Устройство для сопряжения внешнего устройства с магистралью ввода/вывода Советский патент 1982 года по МПК G06F3/04 

группа инфо 1ационных входов устройства соединена с второй группой информационных входов первого коммутатора, выходы которого соединены с линиями связи 2.

Недостатком этого устройства является низкая надежность работы, поскольку оно отключает соответствующее внешнее устройство от линий связи даже от случайного сбоя, не приводящего к отказу данного внешнего устройства и всего вычислительного комплекса. Внешние устройства постоянно подключены к линиям связи, что является дополнительным источником логических помех, выдаваемых в общие линии свяэй. После возникновения неисправности внешнее устройство отключается от линий связи, но через время, определенное быстродействием коммутатора и логических элементов, управлякздах работой коммутатора..За это время кратковременная логическая помеха успевает появиться в линиях связи, ч:то может привести к искажению передаваемой по линиям связи информации или сбою в работе вычислительного комплекса. Устройство также не позволяет осуществлять отключение неисправного внешнего устройства,, если нисправность появляется в процессе об мена между каналом ввода-вывода ЭВМ и внешним устройством.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее детектор неисправности линий, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, три элемента НЕ, элемент задержки и первый коммутатор, причем вход детектора неисправности линий связи соединен с линиями связи магистрали ввода/вывода, а выход соединен с выходом исправности линий устройства и первым уходом первого элемента И, подключенного вторым входом к входу исправное ти ЛИНИЙ устройства, а выходом - к первому входу первого- элемента ИЛИ, второй, третий, четвертый входы кото. рого соединены соответственно с. выходами второго, третьего и четвертого элементов и, первый вход второго элемента И через элемент задержки, второй вход непосредственно соединен с входом выборки устройства, .третий четвертый и ПЯРТЫЙ входы второго элеМента И подключены соответственно через первый, второй и третий элементы НЕ к-входу обратной выборки, .входу управления абонента и входу работы абонента устройства, входы третьего элемента И соединены соответственно с выходами третьего элемента НЕ и второго элемента ИЛИ, группа входов которого подключена к первым группам информационных входов устройства и первого коммутатора,

вторая группа информационных входов ; и выход которого соединены соответственно с второй группой информационных входов устройства и линиями связи магистрали ввода/вывода, первый и второй входы четвертого элемента И соединены соответственно с входом работы абонента и входом требования абонента устройства, введены блок статистической обработки, два коммутатора, пять элементов И и элемент ИЛИ, причем управляющий/вход певого коммутатора соединен с выходом пятого элемента И, пятый, шестой и седьмой входы первого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами шестого, седьмого и восьмого элементов И, первые входы шестого и седьмого элементов И подключены к входу адреса абонента устройства, первый вход восьмого элемента И соединен с входом информации абонента устройства и вторым входом шестого элемента И, а второй вход - с входом управлен абонента устройства, вторым входом седьмого элемента И и первым входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом подключенного к входу работы абонента устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен с информационным входом блока статистической обработки, вход начальной установки которого соединен с входом начальной установки устройства, а выход - с первыми входами пятого и девятого элементов И, второй вход пятого элемента И под ключен к выходу третьего элемента ИЛ второй вход девятого элемента И соединен с входом требования абонента и информационным входом второго коммутатора, выход и управляющий вход которого подключены соответственно к линиям связи магистрали ввода/вывода и выходу девятого элемента И, первым входом подключенного к управляющему: входу третьего коммутатора, первый и второй информационные входы и выход которого соединены Соответственно с входами выборки ,и обратной выборки устройства и линиями связи магистрали ввода/вывода.

Кроме того, блок статистической обработки; содержит элемент ИЛИ,счетчик, триггер, генератор импульсов обнуления, формирователь импульса и генератор импульсов, входы которых соединены с входом начальной установки блока, а выходы - соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход -которого и выход генератора импульсов обнуления соединены с соответствующими- входами счетчика, выходом подключенного к первому входу триггера, второй вход и выход которого являются соответственно информационным входом и выходом блока.

