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

1

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для сопряжения ЭВМ с устройствами для вывода информации.

Известно устройство для обмена информацией, содержащее сумматор, реверсивный и суммирующий счетчики, блоки выработки сигналов состояния и управления, регистр, адресные и числовые шины Г . Это устройство имеет низкое быстродействие.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство ДЛЯ сопряжения, содержащее регистры первые входы которых соединены с первым входом устройства, блок управления первый и второй входы которого подключены соответственно к второму и третьему входам устройства 2 .

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Достигается это тем, что устройство содержит сумматор, элеме 1ты НЕ, мультиплексор, пва дешифратора, авв

счетчика, входы которых подключены к первому и второму выходам блока управления, выходы первого счетчика соединены с одними входами сумматора, первым и вторым входами первого дешифратора и одними входами мультиплексора, другие входы которого подключены к выходам регистров, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами первого дешифратора, третьи входы - к соответствующим выходам второго дещифратора, первый и -втфой входы которого подключены к выходам второго счетчика и входам элементов НЕ, вшходы которых соединены с другими входами сумматора, выходы которого ЯВЛЯЮТСЯ одними выходами устройства, выход мультиплексора подключен к другому выходу устройства, третьи входы дешифраторов соединены с третьим и четвертым выходами блока управления.

На чертеже пана блок-схема устройства. 37 Устройство содержит регистры 1, блок управления 2, мультиплексор 3, сумматор 4, первый дешифратор 5, второй дешифратор 6, первый счетчик 7, второй счетчик 8, элементы НЕ 9. Устройство работает слеауюшим образом. Информационное слово, предназначенное для передачи из ЭВМ в устройство вывода, поступает с входа устройства на входы регистров 1. Второй счетчик 8 возбуждает один из выходов второго дешифратора 6. Импульс со стробирующего выхода блока управления 2 поступает через второй дешифратор 6 на вход регистра 1, соответствующего возбужденному выходу второго дешифратора 6, и обе.спечивает запись в него информационного слова. После этого блок управления 2, принимающий из ЭВМ через соответствующий вход сигналы, синхронизированные с частотой записи информации в регистры 1, формирует импульс, который поступает на вход второго счетчика 8, увеличивая его содержание на единицу. Последний обеспечивает подключение следующего регистра 1 для приема очередного информационного слова из ЭВМ, Одновременно с этим уменьшается на единицу содержимое сумматора 4. Это достигается благодаря тому, что число с выходов второго счетчика 8 поступает на входы сумматора 4 через элементы НЕ 9 Аналогично первый счетчик 7 возбуж дает один из выходов первого де1иифратора 5, который подключает соответствующий регистр 1 для прохождения импульсов считывания со стробирующего выхода блока управления 2, которые синхрогнизированы с импульсами запроса, поступающего на устройства вывода на вход устройства для сопряжения. При этом выход регистра 1 через мультиплексор 3 подключается, к выходу устройства для сопряжения. После выдачи информации- из данного регистра 1 блок управления 2 вырабаты вает импульс, увеличивающий на единицу содержимое первого счетчика 7 и соответственно число иа выходе сумматора 4 В результате следующий регистр 1 под634ключается для выдачи информации в устройство для вывода информации. Использование в устройстве двух счетчиков с соответствующими им дешифраторами и мультиплексора позволяет вести работу в режиме одновременного приема информации из ЭВМ и выдачи ее в устройство вывода,что повышает быстродействие устройства для сопряжения. Формула изобретения Устройство для сопряжения, содержащее ре1 :истры, первые входы которых соединены с первым входом устройства, . блок управления, первый и второй входы которого подключены соответственно ко второму и третьему входам устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит сумматор, элементы НЕ, мультиплексор, два дешифратора и два счетчика, входы которых подключены к первому и второму выходам блока управления, выходы первого счетчика соединены с одними входами сумматора, первым и вторым входами первого дешифратора и одними входами