Устройство для сопряжения цифровойВычиСлиТЕльНОй МАшиНы C ВНЕшНиМиуСТРОйСТВАМи Советский патент 1981 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к вь1числител ной технике и может быть использовано в системах автоматического контрол в состав которых входит цифровая вычислительная машина. Известно устройство для обмена данными вычислительной машинь с пери ферийными устройствами, содержащее регистраобмена, периферийный регистр, выход которого через регистр обмена соединен со своим входом, блок выбора приоритета, блок управления, входы которого соединены соответственно с выходом центрального процессора и выходом блока выбора приоритета, блок управления периферийным устройством, первьй выход которого соединен с входами блока выбора приоритета, первый выход блока управления подключенк управляющему блоку регистра обмена, соединенного информационньми шинаьщ с центральным процессором, коммутатор первый и второй входы которого соединены соответственно с первым выходом блока управления и вторым выходом блока управления периферийным устройством, управляющий вход соединен с вторым выходом блока управления, вьЬсод , подключен к управляющему входу периферийного регистра . Недостатком такого устройства является невозможность задания различных режимов обмена между внешним устройством и центральным процессом непосредственно с периферийного устройства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство сопряжения цифровой вычислительной машины с внешними устройствa al, содержащее регистр связи, со- . единенш с процессором и через буферный блок с внешними устройствами, регистр управлякнцего слова, соединенный с процессором, регистром связи и буферным блоком, и блок адресов, соединенный с процессором и регистром управляющего слова, дополнительный регистр управлякщего слова, блок модификации адресов и блок анализа, причем дополнительный регистр управляющего слова соединен с процессором, блоком анализа и через блок модификации адресов с блоком адреса, а блок анализа.- с регистром связи и с блоком модификации адресов 27.

Недостатки .. известного устройстваего ограниченные функциональные возможности, так как устройство не обеспечивает возможности задания различных режимов обмена между ЦВМ и периферийным устройством непосредственно по команде с периферийного устройства, а инициатором обмена . всегда является ЦВМ.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет организации обмена по инициативе активноЫ внешнего устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с внешними устройствами, содержащее регистр связи, блок согласования, первые вход и выход которого являются соответственно первым входом и выходом устройства, вторые вход и выход блока согласования соединены соответственно с первыми входом и выходом регистра связи, вторые вход и выход которого являются соответственно вторыми входом, и выходом устройства, блок адресации, вход которого является третьим входом устройства, а выход соединен с третьим входом блока Согласования, регистр управляющего слова, выход которого соединен со вторым выходом устройства, а первый вход является четвертым входом устройства, введены регистр прерывания, шифратор и коммутатор режимов, первый, второй и третий входы которого являются соответственно пятым, шестым и седььым входами устройства, первый, второй, третий и четвертый выходы коммутатора режимов соединены соот ветственно с четвертым, пятым и шестым входами блока согласования и с третьим выходом устройства, выход регистра прерываний является четвертым выходом устройства, третий выход . блока согласования соединен с первым входом регистра прерываний и через шифратор - со вторым входом регистра управляющего слова, а четвертый вход устройства соединен со вторым входом регистра прерываний.

При этом коммутатор режимов содержит генератор импульсов, четыре элемента И, сдвигающий регистр, триггер направления обмена, входы которого

являются первым, вторым входами коммутатора, третий вход коммутатора и выход генератора импульсов через первый элемент И соединены со входом сдвигающего регистра, первый выход

триггера направления обмена соединен с первым входом второго элемента И, второй выход триггера направления обмена соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, пер-вый - четвертый выходы сдвигающего регистра соединены со вторыми входами сЬответственно вюрого-четвертото элементов И и с четвертым выходом коммутатора.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство для сопряжения ЦВМ с внешними устройствами содержит регистр 1 связи, блок 2 адресации,

регистр 3 управляющего слова, элемент И 4, коммутатор 5 режимов, блок . 6 согласования, центральный процессор 7, внешнее устройство 8. Устройство для сопряжения содержит также

шифратор 9, регистр 10 прерывания, триггер 11 направления обмена, генератор 12 импульсов, элемент И 13, сдвигающий регистр 14, элементы И 15 и 16.

