Устройство для ввода-вывода информации

Устройство для ввода-вывода информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обмена данными между периферийными устройствами и вычислительными машинами, а также для связи вычислительных машин в сеть при создании высокоскоростных управляющих комплексов. Целью изобретения является повышение быстродействия.В устройство введены группа элементов ИЛИ 8, генератор 4 команд, блок 5 управле (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

0% (10

А1 сЮ 4 С 06 F 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ р

1 (Ь .Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ : " ., г °

21

К ASTOPCHCNNY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3944224/24-24 (22) 13.08.85 (46) 23.07.87. Бюл. Ф 27 (72) П.И. Погребецкий, Э.С. Демуров, Г.В. Датиашвили, М.В. Вайнер, Э.А.. Саакян, И.И. Паишев, А.А. Логоткин и Д.А. Джахиев (53) 681.325(088.8) (56) Науман Г., Майлина 3., Щербина А.

Стандартные интерфейсы для измерительной техники. М.: Мир, 1983 °

Авторское свидетельство СССР

Ф 762592, кл. С Об F 13/00, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА-ВЫВОДА ИН-!

ФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обмена данными между периферийными устройствами и вычислительными машинами, а также для связи вычислительных машин в сеть при создании высокоскоростных управляющих комплексов. Целью изобретения является повышение быстродействия.В устройство введены группа элементов ИЛИ 8, генератор 4 команд, блок 5 управле- 1325489 ния длиной массива и элемент ИЛИ 9.

Один или несколько пользователей независимо друг от друга на различных уровнях приоритета могут запустить операции обмена, указывая в своем за дании группу абонентов (источников и приемников) и длину массива (количество элементарных обменов). В один

Изобретение предназначено для ис пользования в цифровой вычислительной технике, в частности для быстрого обмена данными между периферийными устройствами и вычислительными машинами, а также для связи вычислительных машин в сеть при создании высокоскоростных управляющих комплексов.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. 10

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2— схема блока приема и выдачи адреса; на фиг. 3 — схема блока приема и выдачи данных; на фиг. 4 " схема блока 15 приоритета; на фиг. 5 — схема генератора команд; на фиг. 6 — схема блокауправления длиной массива; на фиг.7— схема блока синхронизации; на фиг.8схема блока сопряжения с абонентом; 20 на фиг. 9 — схема логического узла.

Устройство содержит (фиг. 1) блок

1 приема и выдачи адреса (БПВА), блок

2 приема и выдачи данных (БПВД), блок

3 приоритета (БП), генератор 4 команд 25 (ГК), блок 5 управления длиной массива (БУДМ), блок 6 синхронизации (БСИ), блоки 7 сопряжения с абонентом (БСА,...БСА„, где k- количество абонентов), группу элементов ИЛИ 8, эле- 30 мент ИЛИ 9, входы и выходы 10 — 22 устройства.

БПВА 1 (фиг. 2) содержит регистр

23, элементы ИЛИ 24, дешифратор 25, входы и выходы 26-30. БПВА предназначен для приема от ЭВМ адресов и их обработки.

БПВД 2 (фиг. 3) содержит дешифратор 31, первый и второй регистры 32 и

33, входы 34 и выходы 35. БПВД предназначен для. обмена данными между момент времени устройство выполняет элементарную операцию только одного задания, однако процессы всех заданий протекают одновременно и могут прерываться после каждой элементарной операции обмена в соответствии с приоритетностью задания и готовности

его абонентов. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

ЭВМ (пультом управления и др. ) и блоками устройства.

БП 3 (фиг. 4) содержит группу элементов НЕ 36, группу элементов И 37, элемент ИЛИ 38, узел элементов НЕ

39, входы 40, выходы 41 и 42. БП предназначен для подавления готовности младших приоритетов.

ГК 4 (фиг. 5) содержит дешифратор

54, регистр 44, первую и вторую группы элементов И 45 и 46 соответственно, первую и вторую группы элементов

ИЛИ 47 и 48 соответственно. ГК предназначен для обеспечения интенсивного потока команд к блокам устройства в режиме "Автоном" в соответствии с текущим приоритетом.

БУДМ 5 (фиг ° 6) содержит счетчики

49.Д дешифратор 50, первую и вторую группу элементов И 51 и 52, элемент

ИЛИ 53, одновибратор 54, выходы 55—

56.

БСИ 6 (фиг. 7) содержит схему

ИЛИ 57, одновибратор 58.

БСА 7 (фиг. 8) содержит дуплексный регистр 59, дешифратор 60, логический узел 61 триггер 62, одновибратор 63, два элемента И 64 и 65, выходы 66 и

67. БСА предназначен для обмена информацией с абонентом устройства. Дешифратор 60 дешифрирует двоичный код команды.

