Устройство для сопряжения Советский патент 1979 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных, системах для сопряжения ЦВМ с внешними устройствами.

Известны устройства для сопряжения ЦВМ с внешними устройствами содержащие блок адреса, регистр связи, блок анализа, буферный блокл регистры управляющего слова, блок модификации адресов, блоки связи с процессором и внешними устройствами 1.

Недостаток этих устройств заключается в низком быстродействии и большой длительности диагностических процедур.

Наиболее близко к предлагаемому по технической сущности устройство для обмена информацией, содержащее узел приема, буферный регистр, блок управления, узел вьщачк, триггер режима, блок связи с каналом, блок анализа режима, счетчик вьщачи блок связи с каналом, блок анализа режима, счетчик выдачи, блок связи с абонентами, регистр загрузки, счетчик приема, причем группы входов и выходов- блока связи с каналом являются соответственно первыми группами входов и

выходов устройства, первые вход и выход соединены соответственно с первыми выходом и входом блока управления вторые вход и выход - соответственно с первым выходом узла вьщачи, соединенного с первым входом и вторым выходом блока управления, и первым входом ухча приема, третий выход блока управления подключен к счетчику выдачи, соединенному выходом с входами блока связи с каналом и внешним устройством, регистра загрузки и узла вьщачи, четвертый выход и второй вход блока управления подключены прямо и через триггер режима соответственно к первым входу н выходу блока анализа режима, вторые вход и выход которого соединены с соответствующими выходом и входом блока связи с каналом .

Недостатком указанного устройства является низкое быстродейотвие.

Цель изобретения - повышение бьгсг 1ояействия устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для сопряжения, содержащее у;

связи с каналом, группа входов и выходов которого является первой группой входов и выходов устройства, узел управления подключенный первыми входом и выходом соответственно к первым выходу и входу узла связи с каналом, вторыми входом и выходом- соответственно к выходу и входу узла дешифрации команд режима, третьими входом и выходом - соответственно к первым выходу и входу узла связи с внешними устройствами, группа входов и выходов которого явля.ется второй группой входов и выходов устройства, а второй вход соединен с выходом узла хранения информации, выдаваемой во внешнее устройство, первым входом соединенного с четвертым выходом узла управления j пятый выход которого подключен к первому входу узла хранения информации, вьщаваемой в канал выходом соединенного со вторым входом узла связи с каналом, второй выход которого подключен к первому входу узла приема информации, введены узел хранения состояния узел контроля, регистр команд и узел преобразования адреса и данных, причем шестой, седьмой и восьмой ВЬЕХОДЫ блока управления подключены соответственно к первому входу регистра команд, ко второму входу узла приема информации, соединенному первым выходом со вторым входом регистра команд и первым входом узла преобразования адреса и данных, второй вход которого подключен ко второму входу узла управления третий вход - ко второму выходу узла приема информации, первый и второй выходы - соответственно к третьему и четвертому входу узла хранения информации, вьщаваемой во внешнее устройство, а третий выход ко второму входу узла хранения информации, вьщаваемой в канал, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами узла хранения состояния, первые три входа которого соединены с соответствующими выходами узла контроля, соединенного первым входом с первым входом узла приема информации, . второй и третий входы узла контроля подключены соответственно ко вторым входу и выходу узла связи с внешними устройствами, третьи вход, и выход которого соединены соответственно с выходом регистра команд и четвертым входом узла хранения состояния, третий вход узла приема информации соединен со вторым выходом узла связи с вненшими устройствами. Кроме того, узел преобразования адреса и данных содержит регистр данных, выходы которого являются соответственно первым и третьим выходами узла, регистр адреса, выход которого является вторым выходом узла, .регистр сдвига информации, подключенный первым входом к первому входу узла, а группой выходов - к группе входов регистра данных первый и второй входы которого соединены соответственно с первым входом регистра адреса и вторым входом узла и со вторым входом регистра адреса и третьим входом узла, регистр сдвига адреса, соединенный группой выходов с группой входов регистра адреса, а первым входом - с одним из выходов группы регистра сдвига информации, и генератор импульсов, выход которого подключен ко вторым входам регистров сдвига информации и адреса. Кроме того, узел хранения состояния содержит регистр, соединенней с первым выходом узла, элемент подключенный выходом ко входу регистра, и регистр уточненного состояния, входы которого являются соответствующими входами узла, выход является вторым выходом узла, а выходы из группы выходов подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит узел 1 связи с каналом (ввода-вывода), узел 2 управления, узел 3 приема информации, узел 4 хране1гая состония, включающий регистр 5, элемент ИЛИ 6 и регистр 7 уточненного состояния,, регистр 8 команд, узел 9 хранения информации, выдаваемой в канал, узел 10 преобразования адреса и данных, включающий регистр 11 данных, регистр 12 адреса, регистр 13 сдвига информации, регистр 14 сдвига адреса и генератор 15 импульсов, узел 16 контроля, включающий счетчики 17, 18 и 19 по модулю 2, узел 20 хранения информации, вьщаваемой во внешнее устройство, узел 21 дешифрации команды режима, узел 22 связи с. внешними устройствами.