На фиг. 1 П:редставлена блок-схема устройства;на фиг. 2 и 3 - примеры функциональных схем детектора неисправности линий и блока статистической обработки, Устройство содержит (фиг. 1) детектор 1-неисправности линий связи, элемент И 2, элемент ИЛИ 3, элемент И 4, элемент 5 задержки, элементы НЕ 6 и 7, третий элемент ИЛИ 8, четвертый элемент И 9, элемент НЕ 10, третий элемент И И, второй элемент ИЛИ 12, шестой, седьмой и восьмой элементы И 13-15, блок 16 статистической-обработки, пятый элемент И 1 коммутаторы 18-20, девятый элемент И 21, линии 22 связи магистрали вво да/вывода, выход 23 и вход 24 исправ ности линий устройства, управляющие входы устройства: вход 25 выборки, вход 26 обратной выборки, вход 27 уп равления абонента, вход 28 работы абонента, вход 29 требования абонента, вход 30 начальной установки, вход 3 .адреса абонента, вход 32 информации абонента, входы 33 и 34 первой и вто рой групп информационных входов. Детектор 1 неисправности линий свяаи (фиг.2) содержит приемники 35,дешифратор 36, элемент И-НЕ 37 и элемент И 38. Блок 16 статистической обработки (фиг. 3) содержит формирователь 39 импульсов, формирующий импульсы из фронта сигнала, генератор 40 импульсов, элемент ИЛИ 41, счетчик 42, генератор 43 импульсов обнуления и три гер 44. Входы детектора 1 подключены к ли ниям 22 связи (линиям интерфейса вво да/вывода) . Выход 23 подключается к входу 24 устройства, сопрягающего с магистралью внешнее устройство, имеющее более высокий приоритет в обслу жйвании, так как все внешние устройства подсоединяются к каналу ввода/в вода ЭВМ посредством общих линий свя зи, к которым они подключаются парал лёльно, а по линии Выборка все внешние устройства подключены к кана лу ввода-вывода ЭВМ последовательно по цепочке,- начиная с внешнего устройства,; имеющего высший приоритет в обслуживании, и кончая внешним устройством, имеющим низший приоритет в обслуживании. На вход 25 подается управляющий сигнал Выборка, на вход 26 - управляющий сигнал Обратная выборка , на вход 27 - управ ляющий сигнал Управление абонента. на вход 28 - управляющий сигнал Ра бота абонента , на вход 29 - управляющий сигнал Требование абонента на вход 30 - управляющий сигналначальной установки, на вход 31 - сигнал идентификации Адрес абонента на вход 32 - сигнал идентификации информация абонента . На вход 33 поступают сигналы от внешнего устройства, выдача которых в общие лиНИИ 22 связи сопровождается наличием управляющего сигнала Работа абонента , на вход 34 - сигналы от внешнего устройства, выдача которых в общие линии 22 связи не обусловлена Нсшичием управляющих сигналов. Коммутаторы 18, 19 и 20 могут пред;:;тавлять собой элементы с тремя состояниями на выходе или группу электромеханических реле. Коммутаторы 18 и 19 обеспечивают подключение передатчиков внешнего устройства к линиям 22 связи лишь на время обмена информацией с каналом ввода-вывода ЭВМ, а коммутатор 20 замыкает обходной путь управляющего сигнгша Выборка,. который поступает на вход 25 при неисправности или отключении данного внешнего устройства. При исправном .внешнем устройстве и исправных линиях 22 связи все сигналы, поступающие по входам 33 и 34, отключены от линий 22 связи при помощи коммутатора 18, а сигнал Требование абонента , поступающий на вход 29, - при помощи коммутатора 19 i При обращении к внешнему устройству канала ввода-вывода ЭВМ с последовательностью сигналов нач.альной выборки внешнее устройство присылает на вход 27 или 28 один из управляющих сигналов Управление абонента или Работа абонента . Этот сигнал, пройдя элемент ИЛИ 8 и элемент И 17, подключает с помощью коммутатора 18 все сигналы, поступающие по информационным входам 33 и 34, к линиям 22 связи. В случае выставления требования на обслуживание от данного внешнего устройства, т.е. при наличии сигнала Требование абонента на входе 29, этот сигнал через элемент И 21 подключает коммутатор 19 таким образом, что сигнал с его входа подключается к выходу. После этого тгроисходит стандартный обмен сигналами между каналом ввода-вывода ЭВМ и внешним устройством, которое присылает на вход 27 или 28один из управляющих сигналов Управление абонента или Работа абонента, подключая все сигналы, поступающие по информационным входам 33 и 34 через коммутатор 18, к выдаче в линии 22 связи. По окончании стандартного обмена между внешним устройством и каналом ввода-вывода ЭВМ внешнее устройство отключается от общих линий связи при помощи коммутатора 18. При Неисправностях линий 22 связи внешние устройства начинают отключаться от линий 22 связи последовательно по цепочке, начиная с внешнего устройства, имеющего низший приоритет в обслуживании (т.