SU1190387A1 - Устройство для обмена информацией' мевду эвм и внешними устройствами - Google Patents

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании многомашинных систем на базе микро- и мини-ЭВМ, имеющих общие устройства ввода-выво- 5 да.

Цель изобретения - расширение класса решаемых задач путем обеспечения обмена с магистралью двухмашинной системы. · ^,0

На фиг.1 представлена блок-схема устройства} на фиг.2 - функциональная схема блока прерывания} на фиг.3-5 - временные диаграммы работы устройства в режимах ввода данных в ЭВМ, вывода данных из ЭВМ и режиме прерывания.

Устройство содержит (фиг.1) группу канальных приемо-передатчиков 1, регистр 2 данных, группу информаци- 20

2

онных выходов 3 устройства, дешифратор 4 адреса, регистр 5 управления, дешифратор 6 управляющих сигналов, коммутационное поле 7 адреса вектора прерывания, группу мультиплексоров 8, регистр 9 состояния, блок 10 прерывания, первый элемент Й-ИПИ 11, '

второй элемент И-ИЛИ 12, третий элемент И-ИЛИ 13, четвертый эле-, мент И-ИЛИ 14, пятый элемент И-ИЛИ 15, первый триггер 16, второй триггер 17, первый элемент ИЛИ 18, второй элемент ИЛИ 19, третий элемент ИЛИ 20, четвертый элемент ИЛИ 21, первый элемент И 22, второй элемент И 23, элемент НЕ 24, группу информационных входов 25 устройства, первый и второй' управляющие выходы 26 и- 27 режима, первый и второй входы 28 и 29 готовности, магистраль двухмашинной сис3

1190387 4

темы 30, выход 31 сброса устройства. Блок 10 прерываний содержит триггеры 32-35, элементы И 36-39, элементы ИЛИ 40 и 41, элемент 42 задержки, перйый, второй, третий, чет- 5 вертый и пятый входы 43-47, первый, второй, третий выходы 48-50.

Устройство работает следующим образом. ’θ

По сигналу "Сброс" (выход 3.1 магистрали) устанавливаются регистр 9, триггеры 16 и 17 в нулевое состояние.

Обмен информацией между ЭВМ двух- 15 машинной системы, имеющей общую магистраль для обоих ЭВМ, и устройством осуществляется по инициативе одной из ЭВМ системы посредством программных операций с использова- 20 нием средств прерывания программы либо программных операций с опросом "Флаг".

Для инициирования обмена информа- 25 цией из ЭВМ в регистр 9 записываются: "1" - в разряд "Требование устройства" (пятый выход регистра 9 является требованием для обмена с первой ЭВМ, шестой выход регистра 9 * 30

требованием для обмена с второй ЭВМ) и "1" - в разряд "Разрешение прерывания" (первый и третий выходы регистра 9 являются разрешением передачи требований прерывания соответственно от вводного и выводного 35

внешних устройств в первую ЭВМ; второй и четвертый выходы регистра 9 ,

являются разрешением передачи требований .прерывания соответственно от вводного и выводного внешних уст- ⁴⁰ ройств во вторую ЭВМ). Занесение информации в регистр 9 производится по переднему фронту сигнала "Вывод РС" (пятый выход дешифратора 6). По заднему фронту сигнала "Вывод РС", поступающего с выхода элемента НЕ 24, информация с пятого и шестого выхода регистра 9 переписывается соответственно либо только в первый 16, либо только во второй 17 триггеры. $0 Установка триггеров 16 и 17 в единичное состояние производится при помощи элементов И-ИЛИ 11 и 12, на которых анализируется очередность поступления требований устройства от ^5 первой и второй ЭВМ. Например, после загрузки из первой ЭВМ регистра 9 на его пятом выходе будет "1", на

шестом - "0". Через элемент И-ИЛИ 11 (второй и третий входы) по заднему фронту сигнала "Вывод данных" триггер 16 установится в единичное состояние, а триггер 17 останется в нулевом состоянии. Далее при загрузке в регистр 9 информации из второй ЭВМ (для загрузки регистра 9 используется команда ЭВМ "Логическое ИЛИ" для записи единичной информации и команда ЭВМ "Очистка разрядов" для записи нулевой информации, что позволяет не стирать в регистре 9 информацию, принадлежавшую другой ЭВМ) триггер 16 останется в единичном состоянии за 'счет поступления на его информационный вход "1" с элемента И-ИЛИ .(через первый и четвертый входы). Триггер 17 при этом останется в нулевом состоянии. По окончании обмена первая- ЭВМ загружает нулевую информацию в принадлежащие ей разряды регистра 9, и по заднему фронту сигнала "Вывод РС" триггер 16 устанавливается в нулевое состояние, а триггер 17 переключает-, ся в единичное состояние через элемент И-ИЛИ 12 (второй и третий входы) .