Через регистр 1 связи производится обмен информацией между центральным процессором 7 и внешним устройством 8. Блок 6 согласования предназначен для .согласования электрических

уровней сигналов передаваемой информации. В блоке 2 адресации формируется адрес абонента внешнего устройства, с которым в настояший момент производится обмен информацией. В регистре 3 управляющего слова хранится адрес вектора прерывания, т.е. начальный адрес программы обслуживания, которую запросило в настоящий момент внешнее устройство 8.

Регистр 10 прерывания предназначен

для запоминания запросов внешнего устройства на его обслуживание и выдачи сигналов прерывания в центральный процессор 7. Шифратор 9 предназначен для кодирования сигналов запроса прерывания с внешнего устройства с целью получения адреса вектора прерывания, поступающего в регистр 3 уп5

равляющего слова. Триггер 11 направления обмена, устанавливающийся в одно из устойчивых состояний по сигналам поступающим из центрального процессора 7, предназначен длгя разрешеНИН прохождения сигналов Чтение, Запись, Сброс через элементы И 15, 16 и 4 вовнешнее устройство 9,

В режиме чтения информации из внешнего устройства 8 триггер 11 направления обмена разрешает прохождение сигнала Чтение через элемент И 15 во внешнее устройство 8 и запрещает прохождение сигналов Сброс и Запись.

В режиме записи информации во вненее устройство 8 триггер 11 направления обмена разрешает прохождение сигналов Сброс и Запись через элемент И 16 и 4 и запрещает прохождение сигнала Чтение. По окончании процесса обмена сдвигающий регистр 14 вырабатывает сигнал в центральньй процессор 7.

Устройство работает следующим об- разом.

При необходимости связи с ЦВМ, которая в настоящий момент выполняет самостоятельную задачу или находится на фоновой программе Ожидания, внешнее устройство 8 по одной из шин запроса прерывания через блок 6 согласования выдает сигнал в регистр 10 прерывания, каждый триггер которого .соединен с одной из шин запроса и определяет уровень приоритета данного запроса. Одновременно сигнал запроса поступает на входы шифратора 9, который формирует адрес вектора прерывания. Сформированньв адрес вектора поступает на входы регистра 3 управляющего слова и хранится в нем до момента считывания его ЦВМ.

Центральный процессор 7, получ €В сигнал из регистра 10 прерывания по одной из шин, производит оценку уровня приоритета выполняемой программы. Если он оказывается вьш1е, процессор 7 прекращает выполнение текущей программы и вьщает в устройство сопряжения по одиночной шине сигнал, сбрасывающий регистр 10 прерывания и разрешающий прохождение адреса вектора прерывания с регистра 3 управляющего слова в процессор 7. Получив начальный адрес новой программы, процессор 7 переходит на ее вы0-4

полнение. Если приоритет текущей программы вьппе приоритета сигнала прерывания, процессор 7 его игнорирует до момента окончания выполнения текущей программы.

Таким образом, внешнее устройство 8 может активно вмешиваться в ход выполнения -программы и задавать режимы обмена.

В случае необходимости записи информации в один из абонентов внешнего устройства в процессе выполнения запрошенной программы процессор

7по адресным шинам канала вьщает в блок 2 адресации адрес данного абонента, по шинам данных передает

в регистр 1 связи информацию, которую необходимо записать в выбранный абонент к устанавливают триггер II направления обмена в состояние, разрешающее прохождение сигналов Сброс и Запись во внешнее устройство 8. Затем по отдельной шине канала центральный процессор 7 подает на вход элемента И 13 сигнал, разрешакяций начало работы сдвигающего регистра 14. По мере поступления импульсов с генератора 12 на выход сдвигающего регистра 14 вырабатываются последовательно сигналы Чтение, Сброс, Запись и Конец обмена, последний из которых по отдельной шине поступает в центральный процессор 7 и сообщает об окрнчании процесса записи.

