Устройство для сопряжения цифровых вычислительных машин

Устройство для сопряжения цифровых вычислительных машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

OQEOQ}Q;4 H A „ %

ЙАЛ%МТ >

Своз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (ll) 608151

К АВТОРСКОМУ СВИДФТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(K) Заявлено 09.03.76(21) 2332190/24 с присоединением заявки Ж (И) Приоритет(51) М. Кл.

G 06 Р 3/04

Государственный квинтет

Совета Мнннотрав СССР ао денаи нзобретеннй

N OTKPblTllN (43) Опубликовано 25.05,78Бюллетеиь 34 19 (53) УДК 681.325 (088. 8) (4б) Дата опубликования описания ЯOS 78 (72) Авторы изобретения

В. А. Иванов, В. В. Иванов, Е. А. Смнчкус и A. А. Тимашов

Ордена Ленина институт кибернетики Академии наук Украинской CCP (7}) Занвитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ

ЦИФРОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ

МАШИН

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам сопряжения, и может быть использовано при объединении в вычислительную систему двух разнотипиых ЦВМ через интерфейсы ввода-вывода.

Известно устройство для сопряжения разночинных ЦВМ, содержащее блоки прерывания, блоки режима обмена, блоки согласования, управления, регистры приема и выдачи слова Я.

Недостатком такого .устройства является низкая пропускная способность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности н достигаемому результату является устройство для сопряжения разнотипных ЦВМ, содержащее буферный регистр, дешифратор управляющих сигналов, первый выходной коммутатор данных, блок сравнения адресов, входной и выходной преобразователи, причем информационный вход буферного регистра, информационный и управляющий входы входного преобразователя, вход дешнфратора управляющих сигналов, выход первого выходного коммутатора данных, управляющий и информационный выходы выходного преобразователя соединены соответственно с первым, вторым информационными входамн устройства„ с первым, вторым. управляющими входами устройства, с первым информациояным, первым

2 управляющим и вторым информационным выходами устройства (2).

Недостаток известного устройства заключается в том, что в нем исключена возможность обмена управляющей информацией и упзравляющими интерфейсными сигналами с одной нз сопрягаемых ЦВМ без прерывания другой ЦВМ, что при сопряжении большой ЦВМ

{например, с интерфейсом 2A) и малой ЦВМ (с интерфейсом 2К) увеличивает общее число прерываний малой UBM и время ожидания большой ЦВМ, например при анятости нли неисправности малой ЦВМ, а также обуславливает низкую скорость формирования управляющих интерфейсных сигналов большой ЦВМ и, тем самым, исключает возможность нсполь1з зовання известного устройства для сопряжения с ЦВМ, имевщих жесткие временные ограничения на управляющие интерфейсные сигналы.

Это приводит к снижению пропускной спо собности сопрягаемых ЦВМ, Цель изобретения — повышение пропускной способности сопрягаемых ЦВМ путем обеспечения возможности выполнения обмена управляющей информацией н управляющими интерфейсными сигналами между устройством соf>()g j 5>1 при>кения и одной из сопрягаемых ЦВМ без прерывания другой ЦВМ.