Дешифратор 60 распознает следующие типы команд: RD — - чтение, NR— запись, RS SS — селективные установки в ноль и единицу, ВП вЂ” выполнитель, ОСТ вЂ” останов, ОСБ вЂ,общий сброс. Логический узел 61 представляет собой комбинационную схему, реалиэующую систему уравнений

ВД = (И л Ж) (БЭ л ТСА л Р) 1325489

HP = (М л Ю) ч(ЪЖ л TCA n P), где N — сигнал индивидуального вызова; P — вход прерывания, ТСА — состояние триггера 62.

Триггер 62 предназначен для управления логического узла 61.

Логический узел 61 (фиг. 9) содержит пять элементов И 68 — 72; элементы ИЛИ 73 и 74.

Устройство работает следующим образом.

В устройстве ввода-вывода предусмотрено два режима работы "Центр" и

"Автоном".

В режиме "Центр" ЭВМ осуществляет программирование оборудования устройства, настраивая тем самым каналы обмена на соответствующих уровнях приоритета. После завершения настройки

ЭВМ переводит устройство в режим "Ав. тоном", запуская тем самым каналы обмена. По завершению работы каждого канала в 3ВМ возникает прерывание по соответствующей причине.В результате анализа этих прерываний ЭВМ выясняет факт завершения полного задания и возвращает устройство .в режим "Центр" для подготовки и пуска следующего задания.

Для перевода устройства в режим

"Центр" ЭВМ подает на соответствующий разряд входа 12 управляющих слов по адресу БПВА 1 логическую "1", которая поступает в БП 3 и через группу элементов НЕ 36 блокирует аппаратный о6мен. В этом режиме ЭВМ может осуществлять операции, предусмотренные системой команд устройства, адресованные к любому из программно-управляемых регистров. Например, для записи длины массива в один из счетчиков

49 БУДИ 5 ЭВМ должна выполнить следующие действия. На информационные входы 10 к БПВД 2 выдается код требуемой длины массива. Затем на соответствующие разряды входов 12 выдаются . код операции "Запись" (в поле F) ïîäадрес счетчика в БУДМ 5 (в поле А), физический адрес БУДИ 5 в интерфейсе (в поле М).

По сигналу синхронизации на входе

11 от ЭВМ БСИ 6 вырабатывает на выходе 26 синхроимпульс, по которому осуществляется запись в регистр 23 БПВА . 1. Физический адрес БУДИ дешифрируется в дешифраторе 25 БПВА i и по выходам индивидуального вызова 29 поступает на входы БУДМ 5. Одновременно с выходов элементов ИЛИ 24 БПВА 1 поля кода операции и подадреса поступают на входы БУДИ 5 и БПВД 2, БПВД

2 воспринимает поле F и, дешифрируя выставленный код, вырабатывает на выходе своего дешифратора 31 сигнал логической "1", открывая регистр 39 и разрешая прохождение кода длины массива на информационные выходы 35 и далее к информационным входам 51 БУДМ 5. Дешифратор 50 БУДМ 5 по получении сигнала индивидуального вызова по входу 29 дешифрирует поля Р и А адреса и в результате вырабатывается логическая " 1" на соответствующем выходе дешифратора 30, который стробируется задним фронтом синхроимпульса с входа синхронизации 26 БУДМ 5 для обеспечения задержки, достаточной для компенсации задержки переноса информации. По этому сигналу информация с информационных входов 51 БУДИ 5 sanoминается в соответствующем счетчике

49 БУДИ 5.

При чтении информации из регистров блоков устройства последовательность действия ЭВМ следующая. На информационные входы 12 устройства подается

MAP-команда, причем в поле F закодирован код операции 11Чтение". По поступлении синхросигнала от ЭВМ на вход

11, соответствующие выходы 29 и 30

БПВА 1 подаются индивидуальный вызов, подадрес А и функция F. Адресуемый блок дешифрирует поля F A и вырабатывает сигнал логической " 1" на соответствующем выходе своего дешифратора, открывая тем самым требуемый регистр. С выхода регистра информация поступает на информационные выходы блока. БПВД 2 дешифрирует функцию и вырабатывает сигнал логической "1" на выходе дешифратора 31. Так же, как и в предыдущем случае, этот сигнал стробируется импульсами синхронизации с входов 26. По этому сигналу информация .записывается в регистр 33

БПВД 2 и поступает в ЭВМ по выходам

16.

Рассмотрим программирование каналов обмена в интерфейсе устройства ввода-вывода.

