Многоканальное устройство для ввода-вывода информации

Многоканальное устройство для ввода-вывода информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения цифровой вычислительной машины, имеющей единую магистраль обмена информацией с внешними устройствами. В многоканальное устройство для вводавывода информации, содержащее блок 1 прерываний, дешифратор 2, триггер 3, N блоков 4 связи, элемент И 6, группу 7 элементов И, а в каждом блоке 4 связи элемент И 9, регистр 10 передачи, элемент И 12, триггер 13, группу 14 элементов И, элемент И 15, регистр 16 приема, введены блок 5 задания слова состояния, а в каждый блок 4 связи элемент И 8, элемент ИЛИ 11, элемент НЕ 17, формирователь 18 импульса. Введение данных элементов приводит к тому, что в устройстве используются лишь два адреса обращения к устройству адреса слова состояния и адреса слова данных при общем числе внешних устройств (абонентов), равном числу блоков 4 связи, что позволяет повысить надежность работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. fi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G Об F 13/DO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4686966/24 (22) 03.05.89 (46) 07.03.91. Бюл. № 9 (72) В. П. Поленов (53) 68! .327(088.8) (56) Авторское свидетельство С:ГГР № 1223237, кл. G 06 F 13/00, 1984.

Авторское свидетельство СССP № 1211744, кл. G 06 F 13/34, 1984. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛ Я ВВОДА-В Ь!ВОДА И НФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения цифровой вычыслнтельноH машины, имеющей единую магистраль обмена информацией с внешними устройствами.

В многоканальное устройство для ввода„„SU„„1633416

2 вывода информации, содержащее блок 1 прерываний, дешифратор 2, триггер 3, N блоков 4 связи, элемент И 6, группу 7 элементов И, а в каждом блоке 4 связи элемент И 9, регистр 10 передачи, элемент И 12, триггер 13, группу 14 элементов И, элемент

И 15, регистр 16 приема, введены блок 5 задания слова состоянии, а в каждый блок

4 связи элемент И 8, элемент ИЛИ 11, элемент НЕ 17, формирователь 18 импульса.

Введение данных элементов приводит к тому, что в устройстве используются лишь два адреса обращения к устройству адреса слова состояния и адреса слова данных при общем числе внешних устройств (абонентов}, равном числу блоков 4 связи, что позволяет повысить надежность работы устройства.

1 з.п, ф-лы, 2 ил.

16334

Изобретение огносится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения цифровой вычислительной машины, имеющей единую магистраль обмена информацией с внешними устройствами.

Цель изобретения — повышение надеж5 ности устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема устройства блока задания слова состояния. 1О

Устройство (фиг. 1) содержит блок l прерываний, дешифратор 2 адреса, триггер 3, М блоков 4 связи, блок 5 задания слова состояния, элемент И 6, группу 7 элементов

И, а каждый блок 4 связи содержит четвертый и первый элементы И 8 и 9, регистр 10 передачи, элемент ИЛИ 11, второй элемент

И 12, триггер 13 готовности, группу 14 элементов И, третий элемент И 15, регистр 16 приема, элемент НЕ 17, формирователь 18 импульса, вход 19 «Ввод», информационный 20 вход 20. вход 21 записи информации, вход

22 «Сброс», вход 23 «Вывод», вход 24 выбора, ответный вход 25, выход 26 готовности, вход 27 разрешения работы, вход выход 28 «Данные» и информационный выход 29, кроме того, устройство содержит вход

30 подтверждения прерывания, адресный вход 31, вход 32 расширения ввода, вход 33 сброса, вход 34 разрешения вывода, вход

35 пуска, выход 36 требования прерывания и вход-выход 37 данных. Кроме того, обозначены входы и выходы блока 5: вход 38 разрешения работы, вход 39 разрешения записи. информационные входы 401...40». первый вход

41 состояний, информационный первый вход

42 стробирования, второй вход 43 состояний, информационный второй вход 44 стробирования и выход 45.

