Устройство для сопряжения абонентского пункта с цифровой вычислительной машиной

Устройство для сопряжения абонентского пункта с цифровой вычислительной машиной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 141180 (21) 3007204/18-24 (5 ) М. Кд,З

G 06 F 3/04 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений, и открытий (23) Приоритет— ($3 ) УДК б 81 ° 325 (088. 8) Опубликовано 070782. Бюллетень Н2 25

Дата опубликования описания 070782 (72) Авторы изобретения

О. Е. Молчанов,. A. М. Полуаршинов, Ю.Ф. Тихонов и A.Ä. Щечкин (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ АБОНЕНТСКОГО

ПУНКТА С ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНОЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и может применяться при построении вычислительных систем и, в частности при создании классов программированного обучения.

Известно устройство для сопряжения цифровых вычислительных машин (ЦВМ) с внешними абонентами, содержащее буферный накопитель, коммутатор, блок передачи данных, блок терминалов, ЦВМ, блок управления, адресный. накопитель, регистр номеров терминалов и счетчик, предназначенное для обмена данными между ЦВМ и термин (1) ° .

Недостатки такого устройства состоят в сложности технической реализации и в снижении производительнос ти системы, поскольку запрос на обслуживание очередной заявки формируется только после окончания предыдущей заявки.

Известно устройство, содержащее

N терминалов, буферный регистр, счетчик, дешифратор и регистр номера терминалов, N элементов И,. элементов

ИЛИ, триггер наличия запросов, второй дешифратор (2).

Недостатком его является отсутствие возможности приоритетного обслуживания абонентских пунктов, что снижает его производительность.

Наиболее близким техническим ре" шением к предлагаемому является устройство, содержащее K групп терминалов по N терминалов в каждой, буферный регистр, первый и второй дешифраторы, счетчик, регистр номера терминала, элемент ИЛИ и триггер нали.чия запросов.

В устройство входят также узел блокировок и К-узлов фиксации приоритета, имеющих регистр приоритета, дешифратор. приоритета и два дополнительных элемента ИЛИ (3).

Недостатком этого устройства является то, что -приоритет назначается жестко, что сужает функциональные возможности. устройства и его производительность

Цель изобретения - повышение производительности устройства и расширение его функциональных возможнос25 Teà

Поставленная цель достигается тем, что обслуживание группы терминалов ставится в зависимость от количества запросов, поступивших от данной группы.

Э41Э81

Для этого в устройство roïðÿæåíé× абонентского пункта с ЦВМ, содержащее К групп терминалов по N терминалов в каждой, буферный регистр, первый и второй дешифраторы, счетчик, регистр номера терминала, элемент

ИЛИ наличия запросов, триггер наличия запросов и К элементов ИЛИ наличия групповых запросов, причем входы буферного регистра подключены к информационным выходам ИхК терминалов, а 1() выходы соединены с информационными входами цифровой вычислительной машины ЦВМ, входы элемента ИЛИ наличия запросов подключены к первым управляющим выходам ИкК терминалов, а выход соединен с единичным входом триггера наличия запросов, нулевой выход которого подключен к управляющему входу счетчика, а единичный выход — к управляющему входу ЦВМ и к первым управляющим входам N4K терминалов, счетный вход счетчика соединен с тактовым выходом ЦВМ, а выходы его соединены с входами регистра номера терминала и с входами первого дешифратора, выходы которого подключены к вторым управляющим входам N терминалов всех групп. а выходы, регистра номера терминала соединены с входами второго дешифратора, выходы которого подключены к третьим управляющим входам N терминалов всех групп, управляющий выход ЦВМ соединен с первым входом триггера наличия запросов и управляющим входами регистра номера терминала и буферного З5 регистра, а информационные выходы