мультиплексора, другие входы которого подключены к выходам регистров, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами первого дешифратора, третьи входы - к соответствуюшим выходам второго дешифратора, первый и второй входы которого подключены к выходам второго счетчика и входам элементов НЕ, выходы которых соединены с другими входами сумматора, выходы которого являются одними выходами устройства, выход мультиплексора подключен к другому выходу устройства, третьи входы дешифраторов соединены с третьим и четвертым выходами блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 5О3231, кл. G Об Т 3/О4, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР N9 457083, кл. G 06 F 3/04, 1973 (прототип). 573 2 данных предназначен для буферизации (временного хранения) кодов команд и данных, которые необходимо передать из основной машины в одну из линий связи, по информационным входам он связан с информационными шинами 10 выдачи основной машины, по информационным выходам - с внутренней магистралью 6 устройства, по управляющему входу - с блоком 3 управления связью с основной ма шиной. Блок 3 управления связью с основной машиной принимает, интерпретирует и фор мирует управляющие сигналы основной ма шины, он также управляет работой первого регистра 1 команд и первого буферного регистра 2 данных. Блок 3 управления Связью с основной машиной по первым входам и выходам связан с управляющими шинами 11 выдачи и управляющими шинами 12 приема основной машины, по вторым входам и выходам - с регистром 1 команд, по третьему выходу - с буферным регистром 2 данных, по третьему входу и четвертс лу выходу - с блоком 4 управления линиями связи. Блок 4 управления линиями связи слу жит для интерпретации и формирования уп равляющих сигналов линий связи. Он также управляет работой второго регистра 8 команд и второго буферного регистра 9 данных. Блок 4 управления линиями связи по первым входам и выходам связан с внутренней магистралью 6 устройства, по вторым входам и выходам - со вторым регистром 8 команд, по третьему входу и выходу - с блоком 3 управления связью с основной машиной, по четвертому входу - и выходу - с регистром 5 приоритетов, по выходу - со вторым буферным регистром 9 данных. Регистр 5 приоритетов предназначен для обеспечения коммутации основной ма- ШИНЫ с одной из линий Связи в соответст вии с принятыми в устройстве приоритетами; по первому входу и выходу он связан с блоком 4 управления линиями связи, по вторым входам и выходам - с первыми входами-выходами группы блоков л -Vft усилителей связи с линией. Внутренняя магистраль 6 устройства предназначена для передачи к любому из блоков 7 -7 усилителей связи с линией информации с первого буферного регистра 2 данных и управляющих сигналов с блоками 4 управления линиями связи, а также для передачи от любого из блоков 7 -7 усилителей связи с линией инфор5мации во второй регистр 8 команд или второй буферный регистр 9 данных и управляющих сигналов в блок 4 управления линиями связи. Шины внутренней магистрали 6 устройства связаны с первым буферным регистром 2 данных, блоком 4 управления линиями связи, блоками 7 -1 усилителей связи с линией, вторым регистром 8 команд, вторым буферным регистром 9 данных. Блоки 7j -1 усилителей связи с линией предназначены для формирования (усиления) информационных и управляющих сигналов, передаваемых в Л1шии связи и принимаемых из линий связи; по (информационным) входам и выходам они связаны с внутренней магистралью 6 устройства, по первым входам и выходам - с регистром 5 приоритетов, по информационным входам и выходам - с информационными шинами 15 -15 j выдачи и информационными шинами ( приема линий связи, по управляющим входам управляющими шинами 17,I выходам - с 17и выдачи и управляющими шинами 16.16 ti приема линий связи, по первым входам и выходам - с блоком 4 управления линиями связи. Второй регистр 8 команд предназначен для расшифровки и хранения команды, поступившей из любой линии 18(-18 связи} в соответствии с принятой командой он задает режим работы устройства. Вто рой регистр 8 команд по информационному входу соединен с внутренней магистралью 6 устройства, по управляющим входу и выходу - с блоком 4 управления линиями связи. Второй буферный регистр 9 данных предназначен для буферизации (временного запоминания) кодов команд и данных, которые необходимо передать из какойпибо линии связи в основную