Мультиплексный канал

Мультиплексный канал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О fl И С А Н И Е < 938277

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистичесиик

Реслублии (61) flîïîëíèòåëüíîå к авт. саид-ву N. 7 52318 (22) Заявлено 12.09.80 (2! ) 3211745/18-24 (5! )М. Кл.

С 06 F 3/04 с присоединением заявки М ЪеударстекнныЯ квинтет

СССР ае авлаи нзебретеннЯ н открцтнЯ (23) П риоритет (53) УДК 681.325 (088. 8) Опубликовано 23.06.82..Бюллетень JA 23

Дата опубликования описания 25.06.82

А. Г. Шакарян, Г. А. Ягджян, Ю. Б. Зайцев и М. Г: Огайян (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МУЛЬТИПЛЕКСНЫЙ КАНАЛ

Изобретение относится к цифровой вы- числительной технике и может быть использовано для ввода — вывода информации в цифровых вычислительных машинах и системах, в которых связь устройств с процессором и памятью осуществляется через магистральный канал или общую шину.

По основному авт. св. % 752318 известен мультиплексный канал Г1), со о держащий блок для связи с процессором, первые вход и выход которого являются первыми входом и выходом канала, регистр управляющей информации, блок местной памяти, первые вход и выход которого соединены соответственно. с первыми выходом и входом регистра управляющей информации, блок модификации адресов и счета данных, информационный вход ко@срого соединен с вторым выходом ре- 2о гистра управляющей информации, а выход с вторым входом блока местной памяти, буферный регистр, блок сопряжения с внешними устройствами, первые вход и выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом буферного регистра, блок управления, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с вторым входом регистра управляющей информации, третьим входом блока местной памяти, управляющим входом блока модификации адресов и счета данных и вторым входом буферного регистра, пятый выход и первый и вторые входы блока управления соединены соответственно с вторым входом и выходом блока сопряжения с внешними устройствами и с третьим выходом регистра управляющей информации, третьи вход и выход блока сопряжения с внешними устройствами являются соответственно вторыми входом и выходом канала, вторые вход и выход блока связи с процессором соединены соответственно с первыми выходом и входом регистра команд и состояний, второй выход и второй ,вход которого соединены соответственно с третьим входом и шестым выходом бло7 4

Причем блок формирования адреса вы. зова содержит счетчик, элемент И и мультиплексор, информационный вход которого соединен с первым входом блока, второй вход — с выходом счетчика, а выход — с выходом блока и через ýëeмент И вЂ” с счетным входом счетчика, вход сброса которого является вторым входом блока.

На фиг. 1 представлена блок-схема мультиплексного канала; на фиг. 2 — функциональная схема блока управления; на фиг. 3 — функциональная схема блока формирования адреса вызова;:. на фиг. 4функциональная схема блока модификации адресов и счета данных.

Мультиплексный канал содержит блок

1 связи с процессором, регистр 2 команд и состояний, регистр 3 адреса, регистр

4 выходной информации, блок 5 управления, регистр 6 управляющей информации, блок 7 модификации адресов и счета данных, буферный регистр 8, блок 9 месткой памяти, блок 10 сопряжения с внешними устройствами, регистр 11 прерываний, блок 12 формирования адреса вызова, блок 13 дешифрации команд, блок 14 коммутации.

В регистре 2 команд и состояний хранятся код команды ввода — вывода, признак готовности, признак результата и обобщенный признак прерывания.

Регистр 3 адреса содержит регистры адреса внешнего устройства (ВУ) и буферный регистр адреса первого командного слова канала (КСК).

Регистр 4 выходной информации состоит из регистров слова состояния канала и кода прерывания.

Регистр 6 управляющей информации содержит регистры для хранения адреса

КСК, адреса BY, кода операции, фиксированный символ, адрес данных, управляющие признаки, счет порции и счет данных, Регистр 8 содержит регистры шин устройства и шин блока (канала).