Это достигается тем, что устройство содержит регистр управляющего слова, регистр слова состояния, дешифратор адреса регистров, блок управления, формирователь слова состояния, дешифратор команд, коммутатор слова состояння, второй выходной коммутатор данных, входные коммутаторы адреса н данных, коммутатор команд и выходной коммутатор адреса, причем выход регистра управляющего слова и информационный вход регистра слова состояния соединены со входом-выхолом устройства, вход дешифратора адреса регистров и первый выход блока управления соединены соответственно с адресным входом и вторым управляюц нм выходом устройства, первый вход блока управления соединен с выходами регистра слова состояния и дешифратора команд, второй вход блока управления соединен с первым выходом блока сравнения адресов и управляющим выходом входного преобразователя, выход регистра слова состояния и второй выход блока управления через формирователь слова состояния соединены с кодовым входом коммутатора слова состояния, второй выход блока управления и первый выход дешифратора управляющих сигналов соединены с управ- у ляющими входами второго выходного коммутатора данных, коммутатора слова состояния, выходного коммутатора адреса, выходного преОбразователя, информационный вход которого сОедниен с выхОдямй КОммутатора слова состояния, выходного коммутатора адреса и второго выходного коммутатора данных, второй, третий йыходы, первый и второй входы блока сравнения адресов соединены соответственно с кодовым входом выходного коммутатора адреса, с управляющим входом выходного пре-. образователя; c,aèõoäoì входного коммута ора адреса и управляющим выходом входного поеобразователя, соединенным- с управляющимияи входами коммутатора кОманд и входных коммутаторов адреса и данных, выходы буферного регистра, коммутатора команд и входного коммутатора данных соединены соответственно с кодовым входом второго выходного ком мутатора данных, со входом дешифратора команд и с кодовым входом первого выходного коммутатора данных, управляющий вход которого и управляющий вход буферного регистра соединены соответственно со вторым и чретьим выходами дешифратора управляющих сигналов, кодовые входы коммутатора команд, входных коммутаторов адреса и данных соедиобразователя, первый выход блока управления соединен с информационным входом регистра управляющего слова, упраляющие входы регистров управляющего слова и слова состояния соединены с выходами дешифратора адреса регистров.

"г1а чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для сопряжения разнотипных

ЦВМ содержит регистр 1 управляющего слова, регистр 2 слова состояния, дешифратор 3 ад5

1О

45 вены с информационным выходом входного пре- О реса регистров, блок 4 управления, формирователь 5 слова состояния, дешифратор 6 команл, буферный регистр 7, дешифратор 8 управляющих сигналов„первый выходной коммутатор 9 данных, блок 10 сравнения адресов, коммутатор 11 слова состояния, второй выходной коммутатор 12 данных, выходной коммутатор 13 адреса, входной коммутатор 14 адреса, коммутатор 15 команд, входной коммутатор lб данных, выходной 17 и входной 18 преобразователи, вход-выход 19, адресный вход 20, второй управляющий выход 21, первый информационный вход 22, второй управляющий вход 23, первый информационный выход 24, первый управляющий выход 25, второй информационный выход 26, первый управляющий вход 27, второй информационный вход 28.

Вход-выход 19, входы 20, 22, 23 н выходы

21, 24 устройства соединены с малой ЦВМ, имеющеи интерфейс, например, типа 2К, а выходы 25, 26 и входы 27, 28 устройства сое- динены с большой ЦВМ, имеющей интерфейс, например, тина 2А(2В) или интерфейс ввода вывода ЕС ЭВМ.

Устройство функциоиирует в трех основных режимах: в режиме установления связи между

ЦВМ, в режиме обмена данными и в режиме окончания обмена данными, при этом режим установления связи и режим окончания обмена данными могут быть инициированы как большой, так и малой ЦВМ, а обмен данными между ЦВМ выполняется, в направлении, определяемом ЦВМ, инициирующей режим установления связи.

Инициирование установления связи большой ЦВМ начинается с приема от большой

ЦВМ по входу 27 сигнала выборки и сигнала выдачи адреса, по входу 28 — кода адреса устройства сопряжения. Код адреса проходит через входной преобразователь 18, коммутатор 14, управляемый сигналом выдачи адреса, поступает в блок 10 и декодируется, Если адрес данного устройства сопряжения не соответствует принятому, то блок 1О через выходной преобразователь 17 устанавливает на выходе 25 сигнал пропуска, наличие которого для большой ЦВМ означает, что выборка устройства сопряжения ие состоялась..Если принятый код адреса совпадает с адресом устройства сопряжения, блок 10 посылает в блок 4 сигнал выборки, Блок 4 переходит в состояние установления связи и через выходной преобразователь 17 устанавливает на выходе 25 сигналы установления связи и выдачи адреса, riocледиий поступает еще и на управляющий вход коммутатора 13. Одновременно с этими сигналами блок 10 через коммутатор 13 и выходной преобразователь 17 устанавливает на выходе 26 код адреса устройства сопряжения.