е. внешнего устройства, подключенного последним по линии Выборка). Таким образом, когда детектор 1 внешнего устройства, имеющего низкий приоритет, определил неисправность линий 22 сззязи, на его выходе появляется , поступающая на вхо логическая элемента И 2. На втором входе элемен та И 2 постоянно присутствует логическая 1 (так как это внешнее устройство подключено последним на линии Выборка). В результате логического умножения на выходе элемента И 2 появляется логическая-I которая,, пройдя элемент ИЛИ 3 и блок 16, воздействует на управляющий вход коммутатора 20 таким образом, что поступгш,щий на вход 25 сигнал Выборка проходит на выход коммутато.ра 20, передавая сигнал Выборка с входа на выход внешнего устройства предотвращая зависание сигнала Выборка на данном внешнем устрой стве. Одновременно, сигнал с выхода блока 16 статистической обработки, поступая на вход элемента И 17 и вхо элемента И 21, запрещает подключение сигналов, поступающих на входы комму таторов 18 к 19 f к лини.ям 22 свя.зи. Таким образом, внешнее устройство ос тается отключенным от неисправных ли ний 22 связи. С выхода 23 выдается логическая , которая поступает на вход 24 устройства, сопрягающего с.магистрал смежное с данным внешнее устройство, имеющее более высокий приоритет, и е ли детектор 1 этого внешнего устройства также определит неисправность линий 22 связи, то оно аналогично оп санному отключается от линий 22 .связИ, ас выхода 23 поступает сигнал разрешения на отключение от линии 22 связи следующего более приоритетного внешнего устройства. Таким образом, все внешние устройства низкого приоритета, детекторы 1 которых определили неисправность .магистрали, не смогут подключиться к линиям 22 связ В результате этого внешние устройства, подключенные к линиям 22 свяЗИ на участке от места подключения канала ввода-вывода ЭВМ до места неисправности линий 22 связи, могут подключаться к линиям 22 связи на вр мя обмена информацией с каналом ввода-вывода ЭВМ. При поступлении на вход внешнего устройства управ.ляющего сигнала Выборка, он одновременно поступает на вход 25 .и, если на выходах внешнего устройства не появится один из ответных сигналов Обратная выборка , Управление абонента или Работа абонента , которые поступают также на входы 26, 27 или 28 устройства, то в результате логического умножения на выходе элемен та И 4 появится сигнал, который через элемент ИЛИ 3, блок 16 и элементы И 17 и 21 поступает на управляющи входы коммутаторов 18-и 19, запрещая подключение неисправного внешнего, устройства к линиям связи. Одновременно сигнал с выхода блока 16 поступает на управляющий вход коммутатора 20, который перемыкает управляющий сигнал Выборка с входа 25 на выход коммутатора 20. В случае , когда внешнее устройство логически подключается к линиям 22 связи, но не снимает сигнала требования на обслуживание, его необходимо отключить от линий 22 связи. В этом случае сигналы Требование абонента и Работа абонента с выходов внешнего устройства поступают на входы 29 и 28, в результате их логического умножения сигнал с выхода элемента И 9 аналогично описанному поступает на управляющие входы коммутаторов 18 и 19, отключая неисправное внешнее устройство от линий 22 связи, и перемыкает коммутатором 20 сигнал Выборка. Если на выходах внешнего устройства, подключенного к входу 33, появляются сигналы, не сопровождаемые управляющим сигналом по входу 28 (сигнал работа абонента ), то сигнал с выхода элемента ИЛИ 12 аналогично описанному отключает внешнее устройство от линий 22 связи. Одновременное появление любых двух и более сигналов на входах 27, 31 и 32 (сигналы.Управление абонента , Адрес абонента и Информация абонента ) явл:яется также сбойной ситуацией и вызывает отключение внешнего устройства при появлении на выходе какого-либо из элементов И 13, 14 или 15соответствующего сигнала. Детектор 1 неисправности линий связи работает следующим образом. На линии 22 связи выдается адрес внешнего устройства и проверочная комбинация сигналов. Адрес внешнего устройства опознается дешифратором 36, а проверочная комбинация поступает на элемент И-НЕ 37. В случае какой-либо неисправности линий 22 связи на выходе элемента И 38 появится соответствующий сигнал. Блок 16 статистической обработки работает следующим образом. При сбросе системы триггер 44 устанавливается в исходно е состояние сигналом начальной установки, который приходит на вход 30. При появлении на входе блока 16 импульса (случайный сбой) формирователь 39 формирует импульс из фронта входного сигнала и через элемент ИЛИ 41 записывает в счетчик 42 единицу. Счетчик 42 периодически обнуляется генератором 43. Если за период между импульсами обнуления сбоев будет несколько, то все они запишутся в счетчик 42. Если количество импульсов, соответствующее количеству сбоев, превысит объем счетчика 42, то на выходе его появится сигнал, устанавл вающий триггер 44 в состояние, соответствующее команде на отключение данного внешнего устройства от линий 22 связи. Если на входе блока 16 появится постоянный потенциал, соответствующий постоянной ошибке, то этот потенциал запускает генератор 