ЦВМ соединены с информационными входами NxK терминалов, а вторые управляющие выходы N терминалов

i-ой (i=1,К) группы соединены с со- 49 ответствующими входами i-го элемента

ИЛИ группового наличия запросов (i=1 К), причем каждый терминал содержит регистр данных, группу элементов И приема, группу элементов И 45 выдачи, триггер запроса, элемент И запроса, выход которого связан с первым управляющим выходом терминала, а первый вход соединен с вторым управляющим выходом терминала и выходом триггера запроса, второй вход элемента И запроса связан с четвертым управляющим входом терминала и первыми входами элементов И приема и выдачи, а третий вход элемента И запроса соединен с первым управляющим входом терминала и вторыми входами элементов И выдачи, третие входы которых связаны с вторым управляющим входом терминала, информационные входы элементов И выдачи сое-6О динены с выходами регистра данных, входы которого связаны с выходами элементов И приема, а информационные входы элементов И приема соединены с информаItHoнными входами терминала, 65 информационные выходы терминала соединены с информационными выходами элементов И выдачи, а к третьему управляющему входу терминала подсоединен нулевой вход триггера запросов терминала и второй вход элемента И приема, введены блок приоритетного подключения и.узел устранения неоднозначности, состоящий из К-2 элементов ИЛИ, К- HE и элементов И, причем каждый вход группоного наличия запросов блока приоритетного подключения соединен с выходом соответствующего элемента ИЛИ группового наличия запросов, а группа выходов блока приоритетного подключения соединена с первыми входами К-2 элементов ИЛИ, узла устранения неоднозначности и с первыми вхо-. дами К-1 элементов И, второй входы которых соединены с выходами К-1 элементов НЕ выходы К-1 элементов И соединены с первыми управляющими

К-1 входами блока приоритет подклю-. чения и с четвертыми управляющими входами терминалов каждой К-1 групп, а вторые входы 1 -го элемента ИЛИ узла устранения неоднозначности (1 =1,К-1) связаны с выходами (j +1) -ro, элемента ИЛИ этого же узла и с 1 -ым элементом НЕ, К-й выход блока приоритетного подключения подсоединен

1 к четвертым управляющим входам N терминалов К-й группы входу (К-1)-го элемента НЕ неоднозначности и соединен .с первым управляющим входом блока приоритетного подключения, а вторые управляющие входы этого же блока связаны с управляющим выходом

ЦВМ.

При этом блок приоритетного подключения состоит из К узлов определения приоритета и К элементов И управления, причем каждый вход группового наличия запросов блока приоритетного подключения соединен с соответствующим суммирующим входом узла определения приоритета, вычитающий вход которого связан с выходом соответствующего элемента И управления, входы которого являются соответственно первым и вторым управляющим входами блока приоритетного подключения, каждый узел определения приоритета содержит реверсивный счетчик, дешифратор,числа заявок, группу -элементов И и группу элементов ИЛИ-HE причем суммирующий вход узла определения приоритета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к вычитающему вхОду узла определения приоритета, а выходы реверсивного счетчика соединены с входами дешифратора числа заявок, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, вторые входы которых соединены с выходами

941981

В состав устройства входит блок

101 приоритетного подключения сос- 60 тоящий из узлов 102-106 определения приоритета с элементами ИЛИ 107-111, И 112-116.

При этом каждый узел 102-106 определения приоритета содержит ревер-, 65 элементов ИЛИ вЂ” НЕ группы, входы которых соединены с выходами элементов

И соседних старших разрядов остальных узлов определения приоритета, выходы элементов И данной группы подсоединены к входам элементов ИЛИ и входам элементон ИЛИ-НЕ остальных групп, а выходы элемента ИЛИ являются выходами блока приоритетного подключения.

На фиг.l приведена функциональ- 10 ная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — схема блока приоритетного подключения; на фиг. 3 — схема используемого терминала.

Устройство содержит К групп (1-5) терминалов, по Н терминалов 6-7,8-9, 10-11, 12-13, 14-15 в каждой, буферный регистр 16 первый 17 и второй 18 дещифраторы, счетчик 19, регистр номера терминала 20, элемент

ИЛИ 21, триггер 22 наличия запросов, ЦВМ 23, причем входы буферного регистра 16 подключены к информационным выходам 24-33 N-x К терминалов

6-15, а выходы соединены с информационными входами 34 ЦВМ 23.