При получении ответного кода адреса большая ЦВМ снимает со входа 28 код адреса, а со входа 27 — сигнал выборки. После этой операции устройство сопряжения считается выбранным большой ЦВМ, после чего большая

ЦВМ передает код команды для малой ЦВМ на вход 28 н по входу 27 — сигнал выдачи команды. Ход команды проходит через вход608151

5 ной преобразователь 18, коммутатор 15, ónравляемый сигналом выдачи команды, поступаен в дешифратор 6 команд, декодируется и принимается блоком 4. Если принятая команда не является командой проверки состояния, то блок 4 в регистре 1 управляющего слова устанавливает определенный указатель, а затем через выходной преобразователь 17 устанавливает на выходе 25 и управляющем входе коммутатора 11 сигнал выдачи слова состояния

Код первого слова состояния малой ЦВМ, как информация о ее текущем состоянии, праха- 0 дит формирователь 5 слова состояния, где к коду добавляется контрольный признак, и через коммутатор 11 и выходной преобразователь 17 поступает на выход 26. Большая ЦВМ, получив эти сигналы, снимает со входов 27, 28 сигналы команды и устанавливает на входе 27

15 сигнал подтверждения получения слова сос. тояния, который принимается блоком 4. Случай отказа в приеме слова состояния в большой ЦВМ фиксируется в регистре 1 управляющего слова аналогичным образом. Если же 2О принятый код команды является командой проверки состояния малой ЦВМ, то на этом ее выполнение заканчивается.

Таким образом, обмен управляющими интерфейсными сигналами большой ЦВМ, а также управляющей информацией (прием команды и выдача состояния) и выполнение команды проверки выполняется без прерывания малой ЦВМ

Если принятый код команды является командой обмена данными между ЦВМ, блок 4 уста- навливает определенный указатель в регистре 1 управляющего слова и выдает на выход 21 сигнал прерывания малой ЦВМ. После прерывания малой ЦВМ содержимое регистра 1 управляющего слова по входу-выходу 19 считывается в малую ЦВМ н анализируется. Если малая ЦВМ имеет возможность в данный мо- ЗS мент выполнить принятую команду, то по сигналам по входу-выходу 19 и входу 20 в регистре 2 слова состояния она устанавливает признак подтверждения, если нет — то признак отказа, формируя,тем самым, код второго слова состояния. Код второго слова состояния нз

40 регистра 2 слова состояния передается в формирователь 5, где формируется контрольный признак, и в блок 4. Как только код второго слова состояния сформирован, он .передается иэ формирователя 5 на выход 26 аналогично 4g передаче первого слова состояния. Малая ЦВМ по содержимому управляющего слава определяет наличке признака подтверждения или отказа о приеме слова состояния и большой

ЦВМ и, в зависимости от. этого переходит к операции обмена данными или продолжения прерванной программы.

Инициирование установления связи малой

ЦВМ выполняется с помощью операции записи по входу-выходу 19 и входу 20 в регистр 2 слова состояния признака запроса на связь с большой ЦВМ, после чего малая ЦВМ, не ожидая установления связи с большой ЦВМ, продолжает выполнять обработку данных, При получении признака запроса из регистра 2 слова состояния блок 4 через выходной преобразователь 17 устанавливает на выходе 25 сигнал 6о

6 запроса. Получив этот сигнал, большая ЦВМ устанавливает на входе 27 сигнал выборки, KoTîðèé через входной преобразователь 18 поступает в блок 4 и в блок !О. Код адреса устройства в интерфейсе большой LI,BM upu этом не выдается. Получив сигнал выборки, блок 4 снимает сигнал запроса и выставляет счгналы выдачи адреса и установления связи, которые поступают на управляющий вход коммутатора 13 и через выходной преобразователь 17 — на выход 25. Код адреса устройс ва, хранимый в блоке 10, через открытый коммутатор 13 и выходной преобразователь 17 устанавливается на выходе 26.

