Устройство для сопряжения микроЭВМ с каналами связи Советский патент 1993 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах международной телеграфной связи, телесигнализации и телеуправления, в АСУ и др.

Устройство предназначено для связи микроЭВМ с внешними устройствами, в частности приемниками и передатчиками старт-стопных телеграфных комбинаций.

Целью изобретения является расширение числа обслуживаемых каналов связи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, для сопряжения микроЭВМ с каналами связи, содержащее первый адресный селектор, канальный приемопередатчик, блок выдачи векторов прерывания и блок линейных приемопередатчиков, группы линейных входов и выходов которого являются соответствующими группами входов и выходов устройства для подключения к выходам и входам каналов связи, а группа выходов запрос прерывания и группа входов выборки - соответственно соединены с группой входов блока выдачи вектора прерывания и группой адресных выходов первого адресного селектора, группа управляющих выходов и вход подтверждения данных которого подключены соответственно к группе управляющих входов и выходу канального приемопередатчика, первая группа информационных входов-выходов которого является группой входов-выходов устройства для подключения к адресно-информационной шине микроЭВМ и соединена с группой адресных выходов блока выдачи вектора прерывания и группой информационных входов первого адресного селектора, группа управляющих входов и выход синхронизации которого являются соответствующими группой входов и.выходом устройства для подключения к управляющей шине и шине ответа микроЭВМ и соединены соответственно со входом синхронизации ввода и выходом синхронизации блока выдачи вектора

(Л

С

ч

00

о

4 Ю

о

прерывания, вторая группа информационных входов-выходов канального приемопередатчика подключена к группе информационных входов-выходов блока линейных приемопередатчиков, введены второй адресный селектор, два элемента И,.триггер, регистр номера группы и блок задания номера группы, причем группа информационных входов и группа управляющих входов второго адресного селектора соединены с соответствующими группами входов-выходов и входов устройства для подключения к адресно-информационной шине и управляющей шине микроЭВМ, а выход синхронизации --: соединен с выходом устройства для под- ключения к шине ответа микроЭВМ и соединен с первым входом первОго элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу разрешения прерывания блока выдачи вектора прерывания и установочному входу триггера, вход сброса и информационный вход которого соединены соответственно со входом сброса устройства и шиной нулевого потенциала устройства, а синхровход -соединен с адресным выходом второго адресного селектора и первым входом второго элемента Л, вторым входом и выходом подключенного соответственно к выходу триггера и входу выборки регистра номера группы, группа информационных входов которого соединена с группой выходов блока задания номера группы, группа выходов регистра номера группы и третий вход первого элемента И соединены соответственно с группой входов-выводов и входом устройства для подключения к адресно-информационной шине и шине предоставления прерывания микро- ЭВМ. .; . -. .... .

На фиг.1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг2 - временные диаграммы работы предлагаемого устройства: на фиг.3 - пример реализации предлагаемого устройства; на фиг.4 - пример реализации регистров состояния и схемы выработки сйгнаЯ ОЕ запрЬса прерывания из фиг.З, :

Устройство содержит (фиг.1.) адресно- информационную, управляющую шины и шину ответа микроЭВМ 1 (на фиг.1 Q - шина, далее- внешняя шина), второй адресный селектор 2 (групповой), первый селектор 3, канальный приемопередатчик 4, блок 5 выдачи векторов прерывания, внутреннюю шину 6,.блок 7 линейных приемопередатчиков и запроса прерываний, первый 8 элемент И, триггер 9, второй 10 элемент И, блок 11 задания номера группы внешних устройств и регистр 12 номера группы внешних устройств. Группы линейных входов и выходов блока 7 линейных приемопередатчиков, являются соответствующими группами входов и выходов устройства для подключения к выходам и входам каналов связи, а группа выходов запроса прерывания и группа входов выборки - соответственно соединены с группой входов блока 5 выдачи вектора прерывания и группой адресных выходов первого адресного селектора 3, группа управляющих, выходов и вход

подтверждения данных которого подключены соответственно к группе управляющих входов и выходу канального приемопередатчика 4, первая группа информационных входов-выходов.которого является группой

. входов-выходов устройства для подключения к адресно-информационной шине микроЭВМ и соединена с группой адресных выходов блока 5 выдачи вектора прерыва-- ния и группой информационных входов первого адресного селектора 3, группа

управляющих входов и выход синхрониза ции которого являются соответствующими

группой входов и выходом устройства для

подключения к управляющей шине и шине

ответа микроЭВМ и соединены соответственно со входом синхронизации ввода и выходом синхронизации блока 5 выдачи вектора прерывания, вторая группа инфор мациоииых входов-выходов канального

