SU1117624A1 - Устройство дл управлени обменом по асинхронной магистрали вычислительной системы - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБМЕНОМ ПО АСИНХРОННОЙ МАГИСТРАЛИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ, содержащее входной приемник, вход которого подключен к входной шине синхронизации магистрали устройства, выходной усилитель, выход которого подключен к выходной шине синхронизации магистрали устройства, два элемента И и два триггера, причем первый вход первого триггера соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого  вл етс  входом синхронизации устройства, первый вход второго элемента И соединен с выходом входного приемника, отличающеес  тем, что, с целью повышени  пропускной способности системной магистрали, в него введены регистр управлени , шифратор уставки времени, узел счета времени и три элемента И-ИЛИ, причем информационный вход шифратора уставки времени через регистр управлени  соединен с командным входом устройства, управл ющий вход - с выходом первого триггера и входом выходного усилител , а выход - с информационным входом узла счета времени, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, а управл ющий вход - с входом задани  псевдоузсинхронного режима обмена устройства, первым входом первого элемента И-ИЛИ и первыми и вторыми входами второго и третьего элементов И-ИЛИ, третьи входы второго и третьего элементов И-ЙПИ подключены к выходу входного приемника, а выходы - соответственно к первому и второму входам второго триггера, выход которого  вл етс  выходом синхронизации устройства, третий вход подключен к шине логического .нул , а четвертый вход - к выходу второго элемента И, вторым вхо§ дом соединенного с четвертым и п тым входами третьего элемента И-ИЛИ, вхо (Л дом задани  асинхронного режима обмена устройства, вторым входом первого элемента И и вторым и третьим вхрдами первого элемента И-ИЛИ, четвертый вход которого соединен с входом синхронизации устройства и шестым входом третьего элемента И-ИЛИ, а выход - с третьим входом первого триггера, четвертый вход первого элемента И-ИЛИ 9) N3 4 подключен к выходу первого триггера, а п тый и шестой входы - соответственно к входам режима приема и передачи устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности передачи информации , в него введен узел контрол , содержащий третий и четвертый триггеры , причем первый вход третьего триггера соединен с первым входом четвертого триггера и входом задани  псевдоасинхронного режима обмена устройства, второй вход - с выходом

Description

входного приемника, а третий и четвёртый входы - с выходом первого триггера и вторым входом четвертого триггера, третий вход которого подключен к выходу третьего триггера, а выход  вл етс  выходом сигнала сбо  устройства.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т лич-ающеес  тем, что узел

624

с.чета времени содержит генератор импульсов , счетчик и элемент задержки, причем информационны вход и вход начальной установки счетчика  вл ютс  соответственно информационным и управл ющим входами узла,тактовый вход соединен с 5ыходом генератора имггульсов , выход счетчика соединен с выходом узла и через элемент задержки с своим управл ющим входом записи.

1

Изобретение относитс  к. вычигаительной технике и может быть использовано в вычислитепьных сисгсмах, построенных на .базе общей мат-исчра.чи

Изв-естно многоканальное устройство дл  подключе и  источников информации к обшей магчн-трали, содержащее в каждом канале i ри лереключительных элемента, п ть тригтррон, семь элементов И, три элемента задержки , два элемента ИК, генератор сигналов опроса, три элемента Н111- i

Недостаток устро)(С1н ч состоит i; низкой пропускной способности.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  узел упранткмшн устроГк.тна дл  сопр жени  с обшоГ магистралью вычислительной системой, содержащий четыре элемента И, два элементаИК, элемент ИЛИ, элемент зад.фжки, два триггера, приемные и передак)|цие , усилители , причем nepBi.ie входы п(рвого и второго элементов И соединены с первым входом синхронизации, второй вход которых соединен через первый элемент НЕ с первым входом первого элемента И и управл ющим входом устройства , а выходы - соответственно с первым входом элемента ИЛИ и первым входом первого триггера, выходом подключешюго к второму входу элемента .ИЛИ, выход которого соединен черезэлемент задержки с входом передающего усилител , выход которого подключен к соответствующей выходной щине синхронизации магистрали, вход приемного усилител  соединен с входной шиной синхронизации, а выход - с первым входом третьего тпемента И и вторым входом первого

триггера, первый вход четвертого элемента И с вторым входом синхронизации устройства, второй - с выходом синхронизации устpoiicTBa и выходом третьего элемента, И, вторым входом подключенного к выходу второго триггера. Устройство обеспечивает обмен по магистрали как в асинхронном, так и в синхронном

1)ежимах обмена 2j .

