Устройство для обмена информацией между цифровой вычислительной машиной и терминалами Советский патент 1981 года по МПК G06F3/04 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при построении вычислительных систем и, в частности, при создании классов программированного обучения .

Известно устройство для обмена данными, содержащее буферный накопитель, коммутатор, блок передачи данных, блок терминалов, ЦВМ, блок управления, адресный накопитель, регистр номеров терминалов и счетчик, предназначенное для обмена данными между ЦВМ и терминалами fl.

Недостатки его состоят в сложности технической реализации и в снижении производительности системы, поскольку запрос на обслуживание очередной заявки формируется только после окончания обслуживания предыдущей заявки.

Наиболее близким ,к изобретению по технической сущности является устройство для обмена информацией, содержащее К групп терминалов по N терминалов в каждой, буферный регистр, первый и второй дешифраторы, счетчик, регистр номера терминала, элемент ИЛИ и триггер наличия запросов. Устройство снабжено также группой элементов ИЛИ, а каждая группа терминалов снабжена регистром приоритета, дешифратором приоритета и двумя дополнительными элементами ИЛИ .

Недостатки этого устройства заклю10чаются в том, что опрос выбранной группы терминалов производится независимо от наличия запроса, что приводит к снижению быстродействия устройства.

15

Цель изобретения - повышение быстродействия .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обмена информацией между ЦВМ и терминалами, содер20жащее К групп терминалов по N терминалов в группе, элемент ИЛИ, группу . элементов ИЛИ, блок приоритета, буферный регистр, триггер наличия запросов. а. каждый терминал выполнен в виде триггера запроса, регистра информации, входного и выходного коммутаторов , причем вход и выход регистра ин формации терминала соединены соответ ственно с выходом входного коммутато ра терминала и с информационным входом выходного коммутатора терминала, информационный вход входного коммута тора терминала и выход выходного ком мутатора терминала являются информационными соответственно входом и выходом терминала, информационные выходы терминалов соединены с информа(Ционным входом буферного регистра, в ход которого соединен с информационным входом ЦВМ, информационный выход которой соединен с информационными входами терминалов, первые управляющие выходы терминалов через элемент ИЛИ соединены с единичным входом триггера наличия запросов, единичный выход которого соединен со входом прерывания ЦВМ, второй управляющий выход терминала группы соединен с пятым управляюпщм входом после дующего терминала группы, третьи управляющие выходы терминалов группы через соответствующий элемент группы элементов ИЛИ соединены с соответ ствующим запросным входом блока приоритета, каждый разрешающий вьпсод группы выходов блока приоритета соединен с четвертыми управляющими входами терминалов группы, введены два элемента задержки, а в каждый терминал - триггер ответа, два элемента И, элемент ИЛИ, причем выход сигнала о приеме прерывания ЦВМ соединен с управляющим входом буферного регистра, с нулевым входом триггера наличия запросов и через первый элемент задержки -. с первыми управляющими входами терминалов, нулевой выход триггера наличия запросов соединен со вторыми управляющими входами терминалов, а выход сигнала об окончании обработки прерывания ЦВМ через второй элемент задержки соединен с третьими управляющими входами терминалов, выход первого элемента И терминала является первым управляющим выходом терминала и соединен с управ ляющим входом выходного коммутатора терминала и с первым входом второго элемента И терминала, первый вход второго элемента И терминала являетс первым управляющим входом терминала, выход второго элемента И терминала 64 соединен с единичным входом триггера ответа терминала и с нулевым входом триггера запроса терминала, единичный выход и нулевой вход триггера ответа терминала соединены соответственно с управляющим входом входного коммутатора терминала и с третьим управляющим входом терминала, нулевой выход триггера запроса терминала соединен с третьим управляющим выходом терминала, с первым входом элемента ИЛИ терминала и с первым входом первого элемента И терминала, второй и четвертый управляющие входа терминала соединены соответственно со вторым и третьим входами первого элемента И терминалу, четвертый вход первого элемента И терминала соединен с пятым управляющим входом терминала и со вторым входом элемента ИЛИ терминала., а выход элемента ИЛИ терминала является вторым управляющим выходом терминала.