Регистр 11 прерываний представляет собой регистр, разряды которого хранят признаки прерываний от соответствующей операции ввода — вывода.

Блок 5 управления содержит регистр

15 адреса микрокоманды, дешифратор

16 микрокоманды и узел 17 шифрации микроопераций, который может быть выполнен в виде комбинационной схемы или памяти (фиг. 2).

Блок 12 формирования rmpe<:» вызова осуществляет последоватоыплй ланс

3 93827 ка управления, третий и четвертый входы блока связи с процессором соединены соответственно с выходом блока модифика- ции адресов и счета данных и выходом регистра выходной информации, первый вход которого соединен с четвертым выходом регистра управляющей информации, пятый выход которого соединен с третьим выходом блока связи с процессором и третьим входом буферного регистра, io второй выход которого соединен с пятым входом блока связи с процессором и третьим входом регистра управляющей информации, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с четвер тым выходом блока связи с процессором и выходом регистра адреса, первый вход которого соединен с пятым выходом блока связи с процессором, шестой выход которого соединен с четвертым входом удравления блока, седьмой, восьмой и девятый выходы которого соединены соответственно с вторыми входами регис1тра адреса, регистра выходной информации и шестым входом блока связи с процессо-25 ром.

Недостаток этого мультиплексного канала состоит в ограниченной области

-применения, так как он не позволяет обеспечить работу с устройствами, под 3О, ключенными к радиальным интерфейсам, йапример, "Интерфейсу-Т".

Дель изобретения — расширение области применения мультиплексн ого канала.

Поставленная цель достигается тем, И что в мультиплексный канал введены блок дешифрации команд, регистр прерываний, блок коммутации и блок формирования адреса вызова, причем первый вход блока формирования адреса вызова соединен с первым выходом блока сопряжения с внешними устройствами, а выход — с четвертым входом буферного регистра, шестым входом регистра управляющей информации и первым входом регистра фЯ прерываний, выход которого соединен -с пятым входом блока управления, десятый выход которого соединен с вторыми входами регистра прерываний и блока формирования адреса вызова и через блок

50 дешифрации команд с пятым входом буферного регистра, третий выход которого соединен с первым входом блока коммутации, группа входов и выходов которого является группой входов и выходов канала, а второй вход и выход соедпнены соответственно с третьими выходом и

8xorroh1 01loKil (:Опряжошо| с «н(шнимо устройстк1 nr.

5 9382 линий радиального интерфейса, формирует адрес ВУ и состоит из счетчика 18, мультиплексора 19 и элемента И 20 (фиг. 3).

Блок 13 > дешифрации команд осуществляет дешифрацию кодов команд и преобразует их для радиального интерфейса, а блок 14 осуществляет коммутацию линий радиального интерфейса.

Блок 7 модификации адресов и счета 1а данных содержит регистры 21-24 и коммутатор 25 адреса (фиг. 4)

Мультиплексный канал работает следующим образом.

Яультиплексный канал управляется д командами "Начать ввод -. вывод", "Проверить ввод — вывод", Остановить ввод ° вывод", "Проверить канал", "Сброс", "Звонок", "Диагностика» и Сброс сиотемы".

Работа мультиплексного канала запускается в результате последовательных операций в магистральном канале. При. задании команды "Начать ввод — вывод" процессор (не показан) загружает через 2 блок 1 в регистр 3 адрес первого КСК и адрес ВУ (не показано), а в регистр

2 — код команды. При этом блоком 5 сбрасывается признак готовности в регистре 2. Код команды с выхода регистра 2 поступает на вход блока 5. По окончании текущего цикла передачи данных канал освобождается, КСК и адрес

ВУ записываются из регистра 3 в регистр 6, блок 5 выдает сигнал, запускающий последовательность выборки блоком 1.

