Устройство для управления вводомвыводом информации Советский патент 1974 года по МПК G06F3/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДШ УПРАШЕНШ ВЮДОМВЫВОДОМ ИНШР1У1АЩИ

ления ЦВМ, при этом обмен осуществляется по адресам, хранимым в самих блоках ввода-вывода и корректируемым схемой управления вводом-выводом. Запросы на обмен и другие признаки состояния, вырабатываемые блоками ввода-вывода, принимаются в схему управления при последовательном опросе состояний блоков ввода-вывода, начиная с нулевого номера и кон-чая последним, номер которого набирается в схеме управления. Обмен информацией производится непосредственно с основным ОЗУ.без вмешательства ЦВМ. Выбор и связь блоков ввода-вывода с ЦВМ осуществляется односторонне выдачей на шины схемой управления вводомвыводом кода номера с последующей выдачей соответствующих управляющих сигналов в выбранный блок ввода-вывода. Функции хранения и корректировки управляющих слов и реакция на признаки состояний блоков ввода-вывода выполняются микропрограшлным диспетчером, требующим незначительного оборудования, В зависимости от вида обмениваемой информации, языка обмена и характера решаемой задачи обеспечивается один из трех режимов обмена - текстовый (символьный), восьмеричный, десятичный и другие, диалог (посимвольный), .

При текстовом обмене информация в основной памяти и в блоках ввода-вывода представляется семиразрядными кодами символов, упакованными в формах машинного слова; по команде ввода-вывода в блок ввода-вывода пересылается начальный адрес ОЗУ, с которого начинается обмен, а в последнем слове выводимого массива записывается признак последнего обмениваемого слова. При вводе блок ввода-вывода по признаку конец информации на носителе записывает в последнем вводимом слове признак конца информации. Таким образом, при текстовом обмене роль ЦВМ сводится к выдаче начального адреса обмена и запуску блоков ввода-вывода.

Наиболее удобной формой реализации обмена разноязычной, восьмеричной, десятичной и другой информации является карманная или буферная, которая предполагает предварительное (при выводе) преобразование обмениваемой информации, представленной в различном виде микропрограммными средствами ЦВМ в универсальную для перечисленных видов обмена форму и последуювщй вывод отредактированной информации. Для экономии рабочего объема ОЗУ информации редактируется порциями и записывается в заранее отведенное для каждого блока ввода-вывода место памяти, называемое карманом.

При вводе информация заносится в карман и после редактирования записывается в заданное место памяти, освобождая карман для ввода очередной порции информации Данный режим обмена исключает необходимость различного восприятия (воспроизведения) информации и приводит ее представление к универсальному, что благодаря микропрограммным способам обработки значительно экономит оборудование системы.

Посимвольный обмен означает прерывание ЦВМ и обслуживание блока ввода-вывода при каждом обмениваемом символе.

На чертеже показана блоксхема устройства для управления вводом-выводом информации,

Блок-схема содержит схему I управления вводом-выводом, блоки 2 ввода-вывода, счетчик 3 номера блока ввода-вывода, шину 4 номера блока ввода-вывода, генератор 5 импульсов, триггер ь запроса, блок 7 переключателей, регистр 8 номера состояний, схему 9 местного управления, блок 10 управления обменом, регистр II адреса, информационные шины 12, коммутатор 13, регистр 14 обмена, счетчик 15 адреса обмена, регистр 16 состояний, группу схем И 17, триггер 18 вида обмена, группу схем И 19 и контактные коммутаторы 20, 21,

Устройство предназначено для обеспечения одновременной работы переменного количества блоков ввода-вывода; оно осуществляет обмен информации с основной памятью ЦВМ, освобождая вычислитель от участия-в процессе обмена, и позволяет совмещать операции ввода-вывода с выполнением основной программы. Кроме того, устройство обеспечивает стандартную форму связи.

Связь схемы I с блоками 2 осуществляется сигналами, проходящими через эти блоки, Принадежностъ сигналов тому или иному локу определяется его номером, адаваемым счетчиком 3, Счетчик ыдает на шину 4 код номера блока. Количество блоков, подключаеых в каждой конкретной ЦВМ, устаавливается вручную на наборном оле блока 7 переключателей. При овпадении кода счетчика 3 с набром номера последнего блока 2 четчик обнуляется для выполнения

счета сначала. В триггер б поступает запрос на обмен от схемы 9 при последовательном опросе состояний блоков 2. В случае обнаружения запроса на обмен триггер 6 устанавливается в единичное состояние и происходит переход на режим обслуживания запроса. При этом блок 10 управления обменом принимает из регистра II адреса по информационным шинам 12 и через коммутатор 13 в регистр 1 и счетчик 15 текущий адрес вводимой информации; прибавляет единицу к содержимому счетчика 15; передает из счетчика 15 в регист р II через коммутатор 13 и информационные шины 12 увеличенный на единицу адрес; восстанавливает содержимое счетчика 15, т.е. передает содержимое регистра 14 в счетчик 15; принимает введенную информацию из схемы 9 по информационным шинам 12 и через коммутатор 13 в регистр 14, устанавливает в нуль триггер б; осуществляет автономную запись в память ЦВМ информацию регистре 14 по адресу, хранящемуся в счетчике 15.