Входы элемента ИЛИ 21 подключены к первым управляющим выходам 35-44 терминалон 6-15, а выход соединен с единичным входом 45 триггера наличия запросов 22, нулевой выход 46 которого подключен к управлякщему входу 47 счетчика 19, а едиНичный выход.48 к управляющему входу 49 Ig3M

23 и к третьим управляющим входам 35

50-58 терминалов 6-15. Счетный вход

59 счетчика 19 соединен с тактовым выходом 60 ЦВМ 23, а выходы 61 счетчика 19 соединены с входами 62 регистра номера терминалов 20 и с вхо- 40 дами 63 первого дешифратора 17, выходы которого подключены к четвертым управляющим входам 64-73 соответствующих одноименных терминалов 6-15.

Выходы 74 регистра номера терминала 45

20 соединены с входами 75 второго дешифратора 18, выходы которого подключены к перным управляющим входам 76-85 соответствующих одноименных терминалов 6-15 К групп 1-5 ° Нулевой вход 86 триггера наличия зап50 росов 22 подключен к управляющйм входам 87 и 88 соответственно регист ра номера терминала 20, буферного. регистра 16 и к управлякщему выходу

89 ЦВМ 23, информационные выходы 90 которой соединены с информационными входами .91-100 NxK терминалов 6-15. синный счетчик 117-1 ) 9, дешифратор числа заявок 120 — 122, группу элементов И 123 — 125, группу элементов ИЛИ-HE 126 — 128, элементы

ИЛИ 129 — 131.

Существует вероятность возникновения одинакового количества заявок в нескольких группах терминалов.

При этом на выходах узлон определения приоритета появятся сигналы запросов.

Для определения приоритета обслуживания групп терминалов в подобной ситуации введен узел 132 устранения неоднозначности. Он состоит из (N-2) элементов ИЛИ 133-135,(N-1) элементов НЕ 136 — 139 и (N-l) элементов И 140 — 143. При этом входы элементов ИЛИ 107 - 11 1 соединены с вторыми управляющими выходами 144

153, терминалов 6-15 групп 1-5, а выходы подключены к суммирукщим . входам реверсивных счетчиков 117-119 числа заявок блока 101..Управляющие выходы узла устранения неоднозначности 154-158 подключены к вторым управляющим входам 159 — 168 терминалон 6-15 каждой группы 1-5. и к управляющим входам элементов И 112116 каждого узла определения приоритета.

Каждый терминал 6-15 содержит элементы И 169 группы приема, элементы И 170 группы выдачи, элемент

И 171, триггер 172 запроса и регистр

173 данных.

Работу устройства рассмотрим на примере использования его в составе классов программированного обучения.

В этом случае каждая группа 1-5 терминалов 6-15 представляет собой класс программированного обучения, а каждый терминал — пульт обучаемого.

Устанавливая в единичное состоя,ние триггеры запросов 172 на своих пультах 6-15 обучаемые тем самым сигнализируют о том, что они нуждаются в обслуживании своих запросов с стороны Ig3M 23. Сигналы эапросон обучаемых всех групп суммируются на соответствующих реверсивных счетчиках 117 — 119 узлов определения приоритетов 102-106. При этом работа блока приоритетного подключения 101 групп абонентов 1-5 к ЦВМ 23 состоит в следующем.

Двоичный код, соответствующий ,числу заявок, поступивших на обслуживание от каждого из К классов, дешифрируется на соответствующих дешифраторах 120-122. Сигналы с выходов дешифраторов поступают на первые входы элементов И, группы элементов И 126-128. Так как до появления сигналов на выходах дешифраторов сигналы на выходах элементов И группы элементов И 126 — 128 отсутствовали, Р то на нторых входах элементов И

941981

40 .устройстве введение блока приоритет45

Формула изобретения

65 имеются разрешающие на первые входы элементов И групп элементов И 126128 проходят на выход. При этом выходной сигнал элемента И с больших йомеров (а, следовательно, соответствующий большему количеству заявок в соответствующем классе) является запрещающим для всех элементов И с меньшим номером в других узлах определения приоритетов. В итоге сигнал на выходе схемы определения приоритета остается только в том узле определения приоритета, в который поступило наибольшее число заявок.

Существует вероятность появления одинакового количества заявок в нескольких классах. При этом на выходы узлов определения приоритетов пройдут сигналы запроса. Для разрешения подобной конфликтной ситуации на выходе блока 101 подключена схема 132 устранения неоднозначности, в которой каждому узлу определения приоритета (классу) соответствует свой приоритет.

