Устройство управления обменом Советский патент 1982 года по МПК G06F3/04 

(5+)-УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ОБМЕНОМ

Изобретение относится к вычислительной технике, и может быть исполь зовано в устройствах управления обменом информацией между ЭВМ и внешни ми устройствами. По основному авт. св. № 7328 2 известно устройство управления обменом, содержащее блок сопряжения, соединенный с первыми входом и выходом соответственно с первыми выходом и ,j входом блока хранения признаков готов ностей, вторыми входом и выходом соответственно с входной и выходной информационными магистралями абонентов, а входом - выходом с информационной магистралью процессора, блок микрокоманд, соединенный первым и вторым входами - выходами соответственно с магистралями управляющих сиг налов процессора и абонентов, первым выходом - со входом счетчика номеров абонентов, выход которого подключен к первому входу блока хранения признаков готовностей и адресной магистрали абонентов, регистр готовностей, первый вход которого соединен со вторым выходом блока хранения признаков готовностей, третьи вход и выход которого соответственно соединены со вторым выходом и входом блока микрокоманд, и блок контроля готовностей, включающий узел управления, соединенный группой выходов и группой входов соответственно с группой входов и группой выходов счетчика времени, первый выход узла управления подключен к первому входу блока микрокоманд, третий выход которого соединен с управляющим входом регистра готовностей, первый и второй выходы которого подключены соответственно с первым и вторым входами узла управления и магистралями готовности источника и приемника 1, Недостатком atoro устройства является низкая пропускная способность, поскольку в качестве контрольного интервала длительности обмена испрль39

зуется константа, не меньшая длительности обмена между двумя наиболее медленными внешними устройствами (абонентами). В то же время каждый обмен характеризуется-в общем случае, разными длительностями, В результате выдержка времени на прекращение неудачных обменов превышает необходимый интервал и устройство простаивает,

Цель изобретения - повышение пропускной способности устройства.

Поставленная цель достигается,тем что в устройство введен блок регистров хранения контрольных значений, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к первым входу и выходу блока хранения признаков готовностей, третий вход к четвертому выходу блока микрокоман а выход - ко входу счетчика времени.

На чертеже приведена блок-схема устройства управления обменом.

Устройство содержит блок 1 сопряжения., блок 2 микрокоманд, счетчик 3 номеров Моментов., блок k хранения признаков готовностей, регистр 5 готовностей, блок 6 контроля готовностей, блок 7 регистров хранения контрольных значений, адресную магистраль 8 абонентов, магистраль 9 готовности источника, магистраль 10 готовности приемника, магистраль 11 управляющих сигналов абонентов, информационные магистрали 12 и 13 абонентов, внешние устройства (абоненты J 1, первый выход 15 регистра готовностей, первый выход 16 блока 4, информационную магистраль 17 процессора, магистраль 18 управляющих сигналов процессора, узел 19 управления и счетчик 20 времени блока 6 контроля готовностей.

Блок 1 сопряжения выполняет электрйческое согласование информационной магистрали процессора с информационной магистралью абонентов.

Блок 2 микрокоманд осуществляет управление работой всех узлов уст.ройства, задает режим сканирования адреса, а также вырабатывает служебные сигналы, сопровождающие информацию при обмене. Счетчик 3 йомеров абонентов предназначен для выработки адресов абонентов. Блок k хранения признаков готовностей осуществляет хранение признаков, харак теризующих условия и режимы обмену

14

на каждой программе. Регистр 5 готовностей предназначен для выдачи сигналов готовности и поддержание их в течение всей операции обмена. Блок 6 контроля готовности определяет тип операции обмена, контролирует ход операции обмена, определяе момент начала и окончания ее. Блок

«

7 регистров хранения контрольных значений предназначен для хранения и выдачи допустимого времени обмена по каждой программе.

Устройство работает следующим образом.

Всем программам обмена и, соответственно, абонентам присвоены определенные адреса (номера).Каждое внешнее устройство осуществляет обмен информацией по одной или несколким программам. Имеется два опраций обмена: обмен I, обмен . В . операциях обмен 1 осуществляется обмен информацией между абонентом и процессором, в операциях типа обмен II два абонента осуществляют обмен информацией между собой, минуя процессор. Каждой программе обмена ставится в соответствие двухразрядное число, один разряд - ГП (готовность приемника к обмену), втрой разряд - ГИ (готовность источника к обмену). Признаки ГП и ГИ каждой программы хранятся в блоке хранения признаков готовностей, а запись их и стирание осуществляется по командам процессора в хОде выполнения рабочих nporpaf M.

