Устройство для сопряжения эвм с абонентами

Устройство для сопряжения эвм с абонентами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами, измерительно-информационных системах и комплексах автоматизированной обработки экспериментальных данных. Целью изобретения является повьшение достоверности за счет использования аппаратного контроля работоспособности узлов устройства , что позволяет автоматически проверить работоспособность большей части узлов устройства и уменьшить время восстановления устройства. Устройство содержит блок приемопередающих усилителей, дешифратор управляющих сигналов, регистр внутренней адресации регистр внешней адресации, два дешифратора адреса, регистр данных вывода, регистр состояния, три коммутатора, блок прерывания, регистр запросов, выходной ключ, элемент И. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (191 (11>

159 4 G 06 F 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21} 3935774/24-24 (22) 26.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. ¹ 2 (72) А.В. Петров и E.Þ. Пчелкина (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 851388, кл. G 06 F 3/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 940152, кл. G 06 F 3/04, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ

С АБОНЕНТАМИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами, измерительно-информационных системах и комплексах автоматизированной обработки экспериментальных данных. Целью изобретения является повышение достоверности за счет использования аппаратного контроля работоспособности узлов устройства, что позволяет автоматически проверить работоспособность большей части узлов устройства и уменьшить время восстановления устройства. Устройство содержит блок приемопередающих усилителей, дешифратор управляющих сигналов, регистр внутренней адресации, регистр внешней адресации, два дешифратора адреса, регистр данных вывода, регистр состояния, три коммутатора, блок прерывания, регистр запросов, выходной ключ, элемент И. 3 ил.

I 2 8 3 j 7 9

Нзобре гение о гно . итси к

Цель изобретения- повышение достоверности путем использования аппаратного контроля работоспособности узлов устройства.

На фиг. 1 и 2 представлена структурная схема устройства; на фиг.3 схема блока прерываний данного устройства.

Устройство сопряжения содержит блок 1 приемопередающих усилителей, дешифратор 2 управляющих сигналов, регистр 3 внутренней адресации, регистр 4 внешней адресации, первый дешифратор 5 адреса, регистр 6 данных вывода, регистр 7 состояния, первый коммутатор 8, регистр 9 мас25 ки, .блок 10 прерываний, второй дешифратор 11 адреса, элемент И 12, второй коммутатор 13, регистр 14 запросов, выходной ключ 15, третий коммутатор 16, адресный выход 17 устройства, первый вход 18 запроса прерываний, информационный вход 19, информационный 20 и стробирующий 21 выходы и группу информационных входов-выходов 22 устройства.

Блок 10 прерываний содержит генератор импульсов 23, элементы ИЛИ вЂ

24 и 25, счетчик 26, дешифратор 27, элементы И-HE 28-30, шифратор 31 адреса, триггер 32, элемент И 33, формирователь 34 импульса, элемент ИЛИ40

HE 35 и элемент И 36.

Кроме того, на фиг. 3 обозначены вход 37 сигналов запроса, выход 38 запроса первого коммутатора, выход 45

39 сброса разряда разрешения прерывания в регистре состояния, вход 40 сигнала начальной установки, выход

41 сигнала синхроимпульса пассивного устройства, вход 42 сигнала ввода, вход 43 сигнала подтверждения прерывания, выход 44 сигнала требования прерывания, вход 45 разрешения прерывания, группа выходов 46 адреса вектора прерывания. 55

Устройство работает следующим образом.

Обмен информацией между ЭВМ и абонентами может осуществляться в прогр,ц1чн< и j!t"жиме ll р.- :и I! яр .рьн.анил и состоит иэ адресного цикла и цикл» приема или передачи информации.

Со стороны ЭВМ в устройстве про1раммно доступны ре1 истр 7 состояния, регистр 6 данных вывода, регистр 9 масок и регистр данных ввода, причем при считывании информация из регистра данных ввода информации от абонента передается через вход 19 устройства, третий коммутатор 16, первый коммутатор 8 и блок приемопередающих усилителей в ЭВМ.

Регистр 7 состояния предназначен для индикации состояний устройства.

Регистр данных вывода 6 служит для приема, хранения и передачи информации, поступающей по ЭВМ, абоненту.

Регистр масок 9 предназначен для хранения данных, несущих в себе информацию о разрешенных к обслужива— нию в данный момент запросов, поступающих от абонента.

Для обращения к любому из этих регистров ЭВМ в адресном цикле операции помещает адрес необходимого регистра, старшие разряды которого указывают на принадлежность этого адреса к области адресов данного устройства, а.младшие — на конкретный регистр, к которому идет обращение.

