Устройство для сопряжения основной и вспомагательных цифровых вычислительных машин Советский патент 1979 года по МПК G06F3/04 

нйя блокои связи основной и вспомогатель: ных ЦВМ являются соответственно кодовыми входами и входами сопровождения устройства, третьи кодовые входы блоков связи основной и вспомогательных ЦВМ соединены с соответствующими выходами выходного коммутатора данных, первый входвыход блока управления рабочим режимом соединен со входом-выходом блока синхронизации, первый, второй выходы блока управления режимом имитации соединены соответственно со вторым и третьим управляющими входами выходного коммутатора данных, управляющие выходы блоков связи основной и вспомогательных ЦВМ соединены с соответствующими управляющими входами входного коммутатора.

Известное устройство не обеспечивает одновременного обмена информацией между основной машиной и набором вспомогательных ЦВМ при выдаче информации из основиой машины. Кроме того, в устройстве не предусмотрена возможность контроля правильности прохождения информации через устройство.

Все это не дает возможности более эффективного использования ЦВМ, входящих в состав вычислительной системы, и приводит к снижению ее производительности.

Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей путем контроля трактов передачи данных и обмена данными между вспомогательными ЦВМ без участия основной ЦВМ. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит регистр признаков абонентов, выходной коммутатор команд, регистр запросов, блок опроса, генератор импульсов, регистр длины массива, регистр адреса, блоки формирования текущего адреса, команды и очереди, причем, первый, второй, третий входы-выходы, первый и второй входы блока опроса соединены соответственно с входами-выходами регист})а запросов и регистра признаков абонентов, со вторым входом-выходом блока управления рабочим режимом, с выходом генератора импульсов, с первым выходом блока формирования очереди, разрядные входы регистра запросов являются запросными входами устройства, а выход соединен со входом генератора импульсов, вход регистра адреса и первый вход регистра длины массива соединены со вторым выходом дешифратора, второй, третий, четвертый входы, третий и четвертый выходы которого соединены соот ветствеино с управляющим и кодовым выходами входного коммутатора, с выходом регистра признаков абонентов, с информационными входами имитационного и рабочего регистров данных, выход рабочего регистра данных соединен с третьим входом блока формирования контрольных разрядов и со вторым информационным входом выходного коммутатора данных, первый, -второй, третий входы, выход и вход-выход блока фОр мирования команды соединены соотшггственно с первыми выходами блока формирования текущего адреса и регистра адрел-а, с первым выходом блока синхронизации, с информационным входом выходного коммутатора команд, со входом-выходом блока формирования контрольных разрядов, первый, второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами выходного коммутатора данных, первый, второй входы и второй выход блока формирования текущего адреса соединены соответственно со вторым выходом регистра адреса, с первым выходом и

вторым входом регистра длины массива, второй выход которого соединен со входами регистра признаков абонентов и блока формирования очереди, второй-четвертый выходы которого соединены соответственно с разрешающими входом входного коммутатора и со вторыми управляющими входами первого, второго и третьего блоков связи вспомогательных ЦВМ, а четвертые кодовые входы блоков связи основной и вспомогательных ЦВМ соединены с соответствующими выходами выходного коммутатора команд, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока управления рабочим режимом.

Структурная схема устройства представлена на чертеже.

0 Устройство для сопряжения основной и вспомогате.чьных ЦВМ содержит: дешифратор 1, регистр 2 признаков абонентов, регистр 3 запросов, блок 4 управления рабочим режимом, генератор 5 импульсов, блок

. 6 синхронизации, блок 7 связи основной ЦВМ, блоки 8-10 связи вспомогательных ЦВМ, блок 11 управления режимом имитации, имитационный регистр 12 данных, рабочий регистр 13 данных, регистр 14 длины массива, регистр 15 адреса, блок 16

опроса, выходной коммутатор 17 данных, выходной коммутатор 18 команд, входной коммутатор 19, блок 20 формирования контрольных разрядов, блок 21 формирования текущего адреса, блок 22 формирования команд, блок 23 формирования очереди с выходом 24.

