SU1307462A1 - Устройство дл сопр жени ЭВМ с абонентом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении каналов I ввода-вывода высокопроизводительных ЭВМ, работающих в реальном масштабе времени. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  за счет освобождени  ЭВМ от счета временных интервалов. Устройство содержит блок 1 св зи с ЭВМ, блок 2 св зи с абонентом , блок 3 микропрограммного управлени , регистр 4 управл ющего слова , регистр 5 слова состо ни , блок 15 генераторов тактовых импульсов, шифратор 7 адреса слова состо ни , шифратор 9 адреса команды останова, дешифратор 6 вида обслуживани , дет шифратор 14 команды задержки. 6 ил. с Фиг.1

Description

)0

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении каналов ввода- вывода высокопроизводительных ЭВМ, работающих в реальном масштабе времени .

Цель изобретени  - увеличение быстродействи  путем освобождени  ЭВМ от счета временных интервалов. На фиг.1 представлена структурна  схема устройства; на фиг,2,- схема дешифратора команды задержки; на фиг.З - функциональна  схема блока св зи с ЭВМ; на фиг.4 - функциональна  схема блока св зи .с абонентом; на фиг.З - алгоритм работы блока микропрограммного управлени ; на фиг.6 - функциональна  схема блока микропрограммного управлени .

Устройство содержит блок 1 св зи с ЭВМ, блок 2 св зи с абонентом, блок 3 микропрограммного управлени , регистр 4 управл ющего слова, регист . 5 слова состо ни , дешифратор 6 вида „

f5

20

онную шину 39 и дешифратор 40 кода нул .

Устройство работает.следующим образом,

Устройство осуществл ет обмен командной и числовой информацией с ЭВМ через блок , а с абонентами через блок 2 . В соответствии с командной информацией, содержащейс  в регистре 4, блок 3 вырабатывает сиг- налы, управл ющие вьшолнением всех команд в устройстве.

Дешифратор 6 совместно с регистром 5 и шифратором 7 в зависимости от указателей, содержащихс  в байте состо ни  абонентов, состо ни  блока 3 микропрограммного управлени  и других специальных признаков инициирует различные виды обслуживани  байтов состо ни  абонентов.

Шифратор 8 совместно с дешифратором 6, регистром 5, шифратором 9 и блоками 1 и 3 организует прекращение выполнени  текущей команды при пособслуживани , шифратор-7 адреса ело- Г туплении на вход 13 сигнала прерыва- ва состо ни , шифратор 8 команды ос-. ни  от абонента, формирует слово сос- танова, шифратор 9 адреса команды, ин- то ни  канала, которое записываетс  формационные выход 10 и вход 11 устрой в ОЗУ ЭВМ и сигнал прерывани  дл  и ства, выход/12 прерываний устройства, информировани  ЭВМ о прерывании те , «ии i/ ,

вход 13 прерываний устройства, дешифратор 14 команды задержки, блок 15 генераторов тактовых импульсов, первый 16 и второй 17 информационные входы,дешифратора команды задержкущей команды по требованию абонента. Шифратор 9 формирует адрес начала программы .канала, по которой обслуживаетс  абонент.

Дешифратор 14 совместно с блоком

ки и информационные 1Й входы-выходы 15 организует счет временных интервадешифратора команды задержки.

Дешифратор 14 команды задержки состоит-из двух дешифраторов 19.1 и 19,2 и коммутатора 20.

Блок 1 св зи с ЭВМ содержит дешифратор 21 номера канала, регистр 22 инструкций, входной 23, выходной 24 и адресный 25 регистры оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) сумматор 26 количества чисел, сумматор 27 адреса.команды и сумматор 28 адреса обмена.

Блок 2 св зи с абонентом образуют регистры: 29 информации канала, 30 номера ВУ, 31 кода операции, 32 информации абонента, 33 управлени  канала , 34 управлени  абонента, коммутатор 35,

Блок 3 микропрограммного управлени  работает по алгоритму, приведенному на фиг,5, и содержит мультиплексор 36, узел 37 посто нной пам ти , выходной регистр 38, информаци0

„

f5

0

онную шину 39 и дешифратор 40 кода нул .

Устройство работает.следующим образом,

Устройство осуществл ет обмен командной и числовой информацией с ЭВМ через блок , а с абонентами через блок 2 . В соответствии с командной информацией, содержащейс  в регистре 4, блок 3 вырабатывает сиг- налы, управл ющие вьшолнением всех команд в устройстве.

Дешифратор 6 совместно с регистром 5 и шифратором 7 в зависимости от указателей, содержащихс  в байте состо ни  абонентов, состо ни  блока 3 микропрограммного управлени  и других специальных признаков инициирует различные виды обслуживани  байтов состо ни  абонентов.