Идентификацию адреса устройства и адреса, выдаваемого 3ВМ, осуществляет первый дешифратор 5 адреса. В случае соответствия адресов первый.дешифратор 5 адресавыдает на дешифратор

2 управляющих сигналов сигнал выборки устройства, разрешая его работу.

Одновременно этим же сигналом производится запись информации, присутствующей на входах регистров внутренней 3 и внешней 4 адресации, в эти регистры.

Младшие разряды, несущие информацию о внутреннем регистре устройства, запоминаются регистром 3 внутренней адресации и поступают с выходов этого регистра на группу входов дешифратора 2 управляющих сигналов.

Дешифратор 2 управляющих сигналов производит выбор необходимого регистра устройства и в зависимости от вида операции, проводимой ЭВМ, производит либо запись информации в выбранный регистр, либо считывание из него данных. Так при записи данных

3 2837 в регистр 7 состояний дешифратор 2 управляющих сигналов стробирует данные, поступающие в регистр 7 состояний с блока 1 приемопередающих усилителей. При считывании данных из регистра 7 состояний дешифратор 2 управляющих сигналов обеспечивает такое включение первого коммутатора

8, при котором информация из регистра 7 состояний поступает через блок приемопередающих усилителей в ЭВМ.

Аналогичным образом производится считывание и запись информации в регистр 9 масок.

Дешифратор 2 управляющих сигналов обеспечивает также выдачу в ЭВМ синхросигнала, позволяющего судить о правильности проводимого цикла обращения к устройству.

Разряды, отведенные регистру 4 внешней адресации, предназначены для выбора одного из абонентов, подключенных к устройству сопряжения.

Причем обращение к абоненту возможно лишь при работе либо с регистром

6 данных вывода, либо с регистром данных ввода.

79 хотя бы один запрос.

Обмен информацией по требованиям прерываний происходит следующим об55

Е сли ЭВМ и ров одит выв од данных абоненту, то в адресном цикле операции она производит обращение к регистру 6 данных вывода, записывая при этом адрес внешнего устройства в регистре 4 внешней адресации, который, дешифрируясь затем вторым дешифратором 11 адреса, через выходной ключ 15 поступает на выход 17 устройства, возбуждая адресную шину того абонента, к которому идет обращение.

Дешифратор 2 управляющих сигналов, получая код адреса регистра 6 данных вывода, при переходе ЭВМ к циклу передачи информации, т.е. при появлении на группе входов-выходов

22 устройства сопряжения сигнала

"Вывод", стробирует запись данных, поступающих из ЭВМ в регистр 6 данных вывода и выставляет на выход 21 устройства код признака команды, по которому абонент, адресная шина которого возбуждена, принимает с выхода 20 устройства сопряжения переданную ЭВМ информацию.

На этом цикл вывода данных из ЭВМ абоненту заканчивается, регистры внутренней 3 и внешней 4 адресации обнуляются.

l5

Если ЭВМ проводит ввод данных от абонента, то в адресном цикле операции она производит обращение к регистру данных ввода данного устройства сопряжения, записывая при этом адрес аобнентов в регистр 4 внешней адресации. Код адреса абонента дешифрируется затем вторым дешифратором 11 адресч и через выходной ключ

15 поступает на выход 17 устройства сопряжения, возбуждая адресную шину того абонента, к которому идет обращение.

Дешифратор 2 управляющих сигналов, получая из регистра внутренней адресации код адреса регистра данных вывода, при переходе ЭВМ к циклу приема информации, т.е. при появлении на группе входов-выходов 22 устройства сопряжения сигнала "Ввод", включает первый 8 и третий 16 коммутаторы таким образом, чтобы обеспечивалось считывание данных входа устройства сопряжения через блок

1 приемопередающих усилителе)) в ЭВМ.

По окончании цикла ввода данных регистры внутренней 3 и внешней 4 адресации обнуляются.

Для обеспечения режима обмена между ЭВМ и абонентами по сигналам запросов, поступающих от абонента, т.е..для обеспечения режима работы по прерываниям, в регистре 7 состояний предусмотрен разряд разрешения прерывания. При установке этого разряда, т.е. при записи в соответствующий разряд регистра 7 состояний единицы, на входе 45 разрешения прерывания блока 10 прерываний появляется высокий потенциал, разрешающий выдачу блоком )О прерываний по выходу 44 сигнала требования прерывания, который через блок 1 приемопередающих усилителей передается в ЭВМ. Но для появления сигнала требования прерываний на входах 37 блока 10 прерываний должен высоким потенциалом присутствовать разом.

