сигналов состояния, мультиплексора опроса готовностей и блока линейных усилителей.

Устройство содержит (см. фиг. 1) блок 1 канальных приемо-передатчиков, блок 2 дешифрации адресов и команд, блок 3 преры- ЕЭЭНИЙ, блок 4 управления скоростью

обмена, блок 5 приемо-передачи, регистр 6 состояния линий, блок 7 коммутации сигналов состояния, мультиплексор 8 опроса го- товностей, генератор 9 тактовых импульсов, блок 10 линейных усилителей и блок 11 канальных передатчиков.

На фиг. 1 показаны также группы 12 выходов и входов для связи с оконечной аппаратурой линий связи, шины 13 магистрали ЭВМ, информационные шины 14 внутренней магистрали устройства, линии 15-35 межблочных связей устройства.

Блок 1 канальных приемо-передатчиков служит для связи устройства с информационными шинами 13.1 магистрали ЭВМ и содержит (см. фиг. 2) узел 36 шинных формирователей, задатчик 37 адреса устройства, задатчик 38 кодов векторов прерывания, согласующий резистор 39, шину 40 положительной полярности. В качестве шинных формирователей узла 36 могут быть использованы, например, шинные формирователи типа 559ИП8.

Блок 2 дешифрации адресов и команд предназначен для дешифрации адресов блоков устройства и команд, которые выдаются в устройство по шине 13. Блок 2 содержит (см. фиг. 3} регистр 41, входные усилители 42, элементы И 43 и 44, выходной усилитель 45, элемент 46 задержки, узлы 47 и 48 постоянной памяти (ПЗУ), узел 49 согласующих резисторов,ограничительные резисторы 50.

Блок 3 прерываний предназначен для определения приоритетов поступивших запросов и синхронизации обмена в режиме прерывания ЭВМ. Блок 3 содержит (см. фиг. 4) первый триггер 51, узлы 52-54 обработки прерывания, выполненные, например, на БИС 559ВН1, узел 55 постоянной памяти (ПЗУ), переключатель 56, элементы ИЛИ 57- 60, ограничительные резисторы 61 и 62.2, второй триггер 63.

Блок 4 управления скоростью обмена предназначен для приема и хранения параметров скорости о бмена устройства и выработки соответствующих тактовых частот. Блок 4 в примере, приведенном на фиг. 5, содержит узел 64 задания начальной скорости обмена, счетчики 65 и 66, регистр 67 деления, мультиплексор 68 и узел 69 канальных усилителей.

Блок 5 приемопередачи предназначен для параллельно-последовательного преобразования при передаче и последовательно-параллельного преобразования при приеме из канала (линии) связи, синхронизации процессов приема и передачи, выявления ошибок формата и синхронизации при обмене. Блок 5 содержит (см. фиг. 6)

узлы 70 и 71 обратимого преобразования параллельного кода в последочательный. выполненные, например, на БИС581ВА1, и элементы И 72 и 73.

5Блок 7 коммутации сигналов состояния

предназначен для коммутации сигналов ошибки обмена и состояния линий на шины 13 и содержит (см. фиг. 7) коммутатор 74 и элемент ИЛИ 75 и канальный передатчик 76.

0 Блок 11 содержит канальные передатчики 77.

Блок 10 линейных усилителей для каждого канала, например, со стыком C2t содержит (см. фиг. 8) группу входных усилителей

5 78, преобразующих двуполярные сигналы стыка С2 (например, цепи 106 и 104) в ТТЛ уровни логических элементов блока 5, и группу выходных усилителей 79., осуществляющих обратное преобразование уровней,

0 например, для цепей 103 и 105 стыка С2.

Устройство работает следующим образом.

Обмен данными между ЭВМ и линиями связи устройство осуществляет в режиме

5 прерывания либо в режиме сканирования готовности, задаваемом программой ЭВМ путем записи во внутренние регистры узлов 52, 53, 54 (см. фиг, 4) соответствующей информации.

0 Процессор ЭВМ стандартным образом устанавливает в активное состояние признак разрешения прерывания во внутреннем регистре узла 52 (53, 54). Поскольку передатчик узла 70 (71) готов к передаче,

5 единичный сигнал его готовности по линии 26.2 (26.4) при наличии сигнала РАЗР.ПД1 (РАЗР.ПД2) высокого уровня поступает на узел 52 (53), который вырабатывает сигнал низкого уровня на линии

0 13.9 как сигнал ТПР требования прерывания процессора.