приемопередатчика .(на фиг.1 внутренняя шина данных) подключена к группе информационных входоа-выходов 6 блока 7 линейных приемопередатчиков, Группа информационных входов и группа управляющих входов второго

адресного селектора 2 соединены с соответствующими группами входов-в-ыходов и вхо- дов устройства для подключения к

адресно-информационной шине и управляющей шине 1 микроЭВМ, а выходсинхрони- зации - соединен с выходом устройства для подключения к шине ответа микроЭВМ и

соединен с первым входим первого 8 элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу разрешения прерывания блОка 5 выдачи вектора прерывания и установочному входу

триггера 9, вход сброса и информационный вход которого соединены соответственно со входом сброса устройства и шиной нулевого потенциала, а синхровход - соединен с адресным выходом второго адресного селектора 2 и первым входом второго 10 элемента И, вторым входом и выходом подключенного соответственно к выходу триггера 9 и входу выборки регистра 12 номера группы, группа информацио нн ых в хоДОв ко тОрого соединена с группой выходов блока 11 зада- ния номера группы, группа выходов регистра номера группы и третий вход первого 8 элемента И соединены соответственно с

группой входов-выходов и входом устройства для подключения к адресно-информационной шине и шине предоставления прерывания микроЭВМ.

На фиг.З приведен пример реализации одной из 15 однотипных ячеек схемы связи микроЭВМ со 120 внешними устройствами. Все элементы ячеек идентичны, кроме адресного селектора 2, который является общим для всех ячеек.

В первом адресном селекторе 3 и втором адресном селекторе 2, основным элементом является микросхема К588ВТ1, адрес селектора 2-176200, диапазон адресов селектора 3 от 175000 до 175736 (по всем 15-ти ячейкам), на выходе элемента ИЛИ адресного селектора 3 формируется сигнал, выбирающий канальный приемопередатчик, его логические элементы И формируют сигналы управления в блок 7. Канальный приемопередатчик 4 реализован на К588ВА1. Блок 5 выдачи вектора прерывания построен на микросхемах К588ВН1: раскрыт также блок 7 линейных приемопередатчиков и запроса прерывания, в котором линейные приемопередатчики - это микросхемы К1002ХЛ1, а регистры состояния и схема выработки запросов прерывания реализованы на элементах 561-ой серии типа ЛН1,ТМ2, ЛН2, ЛЕ5, ЛА7; регистр 12 - микросхема К561Л Н1.

На фиг,4 приведена принципиальная электрическая схема регистров состояния и схемы выработки сигналов запроса прерывания.

В состав электрической схемы входят: элементы И-НЕ 13,14,15 и 16; элементы НЕ 17 и 18; триггеры 19 и 20; шинные формирователи 21, 22, 23 и 24, включающие каждый шесть стробируемых буферных инверторов.

В основе канального приемопередатчи- . ка 4 независимые программно-доступные по записи и чтению элемента (разряда), реализованные на триггерах 19 и 20. Запись логических О и 1 в триггеры 19 и 20 производится по синхровходу С сигналом с элементов И-НЕ 13, первые входы которых разрешены сигналами с выходов адресного селектора 1, а на вторые их входы поступает импульс WR (запись) от К588ВТ1 блока 3 через элементы .НЕ 17 и И-НЕ 14. .

Информация с триггеров 19 и 20 во внутреннюю шину данных (связанную через канальный приемопередатчик 4 с Ошиной) поступает через шинные формирователи 21...24, в том случае, если на их входы подается сигнал RD (чтение) через элементы И 16 и НЕ 18. разрешенные сигналами с адресного селектора 1.

При чтении информации с регистров состояния соответствующих приемников и передатчиков блока 7. Одновременно считываются следующие разряды регистров 5 приемника: АДО - ошибка в стоповом элементе (М01), АД2 - ошибка переполнения (ОГ), АД5 - ошибка в проверке на четкость (СН), АД6 - прерывание разрешено, АД7 - информация принята в буферный регистр

0 приемника (РАРС); разряды регистра состо- яния передатчика: АД6 - прерывание разрешено, АД7 - буферный регистр свободен (РАТГ). Значения разрядов АДО, АД2, АД5, АД7 формируются в приемопередатчиках

5 к1002ХЛ1 блока 7, а значения АД 6 снимаются с нулевого плеча триггеров 19 и 20.

В состояние 1 (прерывания запрещены) - триггеры 19 и 20 устанавливаются в режиме записи при подаче в линию АД6

0 внутренней шины 6 сигнала с уровнем +5В (логический О в шине 1), а также сигналом Сброс или командой RESET.