В режиме чтения информации из внешнего устройства 8 центральный процессор 7 по адресным щинам канала рыдает в блок 2 адресации адрес абонента внешнего устройства 8 и по отдельной пшне устанавливает триггер 11 направления обмена в состояние, разрешающее прохождение во внешнее устройство

8только сигнала Чтение. Затем по отдельной шине канала центральный процессор 7 подает на входы элемента И 13 сигнал, разрешающий начало работы сдвигакицего регистра 14, на выходах которого по мере поступления импульсов с генератора I2 формируются сигналы Чтение, Сброс, Запись

и Конец обмена. Во внешнее устройство 8 разрешается прохождение только сигнала Чтение, по которому производится чтение информации с абонента внешнего устройства 8 и запись в регистр 1 связи, с которого инфор-у нация считывается в центральный процессор 7. Сигнал Конец обмена, поступающий в центральный процессор 7, сообщает об окончании обмена, при этом снимается сигнал со входа элемента И 13, поступающий с центрального процессора 7.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить возможность задания режимов обмена между ЦВМ и внешним устройством непосредственно по команде с периферийного устройства, что позволяет использовать его при подключении к ЦВМ как пассивных, так и активных периферийных устройств. При этом инициатором начала обмена при использовании данного устройства может быть как ЦВМ, так и периферийное устройство.

Применение изобретения позволяет сократить сроки регулировки приборов на 30% за счет того, что оператор, работающий за пультом управления испытательного комплекса, может, не ожидая окончания цикла проверки, активно вмешиваться в ход его выполнения, т.е. останавливать, запрашивать ту или иную диагностирующую программу, возобновлять прерванный процесс, что особен но важно при большой удаленности ЦВМ от испытательных комплексов.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с внешними устройствами, содержащее регистр связи, блок согласования, первые вход и выход которого являются соответвенно первыми входом и выходом устройства, вторые вход и выход блока согласования соединены соответственно с первыми входом и выходом регистра связи, вторые вход и выход которого являются соответственно вторыми входом и выходом устройства, блок адресации, вход которого является третьим входом устройства, а выход соединен с третьим входом блока согласования, регистр управляющего слова, выход которого соединен со вторым выходом устройства, а первый вход является четвертым входом устройства, о т л и чающее ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет организации обмена по инициативе активного внешнего устройства оно содержит регистр прерывания шифратор и коммутатор режимов, первый, второй и третий входы которого являются соответственно пятым, шес-тым и седьмым входами устройства, первый, второй, третий и четвертый выходы коммутаторов режимов соединены соответственно с четвёртым, пятым и шестым входами блока согласования и с треьим выходом устройства, выход регистра прерываний является четвертым выходом устройства, третий выход блока согласования соединен с первым входом регистра прерываний и через шифратор - .со вторым входом регистра управляющего слова, а четвертый вход устройства соединен со вторым входом регистра прерываний.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что коммутатор режимов содержит генератор импульсов, четыре элемента И, сдвигающий регистр триггер направления обмена, входы которого являются первым, вторым входами коммутатора, третий вход коммутатора и выход генератора импульсов че-5 рез первьй элемент И соединены со входом сдвигающего регистра, первый выход триггера направления обмена соединен с первым входом второго элемента И, второй выход триггера направления обмена соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, первый-четвёртый выходы сдвигающего регистра соединены со вторыми входами соответственно второго-четвертого элементов И и с четвертым выходом коммутатора.

Источники информации, принятьш во внимание при экспертизе

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

2.Авторское свидетельство СССР

№ 404088, кл. Q 06Р 9/19, 1971 прототип .