Устройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с линиями связи Советский патент 1981 года по МПК G06F3/04 

(54 УСТРОЙеТЕО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЦИФРОВОЙ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С ЛИНИЯМИ СВЯЗИ

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в современных многомашинных вычислительных комплексах из разнотинных ЭВМ. Известно устройство для сопряжени ЦВМ с линиями связи содержащее блок связи с линиями передачи данных, буферные регистры блок коммутации, бл управления передачей данных | . Недостатком устройства являются ограниченные функциональные возможности: в любой момент может происходить обмен только между двумя абонентами, абонент не может инициировать обмен в требуемый момент я вынудден ожидать сканирующий сигнал, в рабатываемый устройством. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаем му результату является устройство для сопряжения ЦВМ с связи, предназначенное для объединения через линии связи основной и вспомо гательнь1х ЦВМ, и содержащее регистр и дешифратор команд, блок управления связью с основной ЦВМ, группу блоков усилителей, дешифратор адреса, блок выдачи адреса, регистр информации и состояния, блок управления линиями связи, регистр номера линии связи, формирователь контрольного разряда .2j. Недостатком этого устройства является ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью инициирования обмена со стороны линий связи (вспомогательных UBMJ|, невозможностью передачи согласованных команд, невозможностью подключения более трех ЦВМ. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет организации обмена данными по инициативе любого абонента, обеспечения команд ного взаимодействия и обеспечения независимости режима функционирования от числа обслуживаемых абонентов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сопряжения ЦВМ с линняьда связи, содержащее регистр cocTOHHiiH и регистр информации, первы входы-выходы которых соединены с информационной шиной устройства, блок выдачи адреса и депшфратор адреса, вход которого соединен с адресной шиной устройства, блок управления обменом, первые вход и выход которого соединены соответственно с управляю™ щими входом и выходом устройства, пер вый дешифратор команд, первый вход и выход которого соединены соответственно с первыми выходами и входом первого регистра команд, регистр номе ра линии связи и блок управления линиями связи, группу блоков усиления, первый выход блока усиления является одт}м и выходов группы информационных выходов устройства, первый вход блока усиления является одним из вход дов группы информационных входов устройства, второй выход блока усиления является од1тм из выходов группы упра гзляющих выходов устройства, входа 1 группы управляющих входов, устройства соединены со вторьа- и входами соответствующих блоков усиления, второй вход вход-выход и второй, третий выходы блока управления обменом сое; динены соответственно с выходом дешифратора адреса, со вторим ВХОДОМ-РЫ ходом регистра состояния, со входом блока выдачи адреса и со входом регистра информации, формирователь контрольного разряда, вход которого соединен со вторым входом-выходом регист ра информации, выход блока выдачи адреса соединен с адресной шиной устройства, введены регистр коммутации, блок сравнения, второй регистр команд, второй дешифратор команд и блок контроля, причем второй вход-выход ре гистра информации соединен со вторым входом первого дешифратора команд с третьими выходами блоков усиления, с первьм входом второго дешифратора команд и со входом блока контроля, выход которого соединен с третьим входом блока управления обменом, выход фор шрователя контрольного разряда соединен с третьими входами блоков усиления, первые вход и выход, вфорые вход и выход второго регистра команд соединены соответственно с перг вымн вьтодом и входом блока сравнения с выходом и со вторым входом второго дешифратора команд, вторые, третьи И четвертые вход и выход блока сравнения соединены соответственно со вторыми чыходои и входом первого регистра команд,-с четвертыми выходом и входом блока управления обменом, с первыми выходом и входом блока управления линия tи связи, первые и вторые вход и выход регистра номера лиг: НИИ связи соединены соответственно с выходом и входом регистра коммутации и со вторыми выходом и входом блока управления линиями связи, группа входов и группа выходов которого соединены соответственно с нетвертыми выходами и входами блоков усиления, а группа входов и группа выходов регистра коммутации соединены соответственно с пятыми выходами я входами блоков усиления. Блок сравнения содержит шесть элементов И, два элемента ШШ и два триггера, причем первый вход блока соединен с первыми входами первого и вторзгр элементов И и первого элемента ИЖ, второй вход блока соединен со вторыми входами первого и второго элементов И и первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов И через второй элемент ИЛИ соединены с первыми входами третьего и четвертого элементоа и, третий вход блока соединен с первыми входами пятого элемента И и первого триггера и .