машину; по информационному входу он связан с внутренней магистралью 6устройства, по информационному выходу - с информационными шинами 13 приема основной машины, по управляющему входу - с блоком 4 управления Л1шиями связи. : Устройство работает следующим образом. Обмен информацией осуществляется между основной ЭВМ и одной из линий связи (одновременно), В режиме передачи информации из основной машины (ОМ) в одну из лтший ( связи, когда в оперативной памяти ОМ имеется массив информации, подготовленный для передачи, ОМ Полученная и выдает команду записать канала ОМ по информационным шинам 10 выдачи в сопровождении соответствующих управляющих сигналов на управляющих ши нах 11 выдачи основной машины команда записать заносится в первый регистр 1 команд для задания режима работы уст ройства и в первый буферный регистр 2 данных для передачи кода команд в выбранную линию связи, например 18, Адресация в выбранной линии осуществляется обычным образом с помощью блока 3 управления связью с основной машиной| блока 4 управления линиями связи и регистра 5 приоритетов. Код команды записать из первого буферного регистра 2 данных через внутг реннюю магистраль 6 устройства и включенный регистром 5 приоритетов блок 7 усилителей связи с линией передается влинию 18/) связи. Нормальное выполнение процедуры передачи данных возможно лишь при соответствии команд, поступивших с одной стороны из канала ОМ и с другой - из соответствующей линии связи. Встречная команда читать поступает из линии 18 связи через включенный блок 7 усилителей связи с линией и внут реннюю магистраль 6 устройства во второй регистр 8 команд и второй буферный регистр 9 данных. При этом блок 3 управления связью с ОМ управляет приемом команды из ОМ а блок 4 управления линиями связи управ ляет передачей кода этой команды в линию 18, связи и приемом встречного кода команды из линии 18 связи, принимая (посылая соответствующие сигналы через внутреннюю магистраль 6 устройства в блок 7 усилителей связи с линИ ей с/(на) управляющих -шин 16 выдачи (шин 17i линии приема 18. связи). После процедуры установления связи (обмена командами команд) устройство переходит непосредственно к передаче дан ных. Приемом информации из канала ОМ в устройство сопряжения управляет блок 3 управления связью с основной машиной сама информация с информационных шин 10 выдачи основной машины поступает в первый буферный регистр 2 данных. Передачей информации из устройства сопряжения в линию 18 связи управляет блок 4 управления линиями.связи, информация из первого буферного регистра 2 данных через внутреннюю магистраль 6 устройства и блок 7 усилителей связи с лини7358 ей 18 поступает на информационные шины 14 приема линии 18 связи. Передача информации прекращается после поступления соответствующего сигнала по управляющим шинам 11 выдачи основной машины в блок 3 управления связью с основной машиной, который прекращает управлять приемом информации из канала ОМ и посылает сигнал конца обмена в блок 4 управления линиями связи. Блок 4 управления линиями связи прекращает управление передачей информации из устройства сопряжения в линию 18 связи и через внутреннюю магистраль 6 устройства и блок 7 усилителей связи с линией передает сигнал конца в управляющие ш№ны 16 приема линии 18 связи. Передача информации может быть так- . же прекращена по инициативе линии 18 связи. В этом случае сигнал конца обмена по управляющим шинам 17, выдачи линии 18 связи через блок 7, усилителей связи с линией и внутреннюю магистраль 6 устройства поступает в блок 4 управления линиями связи. Блок 4 управления линиями связи прекрашает управление передачей информации из устройства сопряжения в линию 18 связи и посылает соответствующий сигнал в блок 3 управления связью с основной машиной. Этот блок, в свою очередь, прекращает управлять приемом информации из канала ОМ в устройство сопряжения и по управляю™ щим шшшм 12 приема основной машины посылает в ОМ сигнал конца обмена данным и. В режиме передачи информации из ка- линии 18. -181,связи в основную Пч машину из линии связи, например 18 , по информационным шинам 15 выдачи через блок 7j усилителей связи с линией выдается код команды записать (в сопровождении соответствующих управляк щих сигналов на управляющих шинах 17 выдачи линии 18 связи). Полученная из , лриии 18-J команда записать заносится во второй регистр 8 команд для задания режима работы