Устройство для сопряжения Советский патент 1980 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для связи внешних устройств (абонентов) с ЭВМ при организации общего поля внешних устройств в вычислительных автоматизированных системах управления.

Известны устройства для сопряжения абонента с ЭВМ 1, содержащие блоки сопряжения с каналами, магистральные усилители/ коммутатор, блок управления и буферные регистры записи и считывания и обеспечивающие сопряжение внешних устройств с ЭВМ.

Недостаток этих устройств состбйт в ограниченных функциональнйх возможностях, что исключает возможность одновременной работы внешнего устройства с несколькими ЭВМ.

Наиболее близким к изобретению по сущности технического решения является устройство 2 для сопряжения процессора с устройствами ввода-вывода содержащее блоки связи с абонентами, кгикдый из которых включает регистры записи и чтения, регистр управляющего слова, управляемый счетчик машинных тактов и формирователь управляющих сигналов, блок обработки инструкций процессора, первым выходом соединенный с первыми входами блока связи с абонентами, вторым выходом - с первым входом блока ансшиза приоритетов а третьим входом - с первым входом регистра связи с процессором, первый выход которого через регистр маски подключен к второму входу блока анализа приоритетов, а второй и третий выходы - соответственно к вторым и третьим входам блоков связи с абонентом, четвертые входы и первые выходы которых подключены соответственно к выходу и группе входов блока анализа приоритетов, вторые выходы - к соответствук)1чим входам вы-« ходного блока адреса, а третьи выходы - к соответствующим входам вы- хоЬного блока данных.

Недостаток этого устройства заключается в низком коэффициенте использования оборудования абонента, так как каждый абонент может соединяться только с одной ЭВМ, входящей в вычислительную систему.

Целью изобретения является повышение коэффициента использования олорудования путем обеспечения его рапоты с несколькими каналами ввода-вывода.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сопряжения содержащее блок согласования абонента, блок буферных регистров, генератор синхроимпульсов и- блок управления, первый .и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами блока буферных регистров и блока согласования абонента, подключенного первым, вторым, третьим и четвертым выходами соответственно к первому входу блока управления, упраляющему и информационному выходам устройства и второму входу блока буферных регистров, первый и второй выходы которого соответственно соединены с вторыми входами блока управления и блока согласования абонента, третий и четвертый входы которого являются соответственно управляющим и информационным входами устройства, введены М блоков приоритета М регистров состояния, регистр программной настройки, коммутатор синхроимпульсов и коммутатор каналов, причем третий, четвертый и пятый выходы блока управления соответственно подключены к первым входам коммутатора каналов, регистров состояния и коммутатора синхроимпульсов, соединенного выходом с третьим входом блока буферных регистров, второй и третий выходы и четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к второму и третьему входам и первому и второму выходам коммутатора каналов, выход генератора синхроимпульсов соединен с вторыми входами коммутатора синхроимпульсов и регистров состояния и третьим входом блока управления., четвертый вход которого, подключен к выходу регистра прогреиимной настройки и третьим входам регистров состояния и коммутатора синхроимпульсов, четвертый вход i-ro (,M) регистра состояния соединен с i-тым входом запроса устройства, а пятый вход - с выходом i-ro блока приоритета, входы первой группы входов которого соединены соответственно с первыми выходами регистров состояния более низкого приоритета, а входы второй группы входов с вторыми выходами регистров состояния более высокого приоритета, первая группа входов и выходов коммутатора каналов является группой информационных входов и выходов устройства, аторая группа.входов и выходов группой управ/гякрщих входов и выходов устройства, а входы третьей группы BxoflOB соединены с первыми выходаичи соответствующих регистров состояния На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блоки 1 ориоритета {1.1, 1 .2 , . . .UM-1 , I ,М) ,

регистры 2 состояния (2.1,2,2,..., 2.М-1, 2.М), генератор 3 синхроимпульсов, коммутатор 4 синхроимпульсов, блок 5 буферных регистров, регистр 6 программной настройки, блок 7 управления, блок 8 согласования абонента, коммутатор 9 каналов и входы 10 запросов.

Блок 1 приоритета представляет собой комбинационную схему, на выходе которой может быть сформирован сигнал, если на всех его входах сигналы отсутствуют (логическая функция ИЛИ-НЕ). Регистры 2 состояния предназначены для хранения текущего состояния канала и адреса данного абонента, сопряжение с которым осуществляет устройство. .По первому входу регистр 2 приводится в исходное состояние, второй вход является синхронизирующим входом регистра, на третьем входе регистра кодируется адрес абонента, по четвертому входу поступает, управляющий сигнал разрешения включения. Приоритеты каналов вводавывода и соответствующих им регистров 2 увеличиваю±ся с ростом номера

Коммутатор 4 синхроимпульсов представляет собой управляемый счетчик, который по коду на выходе регистра 6 и командам блока 7 вырабатывает соответствующие данному абоненту серии синхросигналов необходимые для обмена информацией. Блок 5 буферных регистров представляет собой набор сдвиговых регистров, с помощью которых осуществляется согласование между форматами информационных слов абонента и канала. Регистр 6 программной настройки хранит информацию об индивидуальных особенностях данного абонента, например адрес, формат информационного слова и т.п. Блок 8 служит для согласованияч абонента с устройством на физическом уровне. Коммутатор 9 представляет собой совокупность элементов И и предназначен для подключения щин интерфейса, выбранного для работы канала ввода-вывода, к шинам устройства.