На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема терминала. Устройство для обмена информацией между ЦВМ и терминалами содержит (фиг. О группы 1 терминалов 2. Позицией 3 обозначена ЦВМ. Кроме того, устройство содержит элемент ИЛИ 4, триггер наличия запросов 5, буферный регистр 6, элементы задержки 7 и 8, блок приоритета 9, группу элементов ИЛИ fO, информационный вход 11 ЦВМ, выход 12 сигнала об окончании обработки прерывания, информационные входы 13 терминалов, вход прерывания 14, управляющий вход 15 буферного регистра, выход сигнала о приеме прерывания 16, первый 17 и второй 18 управлящие входы терминала, информацион- v ньй выход 19 ЦВМ, второй управляющий выход 20 терминала, пятый управляющий вход 21 терминала, информационный выход 22 терминала, четвертый управляющий вход 23 терминала, третий управляющий вход 24 терминала, третий управляющий выход 25 терминала, первый управляющий выход 26 терминала, группу 27 входов блока приоритета, группу 28 выходов блока приоритета. Терминал содержит (фиг. 2) регистр информации 29, входной коммутатор 30, выходной коммутатор 31, триггер запроса 32, первый 33 и второй 34 элементы И, триггер ответа 35, элемент ИЛИ 36. Работу устройства рассмотрим на примере использования предлагаемого устройства для классов программирован ного обучения. В этом случае каждая группа 1 терминалов 2 представляет собой класс программированного обучения, а каждый терминал 2 - пульт обучаемого. Перед началом занятий на регистры приоритетов заносится для казкдого класса код приоритета. В соответствии с этим кодом на одном из выходов блока 9 приоритета формируется единичный сигнал при наличии единичного сигнала с выхода дополнительного элемента ИЛИ 10. Информационное слово обучаемые за ,носят на регистр информации 29 : (фиг. 2) и обращаются к ЦВМ путем ус тановки в единичное состояние тригге ра запроса 32. Следует отметить, что обращение к ЦВМ может быть сформировано от нескольких терминалов 2 в нескольких классах. Единичные сигналы с единичных выходов триггера запроса 32 через третьи управляющие вы ходы 25 терминалов 2 данного класса и через дополнительный элемент ИЛИ 1 поступают на управляющий вход 27 бло ка 9 приоритета. Допустим, что данный класс имеет высший йриоритет. Тогда на выходе 28 блока .9 приоритета будет формироваться единичный сиг нал, который поступает на четвертые управляющие входы 23 терминалов 2 данного класса. Допустим имеется запрос от первого терминала. Единичный сигнал с единичного выхода триггера запроса 32 поступает на первый элемент И 33 данного терминала 2 и далее через второй управляю1ций выход 20, соединенный с пятым управляющим входом 21 следующего (второго) терминала 2, поступает на инверсный вход первого элемента И 33 второго терминала 2, запрещая формировать на его выходе единичный сигнал. Этот же сигнал через элемент ИЛИ 36 поступает на инверсные входы элементов И 33 всех послёдзгющих терминалов 2, запрещая формирование на их выходах единичного сигнала. Единичный сигнал с выхода элемента И 33 данного терминала, открытого по второму входу единичным сигналом с нулевого выхода триггера наличия запроса 5, а по третьему входу разрешающим сигналом с выхода блока 9 приоритета, поступает на управляющий вход выходного коммутатора 31 и переписывает информацию с регистра информации 29 в буферный регистр 6 через информационный аыход 22 данного терминала 2. Кроме того, этот же сигнал поступает через элемент ИЛИ 4 на единичный вход триггера наличия запросов 5 и устанавливает его в единичное состояние. Единичньм сигнал с единичного выхода триггера наличия запросов 5 поступает на управляющий вход 14 ЦВМ 3, уведомляя ее о наличии запроса с данного терминала. В ответ на это запрос ЦВМ 3 формирует единичный сигнал на первом управляющем выходе 16, который, поступая на управляюпщй вход 15 буферного регистра 6, переписывает содержимое буферного регистра 6 в ЦВМ 3 через информационный вход., 11. Этот же сигнал, поступая на нулевой вход триггера наличия запросов 5, устанавливает его в нулевое состояние и через первый элемент задержки 7, спустя время 4t, поступает через элемент И 34 выбранного терминала, открытого по второму входу единичным сигналом с выхода первого элемента И 33, на единичный вход триггера ответа 35 и одновременно устанавливает в нулевое состояние триггер запроса 32 этого терминала 2. Данный терминал ждет отве- та. После установки в ноль триггера 32 первого терминала 2 сигнал запроса выходе первого элемента И 33 станановится равным нулю. Пусть, к примеру, имеется запрос от третьего терминала 2 выбранного класса. Так как запросы с первого и второго терминала 2 равны нулю, то на инверсном входе первого элемента И 33 третьего терминала 2 будет нулевой сигнал, который разрешает формирование единичного сигнала на выходе этого элемента И 33. Этот единичный сигнал с выхода элемента И 33 третьего терминала 2 поступает на управляющий вход выходного коммутатора 31 данного терминала 2, и содержимое регистра информации 29 переписывается через информационный выход 22 в буферный регистр 6. Кроме того, этот же сигнал через элемент ИЛИ 4 устанавливает в единичное состояние триггер наличия запроса 5, и запрос с третьего терминала 2 поступает в ЦВМ 3. При поступлении запроса с данного терминала 2 в ЦВМ 3 формируется уп- .