Запросы на обмен, поступающие от абонента по индивидуальным шинам через вход 18 устройства сопряжения, запоминаются в регистре запросов 14 устройства сопряжения. ЭВМ в процессе выполнения программы записью соот5 1283

f30, I Bp ющей,инфо1г ании B pet >ac D 9 масок устройства сопряжения разрешает прохождение в блок 10 прерываний через элемент И 12 лишь тех запросов от абонентов, работа с которыми необходима но заданной программе. Таким образом, в каждый конкретный момент времени на входах 37 блока 10 прерываний присутствуют запросы лишь тех абонентов, работа с которыми пре- 10 дусмотрена алгоритмом программы. Наличие хотя бы одного запроса на входах 37 блока 10 прерываний запускает генератор 23 импульсов. Счетчик

26 считает импульсы, поступающие с 15 выхода генератора 23 импульсов, и на выходах дешифратора 27 поочередно появляется сигнал, который поступает на входы элементов И-НЕ 28 и 29. Таким образом, на входах шифратора 31 20 адреса в каждый конкретный момент времени присутствует лишь один сигнал запроса и соответственно на группе выходов 46 блока прерываний 10 присутствует адрес вектора прерываний, соответствующий определенному абоненту.

Работа генератора 23 импульсов при этом запрещена сигналом высокого уровня с выхода элемента И-НЕ 30.

Этот же сигнал, при наличии сигнала разрешения прерывания на входе 45 блока 10 прерываний вызывает появление на выходе 44 блока 10 прерыва— ний сигнала требования прерывания, 35 который, поступая через блок 1 приемопередающих усилителей в ЗВМ, вызывает прерывание текущей програмЭВМ отрабатывает процедуру преры- 40 вания, выдавая в устройство сопряжения сначала сигнал "Ввод", который, поступая через блок 1 приемопередающих усилителей на вход 42 блока прерываний 10, вызывает сра- 45 батывание триггера 32 и затем сигнал подтверждения прерывания.

Сигнал подтверждения прерывания, проходя через блок 1 приемопередающих усилителей на вход 43 блока пре- 50 рываний 10 устройств сопряжения,у подтверждает реакцию ЗВМ на полученный от устройства сопряжения сигнал требования прерывания. В ответ на это блок 10 прерываний устрой- 55 ства сопряжения выдает через выход

41 сигнал синхронизации пассивного устройства, который проходя блок

У приемопередающих усилителей и посту/9 6 ная в ЭВМ,подтверждает нр,гвильностт проведенной процедуры и сообщгет, что на шине данных ЭВМ находится адрес вектора прерывания.

ЗВМ принимает адрес вектора прерывания и завершает процедуру прерывания, переходя к программе обработки прерывания.

По заднему фронту сигнала синхронизации пассивного устройства в блоке 10 прерываний с помощью формирователя 34 формируется импульс, устанавливающий в исходное состояние счетчик 26 и триггер 32 и обнуляющий разряд разрешения прерывания в регистре 7 состояний, запрещая выдачу блоком 10 прерываний нового сигнала требования прерывания вплоть до конца обработки текущего прерывания.

В программе обработки прерывания

ЭВМ осуществляет либо выдачу данных абоненту, либо считывание оттуда информации.

Для контроля блоков устройства сопряжения и его функционирования в целом в устройстве предусмотрен режим самоконтроля.

Использование этого режима работы целесообразно в тех случаях, когда по условиям работы системы в целом нет возможности для отключения от устройства сопряжения абонентов и подключения к нему дополнительной оснастки для проведения проверок.

Для работы в этом режиме в регистре 7 состояний предусмотрен разряд включения режима самоконтроля, при записи единицы в который отключаются выходной ключ 15 и выход второго дешифратора 11 адреса через второй коммутатор 13 подключается к входу регистра запросов !4, а выход

20 устройства сопряжения через третий коммутатор 1б †.к входу первого коммутатора 8.

Таким образом, запрещается выдача устройством сопряжения адресов абонентов, т.е. фактически исключается возможность обмена с ниии информацией. Кроме того, отсутствует возможность прерывания текущей программы

ЭВМ по запросам абонентов.

При работе в этом режиме появляется возможность проверки работоспособности регистра 14 запросов, блока 10 прерываний, регистра 4 внешней адресации, второго дешифратора

l1 адреса, а также контроля трактов приема и передачи данных.

7 !

)83

Ег.пи необходимо проконтролироват1 работу информационных трактов устройства, ЭВМ проводит сначала операцию вывода данных. При этом выдаваемая

ЭВИ информация запоминается в рег ист- 5 ре 6 данных вывода, откуда поступает на вход первого коммутатора 8 через включенный соответствующим образом третий коммутатор 16. Проведя операцию ввода данных от абонента, т.е. )0 обратившись к регистру данных ввода устройства сопряжения и включив соответствующим образом первый коммутатор 8, ЗВМ получает через блок

1 приемопередающих усилителей инфор- 15 мацию, храняющуюся в регистре 6 данных вывода. При сравнении полученной информации с записанной делается заключение об исправности информационных трактов устройства сопряже- 20 ния.

