SU1405065A1 - Устройство дл сопр жени двух магистралей - Google Patents

Description

4 О СЛ

О5 СЛ

Изобретение относитс  к вычислит тельной технике И может быть использовано в различных устройствах дл  передачи данных в двух направлени х.

Цель изобретени  - расширение области применени  за счет обеспечени  двустороннег|Э асинхронного обмена информацией.

На фиг.1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы работы устройства; на - пример использовани  устройства в составе вычислительной системы.

Устройство содержит первый триггер 1 с информационным 2 и синхронизирующим 3 входами, входом 4 установки и выходом 5, второй триггер 6 с информационным 7 и синхронизирующим 8 входами, входом 9 установки и выходом 10, второй передатчик 11 с входом 12 и выходом 13э первьй передатчик 14 с входом 15 и выходом 16, второй приемник 17 с входами 18.1 и 1,8.2 и выходом 19, первый приемник 20 с входами 21.1 и 21.2 и выходом 225 синхронизирующий вход 23 устройства и установочные входы 24 и 25 устройства, входы-выходы 26 и 27 устройства

Устройство работает следующим об разом.

При работе в сихронном режиме сиг налз,поданный на вход 24 устройства обеспечивает установку триггера 1 в нулевое состо ние. При этом блокируетс  работа передатчика 14, и устройство обеспечивает только передачу информации с информационного входа- выхода 27 на информационный вход-выход 26. Так, при по влении сигнала на входе-выходе 27 на выходе приемни ка 20 по вл етс  сигнал единичного уровн d Этот.сигнал подаетс  на инфо мационньй вход 7 триггера 6. На синхронизирующий вход 23 устройства необходимо подать синхросигналы посто  ной частоты от любого источника системы . Эти синхросигналы никак не св  зываютс  с передаваемыми устройства- ми данными, т.е. совершенно асинхронны по отношению к ним По следующему фронту синхросигнала на входе 23 устройства триггер 6 устанавливаетс  в единичное состо ние, обеспечива  через передатчик 11 вьздачу сигнала на вход-выход 26 устройства. При подаче посто нного сигнала на вход 25

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

устройства, сн тии его с входа 24 посто нно в нулевом состо нии находитс  уже триггер 6. Совершенно аналогично устройство обеспечивает уже передачу информации только с входа- выхода 26 на вход-выход 27.

Входы 24 и 25 могут быть подключены , например, соответственно к пр мому и инверсному выходам некоторого программно управл емого триггера. Тогда при установке этого триггера по командам процессора в единичное или нулевое состо ние устройство настраиваетс  жестко на передачу информации только в одном выбранном направлении. Т.е., настройка устройства на передачу в определенном направлении происходит синхронно с работой определенной программы процессора. Аналогично устройство работает при посто нно за- коммутированных на входы 24 и 25 несовпадающих сигналах.

При работе в асинхронйом режиме невозможно св зать передаваемые данные с сигналами на входах 24 и 25. В этом случае на последние необходимо подать сигнал общего сброса системы. Тогда при включении устройства или любом приведении его в исходное состо ние на входы 24 и 25 подаетс  кратковременный импульс,, устанавлиг вающий триггеры I и 6 в нулевое состо ние , после чего импульс снимаетс , разреша  переключение триггеров. В исходном состо нии передатчики 11 и 14 за блокированы, приемники 17 и 20 открыты дл  приема информации с входов-выходов 26 и 27, Если-первым по вл етс  сигнал, например, на входе-выходе 26, на информационном входе 2 -триггера 1 по вл етс  единичный уровень, и по ближайшему фронту син- . хросигнала на входе 23 триггер 1 устанавливаетс  в единичное состо ние . Передатчик 14 обеспечивает сигнал на входе-выходе 27 схемы, В то же врем  на выходе приемника 20 поддерживаетс  уровень логического 0 % поступающий на информационный вход 7 триггера 6 Последний остаетс  в нулевом СОСТОЯНИИ , блокиру  работу пе редатчика 11. Аналогично устройство обеспечивает передачу информации с , входа-выхода 27 на вход-выход 26, если сигнал на входе-выходе 27 по вл етс  раньше.