КСК из оперативной памяти (не показана) передается в регистр 6 в режиме прямого доступа, . КСК состоит из 64 (0-63) разрядов (разряды 0-4 код операции приведены в списке команд "Интерфейса-Т, разряды . 5-12 - фиксированный символ, 13+31— адрес данных, 32-;38 —. флажки, 32зацепление по команде при завершании

КСК по байку состояния Указание, 33зацепление по команде, 34 — подавление индикации неверной длины, 35 - переход в канале, 36 — программно-управ ляемое прерывание, 37 — режим взаимодействия с устройством (мультиплексныймонопольный), 38 - окончание по фиксированному символу, 44-47 — количество байтов, передаваемых за одно обращение к ВУ в мультиплексном режиме, 48-63 -

13 счет данных.

В процессе выборки КСК блок 7 модифицирует адрес КСК.

77 6

Для обращения к ВУ в блок 8 под .— управлением блока 5 записываются код операции и адрес ВУ, которые посредством блоков 10 и 14 вьщаются в радиальный интерфейс (например, интерфейс Т).

Блок 5 устанавливает в р егистре 2 признак результата, отражакяций воэможность выполнения операции ввода - вывода при текущих состояниях канала, подканала и BY. С установкой признаков .результата восстанавливается признак готовности в регистре 2.

Для устройств, требующих время на, подготовку к передаче данных (отвечающих при выборке байтом состояния Готов/Занят ), управляющая йнформация данной операции ввода —. вывода записывает ся в соответствующую ячейку блока 9 и средства канала освобождаются.

Очередной цикл передачи данных запускается сигналом Вызов от BY. В блоке 12 формируется адрес BY и через блок 11 выдается сигнал блоку 5, который записывает в регистр 6 адрес ВУ..

Полученный адрес используется для выборки управляющей информации as блока 9 в регистр 6. По,управляющему сигналу блока 5 в блоке 13 формируется код команды "Выдать состояние и вместе с адресом ВУ, хранящемся в блоке 12, записывается в регистр 8 для передачи

ВУ через блок 10. Сигнал с выхода блока

10 поступает в блок 14, который подклю%а. ет соответствующие линии интерфейса Т, выбор которых определяется адресом ВУ, хранящемся в буферном регистре 8. При шь лучении от ВУ байта состояния Продолже ние" мультиплексный канал к передаче данных в режиме прямого доступа.

При операции "Ввод" байт данных от

ВУ через блоки 14 и 10 загружается в регистр 8. Блок 5 вьщает в блок 1 сигнал, запускающий операцию записи на магистральном канале. В режиме прямого доступа байт данных из регистра 8 эатружается в оперативную память по адресу, хранящемуся в регистре 6. После этого по сигналу, поступившему от блока 5, блок 7 модифицирует адрес данных, счет байтов и счет порций.

Выполнение каналом операции "Вывод осуществляется аналогично выполнению операции "Ввод".

Количество байтов, передаваемых за один цикл связан с ВУ, определяется блоком 5 по признакам монопольностиКСК (разряд 37) и счета порции - КСК" (разряды 44-:47) в регистре 6. В мула типлексном режиме канал не отпускает

7 9382

ВУ на время передачи количества байтов, указанных в счете порций. В монополыюм режиме связь с ВУ сохраняется на время передачи всего массива при отсутствии условий отключения как в самом канале, так и в ВУ.

Операция "Ввод" может окончиться при наличии признака останова по фикси- рованному символу (38-й разряд КСК) если переданный байт от ВУ совпадает с 1о фиксированным символом КСК (разряды

5-12).

В процессе выполнения операции "Вводвывод" канал выполняет зацепление по команде при наличии соответствующих условий в регистре 6. Блок 5 выдает сигнал, по которому блок 1 осуществля . ет чтение очередного КСК из оперативной памяти в регистр 6 в режиме прямого доступа. Операция ввода - вывода про- щ должается с данным ВУ под управлением нового КСК.

Для обеспечения реакции программы

: канала на различные модификации байта состояния Указание" при установленном 35

32-м разряде КСК зацепления по "Указанию", в блоке 7 осуществляется дополнительная модификация адреса КСК на число, кратное количеству, нулей до первого модификатора после разрядов, определяющих байт состояния "Указание".

