Устройство обмена информацией Советский патент 1982 года по МПК G06F3/04 

(5) УСТРОЙСТВО ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

Устройство обмена информацией относится к цифровой вычислительной технике и служит для организации процесса обмена информацией между каналом ввода-вывода и внешними устройствами.

Известны устройства обмена информацией, содержацие блоки выбора приоритета, регистры связи, блоки сопряжения, логические схемы tl и t2 . to

Однако указанные устройства не обеспечивают независимости приоритета блоков сопряжения от их физического места расположения.

Наиболее близким к предлагаемому 15 по технической сущности и достигаемому результату является устройство обмена информацией, содержащее канал ввода-вывода, группу блоков сопряжения с внешними устройствами и многоканальный блок формирования сигналов запуска З.

I Недостаток известного устройства состоит в том, что оно имеет незначительное быстродействие из-за последовательного порядка обслуживания требований на обмен и недостаточную гибкость из-за отсутствия возможности оперативного изменения приоритета внешних устройств.

Цель изобретения - повышение быстродействия и гибкости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство обмена информацией, содержащее канал ввода-вывода, группу блоков сопряжения с внешникм устройствами и многоканальный блок формирования сигналов запуска, каждый канал которого содержит первый элемент И, причем выходы управляющих сигналов блоков сопряжения с внешними устройствами соединены с входом управляющих сигналов канала ввода-вывода, входы управляющих сигналов блоков сопряжения с внешними устройствами соединены с выходом управляющих сигналов канала ввода-вывода, первые информационные вход и выход канала ввода-выво3да соединены с информационными соот ветственно выходами и входами блоко сопряжения с внешними устройствами, выход требования блока сопряжения с внешним устройством соединен с пе вым входом первого элемента И соответствующего канала блока формирова ния сигналов запуска, выход первого элемента И канала блока формировани сигналов запуска соединен с запускаю щим входом соответствующего блока со пряжения с внешним устройством, вто рые информационные вход и выход канала ввода-вывода соединены с информационными соответственно входом и выходом устройства, кодовый вход бло ка сопряжения с ьнешним устройством соединен с соответствующим входом группы кодовых входов устройства, ко довый выход блока сопряжения с внешним устройством соединен с соответст вующим выходом группы выходов устрой ства , введен блок переменного приорите та, а в каждый канал блока формирования сигналов запуска введены триггер, второй и третий элементы И и элемент НЕ, причем выход триггера канала блока формирования сигналов запуска соединен с первым входом второго элемента И канала блока формирования сигна лов запуска, вторые входы вторых эле ментов И каналов блока формирования сигналов запуска соединены с выходом сигнала выборки канала ввода-вывода выход второго элемента И канала блока формирования сигналов запуска соединен с вторым входом первого и с первым входом третьего элементов И канала блока формирования сигналов запуска, выход требования блока сопряжения с внешним устройство соедин через элемент НЕ соответствующего канала блока формирования сигналов запуска с вторым входом третьего эле мента И соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, выходы третьих элементов И каналов блока формирования сигналов запуска соединены с запросными входами блока переменного приоритета, каждый вы ход которого соединен с входом триггера соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, а выход сигнала выборки канала ввода-вывода соедине с запускающим входом блока переменного приоритета. Блок переменного приоритета содержит группу регистров приоритета, группу схем сравнения, сметчик и эле 14 мент ИЛИ, причем вход счетчика соединен с выходом элемента ИЛИ, выход счетчика соединен с первыми входами схем сравнения, выходы которых соединены с соответствующими выходами блока, выходы регистров приоритета соединены с вторыми входами соответствующих схем сравнения, а запускающий вход и запросные входы блока соединены с входами элемента ИЛИ. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - вариант выполнения структурной схемы блока сопряжения с внешними устройствами . Устройство обмена информацией фиг. 1 содержит канал 1 ввода-вывода, блок 2 переменного приоритета, многоканальный блок 3 формирования сигналов запуска, блоки сопряжения с внешними устройствами, регистры 5 приоритета, схемы 6 сравнения, счетчик 7, элемент ИЛИ 8, триггеры Э, йторые элементы И 10, элементы НЕ 11, третьи элементы И 12, первые элементы И 13, запускающий вход И, выход 15 управляющих сигналов, вход 16 управляющих сигналов, информационный вход 17, информационный выход 18, кодовый вход 19, кодовый выход 20, выход 21 требования, первый 22 и второй 23 информационные входы канала ввода-выводаJпервый 24 и второй 25 информационные выходы, вход 26 и выход 27 управляющих сигналов, выход 28 выборки. Блок сопряжения с внешними устройствами (фиг. 2) содержит узел 29 связи с каналом, узел 30 буферной ламяти, дешифратор 31 команд, дешифратор 32 адреса, узел 33 связи с внешним устройством, узел 3 приема и выработки запросов. Канал ввода-вывода, который может быть выполнен как в известном устройстве, предназначен для организации обмена информацией между внешними устройствами через блоки k сопряжения и оперативной памятью ЭВМ по командам процессора. Блок 2 служит для установления и выбора приоритета блокам А сопряжения. Блок 3 управляет прохождением сигнала Выборка от канала и Выборка от блока 2 в зависимости от сигнала Требование обмеа от блоков сопряжения. Блок k опряжения предназначен для связи азличных по скорости работы и форатам передаваемой информации внешних 59 устройств с каналом ввода-вывода. Ре гистры 5 приоритета служат для установления кода приоритета соответствующему блоку Ц сопряжения. Число этих узлов и число регистров 5 в каж дом узле равно числу блоков сопря жения. Схемы 6 сравнения предназначены для сравнения кода приоритета, установленного на регистрах S, и кода со счетчика 7- Счетчик 7 пересчитывает последовательно номера приори тетов, начиная с первого и кончая номером, равным числу блоков 4 сопря жения. Элемент ИЛИ 8 подает сигналы пересчета на счетчик 7, на вход элемента ИЛИ 8 поступают сначала сигнал Выборка от канала, а затем сигнал Выборка из блока 3, если у блока сопряжения.с текущим приоритетом отсутствует сигнал Требование обмена. Триггеры 9 служат для хранения сигналов Выборка, приходящих из бл ка 2. Элемент И 10 предназначен для выработки управляющего сигнала по совпадению сигналов Выборка от кана ла и Выборка. Элементы И 12 и 13 пропускают управляющий .сигнал от элемента И 10 в блоки сопряжения или в блок 2 в Зависимости от наличия или отсутстви сигнала Требование обмена из блока Ц сопряжения. Элемент НЕ 11 служит для инвертирования.сигнала Требование обмена. Узел 29 связи с каналом предназначен для выполнения всех процедур связи с каналом. Узел буферной памяти служит для собирания временного хранения и выполнения логических операций с передаваемой информацией. Дешифратор 31 команд принимает команды и управляющие слова из канала, дешифрирует их и вырабаты вает управляющие воздействия. Дешифратор 32 адреса служит для опреде ления и выделения адресов блока t со пряжения и внешних устройств и выработки соответствующих управляющих сигналов. Узел 33 предназначен для выполнения всех процедур связи с внешними устройствами. Узел 3 приема и выработки запросов служит для выработки сигнала Требование обмена и приема сигнала Выборка, после приема сигнала Выборка блок k сопряжения передает в канал слово состояния и начинает обмен информацией. Устройство работает следующим образом. 16 Перед началом работы все регистры 5 устанавливаются в определенное положение, соответствующее коду приоритета для каждого из блоков сопряжения. При этом не должно быть одинаковых кодов в различных регистрах 5, так как в этом случае один и тот же приоритет будет назначен одновременно двум блокам Ц сопряжения. Сигнал Выборка от канала поступает на вход счетчика 7 через- элемент ИЛИ 8 и передним фронтом устанавливает первый разряд счетчика 7 в единичное положение. Код счетчика 7 сравнивается на схемах 6 сравнения одновременно с кодами всех регистров 5. Схема 6 сравнения, на которой произошло сравнение, вырабатывает сигнал, устанавливающий в единичное состояние соответствующий триггер 9. По единичному состоянию триггера 9 и при наличии сигнала Выборка от канала срабатывает соответствующий элемент И 10. Сигнал с выхода элемента И 10 поступает на вход элементов И 12 и 13, если в блоке 4 имеется сигнал Требование обмена, то срабатывает элемент И 13 и сигнал Выборка с выхода элемента И 13 поступает в блок t, в противном случае срабатывает элемент И 12 и неиспользованный сигнал Выборка с выхода элемента И 12 устанавливает в нулевое состояние соответствующий триггер 9 и через элемент ИЛИ 8 прибавляет единицу в счетчик 7. Начинается анализ следующего номера приоритета. Новое состояние счетчика 7 сравнивается на схемах 6 сравнения с кодами всех регистров 5- Теперь происходит сравнение на следующей схеме 6 сравнния, она вырабатывает сигнал, который устанавливает в единичное положение соответствующий триггер 9 и т.