Мультиплексный канал Советский патент 1976 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к цифровой вычислительной Т8хн1же и может быть использовано для вЕ5Ода-вывода информации в циф. роБЫх вычиспительных машинах и системах.

PlaEecT-eH мупьти таексный канал для

ввода данных в запоминающее устройство цифровой Быч5юлитепьной мащкны. Он со держит счетчик адреса данных, регистр символа, схему выравнивания, дешифратор СИМВОЛОВ; счетчик слов, регистр начального адреса и дешифраачзр нулн счетчика слов. Однако известный канал недостаточно универсален в гфимеиеиии и ке имеет необходимой гибкости в улгоавкеник и контроле. Наиболее близкиа -« к изобрете1-щю является друхой известньп мультиплекснь5Й канал, содержащий блок со тряжения с процессором, выход которого соединен с первым входом регистра у:гравг ен.1.:1, второй вход которого соединеи с иерьы;« входом регистра информании к выходом блока согфяжения с внеш шми устрой ствамй вход которого соединен с первьгм и треты&-г выходами регистра упраБле1-шя, первьм выходом регистра информаиди и новыми входами блока ооцряження

с процессором и блока местной памяти, второй вход которого через блок управления обращения соединен со вторым вькодэм pern-fcTpa управления, третий выход которого через блок модификации адресов и счета данньЕс соединен с третьим входом блока местной памяти и первым входом блока сопряжения с оперативной памятью, второй вход которого соединен с выходом блока местной памяти, с третьим входом регистра управления и вторым входом регистра информации, третий вход которого соединен с вьЕсодом блока сопряжения с оперативной па мятью и с четвертым входом регистра управления, второй выход, которого соединен с третьим входом блока местной памяти, В этом канале затраты времени на обслуживание запроса внешнего устройства вмультиплек- сном режиме складываются из времени вь5борки адреса внешнего устройства, требующего обсл кивания, времени чтения управляющей информации подканала (внешнего устройства) из местной памяти, времени приема (передачи) байта информации внешнему устройству, записи измененной управляющей информации подканада в местную память и обращения к оперативной памяти после сформирования (илипередачи) полного машинного слова. Разница в пропускной способности канала низших и высших моделей ЭВМ достигается как за счет увеличения физического быстродействия местной памяти, так и за счет повышения разрядности слов местной памяти и обмена с оперативной памятью и сокращеБИЯ в результате этого общего времени чте-10 чия (записи) информации ( управляющей и данных). Однако при этом существенно увеличивается оборудование местной памяти, а также всего мультиплексного канала.Целью изобретения является повышение коэффициента использования оборудования канала, В описываемом канале это достигается тем, что он дополнительно содержит блок управления видами циклов местной памяти, входь/ которого соединены со вторым и чет-20 вертым выходами регистра управления и с выходом блока утфавления обращениями, а выход блока управления видамл циклов папяти соединен с четвертым входом блока местной памяти. На чертеже приведена структурная схем описываемого канала. Он содержит блок 1 сопряжения с проце сором, блок 2 сопряжения с оперативной памятью, регистр управления 3 ( регистр ключа зашиты, регистр подканала, регистр кода операции, регистр счета слов подканала, регистр адреса команды ( данных), регистр флажков, регистр счета данных),ре гистр информации 4, блок 5 модификации ад ресов и счета данных, блок 6 управления обращениями к местной памяти, блок 7 управлеьшя видами циклов местной памяти, блок 8 сопряжения с внешними устройствам и блок 9 местной памяти, предназначенный для хранения управляющей информации и дан ных подканалов. Блок крестной памяти выпо рен, например, в виде оперативного запомин ющего устройства на ферритовых элементах и позволяет по управляющему сигналу осуществлять чтение с регенерацией информации и запись с предварительным чтением или чтение без регенерации и запись без предварительного чтения. Мультиплексный канал управляется инструкциями и вьшолняет все операции, определяемые системой команд Единой системы электронных вычислительных машин (ЕС ЭВМ) для вводавывода информации. Инструкция состоит из 32 (О-31) разр дов (разряды О-7-КОД инструкции, разряды 16-18 - адрес канала, разряды 24-31адрес внешнего устройства). Адресное слов канала (АСК) содержит 32 (О-31) разряда (разряды ключ зашиты, разряды 8-31 5 15 - адрес управляющего слова канала . Управляющее слово канала (УСК) состоит из 64 (О-63) разрядов (разряды О-7- код операции, разряды 8-31 - адрес данных, разряды 32-36- флажки, разряды 37-46служебная информация, разряды 47-63 счет данных). Работа мультиплексного канала инициируется инструкцией Начать ввод-вывод поступающей от процессора в блок 1 сопряжения с процессором, при этом адрес внешнего устройства фиксируется на регистре 3 управления. По адресу внешнего устройства с регистра 3 начинается через блок 8 сопряжения с внешними устройствами выборка внешнего устройства. Одновременно с выборкой внешнего устройства по адресу фиксированной ячейки с регистра 3 через блок 5 модификации адресов и счета данных и блок 2 сопряжения с оперативной памятью прочктывается адресное слово канала. АСК фиксируется на регистре 3. Далее по АСК через блоки 5 и 2 выбирается из оперативной памяти управлЕющее слово канала. Одновременно с обращением к оперативной памяти за УСК модифицированный адрес