Недостатком устройства  вл етс  низка  пропускна  способность, так как поддержание пос.то нного темпа обмена при работе в синхронном режиме осуществл етс  с задержками,

посто нными дл  всех абонентов, а не индивидуальными дл  каждого абонента. Кроме- того, при работе в синхронном режиме необходимо переключать в этот

режим и абонент.

Цель изобретени  - повышение пропускной способности системной магистрали .

Поставленна  цель достигаетс 

тем, что в устройство дл  управлени  обменом по асинхронной магистрали вычислительной системы, содержащее входной приемник, вход которого подключен к входной шине синхрони-зации

магистрали устройства, выходной усилитель , выход которого подключен к выходной тине синхронизации магистрали устройства, два элемента И и два триггера, причем первый вход первого

триггерасоединен с выходом первого элемента И, первый вход которого  вл етс  входом синхронизации .устройства , первый вход второго элемента И соединен с выходом входного приемника , введены регистр управлени . 3 шифратор уставки времени, узел сч та времени и три элемента И-ИЛИ, причем информационный вход шифратор уставки времени через регистр управ лени  соединен с командным входом устройства, управл ющи вход - с вы ходом первого триггера и входом вых ного усилител , а выход - с информа ционным входом узла счета времени, выход которого соединен с вторым вх дом первого триггера, а управл ющий - с входом задани  псевдоасинхронного режима обмена устройства, первым входом первого элемента И-Ш1 и первыми и вторыми входами второго и третьего элементов И-1ШИ, третьи входы второго и третьего ijieMiMiTon И-ИЛИ подключены -к выходу входно ч:) приемника, а выходы - соответственно к первому и второму входам второ го триггера, выход которогч)  нчжтс выходом синхронизации устройства, третий вход подключен к тине логического нул , а четвертьЕй вход - к выходу второго элемента И, вторым входом соединенного с четвертым и п тым входами третьего элемента H-liTlH, входом задани  асинхронного режима обмена устройства, BTOPI.IM входом первого элемента И и вторым и третьим входами первого элемента И-ИЛИ, четвертый вход которого соединен с входом синхронизации устройства и шестым входом третьего элемента И-Ш1И, а выход - с третьим входом первого триггера, четвертый вход первого э;темента И-ИЛИ подключен к выходу первого триггера, а п  тый и шестой входы - соответственно к входам режима приема и передач устройства. С целью повышени  достоверности передачи информации, в него введен узел контрол , содержащий третий н четвертый триггеры, причем первый вход третьего триггера соединен с первым входом .четвертого триггера и- входом задани  псевдоасинхронного режима обмена устройства, второй вход - с выходом входного приемника а третий и четвертый входы - с выхо дом первого триггера и вторым входом четвертого триггера, третий вход которого подключен к выходу третьего триггера, а выход  вл етс  выходом сигнала сбо  устройства. Узел счета времени содержит гене ратор импульсов, счетчик и элемент 4, 4 задержки, причем информационньй вход и «ход начальной установки счетчика  вл ютс  соответственно информационным и управл юш м входами узла, тактовый вход соединен с выходом генератора импульсов, выход счетчика соединен с выходом узла и через элемент задержки - с своим управл ющим входом записи. На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства;, ча фиг. 2 временна  диаграмма работы устройства в пс(Вл1,оасинхронном режиме; на фиг. 5 - то же, в асинхронном режиме . Устройство (фиг. 1) содержит регистр 1 управлени , шифратор 2 уставки времени, узел 3 счета времени, Олок 4 сопр жени  с магистралью, блок 5 сопр жени  с устройством, выходной усилитель 6, входной приемник 7, узел 8 контрол , содержащий третий 9 и четвертый 10 триггеры, узел 3 счета времени содержит генератор 11 импульсов, счетчик 12 и элемент 13 задержки. Блок 4 сопр жени  с магистралью содержит первый триггер 14, первые элементы И 15 и И-ИПИ 16. Блок 5 сопр жени  с устройством содержит второй триггер 17, второй элемент И 18 второй 19 и третий 20 элементы И-ИЛИ. На фиг. 1 ггоказаны также шины 21 и 22 входов задани  ггсевдоасинхронного и асинхронного режимов устройства , шин(1 23 и 24 входа и выхода синхронизации устройства, шины 25 и 26 входов режима передачи и приема устройства и шина 27 выхода сигнала сбо  устройства, шины 28 и 29 синхронизации магистрали устройства. Через шины 28 и 29 устройство подключаетс  к шинам синхронизации системной магистрали, к которой подключены абоненты (внешние устройства) системы, а через шины 21-27 - к устройству, обслуживающему системную магистраль, например ЭВМ. При комплектовании устройства в шифраторе 2, который может быть выполнен , например, на базе посто нной пам ти, дл  каждого абонента кодируютс  времена выполнени  операций ввода-вывода с учетом времени распределени  сигналов в системной магистрали . Устройство работает следующим образом.

