Устройство для управления обменом по асинхронной магистрали вычислительной системы

Устройство для управления обменом по асинхронной магистрали вычислительной системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБМЕНОМ ПО АСИНХРОННОЙ МАГИСТРАЛИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ, содержащее входной приемник, вход которого подключен к входной шине синхронизации магистрали устройства, выходной усилитель, выход которого подключен к выходной шине синхронизации магистрали устройства, два элемента И и два триггера, причем первый вход первого триггера соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого является входом синхронизации устройства, первый вход второго элемента И соединен с выходом входного приемника, отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности системной магистрали, в него введены регистр управления, шифратор уставки времени, узел счета времени и три элемента И-ИЛИ, причем информационный вход шифратора уставки времени через регистр управления соединен с командным входом устройства, управляющий вход - с выходом первого триггера и входом выходного усилителя , а выход - с информационным входом узла счета времени, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, а управляющий вход - с входом задания псевдоузсинхронного режима обмена устройства, первым входом первого элемента И-ИЛИ и первыми и вторыми входами второго и третьего элементов И-ИЛИ, третьи входы второго и третьего элементов И-ЙПИ подключены к выходу входного приемника, а выходы - соответственно к первому и второму входам второго триггера, выход которого является выходом синхронизации устройства, третий вход подключен к шине логического .нуля, а четвертый вход - к выходу второго элемента И, вторым вхо§ дом соединенного с четвертым и пятым входами третьего элемента И-ИЛИ, вхо (Л дом задания асинхронного режима обмена устройства, вторым входом первого элемента И и вторым и третьим вхрдами первого элемента И-ИЛИ, четвертый вход которого соединен с входом синхронизации устройства и шестым входом третьего элемента И-ИЛИ, а выход - с третьим входом первого триггера, четвертый вход первого элемента И-ИЛИ 9) N3 4 подключен к выходу первого триггера, а пятый и шестой входы - соответственно к входам режима приема и передачи устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности передачи информации , в него введен узел контроля, содержащий третий и четвертый триггеры , причем первый вход третьего триггера соединен с первым входом четвертого триггера и входом задания псевдоасинхронного режима обмена устройства, второй вход - с выходом

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Я(1) G 06 F 3/04

y;:, .---/)g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1,;„,: Ul

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3515314/24-24 (22) 29.11.82 (46) 07.10.84. Бюл. Ф 37 (72) В.Е. Подтуркин и А.А. Умблия (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 1012233, кл. С 06 F 3/04, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 803 143, кл. С 06 F 3/04, 1979 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБИЕНОИ ПО АСИНХРОННОЙ МАГИСТРАЛИ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ, содержащее входной приемник, вход которого подключен к входной шине синхронизации магистрали устройства, выходной усилитель, выход которого подключен к выходной шине синхронизации магистрали устройства, два элемента

И и два триггера, причем первый вход первого триггера соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого является входом синхронизации устройства, первый вход второго элемента И соединен с выходом входного приемника, о т л и— чающее с я тем, что, с целью повышения пропускной способности системной магистрали, в него введены регистр управления, шифратор уставки времени, узел счета времени и три элемента И-ИЛИ, причем информационный вход шифратора уставки времени через регистр управления соединен с командным входом устройства, управляющий вход — с выходом первого триггера и входом выходного усилителя, а выход — с информационным входом узла счета времени, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, а управляющий вход — с входом задания псевдоасинхронного режима обмена устройства, первым входом первого элемента И-ИЛИ и первыми и втОрыми входами второго и третьего элементов И-ИЛИ, третьи входы второго и третьего элементов