устройства сопряжения и во второй буферный регистр 9 данных для передачи кода команды в основную . Прием кода команды во второй регистр 8 команд и второй буферный регистр 9 данных производится под управлением блока 4 управления линиями связи, который посылает сигнал об инициировании процедуры обмена со стороны линии 18 в блок 3 управления связью с основной машиной. Этот блок, в свою очередь, по управляющим шинам 12 приема основной машины сообщает ОМ о поступлении с поступлением с линии команды, иницирующей обмен информацией Нормальное выполнение процедуры пере дачи данных возможно лишь при соответствии команд, поступивших с одной стороны из линии связи, с другой - из канала ОМ. Встречная команда читать поступает из ОМ по информационным шинам 10 выдачи основной машины в первый буферный регистр 2 данных и первый регист 1 команд. При этом блок 3 управления связью с основной машиной управляет приемом команды из ОМ, а блок 4 управления линиями связи управляет передачей кода этой команды в линию 18. После процедуры установления связи (обмена кодами команд) устройство переходит непосредственно к передаче данных. Приемом информации из линии 18 связи управляет блок 4 управления линиями связи. Информация с информационных шин15 выдачи линии 18 связи через внутреннюю магистраль 6 устройства поступает во второй буферный регистр 9 данных,а затем по информационным шинам 13 приема основной машины - в ОМ, Передача инфор мации в ОМ происходит под управлением блока 3 управления связью с основной машиной. Передача информации прекращается пос ле поступления соответствующего сигнала по управляющим шинам 17 линии 18 связи в блок 4 управления линиями связи который прекращает управлять приемом информации из линии 18 и посылает сигнал конца обмена в блок 3 управления свя зью с основной машиной. Этот блок, в свою очередь, по управляющим шинам 12 приема основной машины передает сигнал конца в ОМ, Передача информации может быть также прекращена по инициативе ОМ. В этом случае сигнал конца обмена по управляющим шинам 11 выдачи основной машины поступает в блок 3 управления связью с основной машиной, который прекращает управлять передачей информации в канал ОМ и посылает сигнал конца обмена в блок 4 управления линиями связи. Блок 4 управления линиями связи прекращает управление приемом информации в устрой- ство сопряжения из линии 18, связи и через внутреннюю магистраль 6 устройства и блок 7 усилителей связи с линией передает сигнал конца в управляющие шины 16 приема линии 18 связи. Режим передачи информации из ОМ в одну 43 линий 18 -18ц связи задается не только командой записать, полученной из канала ОМ, как было описано выше, но и командой читать, полученной из какой-либо линии 18 -18 связи, В этом случае для нормального вьшолнения процедуры передачи данных из канала ОМ долясна быть получена встречная команда записать . Аналогично режим передачи информации из какой-либо линии ( связи задается не только командой записать, полученной из линии связи, как было onwсано выше, но и командой читать, полученной из канала ОМ. В этом случае для нормального выполнения процедуры передачи данных из соответствующей лтшии связи должна быть получена встречная команда записать. В тех случагос, когда обмен информацией инвдиируетсм командой (записать или читать), поступившей из какой-либо линии связи, ОМ имеет возможность код поступившей команды. Это необходимо для того, чтобы ОМ могла проанализировать код поступившей из линии связи комавды(со всеми модификаторами) и послать Б устройство сопряжения нужную команду с необходимыми модификаторами режимов работы. Эта процедура выполняется при поступлении из канала ОМ команды уточнить байт команды . По этой команде содержимое второго буферного регистра 9 данных по информационным шинам 13 приема основной машины передается в канал ОМ (как было описано выше в этот регистр заносится код команды, поступгшшей из какойлибо линии ) связи). Если после анализа кода кодманды с линии связи ОМ попытается передать в устройство сопряжения не соответствующую команде с линии встречную команду, эта команда отвергается и устройство сопряжения ждет появления из канала ОМ нужной команды. Для передачи управляющих и служебных директив от ОМ в какую-либо линию 18 -18 и связи или из какой- ибо линии связи в ОМ используется команда управление. Управляющая информация, предназначенная для