со вторым входом четвертого элемента И, четвертый вход блока соединен со вторым входом третьего элемента И и с первыми входами второго триггера и шестого элемента И, выход первого элемента ШШ соединен со вторыми входами первого и второго триггеров, выходы первого и второго триггера соединены соответственно с третьим входом четвертого и вторым входом пятого элементов И и с третьим входом третьего и вторым входом шестого элементов И, выходы шестого, пятого, четвертого и третьего элементов И являются соответственно первым-четвертым выходами блока. Блок управления обменом содержит шесть элементов И, пять э.ементов ИЛИ и два триггера, причем первый вход блока соединен с первым входом первого элемента И, с первым входом второго элемента, с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, с первым входом первого триггера, с первым вхо- . дом третьего элемента И и со вторым входом первого элемента ИЛИ, второй вход блока соединен с первым входом второго триггера, третий вход блока соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, четвертый вход блока соединен с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И, со вторыми входами второго элемента И, третьего элемента И, первого триггера, выход второго триггера соединен со вторыми входами первого-шесто го элементов И, выходы второго и чет вертого элементов И ерез четвертый элемент ИЛИ соединены с третьим выходом устройства, вход-выход блока соединен с третьими входш ш первого элемента И и третьего элемента ИЛИ и с выходом пятого элемента И1Ш, вхо ды которого соеданены с выходами третьего и пятого элементов И, выход первого элемента ИЛИ соединен с третьим входом шестого элемента И, в ход которого является вторым выходом блока выход первого триггера и вЫХрд третьего элемента ИЛИ соединен с первым выходом блока, выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым входом второго триггера, а четвертый вЬгход блока является выходом первого элемента И. Блок управления линиями связи содер сит два мультиплексора, два триггера, дешифратор и две группы элемен тов И, причем первый вход блока соединен с первыми входами элементов И первой и второй групп, выходы элементов И первой группы являются выходами первой группы выходов блока jl. выходы элементов И второй группы являются выходами второй группы выходов блока, второй вход блока соединен с разрешаю Цими входами мультиnneKcojpoB и информационным дешифратора, первый выход дЕШшфратора является вторым выходом блока, ка дай выход дешифратора соединен со вт рым 9ходом соответствукяцего элемента И первой и второй групп, первый вход блока соединен с яервьши входами три геров и с управляющим входом дешифра тора, первая и вторая группы входов блока соединены с группами входов, со ответственно первого и второго мультиплексоров, выход мультиплексора со динен со вторым входом соответствующего триггера, выход первого триггера соединен с третьими входами элементов И первой группы, выход второго триггера соединен с третьими входа ми элементов И второй группы, выходы первого и второго триггеров соединены с пе:рвым выходом блока. На фиг. 1 предс. авлена структурная схема устройства; на фиг. 2 структурная схема блока управления обменом;на фиг,3 - структурная схема блока сравнения; на фиг. 4 - структурная схема блока травления линиями связи. Устройство содержит (фиг. 1 регистр информации, формирователь 2 контрольного кода, первый дешифратор 3 команд, регистр 4 состояния, блок 5управления обменом, первый регистр 6комацц, регистр 7 номера линии связи, регистр 8 коммутации, блок 9 выдачи адреса, схему сравнения 10, блок II управления линиями связи, дешифратор 12 адреса, второй регистр 13 команд, второй дешифратор 14 команд блок 15 контроля, группу блоков усиления 6-1, 16-п, информационную шину 17, адресную шину 18, управляющий вход 19, управляющий выход 20, группу информационных выходов 21-1, 21-п, группу информационных входов 22-1 ,22-п, группу управляющих выходов 23-1 ,23-п,группу управляющих входов 24-1,24-п, группу входов 25-1,25-п и группу выходов 26-1, 26-п регистра коммутации, группу входов 27-1, 27-п и группу выходов 28-}, 28-п блок управления линиями связи, входы и выходы блока управления обменом: вход-выход 29, выход 30, входы 31, 31 выход 33, вход 34, выход 35, вход 36, выход 37, входы и выходы блока сравнения: выход 38, вход 39, выход 40, вход 41, выход 42, вход 43, выход 