И-ИЛИ подключены к выходу входного приемника, а выходы — соответственно к первому и второму входам второго триггера, выход которого является выходом синхронизации устройства, третий вход подключен к шине логического нуля, а четвертый вход — к выходу второго элемента И, вторым входом соединенного с четвертым и пятым входами третьего элемента И-ИЛИ, входом задания асинхронного режима обмена устройства, вторым входом первого элемента И и вторым и третьим входами первого элемента И-ИЛИ, четвертый вход которого соединен с входом синхронизации устройства и шестым входом третьего элемента И-ИЛИ, а выход — с третьим входом первого триггера, четвертый вход первого элемента И-ИЛИ подключен к выходу первого триггера, а пятый и шестой входы — соответственно к входам режима приема и передачи устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности передачи ин-. формации, в него введен узел контроля, а содержащий третий и четвертый триггеры, причем первый вход третьего триггера соединен с первым входом четвертого триггера и входом задания псевдоасинхронного режима обмена устройства, второй вход — с выходом

1117б24 входного приемника, а третий и четвертый входы — с выходом первого триггера и вторым входом четвертого триггера, третий вход которого подключен к выходу третьего триггера, а выход является выходом сигнала сбоя устройства.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что у! Ji

Изобретение относитсжет быть Hcíîяитеп! ных сис I »млх, построенных на .базе < бщ»й млгистрлли.

Известнo мнoãoêлнально» устр >й — 5 ство для подклк>чеш!я источников ин— формации к обшей маги«грaffff, содержащее в каждом канлчс тp;1 п»рс ключитепьных элемента, пят! тр!!Гг< ров, семь элементов И три элс мента зл1 держки, двл элемента НЕ, ге перл тор сигналов Опроса, три элемента ИЛИ (1)

Недостлтс>к у«тройстил с o«ò<>èò низкой пропускной с пос<>бнос Tll.

Наиболее близким к !!рсдллгаемому является v ç»;! упрлв I(IIIIII у«тр<л! TEIл

of>llI(II f1;1 f I1c тр;!.!! f>I<> вычислите<1!.Ной си« I (мои, со>!ер>кл!!(ий четыре элемента И, двл >немснтл НЕ, элемент 1ШИ, элемент злд >ржки, лвл 20 триггера, прием!!1,!с и перс дающие у«ив лители, причем первые Входы и< pllol и второго элементов И соединены с первым входом синхронизации, Второй вход которьгх соединеH через первый элемент НЕ с первым входом п»рвог<> элемента И и управляющим входом устройства, а выходы — соответственно с первым входом элемента ИЛИ и первым входом первого триггера, BI)(>

« своим управляющим Входом записи. три! Г»рл пе!>Вый Вхо

>п(.мента И соединен с вторым входом синхронизации устройства, второй вход — с выходом синхронизации устрой<.твл и выходом третьего элемента

И Вторым ВхОдОм подк>!ю

Недостатком устройства является ни-.!кая пропускная способность, так клк поддержание постоянного темпа обменл при работе 13 синхронном режиме осуществляется с задержками, постоянными для всех абонентов, а не индивидуальными для каждого абонента.

Kpow o1 о, 1IpfI работе в синхронном режиме необходимо переключать в этот режим и абонент.

Цсль изобретения — повышение пропускной способности системной магистрали.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления обменом по асинхронной магистрали вычислительной системы, содержащее входной приемник, вход которого подключен к входной шине синхронизации магистрали устройства, выходной усилит»ль, выход которого подключен к выходной шине синхронизации магистрали устройства, два элемента И и два триггера, причем первый вход первого триггера соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого является входом синхронизации .устройства, первый вход второго элемента И соединен с выходом входного приемника, введены регистр управления, 11176 шифратор уставки времени, узел счета времени и три элемента И-ИЛИ, причем информационный вход шифратора уставки времени через регистр управления соединен с командным входом устройства, управляющий вход — с выходом первого триггера и входом выходного усилителя, а выход — с информационным входом узла счета времени, выход которого соедггнс н с вторым вхо- 10 дом El«pEEOI O Tplм задания псевдоасинхронного режима обмена устройства, первым входом первого элемента И-ИЛИ и первыми и вторыми входами второго и третьего элемеHTAB И-11Г1И, третьи входы второго и третьего .>лем> IITol>