Для проверки блоков устройства сопряжения, отвечающих за работу в режиме прерываний, ЭВИ при установленных разрядах р а самоконтроля 25 и разрешения прерывания в регистре

7 состояний проводит операцию вывода данных абоненту. При этом адрес абонента из-эа отключенного выходного ключа )5 на выход 17 не поступа- З0 ет, а проходя через включенный соответствующим образом второй коммутатор )3 запоминается в регистре 14 запросов, из которого при условии его размаскирования уже как сигнал 35 запроса поступает в блок 10 прерываний и вызывает в ЭВИ прерывание текущей программы с адресом вектора прерывания, соответствующим прерыванию запроса от того абонента, по 40 адресу которого проводилась операция вывода данных.

Таким образом, проводя операции вывода данных во всем диапазоне адресов абонентов, контролируют правильность работы регистра 4 внешней адресации и второго дешифратора 11 адреса, а также проверяют блоки устройства сопряжения, отвечающие за работу в режиме прерываний.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения ЭВИ с абонентами, содержащее блок приемо- 55 передающих усилителей, регистр внутренней адресации, регистр внешней адресации, два дешифратора адреса, регистр данных вывода, регистр сос\

- 7c) 8 тояния, первый коммутатор, блок прерьн ания, элемент И, причем первая группа информационных входов-выходов блока приемопередатчиков образует группу информационных входоввыходов устройства для подключения к группе информационных входов-выходов, выход регистра данных вывода является информационным выходом устройства для подключения к информационному входу абонента, при этом информационный вход регистра внутренней адресации соединен с первым информационным выходом блока приемопередающих усилителей, второй информационный выход которого соединен с информационным входом регистра внешней адресации, вход записи которого соединен со входом записи регистра внутренней адресации и с выходами первого дешифратора адреса, группа информационных входов-выходов которого соединена со второй группой информационных входов-выходов блока приемопередающих усилителей, третья группа информационных входов-выходов которого соединена с группой кодовых входов-выходов блока прерывания, выход запуска которого соединен с первым входом первого коммутатора, выход которого соединен с информационным входом блока приемопе."едающих усилителей, третий информационный выход которого соединен с информационным входом регистра данных вывода, с информационным входом регистра состояния, вход установки которого соединен с выходом сброса разрешения прерывания блока прерываний, вход разрешения прерывания которого соединен с первым выходом регистра состояния, второй выход которого соединен с первым информационным входом первого коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходом адреса вектора прерывания блока прерывания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности эа счет использования аппаратного контроля работоспособности узлов, в него введены дешифратор управляющих сигналов, регистр маски, два коммутатора, выходной ключ, регистр запросов, причем первый выход дешифратора управляющих сигналов является стробирующим выходом абонента, выход выходного ключа является адресным выходом устройства для подключения к адресному входу абонента, первые

12ЯЗ Э информационные входы второго и третьего коммутаторов являются входом запроса прерывания и информационным входом устройства для подключения к выходу запроса прерывания и инфор— мационному выходу абонента соответственно, при этом четвертая группа информационных входов-выходов блока приемопередающих усилителей соединена с группой информационных входов- !О выходов дешифратора управляющих сигналов, вход разрешения и информационный вход которого соединены с входами записи и выходом регистра внутренней адресации соотвечcTBpHHo 15 вход записи регистра данных вывода соединен с вторым выходом дешифратора управляющих сигналов, третий выход которого соединен с вторым управляющим входом первого коммутатора, 20 третий информационный вход которого соединен с выходом третьего коммутатора, управляющий вход которого соединен с управляющим входом выходного ключа, управляющим входом второго коммутатора и третьим выходом регистра состояния, вход записисчитывания которого соединен с четвертым выходом дешифратора управляющих сигналов, пятый выход которого соединен с входом записи-считывания регистра маски, информационный вход которого соединен с информационным входом регистра данных вывода, выход которого соединен со вторым информационным входом третьего коммутатора, четвертый информационный вход первого коммутатора соединен с выходом регистра маски и с первым входом элемента И, выход которого соединен со входом запроса блока прерывания, выход регистра внешнего адреса соединен с информационным входом второго дешифратора адреса, выход которого соединен с информационным входом выходного ключа и вторым информационным входом второго коммутатора, выход которого соединен с информационным входом регистра запросов, выход которого соединен с вторым входом элемента И.

Составитель С. Пестмал

Техред Л.Олейник

Корректор М. Самборская

Редактор Л. Пчолинская

Заказ 7443/48

Подписное

Тираж 670

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, ная 4

40 и

42

Я

4ф