д. Введение дополнительных элементов и блока переменного приоритета отличает изобретение от известного устройства тем, что увеличивает его быстродействие и гибкость за счет наличия возможности оперативной смены приоритетов блокам сопряжения без изменения их физического места расположения, при этом не надо производить долгих и сложных коммутаций и перестановок, достаточно установить в соответствующее положение переключатели. Использование подобных устройств имеет важное значение, как изменение приоритета порой необходимо производить в процессе решения одной или группы задач, когда важность информации от внешних абонентов изменя ется, а времени на перестановку и пе реключение блоков сопряжения отводит ся мало или, вообще, такую перестано ку (переключение/ произвести невозможно . Формула изобретения 1. Устройство обмена информацией, содержащее канал ввода-вывода, групп блоков сопряжения с внешними устройствами и многоканальный блок формирования сигналов запуска, каждый канал которого содержит первый элемент И, причем выходы управляющих сигналов блоков сопряжения с внешним устройствами соединены с входом управляющих сигналов канала ввода-выво да, входы управляющих сигналов блоков сопряжения с внешними устройствами соединены с выходом управляющих сигналов канала ввода-вывода, пе вые информационные вход и выход канала ввода-вывода соединены с информационными соответственно выходами и входами блоков сопряжения с внешними устройствами, выход требования блока сопряжения с внешним устройством соединен с первым входом первого элеме та И соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, выход первого элемента И канала блока формирования сигналов запуска соединен с запускающим входом соответствующего блока сопряжения с внешним устройством, вторые информационные вход и вмхЬд канала ввода-вывода соединены с информационными соответственно входом и выходом устройства, кодовый вход блока сопряжения с внешним устройством соединен с соответствующим входом группы кодовых входов устрой,ства, кодовый выход блока (сопряжения с внешним устройством соединен с соответствующим выходом группы выходов устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и гибкости, оно содержит блок переменного приоритета, а в каждый канал блока формирования сигналов запуска введены триггер, второй и третий элементы И и элемент НЕ, причем выход триггера канала блока формирован1 я сигналов запуска соединен с первым входом второго элемента И канала блока формирования сигналов запускаS вторые входы вторых элементов И каналов блока формирования сигналов запуска соединены с выходом сигнала выборки канала вводавывода , выход второго элемента И канала блока формирования сигналов запуска соединен с вторым входом первого и с первым входом третьего элементов И канала блока формирования сигналов запуска, выход требования блока сопряжения с внешним устройством соединен через элемент НЕ соответствующего канала блока формирования сигналов запуска с вторым входом третьего элемента И соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, выходы третьих элементов И каналов блока форкмрования сигналов запуска соединены с запросными входами блока переменного приоритета, каждый выход которого соединен с входом триггера соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, а выход сигнала выборки канала ввода-вывода соединен с запускающим входом блока переменного приоритета. 2, Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что блок переменного приоритета содержит группу регистров приоритета, группу схем сравнения, счетчик и элемент ИЛИ, причем вход счетчика соединен с выходом элемента ИЛИ,выход счетчика соединен с первыми входами схем сравнения, выходы которых соединены с соответствующими выходами блока, выходы регистров приоритета соединены, с вторыми входами соответствующих схем сравнения, а запускающий вход и запросные входы блока соединены с входами элемента ИЛИ. , Источники информации, 1ринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G Об F 3/04, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 528561, кл. G 06 F ЗМ, 1976. 3.Каган Б.М., Каневский М,М. Цифровые вычислительные машины и системы. И., Энергия, 197, с. 558 (прототип).

I Lf

-....

1J