И ИЛИ llодключ г Ill>I к еи>1х оду В хо/I но! о приемника, а выходы — соотв TcTE>oнно к первому и второму входам втopo- ур го триггера, выход которогс> янчяется выходом синхронизации устройства, третий вход подключен к шине логического нуля, а четвертый вход — к вт»Рогo 3>lo E HT3 H> EITQPI>IM входом соединенного с четвертым и пятым входами третьего .>лемента

И-ИЛИ, входом задания асинхронного режима обмена устройства, вторым входом первого элемента И и вторым 30 и третьим входами первого элемента

И-ИЛИ, четвертый вход которого соединен с входом синхронизации устройства и шестым входом третьего элемента И-ИЛИ, а выход — с третьим входом первого триггера, четвертыи вход первого элемента И вЂ И подключен к выходу первого триггера, а пятый и шестой входы — соответственно к входам режима приема и передачи устройства.

С целью повышения достоверности передачи информации, в него введен узел контроля, содержащий третий и четвертый триггеры, причем первый 45 вход третьего триггера соединен с первым входом четвертого триггера и входом задания псевдоасинхронного режима обмена устройства; второй вход — с выходом входного приемника, а третий и четвертый входы — с выходом первого триггера и вторым входом четвертого триггера, третий вход которого подключен к выходу третьего триггера, а выход является у выходом сигнала сбоя устройства. Узел счета времени содержит генератор импульсов, счетчик и элемент

24 4 задержки, причем информационный вход и вход начальной установки счетчика являются соответственно информационным и управляющим входами узла, тактовь>й вход соединен с выходом генератора импульсов, выход счетчика соединен с выходом узла и через элемент задержки — с своим управляющим входом записи.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства;, на фиг. 2 временная диаграмма работы устройства в псевдоасинхронном режиме;

«а фиг. 3 — то же, в асинхронном режиме.

Устройство (>иг. 1) содержит рег истр 1 управления, г>п>фратор 2 уставки времени, узел 3 счета времени, бл<>к 4 сопряжения с магистралью, блок 5 сопряжения с устройством, выходной усилитель 6, входной приемник 7, узел 8 контроля, содержащий третий 9 и четвертый 10 триггеры, узел 3 счета времени содержит генератор 11 импульсов, счетчик 12 и элемент 13 задержки. Блок 4 сопряжения с магистралью содержит первый триггер 14, первые элементы И 15 и

И-ИЛИ 16. Блок 5 сопряжения с устройством содержит второй триггер

17, второй элемент И 18, второй 19 и третий 20 элементы И-ИЛИ.

На фиг. 1 показаны также шины 21 и 22 входов задания псевдоасинхронного и асинхронного режимов устройства, шинь> 23 и 24 входа и вьгхода синхронизации устройства, шины 25 и 26 входов режима передачи и приема устройства и шина 27 выхода сигнала сбоя устройства, шины 28 и 29 синхронизации магистрали устройства.

Через шины 28 и 29 устройство подключается к шинам синхронизации системной магистрали, к которой подключены абоненты (внешние устройства) системы, а через шины 21-27 — к устройству, обслуживающему системную магистраль, например 3ВМ.

При комплектовании устройства в шифраторе 2, который может быть выполнен, например, на базе постоянной памяти, для каждого абонента ко- дируются времена выполнения операций ввода-вывода с учетом времени распределения сигналов в системной магистрали.

Устройство работает следующим образом.

1l17624 ком единичной фазы (интервал времени Т -Т2 на фиг. 2, в течение которого поддзржйвается единичное значение сигнала на шине 28) операции

5 ввода-вывода.

Помимо того, по сигналу переноса с выхода счетчика 12, поступающему через элемент 13 задержки на вход записи счетчика 12, в последний из шифратора 2 заносится код времени выполнения единичной фазы операции ввода-вывода с данным абонентом.

Это соответствует моменту Т времено ной диаграммы фиг. 2.