Для запуска команд "Сброс" или

Звонок процессор устанавливает адрес

ВУ и код команды соответственно в регистры 3 и 2. Блок 5 анализирует режим работы (37-й разряд КСК) канала с текущим ВУ в регистре 6.

Если мультиплексный канал занят операцией ввода — вывода с ВУ в мультиплексном режиме, по окончании очередного цикла работы,в блоке 12 под управлением блока 5 формируется код команды "Сброс" или Звонок, который передается в регистр 8 и вместе с адресом

Ву. Ученн™ через регистр 6 m pe- 45 гистра 3, выдается BY через блоки 10 и 14. При этом данный подканал очищается.

Если мультиплексный канал работает в монополиюм .режиме и адрес работающего ВУ совпадает с адресом ВУ в регистре 3, монопольный режим обрасывается и операция ввода - вывода прекращается.

При несовпадении адресов в регистре

2 устанавливается признак результата, указывакяпий на недоступность ИУ.

Команда "Диагностика" прп работе мультиллок«ного канала «ВУ в муль77 8 типлексиом режиме не изменяет состояния канала и адресуемого подканала, а полученный от BY диагностический байт помещается в регистр 4.

Если мультиплексный,. канал работает и монопольном режиме,,по команде "Диагностика в регистре 2 устанавливает ся признак результата, указывающий на недоступность BY.

Команда "Остановить ввод — вывод при работе мультиплексного канала в монопольном режиме сбрасывает текущую монопольную операцию.

Если мультиплексный канал занят операцией ввода — вывода с BY в мультиплексном режиме и получена команда

"Остановить ввод — вывод" по окончании текущего цикла работы с ВУ, в блоке

12 под управлением блока 5 формируется код команды Выдать состояние",. который передается. в регистр 8 и вместе с адресом ВУ, полученным через регистр 6 от регистра 3, выдается ВУ через блоки 10 и 14. По получении ответа от ВУ под управлением блока 5 связь с ВУ прерывается.

После окончания передачи данных или при изменении состояния ВУ {например из "Занят в Готов ) под уравлением блока 5. в регистре ll по адресу ВУ устанавливается соответствующий разряд признака прерывания, а также обобщенный признак прерывания в регистре 2.

Принятый байт состояний от ВУ записывается в регистре адреса данных в регистре 6, который освободился от выполнения основных функций. С выхода регистра 2 обобщенный признак прерывания поступает на вход блока l, который формирует запрос иа прерывание в магистральном канале. Запрос на прерывание формируется блоком l также и пря аппаратных ошибках, возникших в мульти-. плексном канале. При обслуживании прерывания процессор через блок 1 читает содержимое регистра 2 и анализирует цзичину прерывания. При обработке-прерывания процессор через блок 1 выдает ответный сигнал, по которому блок 5 организует в регистре 4 формирование слова состояния канала и кода прерывания для операции ввода — вывода, соответсгвующей признаку прерывшщя в регистре ll, по которому был сформирован запрос HB прерывание. ПО ОкОичании формирования слова состояния канала и кода прерывания блок 5 сбрасывает «о ответствующий разряд и регистре .1 ) и устанавливает lip HBHBK гот ойдо и с тп е! (»9 9382 гистре 2. При наличии в регистре 11 других признаков прерываний от ВУ блок

5 вновь устанавливает в регистре 2 признак обобщенного прерывания. Эта процедура продолжается до сброса всех разрядов в регистре 11.

При сброшенном признаке готовности в регистре 2 мультиплексного канала выдача процессором команд мультиплексному каналу запрещена. 1О формирование микрокоманд в блоке 5 осуществляется следующим образом.