По команде блока 2 микрокоманд счетчик 3 номеров абонентов последовательно вырабатывает номера абонентов, которые поступают на магистраль 8, в блок 4 хранения признаков готовностей и в блок 7 регистров хранения контрольных значений. По номеру в блок хранения признаков готовностей считываются признаки ГИ и ГП данной программы, которые после контроля записываются в регистр 5 готоб 1остей. С выхода регистра 5 сигналы ГИ и ГП поступают на магистрали шины 9 и 10. На магистраль 9 поступают сигналы ГИ от всех источников информации системы, на магистраль 10 сигналы ГП. Абонент 14, опознающий адрес, при готовности осуществить обмен выставляет на магистрали 9 и 10 соответствующий cигVlaл готовности. В блоке 6 контроля готовности осуществляется анализ наличия готоеностей и вырабатываются сигналы йачала опера ции обмена или конца обмена, которы поступают в блок 2. Условием начал операции типа обмен Л является един временное наличие сигналов ГИ на вы ходе 15 регистра 5 готовностей и сигнала ГП на магистраль 10, или сигнала ГП на выходе абонента и сигнала ГИ на магистрали 9« При получении от блока 6 сигнала операции обмен 1 блок 2 вырабатывает сигнал АР (авторазрывы), по которому проце сор переходит к выполнению программ обмена. Одновременно по команде бло ка 2 из блока 7 регистров хранения контрольных значений в блок 6 контроля готовности поступает значение допустимого времени обмена для данной программы обмена, Номер програм мы обмена с выхода 16 блока k хране ния признаков готовностей поступает в блок ,7 для выбора соотвеТствующей константы и через блок t в ггроцессор для запуска соответствующей программы обмена. После завершения обмена абонент 1 снимает сигн.ал готовности на магистрали 9 или 10, после чего блок 6 вырабатывает сигнал Конец обмена поступающий в блок 2. Последний уст навливает в О регистр 5 и вырабатывает команду для счетчика 3 на продолжение сканирования адресов. Возможно окончание обмена по ини циативе процессора. В этом случае команда поступает по магистрали 18 в блок 2 микрокоманд, который устанавливает в О регистр 5. Снятие сигнала ГИ или ГП на выходах 15 регистра 5 также является для блока 6 условием выработки сигнала Конец обмена. Принимаемая информация с магистрали 12 системы через блок 1 по магистрали 17 поступает в процес сор, либо при передаче с магистрали 17 через блок 1 передается из процессора на магистраль 13 и далее принимающему абоненту 1. Служебные сигналы, сопровождающие информацию, вырабатываются в блоке 2 fWKpo команд и поступают с рдной стороны на магистраль 11, а с другой стороны - по магистрали 18 в процессор. В системе возможен вариант, когд два внешних устройства осуществляют ;обмен информацией непосредственно без участия процессора, В этом случае признаки ГП и ГИ характеризую16щие соответствующую программу обмена блока , имеют нулевое значение. Абонент, передающий информацию, цыставляет сигнал ГИ на магистраль 9 а абонент, принимающий сигнал ГП на магистраль 10, При одновременном присутствии сигналив ГИ и ГП на магистралях 9 и 10, блок 6 контроля готовностей формирует сигнал начала операции обмен II, который поступает в блок 2 микрокоманд, В этом случае сканирование адресов останавливается. Но в-блоке 2 не вырабатывается сигнал АР для процессора и служебные сигналы, сопровождающие опера цию. Абоненты осуществляют обмен информацией, используя общие магистрат ли 12 и 13 и магистрали управляющих сигналов 11. После завершения обмена (снятие одного из сигналов ГИ и ГП на магистралях 9и 10) блок 6 вырабатывает сигнал -Конец обмена и осуществляет переход к следующему номеру. Блок 6 контроля готовности осуществляет контроль времени установления связи (от момента поступления адреса на адресную магистраль до момента формирования сигнала начала операции обмена) и длительности самой операции обмена. Если внешнее устройство не готово к обмену, то спустя определенное время после выдачи адреса блок 6 формирует сигнал перехода к следукяцек адресу. Практически время контроля установления связи закладывается таким, чтобы оно было больше суммарного времени задержек в целях передачи сигналов готовностей. Если начавшаяся операция обмена длится больше некоторого заданного интервала времени, блок 6 также вырабатывает сигнал перехода к следующему адресу. Каждая операция обмена характеризуется своим критическим временем обмена (если время обмена превышает критическую величину, то операция обмена теряет смысл, или ее необходимо прервать, а оставшуюся информацию передать в следующем цикле). При начале операции обмена по команде от блока 2 микрокоманд из блока 7 поступает код критического времени, который записывается в сметчик 20. Номер программы, для которой из блока контрольных значений выбирается код критического времени 7 поступает в этот блок с выхода 16 блока хранения признаков готовносте одновременно с передачей номера про граммы обмена в процессор. 3°апись кодов критического времен в блок 7 оЬуществляется по командам процессора и осуществляется как оди раз (например, после включения питания) , так и в процессе функционирования системы в зависимости от тех или иных условий. Процессор при записи информации в блок Д может одновременно записать в блок 7 и ко критического времени обмена заданно программы. Блок 7 может быть выполнен, например, в виде группырегистров, до пускающих обращение к любому из регистров (запись, чтение) по адресу (номеру регистра). Количество регистров в таком буферном запоминающем устройстве равно максимальному количеству программ обмена, закладываемых в системе, а разрядность регистров определяется дискретом отсчета времени и максимальным значением критического времени обмена в системе. 18 Таким образом, благодаря возможности адаптивного контроля длительности операции обмена по каждой программе, реализуемой в системе, обеспечивается сокращение простоев и повышение пропускной способности предлагаемого устройства. Формула изобретения Устройство управления обменом по авт. св. № 7328 2, отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности, в него введен блок регистров хранения контрольных значений, первый и второй входы которого подключены соответственно к первым входу и выходу блока хранения признаков готовностей, третий вход - к четвертому выходу блока микрокоманд, а выход - к входу счетчика времени. Источники информации, принятие Во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 7328 2, кл. G 06 F 3/ОД, 1977 (прототип).