40, импульсы с выхода которого, прой дя элемент ИЛИ 41, переполнятсчетчи 42 и установят триггер 44 в состояние, соответствующее команде на отключение данного внешнего устройства Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить надежност работы сопряжения, поскольку дает возможность отключать неисправные внешние устройства, препятствующие нормальному обмену между каналом ввода-вывода ЭВМ и другими исправными внешними устройствами. Отключение неисправных внешних устройств происходит по ее единичному сбою, а в случае постоянной неисправности внеш него устройства или по часто повторя ющимся случайным сбоям. Кроме,того, устройство, позволяет подключать (Внеш нее устройство к общим линиям связи лишь на время обмена информацией с каналом ввода-вывода ЭВМ, что позволяет уменьшить вероятность возникновения помех и выдачу их в общие линии связи. Тем самым повышается надежность работы сопряжения и вычис лительного комплекса, включающего в себя внешние устройства, подключаемы к общим линиям связи. Формула изобретения 1. Устройство для сопряжения внеш него устройства с магистралью ввода/вы вода, содержащее детектор неисправно ти линий, четыре элемента И, два эле мента ИЛИ, три элемента НЕ, элемент задержки и первый коммутатор, причем вход детектора неисправности линий связи соединен с линиями связи магис рали ввода/вывода, а выход соединен выходом исправности линий устройства и первым входом первого И, подключенного вторым входом к входу исправности линий устройства, а выходом - к первому входу первого элемента ИЛИ, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами второго, треть его и четвертого элементов И, первый вход второго элемента И через элемен задержки, а второй вход непосредственно соединен с входбм выборки устройства, третий, четвертый и пятый входы второго элемента И подключены соответственно через первый, второй и третий элементы НЕ к входу обратной выборки, входу управления абонен та и входу работы абонента устройства, эходы третьего элемента И соединены гоответственно с выходами третьего элемента НЕ и второго элемента ИЛИ, группа входов которого подключена к первым группам информационных входов устройства и первого коммутатора, вторая группа информационных входов и выход которого соединены соответственно с второй группой информационных входов устройства и линиями связи магистрали ввода/вывода, первый и второй входы четвертого элемента И соединены соответственно с входом работы абонента и входом требования абонента устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены блок статистической обработки, два коммутатора, пять элементов И и элемент ИЛИ,.причем управляющий вход первого коммутатора соединен с выходом пятого элемента И, пятый, шестой и седьмой входы первого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами шестого, седьмого и восьмого элементов и, первые входы шестого и седьмого элементов И подключены к входу адреса абонента устройства, первый вход восьмого элемента И соединен с входом информации абонента устррйствэ и вторым входом шестого- элемента И, а второй вход - с входом управления абонента устройства, вторым входом ;едьмого элемента И и первым входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом подключенного к входу работы абонента устройства, выход первогб элемента ИЛИ соединен с информационным входом блока статистической обработки, вход начальной уртановки которого соединен с- входом начальной установки устройства, а выход - с первыми входами пятого и девятого элементов И, второй вход пятого элемента И подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, второй вход девятого элемента И соединен с входом требования абонента и информационным входом второго коммутатора, выход и управляющий вход которого подключены соответственно к линиям связи магистрали ввода/вывода и выхояс/ девятого элемента И, первым входом подключенного к управляющему входу третьего коммутатора, первый и второй информационные входы ,и выход которого соединены соответственно с входами выборки и обратной выборки устройства и линиями связи магистрали ввода/выЕОда. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем , что блок статистической обработки соДержит элемент ИЛИ, счетчик, триггер, генератор импульсов- обнуления, формирователь импульса и генератор импульсов, входы которых соединены с входом начальной

установки блока, а выходы - соответственно с первым и вторым входами элбмент;ов ИЛИ, выход которого и выход генератора импульсов обнуления соединены с соответствующими входами счетчика, выходом подключенного к первому входу триггера, второй вход и выход которого является соответственно ин формационным входом и выходом блока.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке 2893518/18-24,

кл. G 06 F 3/04, 1960.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2977595/18-24,

кл. G 06 F 3/04, 1980 (прототип).