В зависимости or содержимого адреса микрокоманд в регистре 15 возбуждается один из выходов дешифратора 1В, 1s который соединен с узлом 17, комбинационная схема которого образует адрес следующей микрокоманды и запускает выполнение микрооперации. Выполнение той или иной микрооперации на данном адре- рф се микрокоманды зависит от условий (сигналов, поступающих от других блоков мультиплексного канала). В зависимости от этих условий и в соответствии с эа ложенным алгоритмом блок 5 формирует is сигналы, управляющие работой остальных блоков канала. Работа регистра 15 адреса микрокоманд и узла 17 синхронизируется импульсами от генераторов Cl и С2.

Блок 7 модификации адресов, счета эO данных и счета порций состоит из счетных регистров, собранных на реверсивных счетчиках.

В процессе работы мультиппексного канала содержимое счетных регистров

21-24 модифицируется под управлением сигналов модификации адреса и счета (МОДАС) и модификации адреса команды (МОДАК), поступающих от блока 5 на счетные входы регистров. Причем содержи мое регистра 22 адреса данных уве личивается, а содержимое регистров. 23 и 24 счета данных и счета порций уменьшается. При обнулении регистра 23 счета даягых или регистра 24 счета порции в блок 1 выдаются соответствующие сигналы.(РСД=О и РСП=О), которые определяют дальнейшую работу мультиплексного канала (передача массива данных завершена или передача порции данных эаверше. на).

Коммутатор 25 предназначен для переключения регистров 21 и 22 под управлением блока 5.

При КСК в блок передается адрес из регистра 21 — адрес командного слова канала, а при передаче данных иэ регистра 22 - адрес данных.

В блоке 12 на мультиплексоре 19

77 1(2 осуществляется последовательный опрос состояний интерфейсных шин (ШИН-У) посредством изменения адреса, поступающего с выхода счетчика 18. При обнаружении сигнала вызова на выходе мупг типлексора 19 появляется сигнал, блокирующий последующую модификацию счег чика. При этом в счетчике 19 фиксируется адрес вызова.

Таким образом предложенный мультиппексный канал благодаря введению нс вых блоков дает воэможность подключать внешние устройства с радиальным интерфейсом к системе, где юаимосвязь между блоками осуществляется с помощью магистрального канала или ббщей шины.

При исполызовании предложенного мулг типлексного канала отпадает необходимость в аппаратных изменениях в контроллерах внешних устройств с интерфейсом Т при подключении их к ЭВМ с интерфейсом типа Магистральный канал или "Общая шина". Возможность использования мультиплексного канала в таких системах кроме того позволяет освободить процессор от выполнения операции ввода - вывода, что повышает эффективность системы.

Формула изобретения

1. Мультиплексный канал по авт. св.

34752318, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения канала, в него введены блок дешифрации команд, регистр нрерываний1 блок коммутации и блок формирования адреса вызова, причем первый вход блока формирования адреса вызова соединен с первым выходом блока сопряжения с внешними устройствами, а выход - с чег вертым входом буферного регистра, шестым входом регистра управляющей информации и первым входом регистра прерываний, выход которого соединен с пятым входом блока управления, десятый выход которого соединен с вторыми входами регистра прерываний и блока формирования адреса вызова и через блок дешифрации команд с пятым входом буферного регистра, третий выход, которого соединен с первым входом блока коммутации, группа входов и выходов которого является группой входов и выходов канала, а второй вход и выход соединены соответственно с третьими выходом и входом блока сопряжения с внешними устройствами.

2. Канал по и l, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, блок формирования адреса вызова содержит счетчик, элемент И и мультиплексор, информационный вход

Источиики ииформадии1 принятые Во внимание НрН экспертизе

I 1. Авторское свидетельство СССР

Ж 752318, кл. 6 06 F 3/04, l978 (прототип).

Фас. М,6: 13

11 938277 йот фае о соединеп с первым входом блока, второй вход - с выходом счетчика, а выход - с выходом 6лока и через эле-, мейт И с счетным входом счетчика, вход сброса которого является вторым входом блока.

938277

Составитель В. Вертлиб

Редактор Н. Джуган Техред И. Гайду Корректор А. Гриненко

Заказ 4466/73 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4