Блок 5 задания слова состояния (фиг. 2) содержит генератор 46 импульсов, первый, второй и третий элементы И 47 — 49, счетчик

50, мультиплексор 51, элемент 52 памяти, четвертый элемент И 53, регистр 54.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно, подачей на вход 33 сброса соответствующего сигнала, производится начальная установка устройства. Это приводит к сбросу в «О» триггера 3, а также к 45 установке в единичное состояние триггера

13 готовности и сбросу в «О» регистра 16 каждого блока 4 связи. Триггер 3, находясь в нулевом состоянии, сигналом низкого уровня со своего прямого выхода, поступающим через входы 27 блоков 4 связи, за- 50 крывает элементы И 8 и 9 каждого блока

4 связи. Закрытый элемент И 8 предотврагцает запись информации в регистр 10. Нулевым сигналом с выхода закрытого элемента

И 9 закрываются элементы И 12 и 15, предотвращая чтение информации из регистра 55 !

0 и запись информации в регистр 16. В то же время этим же сигналом, поступающим через вход 38 блока 5, закрывается элемент

И 48 данного блока, предотвращая поступ16 ление импульсов с генератора 46 на счетный вход счетчика 50. Сигнал высокого уровня с инверсного выхода триггера 3, проходя через вход 39 блока 5, открывает элементы И 47 и 49.

После установки устройства в начальное состояние оно находится в режиме загрузки, в котором осуществляется ввод информации о состоянии ввода-вывода в блок 5.

На первый вход 41 состояний подается адрес слова состояния, а на первый вход

42 стробирования подается сигнал записи адреса в счетчик 50, предварительно проходя через элемент И 47.

Адрес, записанный в счетчик 50, с выхода последнего поступает на соответствующий вход элемента 52 памяти. На второй вход

43 состояний подается слово состояний, которое может сдержать начальный адрес программы обслуживания соответствующего внешнего устройства, информацию о формате данных, поступающих из внешнего устройства и пр.

Подачей на второй вход 44 стробирования соответствуюи,его сигнала, который, проходя через элемент И 49, изменяет режим элемента 52 памяти на режим записи, производится запись слова состояния в соответствующую ячейку элемента 52 памяти.

По окончании ввода информации в блок

5 на вход 35 пуска подается соответствующий сигнал, который устанавливает триггер 3 в единичное состояние и переводит устройство в рабочий режим. В этом случае сигнал высокого уровня с прямого выхода триггера 3, проходя через входы

27 блоков 4, открывает элементы И 8 и 9.

Открытый элемент И 8 разрешает запись информации в регистр 10 исрсдачи. Единичным сигналом с выхода элем ига И 9 открываются элементы И 12 и 15, ра;решая чтение информации из регистп 1(). и запись информации в регистр li приема. Кроме того, этим же сигналом, проходящим через вход 38 разрешения работы блока 5. открывается элемент И 48, разрешая поступление импульсов с выхода генератора 46 импульсов на счетный вход счетчика 50. Сигнал низкого уровня с инверсного выхода триггера 3, проходя через вход 39 разрешения записи блока 5. закрывает элементы

И 47 и 49, предотврашая возможность записи информации в эл мент 52 памя и.

В этом случае сигнало» низкого уровня с выхода элемента И 49, поступаюгцим на вход записи-чтения элемента 52 памяти, поддерживается режим чтения элемента 52 иамяти.

Импульсы с выхода генератора 46 импульсов изменяют состояние счетчика 50 так, что информацией, поступающей с выхода счетчика

50 на адресные входы элемента 52 памяти и мультиплексора 51, производится последовательный опрос ячеек sëåìcíòà 52 памяти и соответствуюгцих канальных входов мультиплексора 51.

