Устройство для сопряжения цифровых вычислительных машин Советский патент 1993 года по МПК G06F13/36 

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в многомашинных системах и локальных сетях для организации межмашинного обмена через общую магистраль.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности передачи слов ответов от адресуемой ЭВМ без перезахвата общей магистрали.

На фиг. 1 представлена структурная схема канала устройства; на фиг. 2 и 3 - варианты выполнения арбитра.

Устройство содержит (фиг.1) трансформаторную развязку 1, усилители 2, формирователь трансформаторной линии 3, составляющие узел 4 подключения к магистрали, кодер-декодер 5, регистры сдвига 6-8, триггеры 9-16, схему 17 сравнения, арбитр 18, магистральный усилитель 19, элементы ИЛИ 20-23, буферный регистр 24, элементы И 25-28, синхровход 29, вход начальной установки 30, общую магистраль 31, входы приема (записи) данных 32-34, магистраль абонента 35, вход 36 чтения принятой информации, сигнальный выход 37 адресуемости, вход 38 чтения состояния, выход 39 подтверждения приема, вход 40 запроса арбитра, выход 41 подтверждения захвата магистрали арбитра 18, управляющие входы

со

О

о

ON

О

42, 43 арбитра, вход 44 пуска кодера-декодера, имеющего входы задания режима передачи команды или данных, выход 46 синхронизации передачи, биполярный выход 47, выход 48 строба приема, выход 49 требования передачи, выход 50 синхронизации приема, выход 51 строба приема данных, команды 52, последовательный биполярный вход 53, синхровход 54 кодера- декодера 5.

Арбитр (фиг.2) содержит счетчик 55, триггеры 56,57, кодовый вход 58 номера абонента.

Арбитр (фиг.3) содержит счетчик 55, триггеры 56, 57, вход 58 номера абонента и дешифратор 59.

Вход 45 задания режима подключен к входу 32 микросхемы К588ВГЗ, вход 44 пуска - к входу 31 К588ВГЗ.

Выходы 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53 по фиг.1 соответствует выводам 36, 6, 3, 34,15, 40, 17, 30 БИС К588ВГЗ, выход 54 П9дклю- чен к входам 10,39 БИС К88ВГЗ. Кодер-декодер 5 БИС 588ВГЗ подключен к БИС ФТЛ 588ВА2 выводами ДСО, ДС1 - 12, 13, ДОО, Д01-26, 29.

Устройство работает следующим образом.

При требовании на захват магистрали для передачи пакета абонент выставляет ад- рее абонента приемника на магистраль 25, сопровождая его сигналом на входе 32, в результате в триггер 13 записывается 1, в триггер 12 О, а в триггере 56 арбитра 18 фиксируется запрос на захват магистрали. При записи 1 в триггер 13 по сигналу с выхода элемента ИЛИ 21 в регистры 6 и 8 с внутренней магистрали абонента 35 записывается адрес абонента приемника. При предоставлении выставившему запрос або- ненту магистрали по сигналу на выходе 41 арбитра 18 на выходе элемента И 26 при 1 в триггере 13 вырабатывается сигнал запуска кодера-декодера 5, посредством которого адресное слово, записанное в регистре 6, через магистраль записывается в регистры 9 всех каналов устройства, при этом за счет сдвига слова с регистра 8 записывается в регистр 6 и сохраняется в регистре 8 за счет циклического сдвига в нем. Так как при пе- редаче первого адресного слова в триггере 12 передатчика находился О, то адресное слово передается как слово данных и сопровождается во всех каналах стробированием на выходах 58, 51. Синхронизация сдвига передачи в регистре 6 осуществляется по сигналам с выхода 46, а синхронизация сдвига при приеме в регистры 7 - по сигналам с выходов 50, Передача стробируется сигналом на выходе 49 требования передачи, по которому в триггер 13 записывается О по сигналу на выходе 48 строба приема, вырабатываемому во всех каналах. По стробу приема данных в триггер 14 записывается 1, чем фиксируется занятость общей магистрали и производится блокировка работы арбитра 18. После завершения приема первого адресного слова в регистры 7 всех каналов по заднему фронту строба на выходе 51 кодера-декодера 5 в триггер 9 записывается 1. При переброске триггера 9 по перепаду на С-входе триггеров 10 всех каналов в адресуемом канале, содержащем 1 на выходе схемы 17 сравнения, в триггер 10 записывается 1. Запись 1 в триггер 10 сопровождается фиксированием сигнала на выходе 37.