Достоинством устройства  вл етс  возможность применени  его в системах , в которых необходимо обеспечить асинхронную, т.е. независимую от работы процессора, двунаправленную передачу данных. Если входы 24 и 25 подключить к шине общего сброса системы , активный уровень сигнала на обоих входах присутствует только при приведении системы в исходное состо ние . Тогда и триггеры 1 и 6 устанав- -JQ д тс  в единичном состо нии. При

этом передатчики 14 и 11 открыты поддерживают на шинах 26 и 27 сиг лы нулевого уровн . Сн тие источн своего сигнала на шине 27 (показа

ливаютс  в нулевое состо ние, после чего разрешаетс  их переключение. Далее устройство работает в асинхронном режиме аналогично указанному.

Дл  иллюстрации работы устройства в асинхронном режиме при одновременном по влении сигналов, на шинах 26 и 27 приведена временна  диаграмма на фиг.2.После одновременного по влени  сигналов на шинах 26 и 27. на выходах приемников 17 и 20 по вл ютс  сигналы единичного уровн . По ближайшему фронту сигнала на синхронизирующем входе 23 триггеры 1 и 6 устанавливаютс  в единичное состо ние, при этом сигналы на выходах приемников 17 и 20 переключаютс  в нулевое состо ние Теперь по ближайшему фронуу сигнала на синхронизирующем входе 23 триггеры 1 и 6 сбрасываютс  в нулевое состо ние . Вновь на выходах приемников 17 и 20 по вл ютс  сигналы единичного уровй , и по ближайшему фронту сигнала на синхронизирующем входе 23 триггеры 1 и 6 устанавливаютс  в единичное состо ние. Эти переключени  триггеров не сказываютс  на состо нии сигналов на шинах 26 и 27, так как на этих шинах и так присутствуют сигналы нулевого уровн . После сн ти  вначале сигнала, например , на входе 27 (что может произойти в любой момент времени , т.е. переключении его в единичное состо ние на выходе приемника 20 по вл етс  сигнал нулевого уровн . По ближайшему фронту сигнала на синхронизирующем входе 23 триггер 1 устанавливаетс  в единичное состо ние, триггер 6 остаетс  в нулевом. Единичное состо ние триггера 1 открьтает.передатчик 14 и заставл ет его выставл ть на шину 27 сигнал нулевого уровн . Это уж сигнал, передаваемый устройством с шины 26 на шину 27. После сн ти  сигнала на шине 26 по вл етс  нулевой сигнал на выходе приемника 17, трйг- гер 1 сбрасываетс  в нулевое состо ние , закрывает передатчик 14 и на шине 27 также по вл етс  пассивный уровень сигнала, т.е. сигнал единич;- ного уровн .

На фиг.З приведена аналогична  временна  диаграмма, но дл  случа , когда сигнал на шине 27 снимаетс  в момент, когда триггеры 1 и 6 нахоQ д тс  в единичном состо нии. При

0

этом передатчики 14 и 11 открыты и поддерживают на шинах 26 и 27 сигналы нулевого уровн . Сн тие источником своего сигнала на шине 27 (показано

5 пунктирной линией) не отражаетс  на состо нии сигнала на шине 27. Поэтому триггеры 1 и 6 вновь сбрасьшаютс  в нулевое состо ние. Передатчики 14 и 11 закрываютс . Поскольку на шину

Q 27 никакое устройство уже не выдает сигнал, на этой шине по вл етс  сигнал единичного уровн . На выходе приемника 20 остаетс  сигнал нулевого ; уровн . Далее схема работает согласно

5 диаграмме на фиг.2. ;

По вление сигналов на шинах 26 и 27 в промежутке между двум  -последующими синхросигналами на входе 23 дл . устройства равнозначно их одновременному по влению. Работа схемы при этой соответствует диаграммам на фиг.2 и.3,

В известном устройстве имеетс  один управл юш 1Й вход, на который об зательно следует подать какой-либо сигнал, определ ющий направление передачи В предлагаемом устройстве . необходимость подачи такого сигнала исключаетс  . Если входы 24 и 25 объединить, фактически схема приобре„ тает только один управл ющий вход, на которьш следует только подать сигнал общего сброса дл  приведени  устройства в исходное состо ние. Такие особенности устройства делают возможным и эффективным его использование . в сложных многопроцессорных системах, (фиг.4).

