Устройство для обмена информацией управляющей вычислительной машины с объектами управления Советский патент 1980 года по МПК G06F3/04 

(54) УСТРОЙСТВО ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

УПРАВЛЯЮЩЕЙ ВЬ ЧИСЛИТЕЛЬНОй АШИНЬ С ОБЪЕКТАМИ УПРАВЛЕНИЯ Изобретение относится к области вычислительной техники, и может быть использовано в вычислительных системах управления объектами и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 547761. В основном изобретении по авт.св. 547761 описано устройство обмена информацией управляющей вычислительной машины (УВМ) с объектами управления, содержащее входной и выходной коммутаторы информации, блок адресации, шифратор команд, пульт управления, счетчики слов и адреса, блоки приоритета приостановок и прерывания входной и выходной блоки буферной памяти, коммутатор команд и преобразователи последовательного кода в параллельный и параллельного кода в последовательный. При этом группа выходов и первая грулпа входов входного коммутатора информации соединен соответственно с первой группой выходов и первой группой входов устройства, группа входов и первая груп па выходов выходного коммутатора информации - соответственно со второй группой входов и второй группой выхо дов устройства. Вторая и третья груп пы входов входного коммутатора информации, вторая и третья группы выходов выходного коммутатора информации связаны соответственно с выходами преобразователя последовательного кода в параллельный, входного блока буферной памяти, со входами преобразователя параллельного кода в последовательный и выходного блока буферной памяти. Группы выходов пульта управления соединены с группой управляющих входов входного и выходного коммутаторов информации, группа выходов, первая, вторая и третья группы входов коммутатора команд - соответственно с третьей группой выходов устройства, с третьей группой входов устройства, с выходами счетчика адреса и шифратора команд. Группа выходов блока приоритета приостановок соединена с первой группой входов счетчика слов, счетчика адреса и шифратора команд, вторая группа входов которого подключена к первому выходу блока приоритета прерывания. Управляющий вход блока приоритета приостановок соединен с выходом счетчика слов, вторая группа входов которого, вторая группа входов счетчика адреса и группа входов блока адресации соединены с первой группой выходов выходного коммутатора информации. Груп па входов входного блока буферной па ти, группа входов блока приоритета приостановок и первая группа входов блока приоритета прерывания связаны соответственно с четвертой, пятой и шестой группами входов устройства. Вход преобразователя последовательного кода в параллельный и выход пре образователя параллельного кода в по следовательный соединены соответстве но со входом и выходом устройства, группы выходов блока адресации и выходного блока буферной памяти подключены соответственно к четвертой И пятой группам выходов устройства. Недостатком такого устройства является его невысокая достоверность при обмене массивом информации. Это обусловлено тем, что искажение кода непрограммированной команды (НК) может привести к обращению к ячейкам памяти УВМ по ошибочному адресу, В результате или абонент, или УВМ принимает искаженный массив информации, а это может вызвать нарушение функционирования всей системы. Цель изобретения - повытление дост верности обмена массивом информации Поставленная цель достигается тем что в устройство по авт. св. № 54776 введен блок формирования контрольног разряда непрограммируемых команд, содержащий триггер, элемент И и элемент ИЛИ, причем выход триггера сое динен с дополнительньпм входом коммутатора команд, а счетный вход - с выходом элемента И, первым и вторым входами соответственно подключен-. ного к выходу элемента.ИЛИ и управляющему выходу счетчика адреса, выходы которого соединены со второй группой .входов блока приоритета пре рываний, нечетные выходы которого подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, а управляющий вход к управляющему выходу блока приорит та приостановок. Нафиг. 1 представлена блок-схем устройства; на фиг. 2 - структура непрограммируемой команды, на фиг.З структура управляющего слова. При обмене массивом информации появление сигнала на нечетном (по порядку) выходе блока приоритета пр рывания означает, .что четность кода адреса следующего слова массива про тивоположна четности кода адреса предыдущего слова. Данный сигна.п че рез элемент ИЛИ и элемент иiпоступа ет на вход триггера и изменяет его состояние на противоположное. Это позволяет использовать выходной сигнал данного триггера в качестве контрольного разряда кода очередной непрограммированной коман ды (НК). Код НК вводится в УВМ и контролируется по модулю два. В слу чае обращения абонента по ошибочном адресу УВМ выдает сигнал ошибки и бмен информацией повторяется или рекращается совсем. Устройство (фиг. 1) содержит входной коммутатор 1, выходной коммутатор 2 информации, бло.