Позициями 25(, - 25j обозначены запросные, входы устройства, позициями 26о -26j, 27j, - 27з - кодовые входы, позициями входы сигналов сопровождения, позициями 29о -- 29j выходы сигналов готовности, позициями ЗОо - ЗОз, 31о - Blj - кодовые выходы устройства.

Устройство работает следующим образом.

Обмен информацией осуществляется между основной и вспомогательными машинами. Работает устройство в четырех режимах: в режиме передачи информации из основной машины (режим 1), в режиме приема информации основной маьииной (режим

II), a также в режимах имитации передачи и приема информации основной машиной (режимы HI, IV). Причем, в режимах I, И в обмене может участвовать любой набор вспомогательных машин одновременно, в режимах , IV вспомогательные машины обслуживаются в порядке поступлен 1я заявок на обмен основной ЦВМ.

При сформировании в оперативной памяти любой MaaiHHbi массива, предназначенного для передачи и готовности к выдаче информации, машина посылает заявку на обмен в виде одного двоичного.разряда в соответствующий разряд регистра 3.

Не нулевой код регистра 3 является необходимым условием включения генератора 5 импульсов. Генератор 5 в дальнейшем будет возбуждать с заданной частотой блок 16 опроса. Включается генератор 5 при появлении первого запроса на об.мен.

Блок 16 опроса, запускаемый генератором 5 с определенной частотой, опрашивает регистры 2 н 3 и в зависимости от их состояния, выдает необходимые рекомендации по организации обмена информацией блокам 4 и 23.

После запуска от генератора 5 блок J6 анализирует состояние регистра 3. При наличии запроса на обмен от какой-либо машины блок опроса выполняет действия, обеспечивающие запуск обмена. В этом случае, если есть запросы на обмен от основной машины, независимо от наличия запросов на обмен от вспомогательных машин, запускается режим I. Блок 16 информирует блок 23 о наличии запросов на обмен.

Блок 23 формирует очередь с высшим приоритетом основной машины.

В режиме 1 блок 23 запускает коммутатор 19, обеспечивая тем самым путь информации от основной машины. Сначала из основной машины должна быть выдана информация в регистры 2, 14 и 15. Блок 16 анализ1фует состояние регистра 2. Информация в этот регистр может быть записана только из основной машины, что обеспечивает дешифратор 1. При наличии в регистре 2, например признаков первой и второй вспомогательных машин, блок 16 выдает соответствующий код в блок 4. По получении этого кода блок 4 управляет выдачей данных и команд в блоки 8, 9 коммутаторы 17, 18.

Блок 6 синхронизирует процесс работы коммутаторов 17, 18.

Собственно процесс обмена начинается после получения информации регистрами 14 и 15. Блок 21 формирует адрес памяти, в который будет записано очередное информационное слово с регистра 13 в зависимости от состояния регистров 14 и 15. После сформирования очередного адреса в регистр 14 выдается сигнал, уменьшающий его значение на единицу. При обращении значения регистра 14 в ноль выдается сигнал в регистр 2, гасящий признаки абонентов, назначенмых к обмену, а также в блок 23, который вычеркнет основную машину из очереди и разрешит обмен следующей п очереди вспомогательной машине, открыв соответствующие цепи коммутатора 19. Блоки 4 и II, в свою очередь обеспечат открытие (закрытие) цепей коммутаторов 17. 18.

Сформированный адрес памяти вспомо-гательных машин хранится в блоке 21. Блок 22 формирует команду записи содержимого регистра 13 (или 12 в режиме П) в память соответствующих машин. Контрольные разряды приформировывает блок 20 по сигналу генератора 5. Этим же сигналом синхронизируется выдача через коммутаторы 17, 18 информационного слова с регистра 13 и команды нз блока 22 в блоки 8 и 9 и далее в первую и вторую вспомогательные машины. Коммутаторы 17, 18 обеспечивают согласование форматов передаваемых кодов.

Информация на регистр 13 поступает с заданной частотой после получения дешифратором I адреса регистра 13. В случае отсутствия обновления регистра 13 в назначенные к обмену вспомогательные машины будет передаваться последнее содержимое данного регистра. В частности, это дает возможность проверки тракта передачи информации путем посылки выбранных стандартных кодов в регистр 13 с последующим программным контрольным суммированием в назначенных машинах. Для проверки можно задать заранее предусмотренные код и длину массива и сравнить с полученными при передаче.