44 вход 45 входы и выходы блока управления линия вi связи выход 46, входы 47, 48, выход 49. Блок управления обменом (фиг. 2) содержит элементы И 5055, элементы HJfli 56-60, триггеры 61, 62. Блок сравнения содержит (фиг. 3) элементы И 63-68, элементы ИЛИ 69,70| триггеры 71, 72. Блок управления линиями связи содержит (фиг. 4) мультиплексоры 73,74, дешифратор 75, триггеры 76,77, элементы И 78, 79. Устройство работает следующим образом. Инициализация обмена со стороныцрм,, По шинам 18 адреса выдается«адрес выбираемого устройства сопряжения с соответствующими управляющими сигнаами входу 19. В случае совпадения его с адресом данного устройства соряжения блок управления обменом 5 отрабаоивает последовательность сигнаг лов, соответствующую начальной выбор ке устройства сопряжения и выдает в схему сравнения 10 сигнал о вхождении в связь с ЦВМ. Схема сравнения 10 выдает сигнал в блок управления линиями связи 11, который вырабатыва сигналы установления связи с одной из линий связи, номер которой задается в адресе устройства и хранится в регистре 7. Далее ЦВМ выдает по ши нам 17 код команды и управляющие сиг налы на вход J9. Принятый код командь1 записывается в регистр 1 под управлением сигналов, вырабатываемых блоком 5. Связь между ЦВМ и устройст вом сопряжения, а также между устрой ством сопряжения и линиями связи асинхронная и поэтому на любые управляющие сигналы линий связи по вхо дам 24-1 - 24-п и ЦВМ по входу 19 ус ройство сопряжения отвечает сигналами на выходах 23-1-23-п и 20. Аналогично этому ЦВМ и линии связи также Отвечают управляющими сигналами по входам 24-1-24-п и 19 в ответ на пос тупление из устройства сопряжения уп равляющих сигналов (соответственно н выходах 23-1-23-п и 20). . Принятый код команды передается в выбранную ранее линию связи, предваг рительно дополненный контрольным раз рядом формирователем 2 и продешифрированш 1Й дешифратором 3. Результат дешифрации кода команды ЦВМ выдается для хранения в регистр 6. В ответ на команду, посланную в линию связи, из нее же получаем код встреч ной команды, подтверждающий правильность приема линией команды. Код встречной команды дешифрируется дешифратором 14, а результат дешифрации заносится в регистр 13. Схема сравнения 10 сравнивает выданную и принятую команды и в случае правильного обмена командами определяет направление передачи данных. Вся инфорь1ация о состоянии устройства находится в регистре состояний 4. Передача данных из линии связи в ЭВМ. Линия связи выдает сигнал о готовности на передачу массива информа ции по линии 24, в ответ на это устройство сопряжения вьфабатывает сиг- налы о готовности приема и запрос на прием байта информации. Под байтом и формации будем понимать один символ передаваемых данных, разрядность которого определяется количеством физических линий, составляющих информационные шины 17, 21, 22. Линия связи выдает первЬй байт информации, который под управлением блока 11, Ю1нуя дешифрацию, записывается в регистр 1. Параллельно принятый байт информации проверяется на четность блоком 15. По приему байта информации устройство сопряжения сбрасывает сигнал запроса информации, а блок 5 посылает запрос на передачу байта в ЦВМ. По этом сигналу ЦВМ принимает байт информаи;ии по информационной шине 17 из регистра 1. Одновременно с выдачей байта информации в ЦВМ устройство сопряжения формирует запрос следующего байта, в линию связи и весь процесс повторяется снова до тех пор, пока одна из сторон (ЭВМ или линии связиJ не определит окончание обмена. Передача данных из ЦВМ в линию связи. ЦВМ посьшаетг в устройство сопряжения передаваемую информацию, которая под управлением блока 5 записывается в регистр 1, Блок 1 входит в связь с линией связи и по ее запросу управляет передачей в нее информации. Схема сравнения 10 в это время выдает сигнал запрета дешифрации информации, а формирователь 2 выг рабатывает проверочный сигнал сопровождения, информации. Приняв информацию, линия связи сбрасьшает свои управляюпще сигналы на входах 24, на что блок 11 отвечает сбросом своих управляющих сигналов на выходах 23. После этого ожидается из линии связи запрос на следующий байт информации, а когда он появляется, то блоком 5 вырабатывается сигнал запроса ЦВМ, на что ЦВМ выдает очередную порцию информации и весь процесс повторяется снова. Инициация обмена линией связи. Пусть из линии связи в устройство сопряжения поступают запро.сы на обмен с нескольких линий. Регистр коммутации 8 выбирает самую приоритетную из числа готовых к обмену линий связи и заносит ее номер в регистр 7. Из этой линии в устройство сопряжения поступает код команды. Он дешифрируется, проверятся на четность и записывается в регистр . Результат дешифрации принятого кода команды поступает на хранение в регистр