к 3 адресации, ифратор 4 команд, пульт 5 управления, счетчик б слов, счетчик 7 адреса, блок 8 приоритета приостановок, блок 9 приоритета прерывания, входной блок 10 буферной памяти, выходной блок 11 буферной памяти, коммутатор 12 команд, преобразователь 13 последовательного кода в параллельный, преобразователь 14 параллельного кода в последовательный, элемент ИЛИ 15, элемент И 16, триггер 17, входы 18-24 и выходы 25-30 устройства. Работает устройство следующим образом. Обмен информацией между УВМ и объектами управления осуществляется программированным и непрограммированным способом. Программированный обмен информацией производится в соответствии с рабочими программами, предусматривающими ввод или вывод информации из УВМ. Выбор абонента, учавствующего в обмене, обеспечивается блоком 3 путем декодирования.кода адреса абонента, поступающего на его вход из УВМ через выходной коммутатор 2. ;Выдаваемая УВМ числовая информация поступает либо через преобразователь 14, либо через блок 11, либо непосредственно через выход 29 устройства к выбранному абоненту. При программированном вводе информация в УВМ поступает от выбранного абонента-датчика либо через преобразователь 13, либо через блок 10, либо непосредственно через вход 20 устройства.и входной коммутатор 1. Сигналы исправной работы всех блоков устройства обмена, поступая на пульт 5 управления, позволяют оператору визуально контролировать работоспособность устройства обмена. Если инициатором обмена является один из абонентов, то информация в этом случае передается непрограммированным способом. По запросу абонента в устройстве обмена формируется непрограммированная команда (ввода или вывода), которая, поступая в УВМ, осуществляет приостановку текущей рабочей программы на время обмена. Непрограммированная команда (фиг. 2) состоит из двух полуслов -{полуслово 1 и полуслово 2), ка.кдое из которых сопровождается своим контрольным разрядом. Организация обмена одиночными словами осуществляется следующим образом. Запросы абонентов на обмен информацией поступают на входы блока 8 приоритета приостановок, которнй вырабатывает на выходе сигнал, соответствующий запросу с высшим уров нем приоритета из числа одновременн поступивших на вход 21 запросов. Ос тальные запросы хранятся в блоке 8 и подаются в УВМ на исполнение в 6 порядке их приоритета. Шифратор 4 формирует код НК, состоящий из кода операции (полуслово 1 со своим конт рольным разрядом) и кода адреса ячейки, с которой будет произведен обмен (полуслово 2 со своим контрол ным разрядом). Код НК через коммута тор 12 поступает в УВМ, где осущест вляется контроль принятого кода, пу тем сравнения по четности контрольны разрядов с кодами соответствующих полуслов. Если код НК принят в УВМ без ошибок, происходит приостановка текущей программы на время обмена. Одновременно блок 8 формирует адресный сигнал опроса (на чертеже не показан), подключающий к устройству абонент-инициатор обмена. Возможен также непрограммированный обмен с адресной частью кода НК, получаемой от абонента по входу 24. При обмене массивом информации между УВМ и абонентами системы по внешнему запросу из УВМ выводится управляющее слово (фиг.З), определяющее начальный адрес и количеств слов массива. Через коммутатор 2 управляющее слово принимается в счетчи ки 6 и 7 . Причем часть управляющего слова, определяющая начальный адрес массива (полуслово 1), записывается в счетчик 7, а часть слова, определяющая количество слов в массиве (полуслово 2) - в счетчик 6. Контрольный разряд полуслова 1 записывается в триггер 17 (цепь записи на чертеже не показана), После поступления на вход 21 устройства запроса на обмен очередным словом массива шифратор 4 формирует код операции НК (полуслово 1) со своим контрольны разрядом. Адресная часть НК (полуслово 2) определяется кодом счетчика 7 адреса, контрольный разряд которог соответствует состоянию триггера 17 Сформированный таким образом код НК поступает в УВМ через коммутатор 12 и контролируется по модулю два. Если код НК принят в УВМ с ошибкой, на пульт 5 выдается сигнал и обмен повторяется или прекращается вовсе. Есл контрольные разряды соответствуют своим кодам, то УВМ осуществляет обмен с абонентом очередным словом массива. Увеличение кода счетчика 7 адреса и уменьшение кода счетчика 6 осуществляется сигнаслов на лом с выхода блока 8. Принцип формирования контрольного разряда адресной части кода НК заключается в следующем. Запросы на приостановку текущей программы, поступающие на входы блока 8, имеют более высокий приоритет, чем запросы на ее прерывание, поступающие на входы блока 9. Это значит, что запросы на прерывание запоминаются блоком 9, но формирование кода НК прерывания блокируется в шифраторе 4 на время обмена массивом (или одиночным словом) информации. Следовательно, во время обмена массивом информации нет необходимости определять приоритетность запросов на прерывание и аппаратуру блока 9 можно использовать не по его прямому назначению - для формирования контрольного разряда адресной части кода НК приостановки, С этой целью запросы на прерывание, .храняш.иеся в блоке 9, маскируются на время обмена массивом сигналом с управляющего выхода блока 8приоритета приостановок. На соответствующие входы блока 9 при этом поступает адресная часть кода НК, причем нуль в этом коде интерпретируется блоком 9 как запрос на прерывание (но прерывание не отрабатывается, так как в шифраторе 4 при этом блокировано формирование кода НК прерывания). Для определенности примем, что в блоке 9 принята дисциплина обслуживания запросов справа налево,т.