Пусть требуется осуществить два параллельных обмена на приоритетных уровнях Р1 и Р2. На уровне Р1 требуется переслать массив длиной Д1 из

13254 абонента источника с адресом И в абоф\ нент с приемником с адресом И„„, на уровне Р2 параметры обмена имеют соответственно значения ДЦ, M,„ M ц.

Один из абонентов обмена на каж- 5 дом приоритете должен быть назначен стационарным. Пусть, например, на уровне Р1 стационарным будет источник, а на P2 — приемник. Тогда ЭВИ должна произвести установку в "1" триггеров 62 стационарного абонента в блоках БСА 7 с адресами И„„ и М д.

В первом из регистров 44 ГК 4 записывается команда с кодом операции "Запись" и адресом И,п, а во второй из регистров 44 ГК 4 — команда с кодом операции "Чтение" и адресом И „..В первый и второй из счетчиков 49 БУДИ

5 записываются соответствующие длины массивов Д1 и Д2. 2О

На этом программирование каналов обмена завершено. Далее ЭВИ может осуществить запуск операции ввода—

-вывода в соответствующих, абонентах.

Запуск каналов обмена осуществляется переводом устройства в режим "Автоном". Для этого ЭВИ подает на соответствующий разряд входов 12 устройства по адресу БПВА 1 сигнал логического "0", деблокируя тем самым выхо. ды 41 разрешения прерываний в БП 3.

Элементарные операции обмена информацией на данном уровне приоритета осуа ществляются при наличии совместной готовности и обмену абонентов данной 35 группы и при отсутствии таковых на высших уровнях приоритетов. В каждый момент времени в единичном состоянии может находится -не более одного из выходов 41 разрешения прирываний, Это 4О обеспечивается блоком БП 3. При наличии логической " 1" на выходах 41 раз" решения прерывания БП 3 осуществляется обмен на данном: уровне приоритета.

В результате ГК открывает элементы И 45 групп 64 и 65, разрешая прохождение команды, хранящейся. в регистре 44 ГК

4, на адресные 28 и на управляющие

27 выходы. Информация с адресных выходов 28 в дешифраторе 25 ВПВА 1 пре- 5О образуется в индивидуальный вызов 29 к нестационарному (адресуемому) абоненту. Поле AF адреса воспринимается одиовременно всеми абонентами, однако на него реагируют олько дресуе- 55 май и стационарный абоненты данного уровня приоритета. Стационарный абонент при операции "Запись" выполняет, 89 6 операцию "Чтение" и наоборот. При выполнении очередной элементарной операции, соответствующей данному уровню приоритета обмена, счетчики 49

БУДИ 5 осуществляют декремент (вычитание 1). По окончании элементарной операции обмена абоненты,. участвующие в этом обмене, освобождают соответствующий выход 40 БСА 7 запроса прерываний. Если текущий элементарный обмен был последним на данном уровне приоритета, то на выходе соответствующего счетчика 49 БУДИ 5 возникает сигнал логической "1", который поступает через элемент ИЛИ 53 на выход 16 индивидуального запроса и через одновибратор 54 с выхода 56 на вход элемента ИЛИ 9. При этом импульс прерывания с выхода элемента ИЛИ 9 поступает в ЭВИ по выходу 17 и вызывает в ней прерывание.ЭВИ локализует источник, вызвавший прерывание по вектору индивидуальных запросов. Прекращение обмена может быть осуществлено также по инициативе абонента подачей логической "1" на вход 13 конца операции соответствующего БСА 7, Формула изобретения

1 ° Устройство для ввода-вывода информации, содержащее блок приема и выдачи данных, блок приема и выдачи адреса, блок синхронизации, блок приоритета, первые группы информационных входов и выходов блока приема и вьдачи дачных являются соответственно первыми группами информационных входов и.выходов устройства, информационные входы блока приема и вьдачи адреса являются адресными входами устройства, выход .и первый вход блока синхронизации устройства, входы запросов преры- вания блока приоритета являются входами запросов прерывания устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены группа элементов

ИЛИ, генератор команд, блок управления длиной массива, элемент ИЛИ, вторая группа информационных выходов блока приема и вьдачи данных соединена с первой группой входов элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с второй группой информационных входов блока приема и вьдачи данных, информационными входами генератора команд и блока управления длиной массива и

1325489 являются второй группой информационных выходов устройства, управляющий вход блока приоритета является одним