УСК записывается в блок 9 местной памяти в ячейку подканала, предназначенную для его хранения. Синхронизация осуществляется по сигналам, поступающим в блок 9 из блока 6 управления обраще1шями к местной памяти, а вид щпсг)а опеределяется сигналом, выдаваемым в блок 9 блоком 7. утфавления врщами циклов местной памяти. Адрес ячейки местной памяти формируется на первом выходе регистра 3. Выбранное из оперативной памяти через блок 2 УСК фиксируется также в соответствующих разрядах регистра 3. Блок 8 производит сравнение полученного от внешнего устройства в последовательности начальной выборки ад- раса и посылает с регистра 3 команду в интерфейс ввода-вывода. Полученный из интерфейса байт состояния в блоке 8 анализируется на занятость внешнего устройства. Параллельно идет запись в блок 9 управляю- щего слова канала в ячейки, отведенные данному подканалу для этой управляющей инфсрмации. В случае выполнения операции Писать по адресу данных, хранящемуся на регистре 3, через блоки 6 и 2 производится обращение к оперативной памяти за первым словом данных. Слово фиксируется на регистре 4, первый байт данных через блок 8 пересылается внешнему устройству, а измене шый адрес данных и первое слово данных залисывается в блок 9. Запись всей управляющей информации и дан ных в блок 9 выполняется по полным цикла (с предварительным чтением) для того, чтобы стереть хранящуюся в подканале от предыдущей работы информацию. Соответствующий сигнал выдается в бло 9 из блока 7. Дальнейшее обслуживание внешнего устр ства для передачи данных начинается после появления запроса (требования абонента) на линии интерфейса ввода-вывода. После выборки блоком 8 адреса выставившего зап рос внешнего устройства его адрес фиксиру ется на регистре 3 и служит старшими раз рядами адреса для выборки управляющей ин формации подканала из блока 9. Младшие разряды адреса равны О. При этом блок устанавливает на входе блока 9 сигнал, со ветствующий укорененным циклам чтения из памяти, причем вь;бранный из блока 9 на регистр 3 код операции (Читать или Пи сать) всякий раз учитывается блоком 7 в виде сигнала на шине вида цикла блока 9 при всех дальнейших обращениях к местной памяти. Так, при операции Писать чтение из блока 9 слова, содержащего данные, осуществляется с регенерацией информации (полный цикл чтения), так как эта информа ция при лередаче данных не изменяется, Чтение слов, содержащих код выполняемой операции, флажки, счетчик байтов, счет данных, при необходимости адреса данных и команд, а при операции Читать дополнительно данных производится по укороченным циклам чтения (без регенерации). После.фиксации этой информации на регистрах 3 и 4 производится пересылка байта данных через блок 8 (при операции Писать с регистра 4 в блок 8 и интерфейс ввода-вывода; при операции Читать из интерфейса ввода-вывода через блок 8 на регистр 4), При пересылке последнего в слове байта данных из блока 9 прочитывается адрес данных, который при обраш.ении через блок 2 к оперативной памяти изменяется блоком 5 модификации. Далее, после снятия запроса обслуживаемым внешним устройством, Измененная управляющая информация подканала записывается в блоке 9 на закрепленное за подканалом место. По сигналу из блока 7 эта запись производится до укороченному циклу (без предварительного чтения информации), так как ячейки уже стерты при выборке управляющей информации. При операции Писать слово, содержащее данные, после пересылки очередного байта в блок 9, не записывается. После сформирования полного слова при операции Читать содержимое регистра 4 через блок 2 записывается в оперативную память; после передачи последнего байта в слове по операции Писать параллельно с записью управляющей информации подканала в блок 9 из оперативной памяти через блок 2 выбирается следующее слово данных и записывается в блок 9. Описываемый канал имеет более высокий коэффициент использования в мультиплексном режлме, достигаемый в результате сокращения времени обращения к местной памяти, при этом количестве дополнительно используемого оборудования незначительно, Формул изобретения Мультиплексньш канал, содержацщй блок сопряжения с процессором, выход которого соединен с первым входом регистра управления, второй вход которого соединен с первым входом регистра информации и выходом блока сопряхсения с внешними устройствами, вход которого соединен с первым и третьим выходами регистра управления, первым выходом регистра информации и первыми входами блока сопряжения с процессором и блока местной памяти, второй вход которого через блок управления обращениями соединен со вторым выходом регистра управления, третий выход которого через блок модификации адресов и счета данных соединен с третьим входом блока местной памяти и первым входом блока сопряжения с оперативной да яятью, второй вход которого соединен с выходом блока местной памяти, с третькм входом регистра управления и вторым входом регистра информации, третий вход которого соединен с ъыходом блока сопряжения с оперативной памятью и с четвертьпуг входом регистра управления, второй выход которого соединен с третьим входом блока местной памяти, отличающийся тем, что, с целью повьЕцения коэффициента использования оборудования канала, он содержит блок управления видами циклов местной памяти, входы которого соединены со вторым и четвертым выходами регистра управления и с выходом блока управления обращениями а выход блока управления видами циклов памяти соединен с четвертым входом блока местной памяти.