е. первый справа налево нуль из числа поступивших считается старшим и запрос, которому он отвечает, подлежит отработке. При обмене массивом информации появление сигнала на нечетном (по порядку) выходе блока 9 означает, что четность кода адреса следующего слова массива противоположна .четности кода адреса предыдущего слова; появление сигнала на четном выходе блока 9означает соответствие четностей кодов адресов последующего и предьщущего слов массива. Действительно, поскольку адреса соседних слов массива отличаются на , то нуль внечетном разряде кода адреса предыдущего слова массива означает, что в коде адреса следующего слова на этом месте будет i (она заменит в пердыдущем коде четное число единиц, стоявших перед данным разрядом), т.е. четность кода адреса следующего слова противоположна четности кода адреса предыдущего слова. Наоборот, если нуль в четном разряде, то четности кодов адресов последующего и редыдущего слов массива соответствуют друг другу. Определение того, каком по порядку - четном или неетном - разряде кода адреса слов аходится первый справа налево нуль, роизводит блок 9 приоритета преывания . Сигналы со всех нечетных выходов лока 9 поступаьот на входы элемента ЛИ 15, появление на выходе которог-о сигнала означает изменение четности кода/адреса следующего слова массива Если сигнал появляется на одном из четных выходов блока 9, то на выходе элемента ИЛИ 15 сигнала нет, что означает отсутствие изменения четности после установления нового кода в счетчике 7 с его управляющего выхода выдается разрешающий сигнал на вход элемента И 16 и выход элемента ИЛИ 15 подключается к счетному входу триггера 17. Состояние этого триггер (в нем хранится контрольный разряд адресной части предыдущего слова) изменяется, если на выходе элемента ИЛИ 15 есть сигнал (т.е. четность кодов адресов соседних слов различна и не изменяется, если на выходе эле1«ёнта ИЛИ 15 сигнал отсутствует (т.е четности кодов адресов соседних слов совпадают). Следовательно, к моменту прихода запроса на обмен очередным словом массива в триггере 17 хранится контрольный разряд адресной части НК ввода или вывода этого слова. Пос кольну этот контрольный разряд сформИрован по коду адреса предыдущего слова (этот адрес не искажен), то вс ошибки четности, возникающие при Формировании адресной части новой НК, а также ошибки, возникающие при передаче этой НК в УВМ, будут обнаружены при контроле данной НК по модулю два на входе в УВМ. Это делае невозможным обращение к ячейкам памяти УВМ по ложному адресу, в резуль тате чего или абонент, или УВМ может принять ложный массив информации. Например, пусть очередное слово массива выбирается из ячейки памяти УВМ с номером 1011011. Контрольный разряд адресной части НК при этом- равен 1 и хранится в триггере 17, Перв справа налево нулевой разряд этого кода имеет нечетный (третий) номер. При поступлении на вход блока 9 кбда 1011011, на его выходе возбуждается нечетная шина, сигнал с которой пост .пает на счетный вход триггера 17 и Изменяет его состояние на противоположное (после принятия очередной НК в УВМ), Для адресной части следующей НК 1011100 будет сформирован и запиоан в триггер 17 контрольный разряд Следовательно, при равный ошибках четности в формирователе адресной части НК, коммутаторе команд или канале связи между ЦВМ и устрой ством обмена, контрольный разрядне ооотЪетствует коду и при вводе НК в ашину фиксируется ошибка, что делат возможным предотвраш.ение обмена нформацией по ложньзм адресам. По окончании обмена массивом информации с управляющего выхода счетчика 6 слов выдается сигнал на блок 8, по которому соответствующий запросу разряд обнуляется. С блока 8 подается сигнал на блок 9, по которому демаксируются хранящиеся в нем запросы на прерывание. Если в блоке 8 нет запросов на ввод или вывод информации, то по запросу на прерывание с высшим приоритетом формируется код НК прерывания, который прерывает текущую программу и переводит УВМ на обработку соответствующей программы. При этом счетчик 7 адреса обну- ляется и не влияет на обработку блоком 9 поступающих запросов на прерывание. Для НК прерывания контрольные разряды обоих полуслов формируются шифратором. Код НК прерывания контролируется при вводе в УВМ также, как и НК приостановки. Таким образом, устройство позво1ляет обнаруживать нечетные ошибки в непрограммируемых командах и этим самым повысить достоверность обмена данными между УВМ и абонентами. Формула изобретения Устройство обмена информацией управляющей вычислительной машины с объектами управления по авт.св. № 547761, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности обмена, в него введен блок формирования контрольного разряда непрограммируемых команд, содержащий триггер, элемент И и элемент ИЛИ, причем выход триггера соединен с дополнительным входом коммутатора команд, а счетный вход - с выходом элемента И, порвым и вторым входами подключенного соответственно к выходу элемента ИЛИ и управляющему выходу счетчика адреса, выходы которого соединены со второй группой входов блока приоритета прерываний, нечетные выходы которого подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, а управляющий вход - к управляющему выходу блока приоритета приостановок. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 547761, кл. G 06 F 3/04, 1975 (прототип) ,