Устройство обмена вычислительной машины Советский патент 1975 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам управления обменом информацией между онератнвной памятью вычислительной машины и внешними устройствами. Известно устройство обмена вычислительной машины, содержаш:ее блок связи и каналы обмена, содержащие регистры ввода, вывода, текущего и конечного адресов, триггер режима работы, счетчик данных, схему фиксации конца обмена и триггер пословных запросов, первый выход которого соединен с управляющим входом регистра ввода и первыми входами триггера режима работы ,и регистра текущего адреса, вторым входом соединенного с первым выходом счетчика данных, второй выход которого соединен с одвим входом схемы фиксации конца обмена, другим входом соединенной с первым выходом регистра конечного адреса, вход счетчика данных соединен с первым выходом регистра текущего адреса, второй выход которого и первый выход триггера режима работы соединены с управляющим входом блока связи, причем первые информационные вход и выход блока связи соединены соответственно с ннформадионными выходами регистров ввода и входами регистров вывода, вход триггера пословных запросов, информационные входы регистров ввода, второй информационный вход блока связи соединены с соответствующими входам,и устройства, выходы которого соединены соответственно с выходами регистров вывода, с вторым информационным выходом блока связи, с вторыми выходами триггера пословных запросов и выходами схем фиксации конца обмена. При наличии в устройстве обмена нескольких мультиплексных и/или селекторных каналов обмена используются индивидуальные блоки программного управления в каждом канале, предназначенные для осуществления функций 1ПО организации начала обмена информацией между оперативной памятью вычислительной мащины и внещними устройствами, конца или приостановки обмена, контроля состояния и диагностики канала обмена или внешних устройств. Цель изобретення - сокращение оборудования зстройства обмена. Это достигается тем, что предлагаемое устройство содержит общий для всех каналов блок управления, первый вход которого соединен с вторыми выходами триггеров работы и регистров конечных адресов, с третьими выходами регистров текущих адресов, а входы регистров конечных адресов, вторые входы триггеров режима работы и третьи входы регистров текущих адресов соединены с первым выходом блока управления, вторые

вход и выход которого соединены с соответствующими входом и выходом устройства.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройСтва.

Устройство обмена вычислительной машины содержит блок 1 угаравления, каналы 2 и 3 обмена, регистры 4, 5 и 6 текущих адресов, регистры 7, 8 и 9 конечных адресов, триггеры 10, 11 и 12 режима работы, счетчики 13 и 14 данных, схемы 15 и 16 фиксации конца обмена, регистр 17 и триггер 18 пословных запросов, схему 19 приоритета, регистры 20 и 21 ввода данных, регистры 22 и 23 вывода данных, блок 24 связи.

Устройство обмена подключено к центральному вычислителю 25, к блокам 26, 27 и 28 сопряжения с внешними устройствами, к оперативной памяти 29.

Блок 1 управления служит для обеспечения каналов 2 и 3 обмена в режиме программного управления. Входы и выходы устройства подсоединены к центральному вычислителю 25, к регистрам 4, 5 и 6 текущих адресов, регистрам 7, 8 и 9 конечных адресов и к триггерам 10, 11 и 12 режима работы.

Каналы 2 и 3 обмена (для примера на чертеже изображен один мультиплексный 2 и один селекторный 3 каналы обмена, причем для мультиплексного канала показано оборудование двух (подканалов, каждое из которых обслуживает в данном примере по одному внешнему устройству) служат для обеспечения независимого от центрального вычислителя 25 выполнения режима обмена информацией между внешними устройствами и оперативной памятью 29. При этом мультиплексный «анал 2 может обслуживать в общем случае т внешних устройств, подключаемых к подканалам через блоки 26 и 27 сопряжения, а селекторный канал 3 - одно внешнее устройство, подключаемое через блок 28 сопряжения. Входы и выходы каналов обмена 2 и 3 соединены с блоками 26, 27 и 28 сопряжения, с .блоком 24 связи.