Устройство работает следующим образом.

Запросы от каналов поступают к входам 10 устройства и содержат адрес данного абонента. При поступле.нии запросов от каналов на входе каждого регистра 2 осуществляе,тся сравнение поступившего к входу 10 адреса и адреса,установленного в регистре

Каждый регистр 2, на котором эти адреса совпали, переходит в состояние ЗАЯВКА и формирует сигналы на своих вторых выходах. Эги сигналы блокируют все блоки 1, кроме одного соответствующего высшему по приоритету среди запросивших каналов Если на входах блока 1 этого канала отсутствуют все сигна.иы блокировки. то блок 1 вырабатывает сигнал, переключающий соответствующий регистр 2 в состояние ВКЛЮЧЕНО В этом состоянии регистра 2 на его выходах формируются сигналы, первый из кото рых блокирует все блоки 1 каналов более высокого приоритета, а второй - все блоки 1 более низкого при оритета. Кроме того, сигнал с перво го выхода поступает на группу адресных входов коммутатора 9 (третья группа входов) и подключает шины интерфейса выбранного канала к шинам устройства. После этого блок 7 начинает вырабатывать последовательность управляющих сигналов для приема команды от подключенного канала. Период управляющих сигналов, длина и формат команды, вид передачи (параллельно, последовательно, байтами) определяются информацией, установленной на регистре 6 и командами, выдаваемыми из блока 7. В соответствии с этой ин формацией осуществляется настройка коммутатора 4 так, что с его выхода в блок 5 поступают синхроимпульсы, обеспечивающие согласование временны параметров интерфейса между подключенным каналом и абонентом. После приема, проверки и дешифрации признаков команды, принятой на блок 5, блок 7,вырабатывает последовательность передачи слов информации между каналом и абонентом через коммутатор 9, блок 5 и блок 8 в направлении, указанном командой канала. Количество слов передаваемой информа ции определяется либо каналом, либо абонентом. При поступлении сигнгша ОСТАНОВ от канала или абонента блок 7 осуществляет завершение опера ции ввода-вывода, после чего сообщает кансшу о конце операции и устанав ливает регистр 2 в начальное состояние, снимая этим блокировку с блоков 1 других каналов. При наличии запросов от каналов: устройство осуществит выбор соответствующего запроса и обеспечит выполнение операции ввода-вывода аналогично описанному выше. Таким образом, устройство обеспечивает работу абонента с несколькими каналами ввода-вывода, что в конечном счете расширяет его эксплуатационные возможности, позволяет унифици ровать устройство и обеспечить более высокую надежность работы систеки в целом. Формула изобретения Устройство для сопряжения, содерж щее блок согласования абонента, блок буферных регистров, генератор синхроимпульсов и блок управления. первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами блока буферных регистров и блока согласования абонента, подключенного первым, вторым, третьим и четвертым выходами соответственно к первому входу блока управления, управляющему и информационному выходам устройства и второму входу блока буферных регистров, первый и второй выходы которого соответственно соединены с вторыми входами блока управления и блока согласования абонента, третий и четвертый входы которого являются соответственно управляющим и информационным входами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования, в него введены М блоков приоритета, М регистров состояния, регистр программной настройки, коммутатор синхроимпульсов и коммутатор каналов, причем третий, четвертый и пятый выходы блока управления соответственно подключены к первым входам коммутатора каналов, регистров состояния и коммутатора синхроимпульсов, соединенного выходом с третьим входом блока буферных регистров, второй и третий выходы и четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к второму и третьему входам и перйому и второму выходам коммутатора каналов, выход генератора синхроимпульсов соединен с вторыми входами коммутатора синхроимпульсов и регистров состояния и третьим входом блока управления, четвертый вход которого подключен к выходу регистра программной настройки и третьим входам регистров состояния и ком татора синхроимпульсов, четвертый вход 1-гс () регистра состояния соединен с 1-тым входом запроса устройства, а пятый вход - с выходом 1-го блока приоритета, входы первой группы входов которого соединены соответственно с первыми выходами регистров, состояния более низкого приоритета, а входы второй группы входов - с вторыми выхода ми регистров состояния более высокого приоритета, первая группа входов и выходов коммутатора каналов является группой информационных входов и выходов устройства, вторая группа входов и выходов - группой управляющих входов и выходов устройства, а входы третьей группы входов соединены с первыми вькодами соответствующих регистров состояния. Источники информации, принятые но внимание при экспертизе 1.Флорес А. Внешние устройства ЭВМ. М., Мир , 1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке (124950 38/18-24 , кл. G 06 F 3/04, 1977 (прототип).

ТТ II