Устройство для сопряжения периферийных устройств с эвм Советский патент 1979 года по МПК G06F3/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ С ЭВМ Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два блока коммутации и блок управления передачами, первый вход и выход которого являются соответственно управляющими входом и выходом устройства, вторые вход и выход блока управления передачами подключены соответственно ко второму и третьему входам блока регистров состояния и управления, а третий выход - к управляющему входу второго блока коммутации, группа входов которого подключена к группе выходов блока вводных регистров и группе входов первого блока коммутации, а группа выходов - к группе входов блока выводных регистров, вход второго блока коммутации соединен со вторым выходом блока приемников, выход третьего блока коммутации подключен ко второму входу блока передатчиков, а входы - к соответствующим выходамблока прерываний. На чертеже представлена блок-схема устройства для п вводных и m выводных периферийных устройств. 1 вводных Устройство содержит блок регистров, включающий, п регистров ввода данных, блок 2 вь1годимых регистров, включающий m регистров вывода данных, блок 3 прерываний, включающий-п + ш углов управления прерываниями, устройства 4.1, 4.2, .,4.п ввода, устройства 5-), 5.2,... 5.гп , блоки коммутации 6, 7; и 8, .блок,9 управления передачами, блок 1Д регистров состояния и управления, блок-П декодирования адресов, блок 12 приемников, блок 13 передатчиков, блок 14 магистральной связи с ЭВМ, блок -15 местного управления периферийными устройствами. Устройство работает следуюцд,им образом. Предусмотрена работа устройства в двух режимах: -в режиме логической связи с ЭВМ (режим «Связь), -в автономном режиме (режим «Автоном). В.режиме «Связь подключенные периферийные (внеглние) устройства 4 и 5 взаимодействуют с ЭВМ независимо один от другого. Ввод-выйод производится посредством регистров блоков 1, 2, блока 7 ,и блоков 12 и 13. Управление и синхронизация устройства производится блоками 10 и 11. Регистры блока 10 включают разряды, указывающие на готовность внешних устройств, занятость внешних устройств выполнением операций ввода-вывода, заверщение операции вводавывода, а также разряды кодов команд, ошибок и разрешения прерывания. Некоегорые из указанных разрядов, а именно, кодов команд, разрешения прерываний устанавливаются ЭВМ, другие - готовности, занятости, завершения операций и ошибок устанавливаются блоком 15, Внешнее устройство может выдавать запрос прерывания, только если в соответствующем регистре состояния и управления установлен разряд, разрешения прерывания. Запрос прерывания выдается при условии готовности, при завершении операции ввода-вывода и при некоторых ошибках. Запросы прерываний внешних устройств хранятся в соответствующих узлах блока 3, которые могут одновременно хранить запросы прерываний нескольких внешних устройств. Запросы прерываний выдаются в блок 14 через блок 8. В ответ на запрос через блок 14 и блок 12 передается ответный сигнал от ЭВМ. По одному сигналу от ЭВМ обслуживается один запрос прерывания - самый приоритетный из имеющихся. Блоки 3 и 8 обеспечивают последовательное обслуживание запросов согласно приоритетам. При обслужив ании прерывания от внещних устройств, с ЭВМ взаимодействует соответст,вующий узел блока 3, который выдает код прерывания через блок 7 коммутации и сбрасывает свой запрос прерывания. Приоритеты запросов прерываний могут быть изменены посредством переключений в блоке коммутации 8. В режиме связи с ЭВМ устройство работает следующим образом. От блока 14 в устройство через блок 12 поступают адреса регистров, данные, управляю1цие сигналы (тип операции -- запись или чтение, формат передаваемых данных - байт, полуслово, слово) в сопровождении сигнала синхронизации. Адреса, выдаваемые в блок 14, декодируются блоком 11 и, если выданный адрес является адресом одного из регистров блоков 12 или 10, производится запись в этот регистр или считывание его содержимого в зависимости от типа операции - запись или чтение. Перед началом операции ввода или вывода, ЭВМ предварительно читает регистр состояния и управления блока 10 соответствующего периферийного устройства. Если устройство не занято и готово к работе, то ЭВМ может инициировать операцию вводавывода в этом устройстве. При вводе засылается код команды «начать операцию в соответствующий регистр состояния и управления блока 10, после :ЧеТовНе1й-йГе устройство считывает данные с внешнего носителя информации (перфокарт, магнитной записи ленты и т. п.) и загружает свой вводной регистр блока 1, а также устанавливает разряд завершения операции ввода в регистре состояния и управления блока 10. Если в соответствующем регистре состояния и управления блока 10 предварительно был установлен разряд разрешения прерывания, то будет выдан запрос прерывания. После обслуживания запроса прерывания ЭВМ считывает информацию, загруженную в регистр блока 1. Если разряд разрешения прерывания не был предварительно установлен, то ЭВМ получит информацию о наличии данных в регистре блока 1 посредством чтения регистра состояния и управления этого устройства.