Регистры 4, 5 и 6 текущих адресов служат для хранения текущих адресов, указывающих адрес обращения к оперативной памяти 29.

Количество регистров текущих адресов, конечных адресов и триггеров режима работы в каждом канале обмена соответствует числу подключенных « каналу обмена блоков сопряжения. Входы и выходы регистров 4, 5 и 6 текущих адресов соединены с блоком 1 управления, счетчиками 13 и 14 данных. Кроме того, входы регистров 4 и 5 соединены со схемой 19 приоритета, выходы регистров 4, 5 и 6 текущих адресов - с блоком 24 связи.

Регистры 7, 8 и 9 конечных адресов служат для хранения конечных адресов оперативной памяти 29 при передаче массивов информации. Выходы и входы регистров 7, 8 и 9 конечных адресов соединены с блоком 1 управления, помимо этого выходы этих регистров соединены со схемами 15 и 16 фиксации конца обмена.

Триггеры 10, 11 и 12 режима работы определяют направление обмена при работе каналов 2 и 3 в режиме обмена информацией. Входы и выходы триггеров 10, 11 и 12 режима работы присоединены к блоку 1 управления, кроме того, выходы этих триггеров связаны с блоком 24 связи.

Счетчики 13 и 14 данных служат для изменения текущих адресов в заданном режиме. Входы и выходы их подключены к регистрам 4, 5 и 6 текущих адресов, выходы - к схемам 15 и 16 фиксации конца обмена. Эти схемы определяют окончание передачи данных между любым из внешних устройств и оперативной памятью 29. Входы схем подсоединены к счетчикам 13 и 14 данных и к регистрам 7, 8 и 9 конечных адресов, выходы - к центральному вычислителю 25.

Регистр 17 и триггер 18 пословных запросов служат для приема запросов, поступивших с блоков 26, 27 и 28 сопряжения. Выходы регистра 17 подключены к схеме 19 приоритета, которая определяет старший по приоритету запрос из числа поступивших. Выходы схемы 19 приоритета соединены с регистрами 4 и 5 текущих адресов, с триггерами 10 и 11 режима работы, с регистром 20 ввода данных.

Регистры 20 и 21 ввода данных принимают

информацию, поступающую от блоков 26, 27

и 28 сопряжения с внешними устройствами.

Выходы регистров ввода данных подключены

к блоку 24 связи.

Регистры 22 и 23 вывода данных служат для выдачи информации внешним устройствам через блоки 26, 27 и 28 сопряжения. Входы регистров соединены с блоком 24 связи.

Блок 24 связи предназначен для организации обращения к оперативной памяти 29. Он подключен к регистрам 20 и 21 ввода данных, регистрам 22 и 23 вывода данных, к регистрам 4, 5 и 6 текущих адресов, к триггерам 10, 11 и 12 режима работы и к оперативной памяти 29.

Устройство обмена вычислительной машины работает следующим образом.

Установление св-язи между оперативной памятью и внешними .устройствами производится центральным вычислителем 25 в режиме программного управления посредством команды «Обращение к устройству обмена. В адресной части данной команды указывается адрес внешнего устройства, с которым требуется организовать обмен, и код канальной команды, по Которому блок 1 управления выполняет соответствующую микропрограмму.

Основными типами микропрограмм являются следующие: «Загрузить, «Разгрузить,

«Снять состояние канала обмена, «Передать управляющее слово, «Остановить, «Снять состояние внещнего устройства. Блок 1 управления организует вьвдолнение микропрограмм самостоятельно, без участия центрального вычислителя 25, который после выдачи

команды «Обращение к устройству обмена продолжает работу по своей программе.