Выработки сигналов запроса прерывания INTA и INTB осуществляют элементы И 15.

5 Устройство работает следующим образом.

Связь с ЭВМ осуществляется через внешнюю шину 1. Связь с внешними устройствами (приемники и передатчики ин0 формации) осуществляется по входам ПР.М1...ПРМт и выходом ПД1...ПДт блока 7, где т - количество передатчиков и приемников соответственно, обслуживаемое одной ячейкой, п - количество ячеек (фиг.1).

5 Работа с внешними устройствами начинается с установки в соответствующее состояние триггеров разрешения запроса прерывание (2пл триггеров) находящихся в блоке 7 линейных приемопередатчиков и за0 проса прерывания. Соответствующий триггер разрешения прерывания выбирается сигналом с выхода первого адресного селектора 3 (линии L) и устанавливается в состояние разрешения или запрета в соответствии

5 со значением разряда Д6 данных поступающих от ЭВМ по цепи внешняя шина 1, канальный приемопередатчик 4, внутренняя шина данных, триггеры 19, 20. Если по этой же цепи в блок 7 подается информация

0 в регистр данных передатчиков, выбранного с помощью первого адресного селектора 3, то она немедленно передается в линию (цепь к ПД), а по окончании передачи, блок 7 выдает сигнал запроса на прерывание по

5 этому передатчику информации в блок 5 выдачи вектора прерывания (если конечно установлен триггер разрешения запроса прерывания).

При поступлении в цепь ПРМ.. последовательной информационной последовательности (один байт) в конце приема - блок по соответствующей линии выдает сигнал запроса прерывания в блок 5, который выдает во внешнюю шину 1 сигнал требования прерывания (ТПР) и в конечном счете выставляет адрес вектора прерывания А7..АО), с помощью которого и информации из регистра 12 ЭВМ определяет адрес регистра данных в блоке 7 из которого, исполь-г зуя первый адресный селектор 1. и канальный приемопередатчик 4, считывает нформацию во внешнюю оперативную па-: мять. ..

Группа внешних устройств цепями ПРМ и ПД соединяется с конструктивно законченными устройством (в дальнейшем - ячейка) включающим все блоки, показанные на фиг.1, кроме второго адресного селектора 2, который является групповым устройством. Линии сигналов ТПР и СИП всех ячеек соединяются с соответствующими линиями ТПР и СИП внешней шины 1. Линия же входного сигнала подтверждения прерывания 1АК1 из внешней шины поступает на нулевую ячейку (первую по приоритету обработки прерывания) выходит из этой ячейки как линия 1АКО выходного сигнала предостав- дения прерывания и в дальнейшем соединяется с линией входного сигнала подтверждения прерывания 1АК1 последующей ячейки в порядке уменьшения приоритета (увеличения на 1 номера ячейки). Сигнал 1АК1 проходит е пинию сигнала 1AKQ в том случае,если ячейка не выставляла сигнал ТПР.

СЕсли требование прерывания ТПР выставлено, то по сигналам нулевого уровня в линиях 1АК1 й СМП и уровня +5В в лиши 1AKG срабатывает элемент И 8 и устанавливает триггер 9 в состояние Т (см. первые временных последовательностей на фиг.2). , Линий сигнала СИП соединена с одним из входов элемента И 8 для того, чтобы исключить; ложное срабатывание триггера 9 из-за задержки сигнала 1АКО по отношению к сигналу 1АК1 (см.фиг.2 временной интервал ti, tz).. .:

Сигнал с Нулевого плеча триггера 9 разрешает прохождение через элемент И 10 сигнала выбора регистра 12 номера группы, С выхода которого в разряды слова, например, Д9...Д5, в линий данных шины 1 подается двоичная информация, соответствующая номеру ячейки (ем.8,9 временные последовательности на фиг.2)..

Отличие использования блока 5 выдачи векторов прерывания от известных решений втом,что он выдает2т векторов однажды заданных и одинаковых для всех ячеек. Пусть, например, конструктивно ячейка выполнена так, что блок 7 имеет 4 приемника

и 4 передатчика (четыре двухсторонних канала); и выбраны адреса векторов прерывания А1, А2...А8 равные соответственно (восьмеричный код в дальнейшем) 300, 304, 310, 314, 320, 324, 330, 334. Причем после адресов векторов этим и ограничивается. В известных решениях количество этих векторов максимально равно .64 и этому же числу ,,,-равно максимально возможное число обслу- живаемых внешних устройств,

При количестве ячеек, равном 15, количество внешних устройств, обслуживаемых этими ячейками, равно 120, из них 60 приемников и 60 передатчиков. у Данные, поступающие с выхода регистра 12 ном ера группы внешних устройств, обрабатываются в следующем порядке.