1633416

Внешнее устройство подает информацию на соответствующий вход 20 и wepef время установления истинного значения»íôîðì ции на входе 20 на вход 21 за иси подается сигнал записи, который, проходя через элемент И 8, инициирует запись информации с входа 20 в регистр 10 передачи, а также инициирует запись нуля в триггер 13 готовности. Сигнал BblcoK< гс> уровня с инверсш>го выхода триггсра 13 I QTo>3HocTH через ныход 26 готовности блока 4 снязи поступает на соответствующий вход запроса блока 1 прерываний. При наличии хотя бы одного сигнала на входа х за п ро<.а блока прерываний последний выставляет . а выход

36 требования прерывания соответствующий сигнал (ТПР).

Обслуживающая ЦВМ, получив сигнал

ТПР с выхода 36 устройства, перейдет >.а программу обработки прерывания и выставит сигнал подтверждения 1ППР) Hà вход 30 подтверждения прерывания устр >йстна.

Блок 1 прерываний, получив :игнал

ППР, определит из всех поступи>ших сигналов на входы запроса сигнал «наивысшим приоритетом, для которог > на сооТветствуюьцем выходе ответа установит ответный сигнал. Этот сигнал поступает на ответный вход 25 соответствук>щего блока 4 связи, открывает элемент И 9 этого блока 4.

Кроме того, этот сигнал через соответствую щий вход 40 блока 5 поступаег на состветствуюьций канальный вход мультиплексора 51, при опросе этого канального входа ответный сигнал проходит через мультиплексор 5! и открывает элемент И 53 Импульс с ных хда генератора 46 импульсов, инвертир)— ясь, проходит через элемеHT И 53 и инициирует запись информации в регистр 54. появившейся на выходе элемента 52 памяти одновременно с опросом соответстнуlolIIef o канального входа мультиплексора 51. В процессе работы генератора 46 импульсов происходит циклический опрос канального входа мультиплексора 51, на котором имеется ответный сигнал, и соответствующей ему ячейки элемента 52 памяти. Таким < бразол<, информация, записанная в реги,, <> 54, будет циклически подтверждаться «оотнетствующим и м пульсом генератора 46 и м пуль< ов, проходящим через элемент И 53 на вход записи регистра 54. Информация в регистре

54 изменится только при подаче ответного сигнала на другой канальный вход мультиплексора 51. Информация с выхода регистра 54 через выходы 45 блоков 5 поступит на вторые входы элементов И группы 7.

Обслуживающая ЦВМ по программе обработки прерывания установит на входе 31 устройства адрес слова состояния, который декодируется дешифратором, с первого выхода которого сигнал откроет элемент И 6. После установки адреса слова состояния ЦВМ подаст на вход 32 устройства сигнал «Ввод», коT<>pl fH пройдет через элемент И 6 и откроет элементы И группы 7. С10B<> состояния пройдет через последние, fl<>crvffHT на входы-выходы vcTpoHcTB f, c которых с 10Ho состояния будет считано ЦВМ Считав слово

ЦВМ Н3 информац>ии, за.>оженной в слове, определит адрес обслуживающей вне>инее устройство програмчы, формат да нных и гр. и перейдет на <.оответствующ>ую п)го рамму обслужлвания. По програм10 ме обслуживания ЦВМ подаст на вход 31 у«тр<>йства здрес слова данных, который декодируется деш <фратором 2. Затем с второго вы хо lа 1> IIINфратс>па 2 сигнал, проходя чере-, вход 24 блока 4, откроет элементы

И 9 блоков 4 по вторым входам. Однако элемент И 9 блока 4, имеюще<о наивысший приоритет и подавшего на вход запроса блока 1 прерывный сигнал, будет открыт соотнетствукзщим отвегным сигналом, поступающим с выхода ответа блока 1 прерыва20 ний на: -рвый вход элемента И 9 названного блока 4 через вход 25. Кроме того, этот элемент И 9 будет открыт сигналом с прямого выхода триггера 3, по< тупающим на третий вход элсMeнта И 9 через вход 27 бло25 ка 4 (как было описано вы>це). Сигнал с выхода элемента И 9 названного блока 4 откроет элементы И 12 и 15. После подачи адреса слова данных ЦВМ подаст сигнал