Режим II возможен в том случае, если получен запрос на обмен в регистр 3, а также указанная вспомогательная машина, например первая, поставлена в очередь на обмен с основной машиной. В этом случае блок 23 выдает в блок 8 сигнал назначения (готовности) к обмену по шине 29i и открывает цепи коммутатора 17, через которые поступает информация первой вспомогательной машины. При этом информация . в регистре 2 отсутствует. Блок 16 выдает код в блок 4, получив который блок 4 открывает соответствующие цепи коммутатора 17, 18. По сигналу из блока 4 блок 11 сработает таким же образом, как и в режи ме I. Обмен информацией между первой вспомогательной машиной и основной машиной далее происходит, как в режиме I, при этом регистры 13, 14, 15 заполняются информационными словами, передаваемыми нз первой вспомогательной машины.

.После передачи всего массива из первой вспомогательной машины в основную машину как и в режиме I, с регистра 14 выдается сигнал в блоки 2 и 23, причем блок 23 вычеркнет первую вспомогательную машину из очереди и разрешит обмен следующей в очереди вспомогательной машине, открыв соответствующие цепи коммутатора 19.

В режиме III производится имитация выдачи информации основной машиной в назначенные к вспомогательные машины. Для имитации обмена должен быть заполнен регистр 12, а также выдан ЕЮД, указывающий направление имитации в блок 11. Причем информация в эти блоки может быть занесена из любой машины, основной или вспомогательной. Для того чтобы заполнить эти блоки, предварительно должен быть выставлен запрос от машины, которая передает информацию в адресуемые блоки.

Для осуществления имитации обмена блок 4 откроет цепи коммутатора 17, 18 для выдачи информации в машины, назна-. ценные к имитации согласно регистру 2, как и в режиме I, блок 11 откроет цепи коммутатора 17, через которые поступает информации с регистра 12. При этом цепи коммутатора 19, обеспечивающие прием информации от основной машины будут закрыты, т. к. запроса от основной машины не поступало. Фактически вспомогательные машины будут производить обмен информацией не с основной машиной, а с регистром 12. Основная машина фактически выключается из вычислительного контура до поступления разрешающего кода в блок П. Это может сделать любая из вспомогательных машин.

При обмене с регистром 12 занесенный на Fiero код передается в первую и третью вспомогательные машины. В том случае, если код на этот регистр был выдан, например из первой вспомогательной машины, то код этот будет передан в первую и третью вспомогательные машины, поскольку открыты соответствующие цепи коммутатора 17. Таким образом, появляется возможность обмена информацией между вспомогательными машинами через регистр 12 и получения кода (в первую вспомогательную машину 1), переданного этой же машиной на регистр 12.

В режиме IV, например при имитации передачи информации из первой вспомогательной машины в основную машину, слово, передаваемое из первой вспомогательной машины задается на регистре 12, а код типа имитации задается блоком П. Запрос на обмен посылается основной машиной. В . вычислительном контуре задействована только основная .машина. Использование новых элементов: регистров признаков абонентов, запросов, длины массива, адреса генератора, блока опроса, блоков формирования адреса и команды, блока формирования очереди, а также введение новых связей между иявестными и вновь введенными элементами выгодно отличает изобретение от известного устройства, т. к. позволя.-т увеличить производительность вычислительной системы, производить контроль тракта передачи информации, а также допускает возможность отмена информации между всгюмогательными ЦВМ через имитационн)1Й регистр данных.

Производительность устройства повышается в три раза при передаче информации во вспомогательные машины из основной за счет возможности передачи информации одновременно в несколько машин. Кроме того, формирование устройством команды, записывающей информацию с рабочего (имитационного) регистра данных позволяет сократить время на запись информации в памяти любой из ЦВМ, так как нет необходимости занимать время процессора на считывание слова.