В первых словах восьми векторов прерывания, определяемых восемью.вышеука- занными адресами, выставляемыми блоком 5 выдачи векторов прерывания, записаны адреса подпрограмм А1, А2...А8., один из вариантов которых может быть представлен в виде:

А1; MOV R1 @ # РМ1; сохранить R1 в . ячейке памяти РМ1

MOV @ # 176200, R1; вызов данных из регистра 12 в R1

ADD # 1750ХХ, Rii XX для А1 00, для А2-04: для АЗ-10.А4-14, А5-20, А6-24 ; А7-30, А8-34 . . :

MOV R1, @ # РМ2; пересылка адреса регистра -состояния внешнего устройства, вызвавшего прерывание в ячейку памяти РМ2. . .- . -

MOV @ # РМ1, R1; восстановление R1 RTI; выход из прерывания 175000 и 175002 - адреса регистра состоя нйя и регистра данных соответственно пер- вого приемника;...

175004 и 175006 - адреса регистра состояния и регистра данных соответственно

первого передатчика; , : /-175734 и 175736 - адреса регистров со- стояния и:данных щестадесятого передатчика;1 176200 -адрес регистра 12 номера груп пы внешних устройств, дешифруемый вторым адресным селектором.2, в регистре

0 12/176200/ в разрядах Д9...Д5 записывается информация в двоичном коде, равная номеру ячейки - 00000, 00001, 00010,..01110 для ячеек от 0-й до 14-й включительно. Формулаизобрете ни я

5 Устройство для сопряжения микроЭВМ с каналами связи, содержащее первый адресный селектор, канальный приемопередатчик, блок выдачи векторов прерывания, и блок линейных приемопередатчиков, груп- пы линейных входов и выходов которого являются соответствующими группами входов и выходов устройства для подключения к выходам и входам каналов связи, а группа выходов запроса прерывания и группа входов выборки соответственно соединены С группой входов блока выдачи вектора преры- еания и группой адресных выходов первого адресного селектора, группа управляющих выходов и вход подтверждения данных которого подключены соответственно к группе управляющих входов и выходу канального приемопередатчика, первая группа информационных входов-выходов которого является группой входов-выходов устройства для подключения к адресно-информацион- ной шине микроЭВМ и соединена с группой адресных выходов блока выдачи вектора прерывания и группой информационных входов первого адресного селектора, группа управляющих входов и выход синхроии- зации которого являются соответственно группой входов и выходом устройства для подключения к управляющей шине и шине ответа микроЭВМ и соединены соответственно с входом синхронизации ввода и вы- .ходом синхронизации блока выдачи вектора прерывания, вторая группа информационных входов-выходов канального приемопередатчика подключена к группе информационных входов-выходов блока линейных приемопере- датчиков, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения числа обслуживаемых каналов связи, в него введены второй адресный селектор, два элемента И, триггер, регистр номера группы и блок задания номера группы, причем группа информационных входов и группа управляющих входов второго адресного селектора соединены с соответствующими группами входов-выходов и входов устройства для подключения к адресно-информационной шине и управляющей шине микроЭВМ, а выход синхронизации соединен с выходом устройства для подключения к шине ответа микроЭВМ и соединен с первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу разрешения прерывания блока выдачи вектора прерывания и установочному входу триггеров, вход сброса и информационный вход которого соединен соответственно с входом сброса устройства и шиной нулевого потенциала устройства, а синхровход соединен с адресным выходом второго адресного селектора и первым входом второго элемента И, вторым входом и выходом подключенного соответственно к выходу триггера и входу выборки регистра номера группы, группа информационных входов которого соединена с группой выходов блока задания номера группы, группа выходов регистра номера группы и третий вход первого элемента И соединены соответственно с группой входов- выходов и входом устройства для подключения к адресно-информационной шине и шине предоставления прерывания микроЭВМ.

Фиг. /.

Изобретение относится к вычислительной технике. Целью изобретения является расширение числа обслуживаемых-каналов связи. Устройство содержит два адресных селектора, канальный приемопередатчик, блок выдачи векторов прерывания, блок линейных приемопередатчиков, два элемента И, триггер, регистр номера группы и блок задания номера группы, а также адресно- информационную, управляющую шины и шину ответа микроЭВМ. Благодаря введению второго селектора, двух элементов И, триггера, регистра номера группы и блока задания номера группы, а также новых связей расширено число подключаемых внеш- них устройств до величины 256. т.е. значительно большей числа возможных векторов прерываний. 4 ил.

Фиг 2

I

WҐ