Устройство для обмена информацией Советский патент 1993 года по МПК G06F13/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных системах и сетях, системах обмема данными между ЭВМ и пользователем.

Целью изобретения является сокращение объема оборудования устройства и увеличение пропускной способности каналов.

На фиг. 1 дана функциональная схема устройства; на фи г. 2 - схема размещения информации в регистре канала; на фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит счетчик 1 и N каналов, состоящих из блока сравнения 2, элемента И 3, элемента ИЛИ 4, первого 5 и второго 6 коммутаторов, информационного регистра 7, второго блока сравнения 8, блока элементов И 9, блока элементов ИЛИ-НЕ 10, первого информационного входа 11, второго информационного входа 12, второго информационного выхода 13, первого .информационного выхода 14, адресного выхода 15, первого 16 и второго 17 тактовых входов, первого управляющего входа 18 и первого управляющего выхода 19.

Первый информационный вход 11 и выход 14 1-го канала (1 1, N-1) являются соответственно входом и выходом для подключения информационных выхода и входа i-й ЭВМ, второй информационный вход 12 1-го канала соединен с вторым информационным выходом 13 (1 + 1)-канала, второй информационный выход 13 N-ro канала соединен с вторым информационным входом 12 первого канала, первые тактовые входы каналов подключены в первому тактовому входу 16 устройства, причем каждый канал состоит из первого 5 и второго 6 коммутаторов, блока сравнения 1, первые информационные входы которых подключены к первым информационным входам 11 канала, информационного регистра 7, первый и второй информационные входы которого подключены соответственно к выходам первого 5 и второго 6 коммутаторов, вторые информационные и управляющие входы которых соединены соответственно с вторым информационным входом 12 и первым тактовым входом 16 канала, блока элементов И 9, выход которого является первым информационным входом 14 канала, причем первый и второй выходы информационного регистра 7 соединены соответственно с вторым информационным входом блока элементов И 9 и образуют второй информационный выход 13 канала, второго блока сравнения 8, первый и второй информационные входы которого соединены с первым 11 и,третьим 15 информационным входом устройства соответственно, блока элементов ИЛИ-НЕ 10, информационный вход которого соединен с выходами информационного регистра 7, а выход является первым управляющим выходом 19 канала, элемента И 3, третьим входом подключенного к выходу блока элементов ИЛИ-НЕ 10, вторым входом соединенного с синхронизирующим входом 17 канала, а первым входом подключённого к выходу второго блока сравнения, элемента ИЛИ 4, первый и второй управляющие входы которого подключены к выходу элемента И 3 и первому управляющему входу 18 канала соответственно, причем выход элемента ИЛИ 4 соединен с вторым тактовым входом коммутаторов 5, б и в каждом канале первый и второй управляющие входы Блока элементов И 9 соединены соответственно с выходом блока сравнения 8, вторым входом элемента И 3 и входом счетчика 2, причем вход счетчика 2 является вторым тактовым входом устройства и соединен с синхронизирующим входом 17 канала, первым управляющим входом 18 подключенного к выходу переполнения счетчика 2, адресный выход которого подключен к третьему ин0 формационному входу 15 канала.

Рассмотрим назначение элементов устройства.,

Второй блок сравнения 8 осуществляет сравнение кода адреса получателя с теку5 щим кодом на выходе счетчика 1 и на основе этого дает разрешение на выдачу управляющего сигнала приема информации от ЭВМ, который, одновременно, является сигналом сообщения о готовности устройства при0 нять информацию.

Счетчик 1 подсчитывает количество тактовых импульсов и разрешает запись информации от ЭВМ в информационные регистры через каждые N тактов - один цикл

5 работы устройства, а также формирует код текущего адреса для блока сравнения 1.

Элемент И 3 формирует управляющий сигнал при синхронном режиме работы устройства по очередному тактовому импульсу,

0 если адрес получателя информации больше текущего адреса на выходе счетчика 2.

Элемент ИЛИ 4 разрешает запись информации из канала ЭВМ в информационные регистры в начале цикла, когда запись

5 иницируется счетчиком 1 или в середине цикла при асинхронном режиме работы, когда обнаружен пустой регистр.

Первый и второй коммутаторы 5 и 6 осуществляют передачу информации от ЭВМ в

0 информационные регистры 7 с первого информационного входа 11 или второго информационного входа 12.

Информационный .регистр 7 - элемент памяти устройства выполняет функции при5 ема и хранения информации.

Блок сравнения 8 осуществляет сравнение адреса получателя и номера ЭВМ и на основе .этого управляет выдачей информации с информационного регистра 7 в канал

О ЭВМ.