При выводе осуществляется выдача данных в соответствующий выводной регистр блока 2 и последующая выдача кода команды «начать операцию в соответствующий регистр состояния и управления блока 10. Устройство начинает операцию вывода и выдает содержимое выводного регистра блока 2 на внешний носитель информации (перфоленту, экран электроннолучевой трубки (ЭЛТ) и т. п.) и устанавливает разряд завершения операции в регистре состояния и управления блока 10.

В режиме «Связь блок 9 блокирует передачи между регистрами блоков 1 и 2 и разрешает прохождение управляющих сигналов блока 11.

Автономный режим (устанавливается от пульта управления) обеспечивает взаимодействие вводных и вьшодных внешних устройств 4 и 5 без загрузки блока 14. Это осуществляется посредством блока коммутации 6 и блока 9 управления передачами. Блок 9 блокирует запись и чтение регистров блока 1 и 2 и запись в регистры состояния иуправления блока 10. Чтение регистров состояния и управления не блокируется, так информация этих регистров доступна ЭВМ.

Управление передачами осуществляет блок 9, который в зависимости от положения своих режимных переключателей (на чертеже не показаны) осуществляет соответствующие передачи и запускает устройство. В зависимости от положения этих переклю; чателей данные с одного из вводных регистров блока 1 могут быть переданы на один или несколько выводнь1х регистров блока 2. При этом данные с определенного вводного внешнего устройства 4 одновременно выводятся на одно или несколько вьшодных внешних устройств 5.

Первая передача осуществляется сигналом начального пуска, который вырабатывается в блоке 9 и передается в блок 10. Сигнал начального пуска имитирует в блоке 10 действия команды «начать операцию.

Таким образом, соответствующее вводное внешнее устройство 4 запускает и загружает свой вводный регистр блока 1. По.сигналу загрузки вводного регистра, блок 9 формирует сигналы записи в выводные регистры и сигналы запуска соответствующих выводных внешних устройств 5. После окончания процесса вывода выводные устройства

5 выдают сигнал окончания операции. Эти сигналы через блок 15 передаются в блок 9. Сигналы, поступившие последними, то есть от самого медленного внешнего устройства, используются блоком 9 для формирования, сигнала пуска вводного внешнего устройства 4. Запуск производится таким же образом, как и от сигнала начального пуска, что описано выше.

Кроме того, блок 9 блокирует установку разрядов готовности внешних устройств в блоке 10, а также установку запросов прерываний в узлах блока 3.

Устройство для сопряжения целесообразно использовать для подключения нескольких медленных и среднескоростных внешних устройств, имеющих относительно простое программное обеспечение и простое управление, таких, например, как пищущая машинка, ленточный и карточный перфораторы, строчно-печатающее устройство, алфавитно-цифровой дисплей, кассетный накопитель на магнитной ленте и т. п.

Организация устройства позволяет освободить центральный процессор от выполнения таких задач, как подготовка данных на

перфоленте, распечатка данных с магнитной ленты на строчно-печатаюШ.ее устрой ство, подготовка магнитной ленты, перфокарт и т. п. Кроме того устройство обеспечивает повышение производительности вычислительной сис, счет экономии мащинного времени при подготовке данных и повышение фактической пропускной способности магистрали за счет организации передачи между подключенными внешними устройствами без загрузки магистральной

связи с ЭВМ.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения периферийных устройств с ЭВМ, содержащее блок передатчиков, выход которого является первым выходом устройства, блок приемников, вход которого является первым входом устройства, блок прерываний, первый блок

5 коммутации, блок вводных регистров, группа входов которого является группой входов устройства, блок выводных регистров, группа выходов которого является группой выходов устройства, блок декодирования адресов и блок регистров состояния и управ0ления, причем первый выход блока приемников соединен со входом блока прерыва НИИ, управляющие вход и выход которого подключены соответственно к первому выходу блока регистров состояния и управления, соединенному первым входом со вторым выходом блока приемников, и к первому входу первого блока коммутации, под. ключенного вьгходом к, первому входу блока

передатчиков, a вторым входом - ко второму выходу блока регистров состояния и управления, соединенному вторым входом с выходом блока декодирования адресов, вход которого подключен к третьему выходу блока приемников, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет, обеспечения взаимных обменов между периферийными устройствами, в него введены два блока коммутации и блок управления передачами, первые вход и выход которого являются соответственно управляющими входом и выходом устройства, вторые вход и выход блока управления передачами подключены соответственно ко второму и третьму входам блока регистров состояния и управления, а третий выход - к управляющему входу второго блока коммутации, группа входов которого подключена к группе выходов блока вводных регистров и группе входов первого блока коммутации, а группа выходов - к группе входов блока выводных регистров, вход второго блока коммутации соединен со вторым выходом блока приемников, выход третьего блока коммутации подключен ко второму входу блока передатчиков, а входы - к соответствующим выходам блока прерываний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 490115, кл. G 06 F 3/04, 1972.

2.Патент США № 3815099, кл. G06 F3/04, 1974.