Процессор выдачей в линии 13.6 и 13.4 сигналов разрешения прерывания (ППР) и ввода (ВВОД) запускает блоки 52 (53). сиг5 налы с выходов которых через элементы ИЛ И 57-60 задают код вектора прерывания. Через цепочку элементов 45,46 запускается последовательность сигналов для выдачи на шины 13 кода вектора прерывания,

0 сформированного блоком 36 по коду на линиях 16. далее процессор выдает в устройство байт данных для передачи в линию 12. Для этого процессор, обращаясь к регистру данных узла 70 (71) выдает на шины 13

5 в информационной части цикла ВЫВОД байт данных, который заносится в регистр данных передатчика сигналом в линии 20.1, сформированным блоком 48.

Дальнейшую передачу этого байта узел 70 (71) осуществляет самостоятельно, а поеле передачи его в линию вновь устанавливает сигнал в линии 26.2 для получения от процессора следующего байта и т.д. Этот процесс повторяется вплоть до сброса процессором ЭВМ признака разрешения пре- рывания в регистре узла 52 (53).

Прием информации из линии связи в режиме прерывания осуществляется в следующей последовательности. Установкой в регистре узла 52 (53) признака разрешения прерывания по приему программа ЭВМ разрешает прерывание процессора после приема байта данных из линии 12. В момент завершения приема байта из линии 30.1 узел 70 формирует сигнал в линии 26.1, запускающий процедуру прерывания процессора, которая выполняется аналогично описанной выше. При чтении процессором содержимого регистра данных приемника узла 70 (71), может быть прочитано содержимое регистра ошибок узла 70 (71) на разрядах 12-15 шины 13 через блок 11 канальных передатчиков (фиг. 7). При приеме очередных байтов из линии 12 прерывания процес- сора будут вызываться сигналом в линии 26.1 до тех пор, пока не будет сброшен признак разрешения прерывания по приему во внутреннем регистре узла 52 (53).

В устройстве предусмотрена возмож- ность выработки прерывания работы процессора по наступлении некоторого события Ф. Код события Ф программируется предварительно в ПЗУ 55. По каждому коду могут быть выработаны два вектора прерывания, формируемых в узле 36 по сигналам на выходе узла 54 (см. фиг. 4).

Прерывание по событию Ф происходит следующим образом. До считывания принятого из линии 12 байта данных из узла 70 (71) процессор через блок 2 подает на линию 20.3 (20.4) сигнал, открывающий буферный регистр приема узла 70 (71) для выдачи считываемого байта на шину 14. Одновременно блок 2 формирует в линии 22.2 сигнал чте- ния, поступающий на ПЗУ 55. По сигналу в линии 22,2 открывается ПЗУ 55, дешифруя значение кода данных на шине 14 и вырабатывая сигнал запроса прерывания, KqTo- рый через переключатель 56 поступает и фиксируется на триггерах 51 и 63. При не нулевых значениях этих сигналов на выходах триггеров 51 и 63 узел 54 сформирует сигнал ТПР запроса прерывания на линии 13.9, который будет обслужен процессором ЭВМ. Обслуживание сигналов ТПР, поступающих от узлов 52-54 производятся в приоритетном порядке, определяемом физическим подключением узлов между линиями 13.6.

Устройство позволяет изменять скорость обмена по линиям 12.

Эта функция реализуется следующим образом. Перед включением устройства в узле 64 устанавливается начальная скорость обмена. После включения устройства на линию 28 выдается тактовая частота, определяющая скорость работы приемников и передатчиков блока 5. Тактовая частота в линии 28 вырабатывается делением опорной частоты генератора 9, получаемой по линии 27. Для изменения скорости необходимо записать в регистр 67 деления соответствующую константу, задающую коэффициент деления. Запись и чтение регистра 67 осуществляется процессором стандартным образом. При обращении к регистру 67 по записи блок 2 формирует сигнал в линии 18.2, а при обращении по чтению - в линии 18.1.

Механизм выработки процессором решения о необходимости изменения скорости обмена может быть различным. Например, если процессор определит, что большое число принятых сообщений приходит с ошибками, вследствие чего требуется снижение скорости обмена, то он в очередном сообщении или в специальном служебном сообщении может установить команду уменьшения скорости обмене. Эта команда вызывает на противоположной стороне событие Ф или дешифруется другим каким-либо оговоренным соответствующим протоколом обмена образом. Реагируя на эту команду противоположная сторона либо сразу изменит константу в своем регистре 67, либо произведет такое изменение после обмена какими-то служебными сообщениями.