«Ввод» на вход 2 устройства, который, пройдя через вход 19 «Ввод» и через элемент И зо 12 названного блока 4, откроет элементы

И группы 14. Данные с выхода регистра 10, пройдя через элементы И группы 14 и через вход-выход 28 Данные» названного блока

4, поступают на вход-выход 27 устройства, с которого данные будут считаны ЦВМ.

35 После ввода данных ЦВМ выведет данные, которые могут содержать и управляющие команды внешнич устройством. ЦВМ установит на входе-выходе 37 устройства с<ютнеTствую>цее слово данных, которое через вход-выход 28 «Данные» блока 4 поступит

40 на информационные входы регистра 16 приема. После того, как данные на информационном входе регистра 16 приеча примут истинное значение. последний подаст на вход

34 устройства сигнал «Вывод» Этот сигнал, 45 пройдя через вход 23 «Вывод» и через элемент И 15, открытый сигналом с выхода элемента И 9 на ванного блока 4. запишет слово данных в регистр 16 приема. Слово данных с выхода этого регистра поступит на информационный выход 29 устройства.

50 Через время, необходимое для записи слова данных в регистр 16 приема блока 4, ЦВМ снимет сигнал <Вывод» с входа 34 устройства. Это ffpHBpëåт к точу, что на выходе элеме нта И 15 сформируется отри цател ьный перепад сигнала !задний фронт), кото55 рый, проинвертировавшись элементом НЕ

17, запустит формирователь 18 и чпульсов.

Ичпульс с выхода последнего, пройдя через

1633416

Формула изобретения

1. Многоканальное устройство для вво1а-вывода информации, содержащее дешифратор адреса, триггер, элемент И, группу элементов И, блок прерынаний и блоки связи, каждый из которых содержит элемент

НЕ, первый, второй и третий элементы И, группу элементов И, регистр приема, регистр передачи и триггер готовности, причем н каж50

55 элемент ИЛИ 11, установит триггер 13 в исходное единичное состояние. Это приведет к снятию сигнала с соответствующего входа запроса блока 1 прерываний, что вызовет снятие соответствующего сигнала с выхода ответа блока 1 и, следовательно, закрытие элемента И 9 соответствующего блока 4 и снятие сигнала с соответствующего канального входа мультиплексора 51 блока 5. По окончании программы обслуживания ЦВМ проверяет наличие сигнала ТПР на выходе

36 устройства. При наличии сигнала работа устройства и ЦВМ происходит описанным выше образом. При отсутствии сигнала ТПР

ЦВМ выходит из прерывания.

Для нормальной работы устройства период выходной последовательносTH импульcGB генератора 46 импульсов должен быть в 2 — 3 раза меньше, чем время реакции

HBM на сигнал ТПР, т.е. время между сигналом ТПР, поступающим н ЦВМ от устройства, и сигналом ППР, который ныстан- 20 ляет ЦВМ.

Устройство отличается более высокой надежностью работы за счет использования только двух адресов обращения к устройству адреса слова состояния и адреса слова данных — при общем числе внешних устройств (абонентов), равном числу блоков связи. Выбор блока связи и подключенного к нему внешнего устройства осу1цсстн.lHpTся не дешифратором, как в известном устройстве, а блоком прерываний в соотнетст 30 нии с приоритетом внешнего устройства через посредство ответного сигнала, поступающего на ответный вхол этого блока связи. Поэтому адрес слова состояний и адрес слова данных являются адресами устройства. Номер внешнего устройства и другую 36 необходимую информацию обслуживающая

ЦВМ получает из слова состояния, которое выдается блоком задания слона состояния.