ыз адресных входов устройства, выходы разрешения прерывания блока приоритета подключены к входам разрешения прерывания блока управления длиной массива, генератора команд и являются выходами разрешения прерывания уст-10 ройства, управляющий выход блока приоритета соединен с вторым входом блока синхронизации, выход которого соединен с входами синхронизации блока приема и выдачи .данных, блока приема 15 и выдачи адреса, генератора команд, блока управления длиной массива, выход запроса обслуживания блока управления длиной массива соединен с входом элемента ИЛИ, выход которого явля 2ц ется выходом запроса обслуживания устройства, группа входов элемента

ИЛИ является входами запроса обслуживания устройства, информационные выходы блока управления длиной массива 25 соединены с второй группой входов элементов ИЛИ группы, третья группа входов которых является второй группой информационных входов устройства, выход индивидуального запроса блока щ управления длиной массива является информационным выходом устройства, информационные выходы блока приема и выдачи адреса соединены с адресными входами блока приема и выдачи данных, З5 генератора команд и блока управления. длиной массива и являются третьей группой информационных выходов устройства, выходы индивидуального вызо sa блока приема и выдачи адреса соединены с входами индивидуального вызова блока управления длиной массива, генератора команд и являются выходами индивидуального вызова устройства, адресные и управляющие выходы генера- 45 тора команд соединены с соответствующими адресными и управляющими входами блока приема и выдачи адреса.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что генератор команд содержит дешифратор, регистры, две группы элементов И,две.группы элементов ИЛИ, информационные входы дешифратора являются адресными входами генератора, вход синхронизации дешифратора соединен с первыми входами элементов И группы и является входом синхронизации генератора, управляющий вход дешифратора является входом индивидуального вызова генератора, выходы дешифратора соединены с соответствующими стробирующими входами регистров, информационные входы кото" рых являются информационными входами генератора, вторые входы элементов И групп являются входами разрешения прерывания генератора, первая и вторая группы выходов регистров соединены с группой входов элементов И первой и второй групп соответственно, выходы элементов И первой и второй групп соединены с входами элементов

ИЛИ первой и второй групп соответственно, выходы элементов ИЛИ первой и второй групп являются адресными и управляющими выходами генератора соответственно.

3. Устройство по и., 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок управления длиной массива содержит счетчики, дешифратор, две группы элементов И, элемент ИЛИ, одновибратор, информационные входы дешифратора являются адресными входами блока, вход синхронизации дешифратора соединен с первыми входами элементов И первой группы и является входом синхронизации блока, управляющий вход дешифратора является входом индивидуального вызова блока, вторые входы элементов

И первой группы являются входами разрешения прерывания блока, входы начальной установки счетчиков являются информационными входами блока, выходы элементов И первой группы подключены к декрементным входам счетчиков, группа выходов дешифратора соединена с соответствующими входами синхронизазации счетчиков, выход дешифратора соединен с первыми входами элементов

И второй группы, выходы счетчиков соединены с вторыми входами элементов

И второй группы и входами элемента

ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора и является выходом индивидуального запроса блока, выход одновибратора является выходом запро са обслуживания блока, выходы элементов И второй группы являются информационными выходами блока.

4. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок приоритета содержит группу элементов НЕ, группу элементов И, элемент ИЛИ; выход которого является управляющим выходом блока, входы элементов НЕ группы являются управляющим входом бло- 1325489

12 ка, выходы элементов НЕ группы подключены к первым входам элементов

И группы, вторые входы которых являются входами запроса прерываний блока, выходы элементов И группы соединены с входами элемента ИЛИ, входами узла элементов НК и являются выходами разрешения прерывания блока, выходы узла элементов НЕ соединены с соответству- !0 ющими входами элементов И группы.

5. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок приема и выдачи данных содержит дешифратор, !g два регистра, информационные входы дешифратора являются адресными входами блока, информационные входы регистров являются соответственно первой и второй группами информационных рд входов блока, информационные выходы регистров являются соответственно второй и первой группами информационных

I выходов блока, управляющий вход дешифратора является входом синхронизации блока, выходы дешифратора соединены с управляющими входами регистров.

6. Устройство по п. l о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок приема и выдачи адреса содержит элементы ИЛИ, дешифратор, регистр, информационные входы которого являются информационными входами блока, управляющий вход регистра является входом синхронизации блока, выходы регистра соединены с первой группой входов элементов ИЛИ, вторая и третья группа входов элементов ИЛИ являются соответственно адресными и управляющими входами блока, выходы элементов ИЛИ соединены с входами дешифратора и являются адресными выходами блока, выходы дешифратора являются выходами индивидуального вы-. зова блока.

f325489.1325489

Фиг. 7

Фиг,8

1325489

Составитель И. Карнова

Техред Л. Сердюкова Корректор M. Пожо

Редактор Л. Гратилло

Закай 3111/45

Тираж б72 Подписное

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, 4