Получив адрес устройства, большая ЦВМ устанавливает на входе 27 устройства сигнал подтверждения приема адреса, поступающий в блок 4, который через формирователь 5, коммутатор 12 и выходной преобразователь 17 устанавливает слово состояния малой LlBM на выходе 26 устройства, а на выходе 25 —сигнал выдачи слова состояния. Ответный сигнал подтверждения о приеме слова состояния бт большой ЦВМ поступает по входу 27 в блок 4, который затем снимает сигнал с выходов 25 и 26. На этом режим установления связи закончен, дальнейшее выполнение операций по обмену данными осуществляется по командам от большой ЦВМ, Обмен данными между сопрягаемыми ЦВМ может выполняться в режиме вывода йлн ввода в малую ЦБМ при установлении связи и приеме команды от большой ЦВМ.

Режим вывода данных из. малой ЦВМ начинается с установки слова данных на входе 22 устройства. Одновременно с этой операцией по входу 23 выдается сигнал запуска, который через дешифратор 8 поступает на управляющий вход коммутатора 12, а через выходной преобразователь 17 поступает на выход

25 устройства. Выводимое слово данных из буферного регистра 7 проходит через коммутатор 12, выходной преобразователь 17 н поступает на выход 26 устройства. При получении слова данных большая LIBN устанавливает на входе 27 устройства сигнал подтверждения приема слова данных, который через входной преобразователь 18 поступает в блок 4. Блок 4 устанавливает признак готовности большой

ЦВМ к приему следующего слова в регистре.! управляющего слова, содержимое которого s режиме обмена данными периодически программно считывается и анализируется малой UBM, Как только признак готовности обнаружен малой ЦВМ, в ней начинается новый цикл вывода слова данных, аналогичный предыдущему.

Режим ввода данных в малую ЦВМ начинается с приема по входу 23 сигнала запуска.

По этому сигналу дешифратор 8 выставляет управляющий сигнал готовности к приему слова данных малой ЦВМ, который поступает через выходной преобразователь 17 на выход 25 устройства. Большая ЦБМ, получив сигнал готовности малой ЦВМ, устанавливает на входе

27 устройства сигнал подтверждения, а на входе 28 — слово данных. Сигнал подтверждения через входной преобразователь 18 поступает формула изобретения

608151 на управляющий вход коммутатора 16 и вход блока 4, который формирует соответствующий признак готовности большой ЦВМ в регистре 1 управляющего слова. Малая ЦВМ определяет наличие этого признака и по входу 23 через дешифратор 8 устанавливает сигнал разреше, ния работы коммутатора 9, пропуская слово данных на выход 26 устройства и через выходной преобразователь 17 снимает с выхода 25 сигнал готовности. При снятии сигнала готовности малой ЦВМ большая ЦВМ снимает сигналы со входов 27, 28 устройства. После того, как передача слова данных "акончена, малая

ЦВМ посылает на вход 23 устройства сигнал запуска, начиная цикл ввода следующего слова данных, аналогичный предыдущему.

Инициирование окончания-обмена данными .большой ЦВМ начинается установкой на входе 27 сигнала окончания обмена данными, который через входной преобразователь 18 поступает s блок 4. Блок 4 устанавливает признак окончания обмена в регистре 1 управляющего слова, который, как и признак готовности большой ЦВМ, анализируется малой ЦВМ после передачи каждого слова данных. Как только наличие признака окончания обмена обнаружено малой ЦВМ;оиа устанавливает в регистре 2 слова состояния признак подтверждения окон- д чаиия обмена н, заканчивая на этом операцию обмена, переходит к программе обработки данных, прерванной сеансом обмена данными с большой ЦВМ. Блок 4, формирователь 5 через коммутатор 11 и выходной преобразователь 17 передают на выходы 25, 26 устройства сигнал 30 выдачи слова состояния и код слова состояния с признаком подтверждения окончания обмена.

Большая UBN устанавливает на входе 27 устройства сигнал подтверждения, который через блок 4 прекращает выдачу сигналов по выходам 25 и.26.

Инициирование. окончания обмена малой

ЦВМ выполняется операцией записи по входу выходу 19 и входу 20 в регистр 2 слова состояния признака окончания операции обмена данными. Дальнейшие операции по передаче 4п слова состояния в большую,ЦВМ выполняются . устройством без прерывания малой ЦВМ.