На временной диаграмме (фиг. 2). приняты следующие обозначения: 28 и 29 — последовательность сигналов соответственно на шинах 28 и 291

28-1 и 29-1 — последовательность сигналов на шинах 28 и 29 со стороны абонента, 23-1 и 24-1 — последова. тельность сигналов соответственно на шинах 23 и 24 устройства в режиме приема информации, 23-2 и 24-2 последовательность сигналов соответственно на шинах 23 и 24 в режиме передачи информации.

После установления начального кода времени счетчик 12 осуществляет вычитание импульсов до появления следующего сигнала переноса, который переключает триггер 14, после чего на шине 28 устанавливается нулевой уровень. (интервал Т -Т, фиг. 2).

В асинхронный режим работы устройство переходит при поступлении сигнала на шину 22. Указанный сигнал поступает на элемент И 18 и элемент

И-ИЛИ 20, разрешая прохождение через них на входы триггера l7 сигнала синхронизации с выхода входного приемника 7. При этом триггер 17 переключается при каждом изменении сигнала .на шине 29 и этот сигнал транслируется на шину 24 устройства.

Кроме того, сигнал с шины 22, поступая на элементы И 15 и И-ИЛИ 16, разрешает прохождение сигналов.синхронизации с шины 23 на входы триггера 14. Триггер 14 переключается, I при каждом изменений сигнала на шине 23. Таким образом, сигнал с шины синхронизации 23 без изменения транслируется на.шину 28.

В псевдоасинхронный режим устройство включается при поступлении сигнала на .шину 21, одновременно в зависимости от необходимости пере- . . дачи или приема информации подается сигнал на шину 25 или 26. Кроме то40 го, ЭВМ выставляет сигнал на шину

23, а в регистр 1 заносится код номера абонента, с которым производится сеанс обмена, и код операции вводавывода. После подачи сигнала на шину 21 на входе начального установа счетчика 12 появляется разрешающий уровень, и счетчик 12 начинает обратный счет импульсов, поступающих с генератора 11. После первого же импульса на выходе счетчика 12 появляется сигнал переноса, переключающий триггер 14, с выхода которого смгнал поступает на шину 28 и через выходной усилитель 6 в шину синхронизации системной магистрали. Кроме того, указанный сигнал поступает на вход шифратора 2 и является призна45

Устройство обеспечивает возможность работы в двух режимах — асинхроннвм и псевдоасинхронном. В асинхронном режиме работы устройство транслирует сигналы между ЭВМ и ма- гистралью без преобразования. В псевдоасинхронном режиме. устройство . формирует последовательность сигналов синхронной передачи информации на шине 28, при этом сигналы на шинах как абонента, так и обслуживаемого вычислительного средства соответствуют временной диаграмме асинхронной обмена.

Сигнал на шине 28 достигает абонента через время 1, требуемое для распространения сигнала по магистрали (момент Т1 фиг; 2). Снимается сигнал на шине 28 со стороны абонента также с задержкой 1 . При этом длительность интервала Т -Т о 2 выбирается (при кодировании в шифраторе 2) с таким расчетом, что сигнал снимается с шины 28 абонента (28-1, Т3, фиг. 2) через некоторое время at (интервал Т -Т, фиг. 2) после появления сигнала квитирования от абонента на шине 29 (29-1, фиг. 2). Сигнал квитирования на шине 24 для ЭВМ формируется по-разному в режимах. приема (сигнал на шине 26) и передачи (сигнал на шине

25) информации. В режиме приема информации выдача сигнала на шину 28 означает готовность ЭВМ к приему информации; снятие сигнала с шины 28 означает, что информационная посыл1117624

50 ка принята. При этом единичное значение сигнала на шине 29 означает достоверность информационной посыпки абонента на шинах данных. В режиме передачи информации выдача сигнала . 5 на шину 28 означает достоверность информационной посылки 3ВМ на шинах данных. Наличие сигнала на шине

29 означает подтверждение абонентом приема информационной посылки, отсутствие сигнала на шине 29 означает готовность абонента к приему следующей информационной посылки.