равлян)щий сигнал ответа,, который второй управляющий выход )2 и второй элемент задержки 8 поступает, спустя время At, на н улевой вход триггера ответа 35 данного и всех других терминалов. Так как триггер ответа 35 терминала 2, от которого поступит запрос на обслуживание, находится в единичном состоянии, то этот сигнал устанавливает его в нулевое состоя|Ние, и с его нулевого выхода единичный сигнал поступает на управляющий вход входного коммутатора 30, подготавливая их к приему информации с информационного выхода 19 ЦВМ 3, которая поступает через информационный вход 13 и открытый входной коммутатор 30 на регистр информации 29 выбрднного терминала 2. Тем самым осуществляется ответ ЦВМ 3 на запрос данного терминала 2.

После окончания обслуживания запросов терминалов 2 класса с более высоким приоритетом блок приоритета формирует единичный сигнал на выходе дешифратора приоритета класса со следующим по уровню значимости приоритетом, обеспечивая тем самым обслуживание запросов терминалов вновь избранного класса. При формировании запросов от класса с более высоким приоритетом обслуживание класса с бьлее низким приоритетом прекращается и вновь возобновляется после окончания обслуживания класса с более высоким приоритетом.

Исходя из этого следует, что ,уст ройство обслуживает только те терминалы, от которых поступили запросы на обслуживание. Тем самым повышается

быстродействие устройства, например, предположим, что запрос поступает только от одного i-oro терминала, определенного приоритета (i .Т,N). Тогда он немедленно начнет обслу сиватьс.

В известном устройстве необходимо бьто проверить наличие запросов (которые практически отсутствуют) от 1-го терминала до (i-l)-To и только после этого начать обслуживание i-oro запроса. Таким образам, вьшгрьш в быстродействии изменяется в пределах от 1 до I (i Т7Ю и чем больше I , тем больший выигрыш в быстродействии может быть достигнут.

Формула изобретения

Устройство для обмена информацией между цифровой вычислительной машиной (ЦВМ) и терминалами, содержащее К групп терминалов по N терминалов в группе, элемент ИЛИ, группу элементов ИЛИ, блок приоритета, буферный регистр, триггер наличия запросов, а каждый терминал выполнен в виде триггера запроса, регистра ин. формации, входного и выходного коммутаторов , причем вход и выход регистра информации терминала соединены соответственно с выходом входного коммутатора терминала и с информационным входом выходного коммутатора терминала, информационный вход входного

5 коммутатора терминала и выход выходного коммутатора терминала являются информационными соответственно входом и выходом терминала, информационные выходы терминалов соединены с информационным входом буферного регистра, выход которого соединен с информ ционныМ вхрдом ЦВМ, информационный выход которой соединен с информационными входами терминалов, первые управляющие выходы терминалов через элемент ИЛИ соединены с единичным входом триггера наличия запросов, единичный выход которого соединен со входом прерывания ЦВМ, второй управляющий выход терминала грзшпы соединен спятым управляющим входом последующего терминала группы, третьи управляющие выходы терминалов группы через соответствующий элемент группы элементов ИЛИ соединены с соответствующим запроснь1м входом блока приоритета, каждый разрешающий выход группы выходов блока приоритета соединен с . четвертыми управляющими входами терд миналов группы, отличаю, щеес я тем, что, с целью повышения быстродействия оно содержит два элемента задержки, а в каждый терминал введен триггер ответа, два .элемента И и эле, мент ИЛИ, причем выход сигнала о приеме прерывания ЦВМ соединен с управляющим входом буферного регистра, с Нулевым входом триггера наличия за - просов и через первый элемент задержки - с первыми управляющими входами терминалов, нулевой выход триггера наличия запросов, соединен со вторыми управляющими входами терминалов, а выход сигнала об окончании обработки прерывания ЦВМ через второй элемент задержки соединен с третьими управляющими входами терминалов, выход первого элемента И терминала является первым управляющим выходом термина