Окончание обмена.

Инициировать окончание обмена может любая из сторон.

Инициация окончания обмена со сто роны ЦВМ.

При выводе информации из ЦВМ.

Получив на очередной байт информации, ЦВМ вьщает управляющую и формацию в блок 5 об окончании обмена. В ответ на зто блок управления П сбросом всех сигналов устройства сопряжения, поступа1ещих в линию связи, сообщает линии об окончании обмена.

При вводе информации в ЦВМ.

Вместо запроса очередного байта информации ЦВМ сигнализирует блоку управления 5 об окончании обмена, на что блок управления линиями связи 1 через схему сравнения 10 вьщает 8 линию связи сигналы об окончании обмена.

Инициация окончания обмена линией связи.

При получении сигналов об окончании обмена блок управления I1 убирает с линии связи все сигналы, блок управления 5 передает в ЦВМ информацию о состоянии устройства сопряжения и на зтом обмен прекращается.

Особые состояния устройства.

Регистр состояний А содержит информацию о состоянии устройства и по требованию ЦВМ вцдает ее. Эта информация представляет собой сигналы наличия или отсутствия искажений в принятой с линий связи информации, неправильно выданный или принятый встречный кбд команды, о приеме или передаче кода несуществующей команды и другие состояния.

Предлагаемое изоб зетение по сравнению с известга 1м .устройством за счет введения новыу узлов и связей обладает более широкими функциональ, ными возможностями, а именно позволяет вести обмен информацией по инициативе любого абонента, обеспечивает обмен командами между ЦВМ и линиями связи и согласоваине этих коig манд, позволяет подключить 6ojtee трех абонентов к ЦВМ.

Формула изобретения

обменом соединены соответственно с

t

выходом дешифратора адреса, со вторым

входом-выходом регистра состояния, со входом блока вьщачи адреса и со входом регистра информации формирователь контрольного разряда, вход которого соединен со вторым входомпвмходом регистра информации, выход блока выдачи адреса соединен с адресной

шиной устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных, возможностей за счет организации обмена данными по иш1циативе любого абонента, обеспечения командного взаимодействия и независимости режима функционирования от числа обслуживаемых абонентов, оно содержит регистр коммутации, блок «; сравнения, второй регистр команд, второй дешифратор команд и блока конт роля, причем второй вход-выход регистра информации соединен. со вторым входом первого дешифратора комавд с третьими выходами блоков усиления, с первым входом второго дешифратора команд и со входом блока контроля, выход которого соединен с третьим входом блока управления обменом, выход формирователя контрольного разря да соединен с третьими вxoдa ш блоков усиления, первые вход и выход, вторые вход и выход второго регистра команд соединены соответственно с первьсми выходом и входом блока сравнения, с выходом и со вторым входом второго дешифратора команд, вторые третьи и четвертые вход и выход блока сравнения соединетй соответственн со вторыми выходом и входом первого регистра команд, с четвертъгм выходом и входом блока управления обменом, с первыми выходом и входом блока управления линиями связи, первые и вто рые вход и выход регистра номера линии связи соединены соответственно с выходом и входом регистра коммутации и со BTOpbiMii выходом и входом блока управления линиям-).связи, группа вхо дов и группа выходов которого соединены соответственно с четвертыми выходш-к и входами блоков усиления, а группа входов и группа выходов регистра коммута1;ии соединены соответственно с пятыьш выходами и входами блоков усилег-шя. 2. Устройство по п.1, отлича ющее с я тем, что блок сравнения содержит шесть элементов И, два элемента ШИЛ и два триггера, причем перг 45 вый вход блока соединен с первыми входами первого и второго элементов И и первого элемента ИЛИ, второй вход блока соединен со вторыми входами первого и второго элементов И и первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов И через второй элемент ИЛИ соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов И, третий вход блока соединен с первыми входами пятого элемента И и первого триггера и со вторым входом четвертого элемента И, четвертый вход блока соединен со вторым входом

ходом блока, выход первого триггера и выход третьего элемента ИЛИ соединен с первым выходом блока, выход второго элемента ИЛИ соединв), со вторым входом второго триггера, а четвертый выход блока является выходом первого элемента И.

0tff. / 7614 соединены с группами йходом соответственно первого и второго MynbfHплексоров, выход м пьтиплексора- соединен со вторым входом соответствующего триггера, выход первого триггера соединен с третьими входами элементов и первой группы, выход второго триггера соединен с третьими входами элементов И второй группы, выходы первого и второго триггеров сиединены с первым выходом блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3514758, . 430-172Л, опублик. 1969, 2.Авторское свидетельство СССР 437075, кл. .G 06 F 3/U4, 1974.