Устройство для сопряжения эвм свнешними устройствами

Устройство для сопряжения эвм свнешними устройствами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>847314

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 16.05.79 (21) 2768012/18-24 (5!)М. Кл с присоединением заявки ¹

G F 3/04

Государственный комитет

СССР по делам нзобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150781, Бюллетень Мо 26 (53) УДК 681. 327..11(088 ° 8) Дата опубликования описаиия 15. 07. 81 (72) Авторы изобретения

Г.В. Абрамов, О.M. Невский, В.A Немкевич и Ю.В. Уютнов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ С ВНЕШНИМИ

УСТРОЙСТВАМИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве мультиплексного канала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является селекторный канал, содержащий регистр команды ввода-вывода, регистр командного слова канала, регистр адреса командного слова канала, регистр ключей защиты, регистр адреса, регистр данных, арифметическологическое устройство, регистр слова состояния канала, буферный регистр, входной регистр, выходной регистр и блок управления, причем входы регистра команды ввода-вывода подключены к выходам процессора, а первые выходы — к первым входам блока управления, вторые входы которого соединены с первыми выходами регистра слова состояния канала, третьи входы- с выходами первой группы триггеров регистра командного слова канала, четвертые входы - с выходами второй группы триггеров регистра .командного слова канала и первыми входами выходного регистра, пятые входы — с выходами третьей группы триггеров регистра командного срова канала и первыми входами арифметическо-логического устройства, соединенного своими вторыми входами с выходами четвертой группы триггеров регистра командного слова канала, третьими входами — с первыми выходами регистра адреса командного слова канала, а выходами — с первыми входами регистра командного слова канала и входами

10 регистра адреса командного слова канала, вторые выходы которого подключены к входам регистра адреса, соединенного своими выходами с оперативной памятью, третьи выходы15 к входам регистра ключей защиты,соединенного своими выходами со входами оперативной памяти, и к первым входам регистра данных, соединенного своими первыми выходами и вторыми входами с оперативной памятью; третьими входами — co вторыми выходами регистра слова состояния канала, четвертыми входами - с первыми вйходами буферного регистра, вто25 рыми выходами — co вторыми входами . регистра командного слова канала, третьими выходами — с первыми входами буферного регистра, вторые выходы которого подключены к вторым

3Р входам выходного регистра, соеди847314 ненного третьими входами со вторыми выходами регистра команды ввода-вывода, а выходами — с внешними устройствами, вторые входы буферного регистра подключены к первым выходам входного регистра, соединенного своими вторыми выходами со входами регистра слова состояния канала, а входами — с внешними устройствами(1 Однако н таких каналах вводавывода адрес внешнего устройства передается из центрального процессора (ЦП) в канал командой управления каналом "Начать ввод-вывод".

При обращении к различным внешним устройствам осуществляется прерывание выполнения программы ЦП, формирование адресного слова к нала (АСК) и выдача команды "Начать ввод-вывод".

Это снижает скорость работы системы и уменьшает эффективное быстродейстние процессора. Этот недостаток особенно сказывается при работе каналов н составе управляющей ЦВМ, связанной с большим числом внешних устройств, и работающей по неизменным программам в реальном масштабе времени.

Цель изобретения — упрощение и увеличение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый регистр, второй регистр, третий регистр, блок управления, четвертый регистр, пятый регистр и шестой регистр, входы которого подключены к выходам процессора, а выходы — к . первым нходам блока управления, связанного вторыми входами с вы.ходами четвертого регистра, третьими входами — с выходами пятого регистра и первыми входами третьего регистра, соединенного первыми выходами с входами внешних устройств,.вторыми выходами — с первыми входами первого регистра, вторыми входами — с выходами внешних устройстн, а третьими входами - с выходами первого регистра вторые входы которого подключены к выходам блока оперативной памяти и входам четвертого и пятого регистров, введены первый мультиплексор, второй мультплексор, и первый счетчик (адреса командного слова канала), второй счетчик (адреса данных), третий счетчик (количества байтов) и седьмой регистр (адреса внешних устройств), причем первый мультиплексор соединен выходами с адресны» ми входами блока оперативной памяти, первыми входами - с выходами второго счетчика, вторыми входами - с первыми входами второго регистра и выходами первого счетчика канала, входы которого связаны с выходами блока оперативной памяти, второй муЛьтиплексор соединен выходами с информационными входами блока оперативной памяти, первыми входамис выходами первого регистра, вторыми входами — с выходами второго регистра, вторые входы которого связаны с четвертыми входами блока управления и выходами третьего счетчика, выходы седьмого регистра подключены к четвертому входу третьего регистра.

На чертеже представлено устройство для сопряжения ЭВМ с устройствами.

" Устройство содержит ввод-вывод 1, процессор 2, блок 3 оперативной памяти и внешние устройства 4, шестой регистр 5, первый счетчик б, первый регистр 7, третий регистр 8, второй регистр 9, первый мультиплексор 10, 15 второй мультиплексор 11, блок 12 управления четвертый регистр 13, пятый регистр 14, второй счетчик 15, седьмой регистр 16, третий счет чик 17 щ Устройство работает следующим образом.