Сигнал с выхода этой схемы по цепям 154-158 является разрешающим сйгналом для обмена информацией между ЦВМ и абонентами того класса, которому блок приоритетного подключения определил высший приоритет.

Сигнал разрешения подключения терминалов поступает на вторые управляющие входы всех терминалов,относящихся к выбранной группе.

Триггер 22, находящийся в нулевом состоянии, разрешает прохождение на счетный вход 47 счетчика 19 тактовых импульсов. Коды с выхода 61 счетчика 19 поступают на деийфратор

17, который поочередно стробирует элементы И 171 терминалов выбранной группы.

При поступлении сигнала с дешифратора 17 на подготовленный элемент И 171 терминала, в котором триггер 172 находится в единичном состоянии, сигнал с выхода элемента И 171 через элемент ИЛЙ 21 переключает в единичное состояние триггер 22, который останавливает счетчик 19 и выдает сигнал в ЦВМ по управляющему входу 49, открывает элемент И 170, в результате чего информация из регистра 173 данных вводится в буферный регистр 16 и читается

ЦВМ.

Далее ЦВМ разрешает запись в регистр 20 состояния счетчика 19, сбрасывает триггер 22 и выдает управляющий сигнал в блок 101 приоритетного подключения, поступающий на первые входы элементов И 102-106, открытие по второму входу у того узла определения приоритета, в котором имеется большее количество запросов, а следовательно, и высший прио5

35 ритет, на вычитающий вход реверсивного счетчика 117-119.

При этом код числа заявок в счетчике уменьшится на единицу и как только он станет меньшим, чем соответствующий код в другом узле определения приоритета, приоритет обслуживания перейдет к другой группе терминалов.

После записи в регистр 20 номера обслуживаемого терминала, возбуждается с помощью дешифратора 18 первый управляющий вход терминала, открываются элементы И 169 для ввода данных от ЦВМ в регистр 173 данных.и сбрасывается триггер 172 запроса.

Этим завершается цикл обслуживания одного терминала.

Работа узла неоднозначности 132 состоит в следующем.

Допустим в 1-й и 3-й узлы определения приоритета поступило одинаковое количество сообщений, при этом появятся выходные сигналы в шинах

1-го и 3-го уровня. Сигнал с шины

1-го уровня пройдет на выход узла определения приоритета данного уровня. Этот же сигнал пройдет через элемент НЕ 139 и будет являться запрещающим для второго уровня, и далее, распространяясь через элементы

ЛИ 133 — 135 и элементы НЕ 136 — 138, удет запрещать появление разрешающих сигналов с других уровней, в том числе и с третьего. Как только разрешающий сигнал с 1-го уровня исчезнет, определяющим будет 2-ой- уровень. Но в виду того, что там сигнала не было, то наивысшим приоритетом будет обладать 3-й уровень.

Таким образом, в предлагаемом ного подключения 101 групп 1-5 абонентов к ЦВМ предполагает динамическое изменение приоритета обслуживания запросов в зависимости от числа заявок абонентов в каждом классе. Это позволяет значительно расширить функциональные воэможности предлагаемого устройства, область его применения и повысить его производительность.

1. Устройство для сопряжения абонентского пункта с цифровой вычислительной машиной, содержащее К групп терминалов по N терминалов в каждой, буферный регистр, первый и второй дешифраторы, счетчик, регистр номера терминала, элемент ИЛИ наличия запросов, триггер наличия запросов и К элементов ИЛИ наличия групповых запросЬв, причем входы буферного регистра подключены к информационным выходам МхК терминалов, а выходы

941981 соединнны с информационными входами цифровой вычислительной машины (ЦВМ), входы элемента ИЛИ наличия запросов подключены к первым управлякщим вы.ходам .N K терминалов, а выход соединен с единичным входом триггера 5 наличия запросов, нулевой выход которого подключен к управляюшему входу счетчика, а единичный выход— к управляющему входу ЦВМ и к первым управляющим входам МкК терминалов, 10 счетный вход счетчика соединен с тактовым выходом ЦВМ, а выходы его соединены с входами регистра номера терминала и с входами первого дешифратора, выходы которого подключены к вторым управлякщим входам терминалов всех групп, а выходы регистра номера терминала соединены с входами второго дешифратора, выходы которого подключены к третьим управляющим входам терминалов всех групп, управляющий выход ЦВМ соединен с нулевым входом триггера наличия запросов и управляющими входами регистра номера терминала и буферного регистра, а информационные выходы ЦВМ соединены с информационными входами N K терминалов„ а вторые управляющие выходы и терминалов i-й (i=1,Ê1 группы соединены с соответствующими входами