Устройство работает следующим образом.

При выполнении основной процессорной программы центральный процессор встречает команду ввода-вывода, например Начать ввод-вывод в которой указаны номер канала и номер внешнего устройства. Указанный канал производит выборку из памяти адресного слова канала, которое указывает адрес первого командного слова канала, затем выбирает из памяти командное слово канала, в котором указаны массив данных, подлежащих передаче, начальный адрес массива в памяти и код операции ввода-вывода. Далее развертывается последовательность сигналов интерфейса ввода-вывода, в ходе кторой и будет осуществлен непосредствен5ный обмен информацией между каналом и устройством сопряжения. Канал вырабатывает адреса микрокоманд канала, формирует начальный адрес микрокоманды, получает микрокоманду из долговременного запоминающе го устройства, дешифрует поля микрокоманд и Еьщает сигналы на управляющий вход узла 1, через который этот сигнал тран лируется в узел 2, где формируются сигналы управления на приведение в состояние готовности блоков и узлов устройства. По сигналу готовности устройства канал вьщает на первый информационный вход устройства команду, которая по сигналам узла 2 вводится через узел 3 в регистр 8, где декодируется для определения типа. Узел 16 контроля осуществляет проверку по четности ин формации, передаваемой по шинам, и форм рует сигнал ощибки в том случае, если четность нарушена. Сигнал ошибки попадает в узел 4, где в регистре 7 хранится информация о сбоях, произошедших в устройстве. Информация из регистра 7 попадает в регист 5, далее в узлы 9 и 1 для передачи информ ции о состоянии в канал. Этим завершается последовательность начальной выборки. Если каналом получен нулевой байт состояния, ра бота будет продолжена по инициативе абонен та, если же байт состояния содержит указания о произошедшей ошибке, то работа прек ращается и канал переходит на программу обработки ошибок. При выполнении команды Смена режима, после получения нулевого байта состояния канал по инициативе абонента, в ответ на сигнал по управляющему входу узла 1 развертьшает последовательность передачи байта данных, который де кодируется узлом 21 под управлением узла 2, регламентирующего работу устройства в двух режимах: в режиме основной программы (РОП) и режиме вспомогательной программы (РВП). Устройство выполняет команды Запись, Чтение , , Чтение М, Управление, Уточнение состояния, Смена режима, Тест, причем команда Уточне ние состояния выполняется одинаково для обоих режимов работы устройства. При выполнении команды Управление по описанной выше процедуре канал передает команду в регистр 8 и в узел 21. Устройство получает из канала начальный адрес массива. В режиме основной программы канал оперирует восьмиразрядными байтами и поэтому для передачи адреса канал передает в устройство три байта; в режиме вспомогательной программы канал оперирует шестиразрядными байтами, т.е. два старших разряда байта равны нулю, поэтому для передачи адреса канал передает в устройство четыре шестиразрядных байта. Прием адреса . происходит аналогично процедуре приема байта данных по команде Смена режима, только адрес записывается в регистры 11 и 12. В режиме РОП в регистр 12 записывается 3 байта адреса,а в режиме РВП - 4 байта адреса. После завершения передачи из канала адреса устройство вьщает конечный байт состояния, фиксирующий сбои и ошибки. При выполнении команды Запись в режиме РОП по цепочке команд канал инициирует получение команды устройством, которое в ответ вьщает байт состояния по описанной выше процедуре обмена. Далее канал передает в устройство три байта данных, которые записываются в регистр 11 по сигналам от регистра 13, происходит формирование и вьщача во внешнее устройство трех байтов адреса и байта данных через узел 20 в узел 22 одновременно информация контролируется счетчиком 18 на четность. Во внешнее устройство байты адреса и данных отправляются, стробируясь управляющими сигналами узла 22. В ответ вьщается сигнал на управляющий вход устройства, сигнализирующий о записи данных по указанному адресу и разрешаюпщй вьщачу следующего байта данных. Если внещнее устройство обнаруживает неконкретность адреса или ошибку в четности, оно вьщает на управляющий вход узла 22 сигнал опгабки, который попадает в узел 4. После получения сигнала готовности к дальнейшей работе узел Ю произво- дит пересчет адреса и последовательную выдачу во внешнее устройство еще двух байтов данных по вышеописанной процедуре обмена. После получения сигнала о записиданных узел 2 инициирует передачу устройству следующих трех байтов данных и т.д. до передачи всего массива. После выдачи последнего байта и получения от устройства конечного байта состояния канал отключается. При работе в режиме РВП канал передает щестриразрядные байты с незначащими старщими разрядами. В целях экономии оборудования памяти устройство осуществляет упаковку данных, т.е. прштимает шестиразрядные байты, формирует из них меньщее число восьмиразрядных (в данном случае из четырех шестиразрядных байтов формируются три восьмиразрядных) и передает их во внеишее устройство.