При наличии сигнала на шине 26 приема информации квитирующий сигнал на шине 24 формируется триггером 17 по переднему фронту сигнала от абонента на шине 29 (24-1, Т, фиг. 2).

Указанный сигнал проходит через элемент И-ИЛИ 19, и переключает триггер

17. Сбрасывается сигнал на шине 24 сбросом сигнала на шине 23. Указанный сигнал проходит через элемент

И-ИЛИ 20 на второй вход триггера 17 и сбрасывает его. При наличии сигнала на шине 25 сигнал на шине 24 устанавливается по заднему фронту сигнала на шине 28 (24 — 2, Т2, фиг. 2).

Указанный сигнал проходит через элемент И-ИЛИ 19 на первый вход тригге- 30 ра 17, переключая его. Сброс сигнала на шине 21 в режиме передачи информации осуществляется по сбросу сигнала на шине 23 так же, как и в режиме приема информации. 35 нуле ую Фазу (интервал TZ-Ò5 фиг. 2) выполнения операции вводавывода устройство переключается по сигналу переноса со счетчика 12.

При этом, как указывалось выше, пе- 40 реключается триггер 14, сбрасывая сигнал на шине 28 и извлекая из шифратора 2 код времени нулевой фазы для данной операции ввода-вывода данного абонента. Код с выхода шиф- 45 ратора 2 заносится в счетчик 12 задержанным импульсом переноса с выхода элемента 13 задержки, и начинается вновь отсчет времени до возникновения следующего импульса переноса и т.д.

В псевдоасинхронном режиме, в отличие от асинхронного режима, сигнал квитирования от абонента не исполь.зуется в цикле синхронизации обмена.

Поэтому при псевдоасинхронном режиме работы желательно использование узла 8 контроля, который осуществляет контроль наличия и времени поступ ления сигнала квитирования от абонента.

Узел 8 работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 9 находится в единичном состоянии, а триггер 10 в нулевом. При правильной последовательности сигналов триггер

9 сбрасывается в нуль сигналом с выхода триггера 14 и устанавливается в единицу по.переднему фронту сигнала квитирования (Т, фиг. 2), посту" пающему через входной приемник 7 на второй вход триггера 9 при нулевом значении сигнала на третьем входе триггера 9, поступающему с выхода триггера 14.

В триггер 10 по положительному фронту импульса с выхода триггера 14 (Т, фиг. 2) переписывается с инверсией содержимое триггера 9. При отсутствии или неправильном времени поступления сигнала квитирования на шину 27 с выхода триггера 10 поступает единичный уровень сигнала

"Сбой".

В отключенное состояние устройство переходит при отсутствии сигналов на шинах 22 и 21. При этом сигналами на соответствующих установочных входах триггеры 9, !О, 14, 17 и счетчик 12 устанавливаются в исходное состояние; В этом режиме устройство не выдает и не принимает никаких сигналов.

Таким образом, устройство обеспечивает работу как в режиме стандартного асинхронного обмена, так и в режиме псевдоасинхронного обмена.

В режиме псевдоасинхронного обмена передача информации осуществляется, по существу, в синхронном режиме, что существенно повышает пропускную способность магистрали, особенно при пе. редачах массивов информации.

Поскольку устройство имитирует асинхронность обмена как со стороны

ЭВИ, так и со стороны магистрали, его применение не требует каких-либо изменений в схемах стандартного подключения абонентов к магистрали. Учет индивидуальных скоростей работы и задержек в магистрали для каждого отдельного абонента позволяет получать максимальные скорости обмена в режиме псевдоасинхронного обмена.

1117624

1117624

70 Tf

TZ ТЗ Т9 1

28-7

29-1

23-1

23-2

29-2

Фи .2

29-I

ВНИИПИ Заказ 7220/32 Тираж 698 Подписное

Филиал ППП "Пвтент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4