Система состоит из множества процессорных модулей: Прц1,...,ПрцМ, ПрцМ+1,...,ПрцК, оперативной пам ти ОЗУ, контроллеров внешних устройств БУ, ВУ, ВУз. В системе могут быть и другие модули. Все модули подключены к единой системной магистрали, включающей сигналы адреса, данных, управлени , сигналы запросов прерывани . При расширении такой системы возникает необходимость увеличени  длины системной магистрали. Дл 

5

5

0

5

умощнени  сигналов используютс  специальные устройства расширени  магистрали . Дл  эффективного функционировани  системы необходимо, обеспечить полную идентичность отрезков системной магистрали с обеих сторон устройства расширени  магистрали. Кроме ТОГО} желательно обеспечить полную прозрачность этого устройства .дл  программного обеспечени , т.е. дл  его работы не должно требоватьс  никаких программных действий.

Устройства могут использоватьс  в составе устройства расширени  ма- гистрали дл  передачи сигналов запросов прерьшани  или аналогичных В .. системе 5 состо щей из нескольких процессоров , обработка прерываний от внешних устройств может быть как воз- ложена на один процессор;, так и рас- пределена между отдельными процессорами Например, прерывание от ВУ и ВУ обрабатьшает Прц, от ВУз - ПрцК В таком случае устройство должно обеспечить передачу сигнала запроса прерьгеани  с шины 27 на шину 26 дл  передачи запроса от ВУ к Прц Г. Б такой конфигурации вполне можно использовать и известное гстройство. Одна- ко в случае изменени  распределени  обработки запросов использование известного з стройства становитс  невозможным . НапримерS прер.ывание от ВУ, обрабатывает ПрцК; а от By,j - Прц . Запросы на прерывание по вл ютс  совершенно асинхронно, отследить их, управл   программно направлением пе1редачи через устройствоj невозможно В такой системе может быть использо- вано предлагаемое устройства.

Управл юш;ие входы 24 и 25 устройства объединены и подключены к шине сброса, системной магистрали Устрой-

;ство обеспечивает передачу сигналов запросов прерывани  в обоих направлени х должным образом Например, вре манные диаграммы (фиг,2 и З) иллюстрируют случай5 когда одновременно по вл ютс  сигналы запроса на шинах 26 (запрос от ВУ, к ПрцП) и 27 (запрос от ВУ к Прц1)в- Вначале Прц обслуживает запрос от после об- слз живани  ВУ свой запрос .снимает, после чего уже устройство передает

сигнал с шины 26 на шину 27 (запрос от ВУ-} к ПрцК), Передатчики 14 и 1 устройства и соответствующие передатчики контроллеров внешних устройств образуют на шине запроса прерьшани  функцию Монтажное ИЛИ. В системе (фиг,4) могут передаватьс  и запросы прерывани  между отдельными процессорами (от Прц1 к ПрцМ+15 от ПрцК к ПрцМ и ТоД,).

При изменении мест установки отдельных модулей системы, перераспределении обработки прерываний не требуетс  никакой адаптации программного обеспечени , так как устройство не требует никаких программных действий.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  сопр жени  двух магистралей , содержащее, два приемника, два передатчика, причем информационный выход первого передатчика соединен с первым информационным входом первого приемника и  вл етс  входом- выходом устройства дл  подключени  к первой магистрали, информационный выход второго передатчика соединен с : первым информационным входом второго приемника и  вл етс  входом-выходом устройства дл  подключени  к второй магистрали5 отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет обеспечени  двустороннего асинхронного обмена информацией , в него введены два триггера, причем сишсровход первого триггера соединен.с синхровходом второго триггера и  вл етс  синхровходом устройства , нулевые входы первого и второго триггеров  вл ютс  установочньми входами устройства, при этом единичный выход первого триггера соединен с информационным входом первого передатчика и вторым информационным входом первого приемника, информационньш выход которого соединен с информа : ционным входом второго триггера, единичный выход которого соединен с информационным вхором второго передатчика и с вторым информационным входом второго приемника, информационньй выход которого соединен с информационным входом первого триггера.

   Фиг. 2

   fw3.J