Например, выполнение микропрограммы «Загрузить происходит следующим образом. В соответствии с указанным в команде номером внешнего устройства на один из регистров 4, 5 и 6 текущих адресов и на один из регистров 7, 8 и 9 конечных адресов заносится значение адресов оперативной памяти, согласно размеру массива, который должен быть передан в режиме обмена данными; один из триггеров 10, 11 и 12 режима работы устанавливается в состояние, определяющее направление обмена - запись или чтение данных из оперативной памяти 29; требуемому внещнему устройству выдается управляющее слово, содержащее приказ о начале режима обмена данными. После этого канал 2 (или 3) начинает самостоятельно осуществлять выполнение режима обмена данными с заданным внещним устройством, а блок 1 управления прИ наличии следующей команды обращения центрального вычислителя 25 может приступить к выполнению микропрограммы в соответствии с указанным кодом канальной команды и адресом внещнего устройства.

Режим обмена данными организуется по принципу «Запрос-Ответ.

В ответ на выданное унравляющее слово канал 2 (или 3) обмена получает от соответствующего блока 26, 27 и 28 сопряжения с внещними устройствами сигнал пословного запроса и в случае записи данных в оперативную память - первое информационное слово. Если в режиме обмена данными через мультиплексный канал 2 работают несколько устройств, обслуживаемых разными подканалами обмена, пословные запросы, поступивщне с этих устройств на регистр 17 пословных запросов, анализируются схемой 19 приоритета, которая вырабатывает сигнал обращения к блоку 24 связи старщего по приоритету запроса. Обращение к оперативной памяти 29 осуществляется по адресу, записанному в соответствующем регистре 4 или 5 текущих адресов. Как только блок 24 связи определит, что поступивший сигнал обращения может быть обслужен, значение данного адреса увеличивается на выбранный щаг с помощью счетчика 13 данных, а регистр 17 пословных запросов в целях сокращения времени обслуживания запроса, не дожидаясь окончания процесса записи или чтения чисел, формирует и выдает в соответствующий блок 26 (или 27) сопряжения с внещними устройствами сигнал разрещения пословного обмена, «оторый позволяет блоку 26 (или 27) сопряжения выдавать следующий пословный запрос для записи

или чтения нового слова данных. Обмен данными ведется независимо от центрального вычислителя 25. Режим обмена данными с указанным внешним устройством продолжается

до тех пор, пока значения текущих и конечных адресов не станут равными, что фиксирует соответствующая схема фиксации окончания обмена, которая вырабатывает сигнал прерывания, поступающий в центральный вычислигель 25.

Предмет изобретения

Устройство обмена вычислительной мащины, содержащее блок связи и каналы обмена, содержащие регистры ввода, вывода текущего и конечного адресов, триггер режима работы, счетчик данных, схему фиксации конца

обмена и триггер пословных запросов, первый выход которого соединен с управляющим входом регистра ввода н первыми входами триггера режима работы и регистра текущего адреса, вторым входом соединенного с первым

выходом счетчика данных, второй выход которого соединен с одним входом схемы фиксации конца обмена, другим входом соединенной с первым выходом регистра конечного адреса, вход счетчика данных соединен с первым выходом регистра текущего адреса, второй выход которого и первый выход триггера рел-сима работы соединены с управляющим входом блока связи, причем первые информационные вход и выход блока связи соединены соответственно с информационными выходами регистров ввода и входами регистров вывода, вход триггера пословных запросов, информационные входы регистров ввода, второй информационный вход блока связи соединены с соответствующими входами устройства, выходы которого соединены соответственно с выходами регистров вывода, с вторым информационным выходом блока связи, с вторыми выходами триггера пословных запросов и выходами схем фиксации конца обмена, отличающееся тем, что, с целью сокращения оборудования, оно содержит общий для всех каналов блок управления, первый вход которого соединен с вторыми выходами триггеров режима работы и регистров конечных адресов, с третьими выходами регистров текущих адресов, а входы регистров конечных адресов, вторые входы триггеров режима работы и третьи входы регистров текущих адресов соединены с первым выходом блока управления, вторые вход и выход которого соединены с соответствующими входом и выходом устройства.

I