При помощи сигналов приоритета, поступающих с выходов триггеров 16 . и 17, производится управление передачей сигналов разрешения прерывания для первой либо второй ЭВМ, которые поступают с первого, второго, третьего, четвертого выходов регистра •9 на четвертый 46 и пятый 47 входы блока 10 через элементы И-ИЛИ 14 и 15. С выхода элемента И-ИЛИ 14 на вход 46 блока 10 передается сигнал разрешения прерывания для вводного’ внешнего устройства от первой либо второй ЭВМ, а с выхода элемента И-ИЛИ 15 на вход 47 блока 10 передается сигнал разрешения прерывания для выводного внешнего устройства также от первой либо второй ЭВМ. При поступлении сигналов разрешения прерывания и соответствующего сигнала 1готозности от внешнего устройства (вводного либо выводного) на входы 28 и 29 готовности устройства на третьем выходе блока 10 формируется сигнал требования прерывания, который в зависимости от установленного приоритета (триггеры 16 и 17) пропускается элементом И 22 либо элементом И 23 на.первый либо второй

5 1190387 6

выхода требования прерывания устройства. По этому сигналу происхо- , дит прерывание работы программы соответствующей ЭВМ, которая отвечает соответствующим сигналом на первом или втором входах предоставления прерывания устройства. По сигналу предоставления прерывания, который поступает на вход 45 блока 10 через' зэлемент И-ИЛИ 13, завершается формирование сигнала требования прерывания, а на выходе 48 блока 10 фррмируется сигнал разрешения ввода адреса вектора прерывания, которьй через элементы ИЛИ 18 и 19 поступает на управляющие (адресные) входы мультиплексоров 8, через элемент ИЛИ 21 переключает канальные прйемо-передатчики 1 в режим передачи и через элемент ИЛИ 20 поступает на выход синхронизации устройства. При этом через мультиплексоры 8 на шины магистрали 30 будет передаваться адрес вектора прерывания с коммутационного поля 7 и выхода 49 блока 10. Пос. ле приема адреса вектора прерывания ЭВМ начинает выполнять программу обмена с устройством. Передача инфор-. мации из ЭВМ во внешнее устройство производится через магистраль 30, канальные приемо-передатчики 1, ре. гистр 2 и информационные выходы 3. ·

При этом в адресной части машинного цикла вывода на шинах магистрали системы устанавливается адрес регист- ра 2, которьй дешифрируется дешифратором 4, выходной сигнал которого . и младшие разряды адреса запоминаются .на регистре 5 по сигналу на входе •синхронизации адреса. ‘

В цикле вывода данных по сигналу "Вывод" (на первом управляющем входе режима) на четвертом выходе дешифратора 6 формируется синхросигнал "Вывод данных" . Сигнал "Вывод данных" ⁴⁵ поступает на вход синхронизации регистра 2 и выход 27 устройства для синхронизации работы внешнего ввод-, него устройства.

\ Приём информации в ЭВМ из вывод- $0 ного внешнего устройства производится через информационные входы 25 устройства, мультиплексоры -8, канальные приемо-передатчики’ 1 и магист- . раль 30. Синхронизация работы внеш- 55 него выводного устройства осуществляется сигналом "Ввод данных", который' формируется на третьем выходе дешифратора 6 и поступает на выход 26 устройства. Кроме того, по этому же сигналу через элемент ИЛИ 21 канальные приемо-передатчики переключаются в режим передачи. Обмен информацией между ЭВМ системы и устройством посредством программных операций . с ^опросом "Флага" производится после процедуры загрузки "1" в разряд "Требование устройства" регистра’ 9 и последующей проверки установленного приоритета. При. условии установки приоритета данной ЭВМ выполняется программный обмен с опросом готовности выбранного. внешнего устройства (по входам 28 или 29 готовности).