Таким образом, введение новых элементов и связей позволяет выполнять обмен управляющей информацией и управляющими интерфейсными сигналами с одной из.сопрягаемых ЦБМ 4э без прерывания другой ЦВМ, например при установлении связи, проверке состояния, что . сокращает общее число прерываний малой

ЦВМ, время ожидания большой ЦВМ в случае занятости малой ЦВМ, и увеличивает скорость формирования интерфейсных управляющих сигналов, позволяя, тем самым, увеличить пропускную способность сопрягаемых ЦВМ.

Ы

Устройство для сопряжения цифровых вычислительных машин (ЦВМ), содержащее буферный регистр, дешифратор управляющих сигналов; первый выходной коммутатор. данных, блок сравнения адресов, входной и выходной

Ф ьо преобразователи, причем информационныи

8 вход буферного регистра, информационный и управляющий входы входного преобразователя, вход дешифратора управляющих сигналов, выход первого выходного коммутатора данных, управляющий и информационный выходы выходного преобразователя соединены соответственно с первым, вторым информационными входами устройства, с первым, вторым управляющими входами устройства, с первым информационным, первым управляющим и вторым информационным выходами устройства, отяичающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности сопрягаемых ЦВМ, оно содержит регистр управляющего слова, регистр слова состояния, дешифратор адреса регистров, блок управления, формирователь слова состояния, дешифратор команд, коммутатор . слова состояния, второй выходной коммутатор данных, входные коммутаторы адреса и данных, коммутатор команд и выходной коммутатор адреса, причем выход регистра управляющего слова и информационный вход регистра слова состояния соединены со входом-выходом устройства, вход дешифратора адреса регистров и первый выход блока управления соединены соответственно с адресным входом и вторым управляющим выходом устройства, первый вход блока управления соединен с выходами регистра слова состояния и дешифратора команд, второй вход блока управления соединен с первым выходом блока сравнения адресов и управляющим выходом входного преобразователя, выход регистра слова состояния и второй выход блока управления через формирователь слова состояния соединены с кодовым входом коммутатора слова состояния, второй выход блока управления и первый выход дешифратора управляющих сигналов соединены с управляющими входами второго выходного коммутатора данных, коммутатора слова состояния, выходною коммутатора адреса, выходного преобразователя, информационный вход которого соединен с выходами коммутатора слова состояния, выходного коммутатора адреса и второго выходного коммутатора данных, второй, третий выходы, первый и второй входы блока сравнения адресов соединены соответственно с кодовым входом выходного коммутатора адреса, с управляющим входом выходного преобразователя, с выходом входного коммутатора адреса и управляющим выходом входного преобразователя, соединенным с управляющими входами коммутатора команд и входных коммутаторов адреса и данных, выходы буферного регистра, коммутатора команд н входного коммутатора данных соединены соответственно с кодовым входом второго выходного коммутатора данных, со входом дешифратора команд и с кодовым входом первого выходного коммутатора данных, управляющий вход которого и управляющий вход буферного регистра соединены соответственно со вторым и третьим выходами дешифратора управляющих сигналов, кодовые входы коммутатора команд, входных коммутаторов адреса и данных соединены с ннформа. циоиным выходом входно"о преобразователя, первый выход блока управления соединен с информационным входом регистра управляю608151

Составитель Ф. Ц1агиахметов

Техред О. Луговая Корректор И. Гокснч

Тираж 82б (1олписное

Редактор Н. Разумова

Заказ 2802/ЗЗ

Ш111ИП1! Государствснногг комитета Совета Министров CCC Р ио делам изобретений и о1крытий

I! 3085, Москва. Ж-85. Раун сная наб., л. 4/5

Филиал Ill ill «Патент», г Ужгород, ул. Проектная, 4

1цего слова, управляющие входы регистров управляюц1его слова и слова состояния соединены с выходами дегпифратора адреса регисгрон.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:! . Авторское свидетельство СССР № 437075, s,ë. 6 06 I l5/16, 1974.

2. «Согласоватсль 2К/2A(2В) типа Л71! -1».

Комплекс технических средств M-6000 АСВТ-М.

Каталог ЦНИИ ГЭИ приборостроения. М., 1974.