Блок элементов И 9 осуществляет выдачу информации из информационного регистра 7 в ЭВм по первому информационному выходу 14.

5 Блок элементов ИЛИ-НЕ 10 отслежйёа- ет содержимое информационного регистра 7 на наличие нулевой комбинации (признак пустого регистра) и, если информационный регистр 7 обнулен, выдает управляющий сигнал.

Первый информационный вход 11 предназначен для приема информации из канала ЭВМ в устройство.

Второй информационный вход 12 служит для приема информации из информаци- онного регистра 7 канала предыдущей ЭВМ по второму информационному входу 13 в канал последующей ЭВМ,

Первый информационный выход 14 предназначен для передачи информации из устройства в канал ЭВМ.

Третий информационный вход 15 предназначен для передачи текущего адреса с адресного выхода счётчики 1 на второй блок сравнения 2 каждого канала ЭВМ. . Первый 16 и второй 17 тактовые входы устройства служат для передачи импульсов, синхронизирующих работу ЭВМ и устройства. .. : ... :. - ,

Первый управляющий вход 18 предназ- начен для передачи управляющего сигнала с выхода переполнения счетчика 1 во все каналы ЭВМ устройства, по которому происходит инициирование режима записи Информации от ЭВМ в начале очередного цикла работы устройства.

Первый управляющий выход 19 канала предназначен для передачи управляющего сигнала в ЭВМ, сообщающего о готовности устройства к приему информации после об- нуления информационного регистра 7, при асинхронном режиме.

Устройство работает следующим образом.

Л : ,

В исходном состоянии в элементах памяти устройства - информационных регистрах 7 хранится текущая информация: адрес получателя и текст (см. фиг. 2, входы установки в исходное состояние условно не по- казаны). Первый тактовый импульс, поступающий по второму тактовому входу устройства на второй управляющий вход блока элементов И 9, разрешает считывание информации из информационного реги- стра 7 По информационному входу блока элементов И 9 в канал тех ЭВМ, номер которых, поступивший с первого информационного входа 11 канала, совпадает с кодом адресата/хранящимся в информационном регистре 7. При этом на.первый управляющий вход блока элемента И 9 поступает единичный потенциал с выхода блока сравнения 8. При считывании информации из информационного регистра 7 он устанавли- вается в Нулевое состояние (цепи сброса регистра 7 условно не показаны). Задним фронтом первого импульса, поступившего с второго тактового входа 17, к содержимому счетчика 1 прибавляется единица.

На адресном выходе счетчика 1 формируется код текущего адреса, который через третий информационный вход 15 поступает на второй информационный вход второго блока сравнения 2 каждого канала.

Если при учете очередного тактового импульса произошло переполнение счетчика, то на управляющем выходе счетчика пр- является единичный сигнал. Состояние переполнения счетчика свидетельствует о том, что в устройстве начался очередной цикл работы устройства. Единичный потенциал на выходе счетчика до второму управ- ляющему входу элемента ИЛИ 4 инициирует режим записи, т.е. передачу информации по первому информационному входу 11 канала через коммутаторы 5 и б в информационный регистр 7 устройства.

Поступивший с первого тактового входа 16 устройства на второй управляющий вход коммутаторов 5 и 6 импульс производит перепись информации, находящейся в информационных регистрах 7 с второго информационного выхода 13 канала ЭВМ по второму информационному входу 12 канала последующей ЭВМ через коммутаторы 5 и 6 в информационные регистры 7.

Нулевое состояние информационного регистра 7, переписанное от предыдущей ЭВМ, приводит к появлению на выходе элемента ИЛИ-НЕ 10 единичного сигнала, т.е. признака пустого регистра, который поступает на третий вход элемента И 3, первый управляющий вход 19 канала и сигнализирует о готовности устройства принять информацию от ЭВМ в канал.

Очередное информационное слово (адрес получателя и текст) поступает по первому информационному входу 11 канала, Адрес получателя поступает на первый информационный вход блока сравнения 1. Если он больше текущего адреса, поступившего с адресного выхода счетчика, то на выходе блока сравнения 1 формируется управляющий сигнал, который по заднему фронту очередного импульса, поступившего с второго тактового входа 17 устройства, через схему И 3 и элемент ИЛИ 4 разрешает запись информации по первому информационному входу 11 канала ЭВМ через первый и второй коммутаторы в информационный регистр 7 устройства.

Очередной импульс, поступивший с второго тактового входа 17 устройства, разрешает считывание информации из информационного регистра 7 в канал ЭВМ, если произошло сравнение в блоке 8 кода адресата, хранящегося в информационном регистре 7, с кодом номера ЭВМ, поступившего из канала. Если сравнения не происходит, то информация с информационного регистра 7 поступает по второму информационному выходу 13 кпиэла нэ второй

информационный вход 12 последующей ЭВМ, т.е. осуществляется ее перепись.