Таким образом, устройство принимает от канала по известной процедуре четыре шестиразрядных байта, записывает в регистр 11 под управлением сигналов от регистров 13 и 14 и узла 21, формируя ИЗ четырех байтов три, после чего процедура обмена с внешним устройством не отличается от процедуры обмена в режиме РОП. Для реализации команды Чтение канал передает устройству режим работы, начальный адрес массива и код команды Чтение которое по описанной выше процедуре отправляет во внешнее устройство адрес первого байта данных (в данном случае адрес содержит три байта) к. получает в ответ содержимое требуемой ячейки по информационным шинам внешнего устройства в сопровождении сигналов управления. В режиме РОП байт адреса записывается в регистр 11 по сигналам записи от регистра 13, затем осуществляется пересчет адреса на 1 и через узел 22 производится выдача второго, а потом и третьего адреса данных. Получив их и записав в регистр 11, узел 2 формиру ет обращение в канал, после чего происходит передача в канал трех байтов данных. Затем узел 2 инициирует обраодание во внеш нее устройство за следующими тремя байтами, происходит их передача в канал и так далее, пока весь массив не будет вьщан в канал, после чего происходит отключение уст ройства от канала. В режиме РВП устройство производит прием из внешнего устройств по.три байта, а вьщачу в канал - по четыре, добавляя на место двух старипсс разрядо нули, чтобы получить укороченный шестиразрядный формат. Устройство производит запи в регистр 11 трех восьмиразрядных байтов данных и организует выдачу четырех щестиразрядных по сигналам от узлов 2 и 21 до трех пор, пока не исчерпается массив и устройство не завершит обмен. При работе по команде Тест внешнее устройство, команду, начинает проверять свои annapaTHhie средства, результаты п редаются в канал по команде Чтение М. Эта команда осуществляется так же, как и основная команда Чтение, с той лкип, раз ницей, что диагностическая информация пере ется из специально выделенных ячеек памяти По команде Уточнение состояния в канал передается байт уточненного состояния из регистра 8 через узел 9 по сигналам от узла 2. Выполнение команд заканчивается передачей конечного байта состояния. Формула изобретения 1. Устройство для. сопряжения, содержаще узел связи с каналом, группа входов и вы ходов которого является первой группой входов и выходов устройства, узел управле ния, подключенный nejinuMH выходом и входом соответственно к : первым входу и выходу узла снязи с каналом, вторыми входом и выходом - соответственно к выходу и входу узла дешифрации команд режима, третьими входом и выходом - соответственно к первым выходу и входу узла связи с внешкимм устройствами, группа входов и выходов которого является второй гругптой , входов и выходов устройства, а второй вход соединен с выходом узла хранения информации вьщаваемой во внешнее устройство, первым входом соединенного с четвертым выходом узла управления, пятый выход которого подключен к первому .входу узла .хранения 1шформаиии, выдаваемой в канал, выходом соединенного со вторым входом узла- связи с каналом, второй выход которого подключен к первому входу узла приема информации, отличаюшееся TeMj что с целью повышения быстродействия, в устройство введены узел хранения состояния, узел контроля, регистр команд и узел преобразования адреса и данных, причем шестой, седьмой, и восьмой выходы узла управления подключены соответственно к первому входу регистра команд, ко второму входу узла приема информации, соединенного первым выходом со вторым входом регистра команд, и первым входом узла преобразования адреса и данных, второй вход которого подключен ко второму входу узла управления, третий вход - ко второлту выходу узла приема информации, первый и второй выходы - соответственно к третьему и четвертому входу узла хранения информации,выдаваемой но внешнее устройство, а третий выход - ко второму входу узла хранения информации, выдаваемой в канал, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами узла хранения состояния, первые три входа которого соединены с соответствующими выходами узла контроля, соединенного первым входом с первым входом узла приема информации, второй и третий входы узла контроля подключены соответственно ко вторым входу и выходу узла связи с внешнимк устройствами, третьи вход и вьгход которого соединены соответственно с выходом регистра команд и четвертым входом узла хранения состояния, третий вход узла приема информации соединен со вторым выходом узла связи с внешними устройствами. 2. Устройство по п. 1, о т. л и ч а ющ е е с я тем, что узел преобразования адраса и данных содержит регистр данных. вьгходы которого являются соответственно первым и третьим выходами узла, регистр адреса, вьаод которого является вторым выходом узла, регистр сдвига информации, подключенный .первым входом к первому входу узла, а группой выходов - к группе входов регистра данных, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым входом регистра адреса и вторым входом узла и со вторым входом регистра адреса и третьим входом узла, регистр сдви га адреса, соедгаенньш группой выходов с группой входов регистра адреса, а первым входом - с одним из выходов группы регистра сдвига информации и генератор импульсов, выход которого подключен ко вторым входам регистров сдвига информации и адреса. 3. Устройство по п. 1, о т л и ч а tout е е с я тем, что узел хранения состояния содержит регистр, соединенный с первым выходом узла, элемент ИЛИ, подключенный выходом ко входу регистра, и регистр уточненного состояния, входы которого являются соответствующими входами узла, выход является вторым выходом узла, а выходы из группы выходов подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 404088 кл. G 06 F 9/19, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР N 528561, кл. G 06 F 3/04, 1974 (прототип).