Операция ввода-вывода начинается по специальной команде от процессора

2, которая задает адрес канала в устройстве и тип команды ввода- вывода (например, "Начать ввод-вывод", "Остановить ввод-вывод" и др.). Команда управления каналом записывается в шестой регистр 5.

По команде "Начать ввод-вывод"

З0 устройство выбирает из блока 3 оперативной памяти адресное слово канала устройства и записывает его в первый счетчик б.

Перед началом обмена блок 12 упИ равления из регистров 14 и 16 формирует командное слово в регистре 8.

Канал 1 передает командное слово во внешнее устройство 4. Блок 12 управления анализирует содержимое ре40 гистров 13 и 14 и счетчика 17 и, в зависимости от типа выполняемой команды в цикле передачи данных, формирует необходимые управляющие сигналы.

4 Обмен данными между оперативной памятью 3 и внешними устройствами 4 происходит в два этапа: обмен данными между внешними устройствами 4 и каналом 1, обмен данными между каналом 1 и оперативной памятью 3.

Для обмена данными между каналом

1 и внешними устройствами 4 служит третий регистр 8. При выполнении команды считывания данные из первого регистра 7 переписываются в третий

И регистр 8, выход которого подключен к внешним устройствам 4. При выполнении команды "Запись" данные из внешнего устройства 4 поступают в третий регистр 8. По окончании приема ц данных происходит перезапись содержимого третьего регистра 8 в первый регистр 7.

Передача данных между каналом и блоком 3 оперативной памяти проис ходит следующим образом: при выпол847314 ненни команды считывания в блок 3 оперативной памяти через первый мультиплексор 10 передается адрес данных из второго счетчика 15, иэ блока 3 оперативной памяти в первый регистр 7 передаются данные, при выполнении команды "Запись" в блок оперативной памяти через первый мультиплексор 10 передается адрес данных из второго счетчика 15 и через второй мультиплексор 11 — данные из первого регистра 7.

Одной иэ функций устройства является управление модификацией второго счетчика 15 и третьего счетчика .17. В последнем такте каждого цикла передачи данных блок 12 управления вырабатывает управляющие сигналы, которые обеспечивают модификацию вТорого и третьего счетчиков адреса данных и счетчика байтов.

При зацеплении по данным или по 20 команде устройство управления модифицирует адрес КСК в первом счетчике б и происходит запись нового KCK в регистр 7.

По окончании выполнения операции ввода-вывода в канале 1, а также по команде из процессора 2 "Остановить ввода-вывод", во второй регистр

9 записываются содержимое первого счетчика б и третьего счетчика 17.

Устройство сопряжения 1 устанавливает запрос на прерывание в процессор 2. Слово состояния канала из второго регистра 9 через второй мультиплексор 11 передается в блок 3 оперативной памяти. . Уменьшение аппаратурных затрат в устройстве в отличии от известного селекторного канала достигается тем, что для передачи адреса и данных в блок оперативной памяти применяются 40 мультиплексоры 10 и 11 и счетчики б, 15 и 17. Это позволяет производить модификацию адреса ЦСК, адреса данных и счетчика байтов без участия, арифметическо-логического устройства 45 используемого в известном канале.

В предлагаемом устройстве в отли-чии от известного селекторного канала адрес внешнего устройства задается в КСК Это позволяет каналу у0 ввода-вывода 1 после окончания обмена информацией с одним из внешних устройств 4 по цепочке команд переходить к обмену с другим внешним устройством, не прерывая работы процессора.

Формула изобретения устройство для сопряжения ЭВМ с внешними устройствами, содержащее блок управления, первый регистр, второй регистр, третий регистр, четвертый регистр, пятый регистр и шестой регистр, входы которого подключены а выходам процессора, а выходы — к первым входам блока управления, связанного вторыми входами с выходами четвертого регистра, третьими входами — с выходами пятого регистра и первыми входами третьего регистра, соединенного первыми выходами с входами внешних устройств,вторыми выходами — с первыми входами ,первого регистра, вторыми входами— с выходами внешних устройств, а третьими входами — с выходами первого регистра, вторые входы которого подключены к выходам блока оперативной памяти и входам четвертого и пятого регистров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и увеличения быстродействия устройства, в него введены первый мультиплексор, второй мультиплексор, первый счетчик, второй счетчик, третий счетчик и седьмой регистр, причем выходы первого мультиплексора соединены с адресными входами блока оперативной памяти, первыми входами — с выходами второго счетчика, вторыми входами — с первыми входами второго регистра и выходами первого счетчика, входы которого связаны с выходами блока оперативной памяти, второй мультиплексор соединен выходами с информационными входами блока оперативной памяти, первыми входами — с выходами первого регистра, вторыми входами — с выходами второго регистра, вторые входы которого связаны с четвертыми входами блока управления и выходами третьего счетчика, выходы седьмого регистра подключены к четвертому входу третьего регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Анисимов Б.В., Горнец H.Н.

Системы ввода-вывода цифровых вычислительных машин. М., "Машиностроение", 1977, с. 72-73 (прототип).. 847314

Составитель С. Гапич

Редактор Т. Гыршкан, Техред Э.Чужнк. Корректор Н. Швыцкая

Заказ 5500/76 Тираж 745 ., Подписное

BHHHQH Государственного комитета СССР

Ио делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4