Отличие режима вывода состоит в том, что вместо записи производится чтение информации из памяти IJ3M в регистре 14 по адресу счетчика 15 и передача ее в схему 9 по цепи: регистр 14 - коммутатор ТЗ - информационные шины 12. Установка в нулевое состояние триггера б при завершении процесса обмена разрешает поиск очередных запросов.

Одновременно с поиском запросов в регистр 16 состояний от схемы 9 по информационным шинам 12 и коммутатора 13 поступает управляющая информация обмена, имеющая следующее содержание: карман (единичное состояние соответствуюи его триггера регистра 16 означает, что блок вводавывода, номер которого фиксируется в регистре 8, закончил обмен с карманом памяти ЦВМ и требует

ПОДГОТОВКИ очередной порции информации); управляющее слово (единичное состояние этого триггера регистра 16 означает, что блок ввода-вывода закончил ввод в карман управляющего слова); конец ввод-вывода (единичное состояние триггера означает, что завершено выполнение операции ввода-вывода); диалог (единичное состояние триггера диалога указывает, что данный блок 2 закончил ввод или вывод одного символа).

При поступлении единичной информации в один (или одновременно в несколько) триггеров регистра 16 в регистре В фиксируется номер блока, находящийся в данный момент в счетчике 3 и указыва ющий на принадлежность состояния блоку ввода-вывода с номером, зафиксированным в регистре 8, Единичные состояния этих триггеров поступают в ЦВМ и вызывают прерывание основной программы. Реакция на данные прерывания осуществляется микропрограммными средствами диспетчера.

Наряду с выработкой управляющих признаков обмена схема 9 управляет триггером вида обмена, устанавливает начальный адрес кармана в регистре II, обеспечивает информационную связь блока 2 со схемой I, вырабатывает запрос на обмен с памятью ЦВМ. Схема 9 связана по информационному входу шиной 12 и кошлутатором 13 с выходом регистра 14; по шине 4 - со счетчиком 3, с выходом блока 10 управления обменом и с выходом группы схем И 17 выработки признака карман ; по информационному выходу по шинам 12 и через коммутатор 13 - с входами регистра 14 и регистра 16; по выходу соединена также с входами триггера б, триггера 18 вида обмена и с входом группы схем И 19 начального адреса кармана.

Триггер 18 указывает вид обмена, разрешает установку через группу схем И 19 в регистре II кода начального адреса карман набираемого на контактном коммутаторе 20.

В процессе обмена в регистр II принимается адрес, равный конечному адресу кармана. При этом срабатывает группа схем И 17, подключенная к выходу регистра П и к контактному коммутатору последнего адреса кармана 21, и вырабатывается признак карман, который через схему 9 при опросе состояний передается в регистр 16, ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ I. Устройство для управления вводом-выводом информации, содержащее блоки ввода-вывода, регистр обмена, блок управления обменомj . генератор импульсов, коммутатор триггер запроса, отличающееся тем, что, с целью сокращения оборудования, обеспечения обмена информацией различных языков и различного представления, обеспечения работы в режиме диалога, в него введены счетчик номера блока ввода-вывода, счетчик адреса обмена, блок переключателей, регистр состояний, регистр номера состояний, причем счетный и управляющие входы счетчика номера блока ввода-вывода соединены соответственно с выходами генератора импульсов, триггера запроса и блока переключателей, выход счетчика номера блока ввода-вывода подключен к первым входам блоков вводавывода, регистра номера состояний и к входу блока переключателей, второй вход регистра номера состоя ний соединен с выходом регистра состояний, входы коммутатора соеди нены соответственно с выходами счетчика адреса обмена, регистра обмена и информационными выходами блоков ввода-вывода, первый выход коммутатора подключен к информационным входам блоков вводавывода, второй выход - к входу регистра состояний и к первым входам регистра обмена и счетчике ад:реса обмена, второй вход которого подключен к выходу регистра обмена. 4 второй ВХОД которого соединен с входом устройства, счетный вход счетчика адреса обмена подключен к первому выходу блока управления обменом, вход которого соединен с выходом триггера запроса, первый и второй входы которого соединены соответственно с управляющим выходом каждого блока ввода-вывода и с вторым выходом блока управления обменом, третий выход которого подключен к вторым входам блоков ввода вывода5 выходы регистра номера состоянийJ регистра состояний, рв/истра обмена, счетчика адреса осГмена. и четвертый выход блока управления обменом соединены с соответствующими выходами устройства : 2в Устройство по пЛ, о т лйЧБющееся тем, что в нем каждый блок ввода-вывода содержит регистр адреса5 триггер вида обмена, группы схем И, контактные коммутаторы и схему местного управления, первый, второй, : информационный входы, управляющий и информационный выходы которой соединены с одноименными входами и выходами блока ввода-вывода, выход регистра адреса подключен к информационному выходу блока и через первую группу схем И, вторые входы которых соединены с первым контактным коммутатором, к третьему входу схемы местного управления, входы регистра адреса соединены соответственно с информационным входом блока и выходом второй группы схем И, входы которых подключены к второму контактному коммутатору, к выходу схемы местного управления и через триггер вида обмена к другому выходу схемы местного управления«

Вымд

уЧ

7С

П

/2

1/3

15