При опросе приоритета или готовности устройства в ЭВМ передается содержимое, триггеров 16 и 17, содержимое регистра 9 (с первого по четвёртый выходы) и состояние внешних устройств (входы 28 и 29 готовности устройства) . Передача этой информации производится через мультиплексоры 8, канальные приемо-передатчики 1, магистраль 30. Переключение в этом случае.' канальных . приемо-передатчиков 1 в режим передачи осуществляется по сигналу "Ввод РС", который формируется на втором выходе дешифратора 6 и поступает через, элемент ИЛИ 21 на их управляющий вход. Во время каждого цикла обмена с регистрами устройства на первом*выходе дешифратора 6 формируется синхросигнал, котбрый через элемент ИЛИ 20 поступает на.выход синхронизации устройства и подтверждает наличие данного устройства в системе.

Работа блока 10 Логики прерывания.

Сигналы разрешения прерывания, поступающие с выходов элементов И-ИЛИ 14 и 15 на входы 46 и 47 блока 10, разрешают формирование сигнала требования прерывания (выход 50) при появлении сигнала готовности в каналах вводного ИЛИ'ВЫВОДНОГО УСТ£>ОЙС_?Тва (входы 43 й 44).

Триггеры 32 или 33 (или оба вместе) при этом устанавливаются в "1" по переднему фронту сигнала предоставления прерывания (вход 45). Через задержку на элементе· 42, на элемент тах И 38 и ИЛИ 41 (или 39 и 41) формируется сигнал разрешения прерывания ввода адреса вектора прерывания

1190387

8

(выход 48),. по которому один из триггеров 32 или 33 сбрасывается.

На выходе 49 блока 10 при предоставлении прерывания формируется один из разрядов адреса вектора прерывания, он равен "О", если инициируется прерывание по входу 43. и равен "1", если инициируется прерывание по входу 44.

В случае требования прерывания одновременно по двум входам 43 и 44 прерывание будет предоставляться каналу по входу 43, так как сигнал с инверсного выхода триггера 34 запретит на элементе 39 формирование единичного логического уровня.

Работа, устройства в режимах ввода данных в ЭВМ и вывода данных из ЭВМ поясняется на временных диаг- . раммах (фиг^З, фиг.4),

В режимах ввода и вывода данныхпри обращении какой-либо ЭВМ к устройству в адресной части полуцикла обмена на линии АД адреса данных магистрали двухмашинной системы устанавливается один из адресов устройства (регистра 9 состояния, регистра 2 даннЫх или входных даиных с входов 25 устройства).

При этом с выхода дешифратора 4 активный уровень сигнала поступает на вход регистра 5, на третьем выходе которого устанавливается й удерживается сигналом "СИА" активный уровень сигнала "УВ." (устройство выбрано). Сигнал "УВ" разрешает работу дешифратора 6 в полуцикле ввода (вывода) данных. В остальные ‘два разряда регистра 5' по отрицательному фронту сигналу "СИА" записываются значения младших разрядов адреса, которыми управляется работа группы мультиплексоров 8 и дешифратора 6 в полуцикле ввода (вывода)

,данных.

При появлении из магистрали двухмашинной системы в полуцикле ввода (вывода) данных синхроимпульса "Ввод" ("Вывод") на первом выходе дешифратора 6 формируется сигнал "СИП", который через элемент ИЛИ 20 поступает в магистраль, информируя соответствующую ЭВМ о. завершении цикла обмена.

На втором, третьем, четвертом и пятом выходах дешифратора 6 формируются соответственно сигналы "Ввод РС", "Ввод данных", "Вывод данных" и "Вывод РС", синхронизирующие работу устройства в режимах ввода и вывода данных из ЭВМ,

Работа, устройства в режиме прерывания (фиг.5) осуществляется при наличии на входах 46 или 47 блока 10 (фиг.2) активного уровня сигналов "РП1" или "РП2", разрешающих прерывания по двумя отдельным векторам.

При поступлении на входы 43 или 44 .блока 10 от внешнего устройства сигна^-ла готовности (флага "ФЛ1" иди "ФЛ2") на его выходе 50 появляется сигнал требования прерывания "ТИР", который через элемент И 22 или 23 (в зависимости от состояний'триггеров 16 и 17) передается в соответствующую ЭВМ. В ответ на сигнал ТПР от запрашиваемой ЭВМ через магистраль двухмашинной системы на вход 45 блока.