подключенного к линии связи абонента или для ОМ, кодируется различными комбинациями модификаторов в коде самой команды. При передаче управляющей директивы от ОМ к абоненту какой-либо линии ( связи команда управление, полученная из кана- 1173 па ОМ по информационным шинам 10 выдачи в сопровождении соответствующих управляющих сигналов на управляющих ши нах 11 выдачи, заносится в первый регистр 1 команд и первый буферный регистр 2 данных, откуда затем через внут реннюю магистраль 6 устройства и включенный регистром 5 приоритетов блок, например 7 усилителей связи с линией передается на информационные шины 14 приема линии 18 связи. При этом блок 3 управления связью с основной машиной управляет приемом команды из ОМ, а блок 4 управления линиями связи управляет передачей кода этой команды в линию 18 связи. При передаче управляющей (служебной директивы от абонента какой-либо линии связи к ОМ, команда управление, полученная из линии, например связи по информационным шинам 16 выдачи в сопровождении соответствующих уп равляющих сигналов на управляющих шинах 17 выдачи линии 18j связи, через блок 17и усилителей связи с линией и внутреннюю магистраль 6 устройства заносится во второй регистр 8 команд и второй буферный регистр 9 данных, из ко торого затем по информационным шинам 13 приема основной машины передается в канал ОМ. При этом блок 4 управления линиями связи управляет приемом этой команды из линии 18 связи, а блок 3 управления связью с основной машиной управляет передачей кода этой команды в ОМ. К другим преимуществам предлагаемого изобретения относится возможность ис пользования различных сп х;обов передачи информации по линиям связи (эти способы могут варьироваться в широк1 х пределах от высокоскоростной па4эаллельной передачи по выделенным физическим линиям и до последовательной передачи по телефонным линиям с использованием модулирующего и демодулирующего оборудования) . Передача кодов команды вместе с модификаторами от одной ЭВМ к другой (или от устройства, физического объекта к ЭВМ) позволяет уже на этапе установления связи идентифицировать программы обработки или режимы работы. Это дает ВОЗМОЖНОСТЬ использовать такие лротоко- ,. лы связи, в которых время для вьшолнения вспомогательных функций сведено к минимуму. Это объясняется тем, что в этих протоколах не требуется выполнение 5 дополнительных служебньк операций для передачи управляющей информации, что, в свою очередь, сокращает общее время передачи каждого блока данных и увеличивает эффективную скорость передачи данных. Тот факт, что любая из линий связи является инициатором обмена, исключает задержки на ожидание связи и повышает реактивность .вычислительной системы в целом. Отпадает необходимость в работе на основной ЭВМ специальной программы опроса линий. За счет этого достигается . экономия оперативной памяти и процессорного времени основной ЭВМ, Формула из. обретения Устройство для сопряжения вычислительных машин, содержащее первый регистр команд, первый и второй буферные регистры данных, блок управления связью с основной машиной, блок управления ли- ниями связи, группу блоков усилителей связи с линией, причем первый вход-выход блока управлетгаясвязьюс основ ной машиной является первым управляющим входомвыходом устройства, а второй вход-выход подключен к входу-выходу первого регистра команд, вход которого соединен с информационным входом устройства, управляющий вход первого буферного регистра данных соединен с выходом блока управления связью с основной машиной, а выход второго буферного регистра данных подключен к информационному выхору устройства, при этом информационные входывыходы группы блоков усилителей связи с линией являются ифнормационным входом-выходом устройства, а управляющие входы-выходы - вторым управляющим входом-выходом устройстЕШ, отличающееся тем, что, с целью увеличения количества сопрягаемых машин и расширения функциональных возможностей устройства за счет возможности инициирования обмена любой сопрягаемой машиной, в него введен регистр приоритетов, второй регистр команд, причем вход-выход блока управления линиями связи подключен соответственно, к первым юсодам-выходам усилителей связи с Линией, второй вход™ выход блока управления линиями связи подключен ко входу-выходу второго регистра комйнд, третий вход-выход блока управления линиями связи подключер; к третьему Ежоду-выходу блока управления