5

Устройство обеспечивает возможность работы в двух режимах - асинхронном и псевдоасинхронном. В асинхронном режиме работы устройство транслирует сигналы между ЭВМ и магистралью без преобразовани . В псевдоасинхронном режиме устройство формирует последовательность сигналов синхронной передачи информации на шине 28, при этом сигналы на шинах как абонента, так и обслуживаемого вычислительного средства соответствуют временной диаграмме асинхронной обмена.

В асинхронный режим работы устройство переходит при поступлении сигнала на шину 22. Указанный сигнал поступает на элемент И 18 и элемент И-ИЛИ 20, разреша  прохождение через них на входы триггера 17 сигнала синхронизации с выхода входного приемника 7. При этом триггер 17 переключаетс  при каждом изменении сигнала .на шине 29 и этот сигнал транслируетс  на шину 24 устройства. Кроме того, сигнал с шины 22, поступа  на элементы И 15 и И-ИЖ 16, разрешает прохождение сигналов синхронизации с шины 23 на входы триггера 14. Триггер 14 переключаетс , при каждом изменений сигнала на шине 23. Таким образом, сигнал с шины синхронизации 23 без изменени  транслируетс  на шину 28.

В псевдоасинхронный режим устройртво включаетс  при поступлении сигнала на .шину 21, одновременно в зависимости от необходимости передачи или приема информации подаетс  сигнал на шину 25 или 26. Кроме того , ЭВМ выставл ет сигнал на шину 23, а в регистр 1 заноситс  код номера абонента, с которым производитс  сеанс обмена, и код операции вводавывода . После подачи сигнала на шину 21 на Входе начального установа счетчика 12 по вл етс  разрешающий уровень, и счетчик 12 начинает обратный счет импульсов, поступающих с генератора 11. После первого же импульса на выходе счетчика 12 по вл етс  сигнал переноса, переключающий триггер 14, с выхода которого сигнал поступает на шину 28 и через выходной усилитель 6 в шину синхронизации системной магистрали. Кроме того, указанный сигнал поступает на вход шифратора 2 и  вл етс  призна76246

ком единичной фазы (интервал времени TQ-TJ на фиг. 2, в течение которого поддерживаетс  единичное значение сигнала на шине 28) операции 5 ввода-вывода.

Помимо того, по сигналу переноса с выхода счетчика 12, поступающему через элемент 13 задержки на вход записи счетчика 12, в последний из

шифратора 2 заноситс  код времени выполнени  единичной фазы операции ввода-вывода с данньм абонентом. Это соответствует моменту Т временной диаграммы фиг. 2.