Шифратор 8 совместно с дешифратором 6, регистром 5, шифратором 9 и блоками 1 и 3 организует прекращение выполнени  текущей команды при поступлении на вход 13 сигнала прерыва- ни  от абонента, формирует слово сос- то ни  канала, которое записываетс  в ОЗУ ЭВМ и сигнал прерывани  дл  и информировани  ЭВМ о прерывании текущей команды по требованию абонента. Шифратор 9 формирует адрес начала программы .канала, по которой обслуживаетс  абонент.

Дешифратор 14 совместно с блоком

лов при вводе центральным вычислителем команды Задержка .

Устройство активизируетс  по соответствующей инструкции от ЭВМ или по требованию абонента,

ЭВМ инициирует выполнение операции обмена с устройством с помощью инструкции, формат которой

45

НК

КИ

АНП

где поле НК (номер канала )содержит двоичный- код номера устройства, в котором инициирует обмен; поле КИ (коа инструкции) - код инструкции, например, начать ввод-вывод (НВВ), Остановить ввод-вывод (ОВВ); АНП (адрес начала программы)  вл етс  адресом ОЗУ, в котором хранитс  пер- ва  команда программы обмена.

После засьшки инструкции в устройство процессор отключаетс  от устройства и продолжает выполнение своей программы. Если получена инструкци  Начать ввод-вывод, устройство самосто тельно пересылает .АНП в адресный регистр 25 и считывает из ОЗУ

Б зависимости от типа операции ввода-вывода блок 3 организует работу устройства. Если в коде команды отсутству ет признак Задержка, раво входной регистр 23 первую команду бота устройства не отличаетс  от pai

программы. Формат команды программы устройства:

КОП НБУ ФЛ АО АК КЧ Н

боты любого традиционного канала. Блок 3;совместно с блоком 2 организует логическую св зь с абонентом. В зависимости от типа операции данные из  чейки ОЗУ, определ емой содержимым регистра 25, через регистр 23 поступают в регистр 29, а затем на шины 0 абоненту (при операции Запись ) или от абонента через регист- 32 и 24 в ОЗУ. АО из регистра 4 через блок 3 (шина 39) заноситс  в адресный регистр 25 и сумматор 28, КЧ - в сумматор 26, а затем содержимое сумматора 28 увеличиваетс  на 1, содержимое сумматора 26 уменьшаетс  на 1 и заноситс  в регистр 4 в области полей АО, КЧ соответственно.

Поле КОП (кода операции) содержит код операций команды ввода-вывода), выдаваемый внешнему устройству (ВУ); после НБУ (номера внешнего устройства ) - код номера ВУ, с которьм осуществл етс  обмен; поле ФЛ - флажки (указатели), управл ющие работой устройства , например, ЦЕПОЧКА КОМАНД, ЦЕПОЧКА ДАННЫХ, ПРОГРАММНО-УПРАВШТЕ- МОЕ ПРЕРЫВАНИЕ и др.; поле АО (адрес обме на) определ ет начальньгй адрес ОЗУ, откуда передаетс  (или куда принимаетс ) информаци  в ходе вьтолнени  операции обмена; поле АК адрес команды - адрес  чейки ОЗУ, в котором хранитс  следующа  команда программы; поле КЧ (количество чисел) содержит код количества чисел, подлежащих передаче по операции обмена; поле Н (неиспользуемое поле) присутствует в св зи с тем, что формат команды обычно не совпадает с форматом машинного слова и служит дл  согласовани  форматов.

Дл  индентификации режима Задерж- личиваётс  на в сумматоре 27 j, а ка в формате команды программы уст- затем снова записываетс  в регистр ройства вводитс  признак Задержка . 4. Регистры 29 и 32 блока 2 служат Этот признак может кодироватьс  в дл  согласовани  форматов информа- поле КОП или специальным указателем ции в ЭВМ в ВУ. Обмен с ВУ произ- в поле ФЛ, Дл  программного задани  40 водитс  байтами, а с ОЗУ словами, того или иного генератора блока 5 в формате команды в области Н вводит с  поле кода номера частоты меток - времени, дл  кодировани  кода номера

например, ПО 4 байта.

При вьтолнении операции записи на ВУ информаци  из регистра 23 поступает в регистр 29, оттуда через коммучастоты меток времени можно использо-45 татор побайтно на ВУ, При считывании вать поле, неиспользуемое при коман- информаци  побайтно принимаетс  на де с кодом операции Задержка, например поле АО. Кодом периода задержки служит содержимое поле КЧ, Прогрегистр 32, а после накоплени  полного слова (4 байта), переписываетс  в регистр 24, а затем в ОЗУ, Регистраммно-задаваемый код периода задерж-50 ры 30 и 31 служат соответственно дл  ки модифицируетс  на -1 по каждому хранени  ИВУ и КОП, ИВУ и КОП поступают из регистра 4 через шину 39 блока 3. Регистр 33 предназначен дл 

выходному импульсу на входах-выходах 18 дешифратора 19,1 команды задержки

формировани  управл ющих сигналов 55 устройства, а регистр 34 дл 

Из регистра 23 команда обмена пересылаетс  в блок 2 и регистр 4 управл ющего слова, а оттуда в блок 3 и дешифратор 14.