3-ro элемента HJIH группового наличия запросов (i=1 K), причем каждый терминал содержит регистр данных, груп- . пу элементов И приема, группу элементов И выдачи, триггер запроса, элемент И запроса, выход которого связан с первым управляющим выходом терминала, а первый вход соединен с вторым управляющим выходом термина.— ла и выходом триггера запроса, второй вход элемента И запроса связан с 40 четвертым управляющим входом терминала и первыми входами элементов И приема и выдачи, а третий вход элемента И запроса соединен с первьм управляющим входом терминала и вто-. рыми входами элементов И выдачи, третьи входы которых связаны .с вторым управляющим входом терминала, информационные входы элементов И выдачи соединены с выходами регистра данных, входы которого связаны с выходами элементов И приема, а информационные входы элементов И приема соединены с информационными входаМи терминала, информационные выходы терминала соединены с информационными выходами элементов И выдачи, а к . третьему управляющему входу терминала подсоединен нулевой вход триггера запросов терминала и второй вход элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения динамического распределения приоритета и повышения производительности устройства в него введен 6 блок приоритетного подключения и узел устранения неоднозначности, состоящий из К-2 элементов ИЛИ, К-1 элементов НЕ и элементов И,причем каждый вход группового наличия запросов блока приоритетного подключения соединен с выходом соответствующего элемента ИЛИ группового наличия запросов, а группа выходов блока приоритетного подключения соединена. с первыми входами К-2 элементов ИЛИ узла устранения неоднозначности и с первыми входами К-1 элементов И, вторые входы которых соединены с выходами K-1 элементов НЕ, выходы К-1 элементов И соединены с первыми управляющими К-1 входами блока приоритетного подключения и с четвертыми управляющими входами N терминалов К-1 групп, а вторые входМ (-го элемента ИЛИ узла устранения неоднозначности (j =T K-1) связаны с выходами (j +1) -го элемента ИЛИ этого же узла и с элементом НЕ, К-й выход блока приоритетного подключения подсоединен к четвертым управляющим входам И терминалов К-й группы, входу (К-1) -ro элемента НЕ и (К-2)-го элемента ИЛИ узла устранения неоднозначности и соединен с первым управляющим входом блока приоритетного подключения, а вторые управляющие входы этого же блока связаны с управляющим выходом ЦВМ.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок приоритетного подключения состоит из К узлов определения приоритета и Х элементов И управления, причем каж.дый вход группового наличия запросов блока приоритетного подключения соединен с соответствующим суммирующим входом узла определения приоритета, вычитающий вход которого связан с выходом соответствующего элемента И управления, входы которого являются соответственно первым и вторым управляющими входами блока приоритетного подключения, каждый узел определения приоритета содержит реверсивный счетчик, дешифратор числа заявок, группу о элементов И и группу элементов

ИЛИ-HE причем суммирующий вход узла определения приоритета соединен

С СУММИРУЮЩИМ ВХОДОМ PGBGPCHBHOPO счетчика, вычитающий вход которого подключен к вычитающему входу узла определения приоритета, а выходы реверсивного счетчика соединены с входами дешифратора числа заявок, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И

О группы, вторые входы которых соединены с мыходами элементов. ИЛИ/НЕ группы, входы которых соединены с выходами элеменТов И соседних старших разрядов Осйальных узлов определения(5 приоритета, вь|ходы элементов И дан11

941981

12 ной группы подсоединены к входам элементов ИЛИ и входам элементов

ИЛИ-НЕ остальных групп, а выходы элемента ИЛИ являются выходными блока приоритетного подключения, Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Авторское

9 399864, кл. G

2. АвторскоЕ

Р 736085, кл. G

3. Авторское

5 по заявке Р 2724 (прототип), свидетельство СССР

06 F 1 3/00, 1970. свидетельство СССР

06 F 3/04, 1980. свидетельство СССР

075/18-24,20.09.79