5, На временной диаграмме (фиг. 2) прин .ты следующие обозначени : 28 и 29 - последовательность сигналов соответственно на шинах 28 и 29 28-1 и 29-1 - последовательность

0 сигналов на шинах 28 и 29 со стороны абонента, 23-1 и 24-1 - последовательность сигналов соответственно на шинах 23 и 24 устройства в режиме приема информации; 23-2 и 24-2 5 последовательность сигналов соответственно на шинах 23 и 24 в режиме передачи информации.

После установлени  начального кода времени счетчик 12 осуществл ет

0 вычитание импульсов до по влени  следующего сигнала переноса, который переключает триггер 14, после чего на шине 28 устанавливаетс  нулевой уровень, (интервал Т -Т ,

5 фиг. 2).

Сигнал на шине 28 достигает абонента через врем  ta, , требуемое дл  распространени  сигнала по магИстрали (момент Т фиг. 2). Снимаетс  сигнал на шине 28 со стороны абонента также с задержкой t . При этом длительность интервала выбираетс  (при кодировании в шифраторе 2) с таким расчетом, что

сигнал снимаетс  с шины 28 абонента (28-1, Т-,.фиг. 2) через некоторое врем  ut (интервал , фиг. 2) после по влени  сигнала квитировани  от абонента на шине 29 (29-1, фиг. 2). Сигнал квитировани  на шине 24 дл  5ВМ формируетс  по-разному в режимах: приема (сигнал на шине 26) и передачи (сигнал на шине 25) информации. В режиме приема ин5 формации выдача сигнала на шину 28 означает готовность ЭВМ к приему информации; сн тие сигнала с щины 28 означает, что информационна  посыл7 ка прин та. При этом единичное значение сигнала на шине 29 означает достоверность информационной посылки абонента на шинах данных. В режиме , передачи информации выдача сигнала на шину 28 означает достоверность информационной посылки ЭВМ на шинах данных. Наличие сигнала на шине 29 означает подтверждение абонентом приема информационной посыпки} отсутствие сигнала на шине 29 означает готовность абонента к приему следующей информационной посылки. При наличии сигнала на шине 26 прием информации квитирующий сигнал на шине 24 формируетс  триггером 17 по переднему фронту сигнала отабонента на шине 29 (24-1, Тл , фиг. 2). Указанный сигнал проходит через элемент И-ИЛИ 19. и переключает триггер 17. Сбрасываетс  сигнал на шине 24 сбросом сигнала на шине 23. Указанный сигнал проходит через элемент И-ИЛИ 20 на второй вход триггера 17 и сбрасывает его. При наличии сигнала на шине 25 сигнал на шине 24 уст навливаетс  по заднему фронту сигнала на шине 28 (24-2, Ту Фиг. 2). Указанный сигнал проходит через элемент И-ИЛИ 19 на первый вход триггера 17, переключа  его. G6poc сигнала на шине 21 в режиме передачи информ ции осуществл етс  по сбросу сигнала на шине 23 так же, как и в режиме приема информации. В нулевую фазу (интервал Yy-Tc, фиг. 2) выполнени  операции вводавывода устройство переключаетс  по сигналу переноса со счетчика 12. При этом, как указывалось выше, переключаетс  триггер 14, сбрасыва  сигнал на п1ине 28 и извлека  из шиф ратора 2 код времени нулевой фазы дл  данной операции ввода-вывода данного абонента. Код с выхода шифратора 2 заноситс  в счетчик 12 задержанным импульсом переноса с выхода элемента 13 задержки, и начинаетс  вновь отсчет времени до возник новени  следующего импульса переноса и т.д. В псевдоасинхронном режиме, в от личие от асинхронного режима, сигна квитировани  от абонента не используетс  в цикле синхронизации обмена Поэтому при псевдоасинхронном режим работы желательно использование 48 узла 8 контрол , который осуществл ет контроль наличи  и времени поступлени  сигнала квитировани  от абонента . Узел 8 работает следующим образом. В исходном состо нии триггер 9 находитс  в единичном состо нии, а триггер 10 в нулевом. При правильной последовательности сигналов триггер 9 сбрасываетс  в нуль сигналом с вы хода триггера 14 и устанавливаетс  в единицу по переднему фронту сигнала квитировани  (Т, фиг. 2), поступающему через входной приёмник 7 на второй вход триггера 9 при нулевом значении сигнала на третьем входе триггера 9, поступающему с выхода триггера 14. В триггер 10 по положительному фронту импульса с выхода триггера 14 (Тс, фиг. 2) переписываетс  с инверсией содержимое триггера 9. При отсутствии или неправильном времени поступлени  сигнала квитировани  на шину 27 с выхода триггера 10 поступает единичный уровень сигнала Сбой. В отключенное состо ние устройство переходит при отсутств-ии сигналов на шинах 22 и 21. При этом сигналами на соответствующих установочных входах триггеры 9, 10, 14, 17 и счетчик 12 устанавливаютс  в исходное состо ние. В этом режиме устройство не вьщает и не принимает никаких сигналов. Таким образом, устройство обеспечивает работу как в режиме стандартного асинхронного обмена, так и в режиме псевдоасинкронного обмена. В режиме псевдоасинхронного обмена передача информации осуществл етс , по существу, в синхронном режиме, что существенно повышает пропускную способность магистрали,особенно при передачах массивов информации. Поскольку устройство имитирует асинхронность обмена как со стороны ЭВМ, так и со стороны магистрали, его применение не требует каких-либо изменений в схемах стандартного подключени  абонентов к магистрали. Учет, индивидуальных скоростей работы и задержек в магистрали дл  каждого отдельного абонента позвол ет получать максимальные скорости обмена в режиме псевдоасинхронного обмена.