Кроме того, устройство имеет два режима работы: режим загрузки блока залания 40 слова состояния и рабочий режим, которые устанавливаются соответствующим состоянием триггера. В режим загрузки устройство переходит при подаче на вход сброса устройства соответствующего сигнала, а н рабочий режим — при подаче на вход пуска устройства сигнала «Пуск». Наличие этих двух режимов исключает ложные запросы устройства при подготовке его к работе. лом блоке связи выход первого элемента И соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выход которого соединен с нхолом записи регистра приема, выходы которого являются информационными Выходами устройства, выход второго элемента

И соединен с псрвыми входами элементов И группы, выходы регистра передачи соединены с соответствующими вторыми входами элементов И группы, информационные входы регистра передачи являются информационными входами устройства, выход элемента И соединен с первыми входами элементов И группы, выходы которых, выходы элементов И группы и входы регистра приема каждого блока связи подключены к входам-выходам данных устройства, второй вход второго элемента И каждого блока связи является входом разрешения ввода устройства, второй вход третьего элемента И каждого блока связи является вхолом разрешения вывода устройства, выходы триггерон готовности каждого блока связи соединены с входами запросов блока прерывания, выход требона ни я прерывания которого является выходом требования прерывания устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введен блок задания слова состояния, а в каждый блок связи формирователь импульсон, элемент ИЛИ и четвертый элемент

И, выход которого соединен с входом записи регистра передачи и тактовым входом триггера готовности, информационный вход которого подключен к шине логического нуля, а вход установки н «1» — к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом элемента HF, вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вхол элементта И и вход сброса регистра приема каждого блока связи и вход сброса триггера являются входом сброса устройства, прямой выход триггера соединен с первыми входами четвертого и первого элементов И каждого ". ока связи и входом разрешения работы блока задания слова состояния, инверсный выход триггера соединен с входом разрешения записи блока задания слова состояния, вход установки в «1» триггера является входом пуска устройства, выходы блока задания слова состояния солинены с вторыми входами элементов И группы. входы дешифратора адреса являются ылрссными входами устройства, первый выход дешифратора адреса соединен с пер8b1M входом элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И каждого блока связи, второй выход дешифратора адреса соединен с вторым входом первого элемента И каждого блока связи, выходы ответа блока приорит та соединены с третьим входом первого

1633416

С оста витед ь И Карпова

Редактор E. Папи Текрел А. Кравчук Корректор (.. Шевкун

Заказ 618 Тираж 400 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ГC(.Р

I 1 3035, Москва. Ж- 35, Раугпская наб., д 4,5

Г1роизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород. ул Гагарина, i0I элемента И соответствующего блока связи и информационными входами первой группы блока задания слова состояния. вход подтверждения прерывания блока прерывания является входом подтверждения прерывания устройства, первый и второй входы стробирования и информационные входы второй группы блока задания слова состояния являются первыми и вторыми входами разрешения записи и задания слова состояния устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок задания слова состояния содержит генератор импульсов, четыре элемента

И, счетчик, элемент памяти, мультиплексор, регистр, выходы которого являются выходами блока, информационные входы мультиплексора являются информационными входами первой группы устройства, входы предустановки счетчика и информационные входы элемента памяти являются информационными входами второй группы блока, выходы счетчика соединены с адресными входами мультиплексора и элемента памяти, выходы которого соединены с информационными вхо5 дами регистра, первые входы первого и третьего элементов И являются соответственно первым и вторым входами стробирования устройства, выход первого элемента

И соединен с входом записи счетчика, счетный вход которого соединен с выходом

10 второго элемента И, вторые входы второго и четвертого элементов И соединены с выходом генератора импульсов, выход мультиплексора соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вхо15 дом записи регистра, вторые входы первого и третьего элементов И являются входом разрешения записи блока, первый вход второго элемента И является входом разрешения работы блока, выход третьего элемента И соединен с входом записи-чтения

20 элемента памяти.