10 поступает сигнал предоставления прерывания "ППР". По сигналу "ПИР", задержанному на элементе 42, на выходе 48 блока 10 формируется сигнал синхронизации ввода адреса вектора "ВЕК", на выходе 49 формируется один из разрядов адреса вектора "АВ", ас выхода 50 снимается сигнал, "ТПР". ’ '

По сигналу "ВЕК" через элемент ИЛИ 20 в магистраль передается сигнал "СИП", сигнализирующий о завершении операций по прерыванию программы, а мультиплексоры 8 и канальные приемопередатчики 1 переключаются в режим передачи адреса вектора. Адрес вектора передается в магистраль из коммутационного поля 7, выхода 49 бло~. ка 10 через мультиплексоры 8 и канальные приемо-в-передатчики 1. Соответствующая ЭВМ принимает адрес вектора и снимает сигнал НИР.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает обмен информацией между ЭВМ и внешними устройствами пользователя, как в однома-' . шинных, так и в двухмашинных системах, имеющих системную магистраль, посредством программных операций с использованием средств прерывания программы или с опросом "Флага".

1190387

?

1190387

Фиг 2

1.190387

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ' МЕВДУ ЭВМ И ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ, содержащее регистр состояния, регистр данных, группу канальных приемо-передатчиков, входывыходы которых образуют группу, информационных входов-выходов устройства, информационные входы канальных приемо-передатчиков группы соединены с. выходами мультиплексоров группы, а группа выходов подключена к группе входов дешифратора адреса и группам информационных входов регистра состояния и регистра данных, группа выходов которого является группой информационных вькодов устройства, дешифратор управляющих сигналов, первым и вторым входами соединенный соответственно с первым и вторым выходами регистра управления, а третьим, четвертым и пятым входами соответственно с первым и вторым входами режима устройства и третьим выходом регистра управления, вход синхронизации которого является входом синхронизации устройства, а группа информационных входов соединена с выходом дешифратора адреса и группой выходов канальных приемо-передатчиков группы, четыре элемента И, первые входы которых подключены к первому выходу блока прерывания, первый и второй входы которого являются соответственно первым й вторым входами готовности устройства, причем первые информационные входы мультиплексоров группы образуют группу информационных входов устройства, вторые информационные входы соединены с группой выходов коммутационного поля адреса вектора прерывания и вторым выходом блока прерывания, а первый и второй адресные входы мультиплексоров группы соединены соответственно с выходами первого и. второго элементов ИЛИ, вторыми входами подключенных соответ-; ственно к первому и второму выходам регистра управления, выход и второй вход третьего элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом синхронизации устройства и первым выходом дешифратора управляющих сигналов, второй и третий выходы которого подключены соответственно к второму и третьему входам четвертого элемента ИЛИ,, выходом -соединенного с управляющими входами канальных приемо-передатчиков группы, третий, четвертый и пятый выходы дешифратора управляющих сигналов подключены соответственно к первому и второму управляющим выходам направления обмена устройства и входом синхронизации регистра состояния, вход синхронизации регистра данных соединен с чет>

   1190387

   вертым выходом дешифратора управляющих сигналов, прямые выходы первого— четвертого разрядов регистра состояния й первый и второй входы готов-, ности устройства подключены к третьим информационным входам соответствующих мультиплексоров группы, вход сброса регистра состояния соединен с входом сброса устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в него введены два триггера, два элемента И, пять элементов И-ИЛИ и элемент НЕ, причем информационные входы первого и второго триггеров соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И-ИЛИ, синхровходы - через элемент НЕ с пятым выходом дешифратора управляющих сигналов, входы сброса - с входом сброса устройства, выход первого триггера подключен к первым входам третьего, четвертого и пятого элементов И-ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходом второго триггера, а выходы - соответственно с первым, вторым и третьим входами блока прерывания, первый и второй входы первого элемента И-ИЛИ подключены к прямому выходу пятого разряда регистра состояния, а третий и четвертый входы - соответственно к инверсному выходу шестого разряда регистра состояния и выходу первого триггера, первый и второй входы второго элемента И-ИЛИ соединены с прямым выходом шестого разряда регистра состояния, а третий и четвертый входы - соответственно с инверсным выходом пятого разряда регистра состояния и выходом второго триггера, первые входы первого и второго элементов И подключены соответственно к выходам первого и второго триггеров, вторые входы - к третьему выходу блока прерывания, а выходы соответственно являются первым и вторым выходами требования прерывания устройства,- третий и четвертый входы третьего элемента И-ИЛИ являются соответственно первым и вторым входами предоставления прерывания устройства, третий и четвертый входы четвертого элемента И-ИЛИ и третий и четвертый входы .пятого элемента И-ИЛИ соединены соответственно с прямыми выходами первого—четвертого разрядов регистра состояния, выходы первого и второго триггеров подключены к третьим входам соот ветствующих мультиплексоров группы.

   1