ЙЯйК

а

М

Фиг,.2

Claims (3)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБМЕНОМ ПО АСИНХРОННОЙ МАГИСТРАЛИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ, содержащее входной приемник, вход которого подключен к входной шине синхронизации магистрали устройства, выходной усилитель, выход которого подключен к выходной шине синхронизации магистрали устройства, два элемента И и два триггера, причем первый вход первого триггера соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого является входом синхронизации устройства, первый вход второго элемента И соединен с выходом входного приемника, отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности системной магистрали, в него введены регистр управления, шифратор уставки времени, узел счета времени и три элемента И-ИЛИ, причем информационный вход шифратора уставки времени через регистр управления соединен с командным входом устройства, управляющий вход - с выходом первого триггера и входом выходного усилителя, а выход - с информационным входом узла счета времени, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, а управляющий вход - с входом задания псевдцдсинхронного режима обмена устройства, первым входом первого элемента И-ИЛИ и первыми и вторыми входами второго и третьего элементов И-ИЛИ, третьи входы второго и третьего элементов И-ИПИ подключены к выходу входного приемника, а выходы - соответственно к первому и второму входам второго триггера, выход которого является выходом синхронизации устройства, третий вход подключен к шине логического нуля, а четвертый вход - к выходу второго элемента И, вторым входом соединенного с четвертым и пятым входами третьего элемента И-ИЛИ, входом задания асинхронного режима обмена устройства, вторым входом первого элемента И и вторым и третьим входами первого элемента И-ИЛИ, четвертый вход которого соединен с входом синхронизации устройства и шестым входом третьего элемента И-ИЛИ, а выход - с третьим входом первого триггера, четвертый вход первого элемента И-ИЛИ подключен к выходу первого триггера, а пятый и шестой входы - соответственно к входам режима приема и передачи устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности передачи информации, в него введен узел контроля, содержащий третий и четвертый триггеры, причем первый вход третьего триггера соединен с первым входом четвертого триггера и входом задания псевдоасинхронного режима обмена устройства, второй вход - с выходом входного приемника, а третин и четвёртый входы - с выходом первого триггера и вторым входом четвертого триггера, третий вход которого подключен к выходу третьего триггера, а выход является выходом сигнала сбоя устройства.

3. Устройство по пп. 1 и' 2, отличающееся тем, что узел счета времени содержит генератор импульсов, счетчик и элемент задержки, причем информационный вход и вход начальной установки счетчика являются соответственно информационным и управляющим входами узла,·тактовый вход соединен с выходом генератора импульсов, выход счетчика соединен с выходом узла и через элемент задержки с своим управляющим входом записи.