Функциональные возможности устройства расширяются за счет проверки тракта передачи информации путем посылки выбран ных стандартных кодов в имитационный ре-. гистр данных с последующим программным контрольным суммированием в назначенных к обмену ЦВМ или считывания- посланного в имитационный регистр данных кода той же ЦВМ, которая обращалась к этому регистру.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения основной и вспомогательных цифровых вычислительных машин (ЦВМ), содержащее дешифратор, перв.ый выход которого соединен с первым входом блока управления режимом и.митации,. имитационный регистр данных, выход которого соединен с первым информационным входом выходного коммутатора данных и с первым входом блока формирования контрольных разрядов, блок синхронизации, первый выход которого соединен с управляющими входами имитационного и рабочего регистров данных, блок управления рабочим режимом, первь й, второй и третий выходы которого соединены соответственно со вторым входом блока управления режимом имитации, со вторым входом блока формирования контрольных разрядов и с первым управляющим входом вы.ходного коммутатора данных, блок связи основной ЦВМ, первый, второй и третий блоки связи вспомогательных ЦВМ, первые управляющие входы которых соединены со вторым выходом блока синхронизации и входной коммутатор, причем nepBi ie кодовые выходы блока связи основной ЦВМ и блоков связи вспомогательных ЦВМ соединены с соответствующими информационными входами входного коммутатора, вторые, третьи кодовые выходы, выходы сигналов готовности блоков связи основной и вспомогательных ЦВМ, являются соответственно кодовыми выходами и выходами готовности устройства, первые и вторые кодовые входы и входы сигналов сопровождения блоков связи ООНС)ВН()Й и ВСПОмогательных ЦВМ являются соответственно кодовыми входами и входами сопровождения устройства, третьи кодовые входы блоков связи основной и вспомогательних ЦВМ соединены с соответствующими выходами выходного коммутатора данных, первый вход-выход блока управления рабочим режимом соединен со входом-выходом блока синхронизации, первый, второй выходы блока управления режимом имитации соединены соответственно со вторым и третьим управляющими входами выходного коммутатора данных, управляющие выходы блоков связи основной и вспомогательных ЦВМ соединены с соответствующими управляющими входами входного коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расщирения функциональных возможностей путем контроля трактов передачиданных и обмена данными между вспомогательными ЦВМ без участия основной ЦВМ, оно содержит регистр признаков абонентов, выходной коммутатор команд, регистр запросов, блок опроса, генератор/ импульсов, регистр длины массива, регистр адреса, блоки формирования текущего адреса, команды и очереди, причем, первый, второй, третий входы-выходы, первый и второй входы блока опроса соединены соответственно с входами-выходами регистра запросов и регистра признаков абонентов, со вторым входом-выходом блока управления рабочим режимом, с выходом генератора импульсёв, с первым выходом блока формирования очереди, разрядные входы регистра запросов являются запросными входами устройства, а выход соединен со входом генератора импульсов, вход регистра адреса и первый вход регистра длины массива соединены со вторым выходом дешифратора, второй,третий, четвертый входы, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с управляющим и кодовым выходами входного коммутатора, с выходом jKTHCTpa признаков абонентов, с ииформаи юннымн входами имитационио|Ч) и рабочего регистров данных, выход рабочего регистра данных соединен с третьим входом блока формирования контрольных разрядов и со вторым информационным входом выходного коммутатора данных, первый, второй, третий входы, выход и вход-вы.ход блока формирования команды соединены соответственно с первыми выходами блока формирования текущего адреса и регистра адреса, с первым выходом блока синхронизации, с информационным входом выходного, коммутатора команд, со входом-выходом блока формирования контрольных разрядов, пер вый, второй выходы которого соединены соответственно с третьим н четвертым информационными входами выходного коммутатора данных, первый, второй входы и второй выход блока формирования текущего адреса соединены соответственно со вторым выходом регистра адреса, с первым выходом н вторым входом регистра длины массива, второй выход которого соединен со входами регистра признаков абонентов и блока формирования очереди, второй-Ч4-твертый выходы которого соединены соответственно с разрешающим входом входного коммутатора и со вторыми управляющими входами первого, второго и третьего блоков связи вспомогательных ЦВМ, а четвертые кодовые входы блоков связи основной и вспомогатель ых ЦВМ соединены с соответствующими выходами выходного коммутатора команд, управляющ Й вход которого соединен с третьим выходом блока управления рабочим режимом. Источники информации, принятые по внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 481895, кя. G 06 F 3/04, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 437075, кл. G 06 F 15/16, 1974.

-ss-ifir

s