После передачи адресного слова аналогично производится передача информационных слов пакета, при этом по заднему фронту сигнала на выходе48 строба приема каждого слова, после завершения приема в регистр 7, в триггеры 11 всех каналов (кроме передающего, работа которого будет рассмотрена ниже) заносится 1, считываемая адресуемым абонентом через элемент И 27 по сигналу с входа 38 и воспринимаемая как флаг подтверждения приема очередного слова. По заднему фронту сигнала на выходе 48 стробирования принятое слово с регистра 7 записывается в регистр 24. Считывание принятого в регистр 24 слова производится по сигналу с входа 36 через магистральный усилитель 19, при этом в триггеры 11, 15 автоматически записывается О, тем самым подготавливается прием следующего слова. Запись последнего слова пакета в регистр 6 для последующей передачи проводится по сигналу на входе 33, при этом в триггеры 12 и 13 записывается 1. При появлении 1 в триггере 13 производится запуск передачи кодера-декодера 5, но так как в триггере 12 при этом находится 1, реализуется передача содержимого регистра 6 как командного слова. При приеме командного слова кодерами-декодерами 5 всех каналов ими вырабатываются стробы сопровождения приема на выходе 48 и сопровождения приема команды на выходе 52. По заднему фронту строба приема команды на выходе 52 в триггер 14 заносится О, при этом триггер 9 также автоматически перебрасывается в О. Таким образом, фиксируется состояние, магистраль свободна и разрешается процедура арбитража запросов абонентов на захват магистрали,

В канале, захватившем магистраль, после передачи командного слова и переброски триггера 12 по заднему фронту сигнала

на выходе 48 сопровождения приема на С- входе 43 триггера 56 арбитра 18 возникает перепад, по которому в него записывается О, т.е. снимается запрос на захват магистрали, при этом в триггер 57 автоматически записывается О.

Устройство позволяет проводить передачу слов ответов от адресуемой ЭВМ без захвата в результате процедуры арбитража магистрали. Для этого после приема слова от ЭВМ-источника (инициатора обмена), захватившей магистраль, ЭВМ-приемник (адресуемая ЭВМ), сосчитав принятое слово с регистра 24, подает слово-ответ на внутреннюю магистраль 35 и по сигналу на входе 34 записывает это слово в регистр 6, Записи слова-ответа в регистр 8 не происходит и в нем сохраняется адрес ЭВМ-приемника по ранее выработанному (занесенному в триггер 56 арбитра 18 и в триггер 13) и необслуженному запросу на передачу пакета. При записи 1 в триггер 16, производимой по сигналу на входе 34, формируется сигнал запуска кодера-декодера 5. Но так как после предыдущей передачи (от ЭВМ-инициатора к адресуемой ЭВМ) по сигналу на выходе 48 стробирования приема, вырабатываемого во всех каналах, в регистр 12 записан О, то слово-ответ передается как слово данных. В ЭВМ-инициаторе передачи, захватившей магистраль, при передаче предыдущего слова сигналом на входе 44 пуска кодера-декодера в триггер 15 заносится О, сохраняемый до заднего фронта сигнала на выходе 48 стробирования приема, по которому в триггер 11 ЭВМ-инициатора обмена записывается О, а в триггер 15 - 1. В результате при приеме слова ответа в канале, захватившем магистраль, по заднему фронту сигнала сопровождения на выходе 48 строба приема слова в триггер 11 записывается 1. Таким образом, ЭВМ-инициатор передачи пакета, захватившая общую магистраль, может использовать триггер 11 для идентификации приема слов-ответов, передаваемых от адресуемой ЭВМ (или иной ЭВМ) без захвата магистрали. Аналогично в адресуемой ЭВМ после передачи слова-ответа в триггере 11 сохраняется состояние О до момента приема слова от ЭВМ,захватившей магистраль, по сип-..у сопровождения на выходе 48 строба приема которого в триггер 11 заносится 1, используемая как сигнал подтверждения приема очередного слова.

Следует отметить, что после передачи слов-ответов, заносимых в регистр 6, его старое содержимое восстанавливается по содержимому регистра 8, в котором может храниться адрес приемника пакета, подготовленного для передачи (если адресуемая ЭВМ требует передачи пакета). По сигналу на выходе 49 требования передачи в канале, передающем слово-ответ в триггер 16, записывается О. При этом состояние триггера 13 сохраняется, так как слово-ответ передается без захвата магистрали и отсутствие сигала подтверждения захвата на выходе 41 арбитра 18 блокирует прохождение сигнала

на выходе 49 требования передачи через

элемент И 28 на вход обнуления триггера 13.

При фиксации занятости магистрали и

записи 1 в триггере 14 на вход установки

счетчиков 55 арбитров 18 подается сигнал,

по которому в них записываются коды, разные для разных каналов, например их номера, при этом счетный режим счетчиков блокируется. После освобождения магистрали и записи О в триггерах 14 сигнал

установки снимается и они переходят в счетный режим, при котором сигналы переноса (в результате установки) в разных каналах вырабатываются в разные моменты времени. По сигналу переноса счетчика 55 в

канале, требующем захвата магистрали (содержащем 1 в триггере 56), в триггер 57 записывается 1, в результате на выходе 41 арбитра 18 появляется сигнал подтверждения захвата.

При использовании арбитра (фиг.З) при записи 1 в триггере 14 производится обнуление счетчиков 55. При этом для разных каналов к входу триггеров 57 подключены разные выходы дешифраторов 58, в результате происходит временное разделение полномочий захвата магистралей при счетном режиме счетчиков 55, разреженном при нулевом состоянии триггеров 14. При достижении в счетчиках 55 числа, равного максимальному числу абонентов по сигналу с выхода дешифратора 58, подключенному к входу установки счетчиков 55, происходит ихустановка в О, чем исключается перебор холостых состояний счетчиков 55, определяемых их коэффициентами пересчета.