Формула изобретения Устройство для сопряжения ЭВМ с линиями связи, содержащее блок канальных приемопередатчиков, блок дешифрации адресов и команд, блок прерываний, блок линейных усилителей, блок приемопередачи, регистр состояния линий, мультиплексор опроса готовностей и генератор тактовых импульсов, причем группы синхронизирующих входов и первые группы выходов блока дешифрации адресов и команд и блока прерываний являются соответствующими группами входов и выходов устройства для подключения к управляющим шинам ЭВМ, группа адресных входов мультиплексора опроса готовностей подключена к второй группе выходов блока дешифрации адресов и команд, первая группа информационных входов-выходов блока канальных приемопередатчиков я вляется группой входов-выходов устройства для подключения к адресно-информационным шинам ЭВМ, а вторая группа информационных входов-выходов соединена с группой информационных входов-выходов блока приемопередачи, группой информационных входов блока дешифратора адресов и команд и группой выходов мультиплексора опроса готовностей, первая группа информационных входов которого соединена с группой входов запроса блока прерываний и группой выходов готовности блока приемопередачи, группой адресных входов подключенного к третьей группе выходов блока дешифрации адресов и команд, группы информационно-управляющих входов и выходов блока линейных усилителей являются соответствующими группами входов и выходов устройства для подключения к соответствующим группам информационных и управляющих выходов и входов линий связи, группы информационных входов и выходов и группа выходов готовности блока линейных усилителей соединены соответственно с группами информационных выходов и входов и группой входов готовности блока приемопередачи, группа инверсных выходов регистра состояния линий соединена с группой входов режима блока линейных усилителей, а информационный вход и группа синхровхо- дов - соответственно с второй группой ин- формационных входов-выходов блока канальных приемопередатчиков и четвертой группой выходов блока дешифрации адресов и команд, первым информационным входом подключенного к первому выходу блока прерываний, а выходом - к входу разрешения блока канальных приемопередатчиков, группа информационных входов которого соединена с второй группой выходов блока прерываний, отличающее- с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат устройства и расширения его функциональных возможностей путем обеспечения адаптации скорости передачи по линиям связи при обмене информацией между абонентами, в него введены блок управления скоростью обмена, блок коммутации сигналов состояния и блок канальных передатчиков, причем группа информационных входов-выходов блока управления скоростью обмена и группа информацион- 5 ных входов блока прерываний и выход блока коммутации сигналов состояния соединены с второй группой информационных входов-выходов блока канальных при- емо-передатчиков, вход выборки которого 0 является входом устройства для подключения к управляющей шине ЭВМ, а выход подключен к второму информационному входу блока дешифрации адресов и команд, пятая группа выходов которого подключена к вхо5 дам разрешения блока канальных передатчиков, блока коммутации сигналов состояния и блока прерываний, второй группой выходовсоединенного с второй группой информационных входов мультиплексора

0 опроса готовностей, группа адресных входов блока прерываний соединена с четвертой группой выходов блока дешифрации адресов и команд, шестая группа выходов которого подключена к группе входов режи5 ма блока управления скоростью обмена, тактовым входом и выходом соединенного соответственно с выходом генератора тактовых импульсов и тактовым входом блока приемопередачи, группа выходов сигналов

0 ошибки которого и группа прямых выходов регистра состояния линий соединены соответственное первой и второй группами информационных входов блока коммутации сигналов состояния, группой выходов под5 ключенного к группе информационных входов блока канальных передатчиков, группа выходов которого является группой выходов устройства для подключения к адресно- информационной шине ЭВМ,

0 информационный вход блока коммутации сигналов состояния соединен с второй группой выходов блока дешифрации адресов и команд, группа входов готовностей блока линейных усилителей подключена к группе

5 выходов готовностей блока приемопередачи, вход сброса которого подключен к второму выходу блока прерываний и входам сброса регистра состояний линий и блока v управления скоростью обмена

Ј1

-Т х

-L

6 ;ТЬ &Ш

t

м

f-tf jtftfti

to

fi

t

м

«I J

,

I

га

от

00 О)

чсог-

68617811

д,1Иф

MM

Фиг.7