Задним Фронтом поступившего с второго тактового входа 17 импульса к содержимому счетчика прибавляется единица, если счетчик находится в состоянии переполнё- нмя до поданному импульсу устанавливается нулевое состояние (цепь сброса счетчика

1 не показана).

Нулевой сигнал с выхода переполнения счетчика или нулевые сигналы с выхода второго блока сравнения и элемента ИЛИ-НЕ 10 запрещают передачу информации из каналов ЭВМ в информационные регистры 7.

Последующие (М - 1) импульсы с первого тактового входа 1D устройства поступают на вторые управляющие входы коммутаторов 5 и 0 и осуществляют перепись информации о регистрах 7 устройства по принципу из предыдущего в последующий.

Формула изобретения Устройство для обмена информацией,. содержащее N каналов, первые информационные вход и выход которых являются соответствующим входом и выходом устройства для подключения к информационному выходу и входу соответствующей ЭВМ, второй информационный выход 1-го канала (i 1, N

- 1) соединен с вторым информационным входом (I + 1)-го канала, второй информационный выход N-ro канала подключен к второму информационному входу первого канала, первые тактовые входы каналов подключены к первому тактовому входу устройства, причем каждый канал содержит два коммутатора и блок сравнения, первые информационные входы которых соединены с первым информационным входом канала, информационный регистр, первый и второй информационные входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго коммутаторов, вторые информационные и управляющие входы которых соединены соответственно с вторым информационным входом и первым тактовым входом канала, блок элементов И, выход которого является первым информацион- .ным выходом канала, причем первый и второй выходы информационного регистра соединены соответственно с вторым информационным входом блока сравнения и информационным входом, блока элементов И и образуют второй информационный выход канала,отлимеющееся тем,что, с целью сокращения объема оборудования устройства и повышения пропускной способности, .в него дополнительно введен счетчик, вход которого является вторым тактовым входом устройства и соединен с синхронизирующим входом канала, первым управляющим

входом подключенного к выходу переполнения счетчика, третьим информационным входом подключенного к адресному выходу счетчика, и в каждом канале введены второй блок сравнения, первый и второй информа-.

ционные входы которого соединены с пёр.BUM и третьим информационными входами устройства соответственно, блок элементов ИЛИ-НЁ, информационный вход которого соединен с выходами информационного рёгистра, а выход является первым управляющим выходом устройства, элемент И, третьим входом подключенный к выходу блока элементов ИЛИ-Н-Е, вторым входом - к синхронизирующему входу канала, а первым входом подключенный к выходу второго блока сравнения, элемент ИЛИ, первый и второй управляющие входы которого подключены к выходу элемента И и первому управляющему входу канала соответственно, причем выход элементов ИЛИ соединен с вторым тактовым входом, и в каждом канале первый и второй управляющие входы блока элементов И соединены соответственно с выходом блока сравнения и синхронмзирующим входом канала.

Фиг. 4

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам, обеспечивающим обмен информацией (данными) между ЭВМ и пользователем, а также между различными ЭВМ в сетях передачи данных кольцевой структуры. Цель изобретения -.сокращение обьема фборудования устройства и увеличение пропуксной способности каналов обмена информацией между ЭВМ в сетях передачи данных кольцевой структуры. В устройство вводят второй блок сравнения, счетчик, элемент И, элемент ИЛИ, блок элементов И ЛИ-НЕ и их связи, что позволяет идентифицировать момент записи информации от соответствующих ЭВМ каналов во все информационные регистры устройства в начале цикла работы устройства, а также осуществлять выдачу информации от ЭВМ, в канале которой обнаружен признак пустого (обнуленного) регистра. Каждая ЭВМ может записывать информацию в своей регистр несколько раз за.М-тактов работы устройства. Записанная информация непрерывно циркулирует в регистрах каналов и при равенстве адреса получателя, записанного в информационном регистре, номеру ЭВМ осуществляется считывание информации от ЭВМ, в канале которой произошло сравнение. Запись информации, от каждой ЭВМ в.информационный регистр канала происходитсинхронно- в начале очередного цикла рабоҐы устройства (одновременно во все информационные регистры) и идентифицируется счетчиком через каждые N-тактов работы устройства; асинхронно - во время очереднгго цикла при обнаружении признака пустого регистра в информационном регистре, когда в нем храняется все нули, и если адрес получателя больше текущего кода адреса на выходах счетчика. 3 ил. (Л С 00 о VI Ю 4