Формула изобретения Устройство для сопряжения цифровых вычислительных машин, содержащее К каналов (К - число абонентов), каждый из ко- торых содержит кодер-декодер, два регистра сдвига, узел подключения к общей магистрали, арбитр, три триггера, четыре элемента И, три элемента ИЛИ, схему сравнения и магистральный усилитель, при этом в каждом канале вход данных кодера-декодера соединен с выходом переноса первого регистра сдвига, вход задания режима которого соединен с выходом требования передачи кодера-декодера, выход строба приема

слова и синхровход приема которого соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И, выход которого соединен с входом сдвига второго регистра сдвига, вход переноса которого соединен с выходом данных кодера-декодера, первый и второй выходы фазоманипули- рованного кода, первый и второй входы биполярного кода и вход общего сброса которого соединены соответственно с одноименными входами узла подключения к общей магистрали и одноименными выходами данного узла, вход-выход которого соединен с общей магистралью устройства, выход первого триггера подключен к синх- ровходу второго триггера, подключенного информационным входом к выходу схемы сравнения, подключенной первым входом к кодовому входу канала устройства, а вторым входом - к выходу второго регистра сдвига, выход магистрального усилителя подключен к магистрали абонента и информационному входу первого регистра сдвига, управляющий вход магистрального усилителя подключен к входу чтения данных канала устройства, единичный вход третьего триггера подключен к выходу строба приема сдвига кодера-декодера, первый вход приема данных канала устройства подключен к входу запроса арбитра, подключённого выходом к первому входу второго элемента И, выход третьего триггера подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого подключен к входу чтения состояния канала устройства, а выход является выходом состояния канала устройства, выход первого элемента ИЛИ подключен к входу записи первого регистра, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет передачи слов ответов от адресуемой ЭВМ без перезахвата общей магистрали, в каждый канал устройства введены с четвертого по восьмой триггеры, третий регистр и четвертый элемент ИЛИ, при этом в каждом канале первый вход приема данных канала устройства подключен к единичному входу четвертого триггера и к первому входу второго элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к нулевому входу четвертого триггера и к второму входу приема данных канала устройства, а выходом - к синхровходу

пятого триггера, подключенного выходом к второму входу второго элемента И, кодер- декодер подключен выходом строба приема слова к синхровходу четвертого триггера,

подключенного прямым выходом к входу задания, режима передачи кодера-декодера, выход строба приема данных которого подключен к синхровходу первого триггера и единичному входу шестого триггера,а выход

шестого триггера подключен к управляющему входу арбитра, к нулевому входу второго триггера и нулевому входу первого триггера, вход сброса арбитра подключен к инверсному выходу четвертого триггера, выход строба приема команд кодера-декодера подключен к синхровходу шестого триггера, выход шестого триггера подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к входу чтения

данных канала устройства, а выходом к нулевому входу третьего триггера и к единичному входу седьмого триггера, подключенного синхровходом к выходу строба приема слов кодера-декодера, а выходом - к информационному входу третьего триггера, нулевой вход седьмого триггера подключен к входу пуска кодера-декодера и к выходу четвертого элемента ИЛИ, подключенного первым входом к выходу второго

элемента И, а вторым входом - к выходу восьмого триггера, подключенного синхровходом к третьему входу приема данных канала устройства и к первому входу первого элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к входу записи третьего регистра сдвига и к выходу второго элемента ИЛИ, выход требования передачи кодера-декодера подключен к управляющему входу третьего регистра сдвига, выход переноса которого

подключен к последовательному входу первого и третьего регистров сдвига, выход тре- бования передачи кодера-декодера подключен к нулевому входу восьмого триггера и к первому входу четвертого элемента

И, подключенного вторым входом к выходу арбитра, а выходом -к нулевому входу пятого триггера, выход второго регистра сдвига подключен к информационному входу буферного регистра, подключенного выходом к входу магистрального усилителя, а входом записи - к выходу строба приема слова кодера-декодера.

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в многомашинных системах и локальных сетях для организации межмашинного обмена через общую магистраль. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет передачи слов ответов от адресуемой ЭВМ без перезахвата общей магистрали. Устройство имеет каналы, каждый из которых содержит кодер-декодер, три регистра сдвига,, узел подключения к общей магистрали, арбитр, восемь триггеров, четыре элемента И, три элемента ИЛИ, схему сравнения, магистральный усилитель и буферный регистр. Для этого в ЭВМ, захватившей магистраль, блокируется запись в триггер подтверждения приема переданного слова. Этот триггер срабатывает при фиксации приема слова ответа от адресуемой ЭВМ. Для исключения потери информации по запросу от адресуемой ЭВМ из-за передачи слов-ответов вводится дополнительный регистр сдвига, занесение в который адреса приемника позволяет восстановить информацию в передающем регистре после передачи слова-ответа. 3 ил. СП с