Б зависимости от типа операции ввода-вывода блок 3 организует работу устройства. Если в коде команды отсутству ет признак Задержка, работа устройства не отличаетс  от pai

0

5

0

боты любого традиционного канала. Блок 3;совместно с блоком 2 организует логическую св зь с абонентом. В зависимости от типа операции данные из  чейки ОЗУ, определ емой содержимым регистра 25, через регистр 23 поступают в регистр 29, а затем на шины 0 абоненту (при операции Запись ) или от абонента через регист- 32 и 24 в ОЗУ. АО из регистра 4 через блок 3 (шина 39) заноситс  в адресный регистр 25 и сумматор 28, КЧ - в сумматор 26, а затем содержимое сумматора 28 увеличиваетс  на 1, содержимое сумматора 26 уменьшаетс  на 1 и заноситс  в регистр 4 в области полей АО, КЧ соответственно.

После того, как КЧ станет равным О (определ ет дешифратор 40), вы- 5 полнение команды прекращаетс , устройство передает в ОЗУ слово состо ни  из регистра 5 через регистр 24 по адресу, формируемому шифратором 7 и занесенному в регистр 25, После выполнени  команды устройством выбираетс  следующа  команда из ОЗУ по адресу АК, который из регистра 4 через блок 3 был занесен в сумматор 27. После выполнени  команды АК увё0

личиваётс  на в сумм затем снова записывает 4. Регистры 29 и 32 бл дл  согласовани  форма ции в ЭВМ в ВУ. Обмен водитс  байтами, а с

например, ПО 4 байта.

татор побайтно на ВУ, При считывании информаци  побайтно принимаетс  на

регистр 32, а после накоплени  полного слова (4 байта), переписываетс  в регистр 24, а затем в ОЗУ, Регистформировани  управл ющих сигналов устройства, а регистр 34 дл 

приема и задержки управл ющих сигналов абонентов. Задержки необходимы дл  надежного приема сигналов на информационных шинах ,

Если в комавде устройства, переанной в регистр 4, содержитс  признак Задержка, то дешифратор 19.1 выдает соответствующий сигнал на вход-выход 18 в блок 3, В этом слу- 5 Чае блок 3 не организует ло1 ической св зи с ВУ через шины 10 и.11 ЭВМ.

Дешифратор 19.2 декодирует содержимое пол  кода номера частоты меток времени. По сигналу из блока 3 с вхо- W а-выхода 18 сигналы с выхода дешиф- ратора 19.2 поступают на вторые входы коммутатора 20, открыва  один из элементов И коммутатора 20, на первые входы которого поступают по шинам 16 5 сигналы определенной частоты из блока 15, При поступлении сигнала из блока 15 на вход коммутатора на выходе последнего формируетс  сигнал, поступающий по входам-выходам 18 в 20 блок 3, где формируетс  сигнал, модификации на -1 содержимого сумматора 26 количества чисел. При достижении нулевого содержимого пол  КЧ в регистре 4 дешифратором 6 по сигналу КЗ блока 3 формируетс  сигнал прерывани , который по шинам 12 поступает в систему прерываний ЭВМ и  вл етс  меткой окончани  вьтолнени  команды Задержка, блоком 3 форми- 30 руетс  сигнал сброса дешифратора 19.1..

Блок 15 представл ет собой совокупность генераторов частот .

Если была введена инструкци  от ЭВМ Остановить ввод-вывод то уст- 35 ройство прекращает выполнение текущей команды независимо от того, какого типа команда ввода-вывода бьша задана.

Блок 3 работает в соответствии 40 с алгоритмом, приведенным на фиг.5. Одна из возможных реализаций блока правлени  приведена на фиг .6 . Блок

При поступлении сигнала прерывани  на выходе шифратора команды Остановить ввод-вывод (шифратор 8), вырабатываетс  сигнал Инструкци  и код команды Остановить ввод-вывод . Шифратор 8 может быть реализован в виде ПЗУ, в котором хранитс  код команды. Шифратор 7 адреса сло3 представл ет собой микропрограммный автомат. Информаци , записанна  в вы-45 ва состо ни  (СС) предназначен дл  ходном регистре (и в пам ти), разби- формировани  и передачи в блок 1 ад- та на три пол : поле выходных сигналов , поле управлени  мультиплексором , поле управлени  адресом перехореса ОЗУ, в который записьшаетс  CG устройства.

При.16-разр дном адресе ОЗУ струкда . Выходы пол  выходных сигналов  в-50 тура СС имеет следуклций вид: л  ютс  выходными сигналами блока 3

.управлени  и поступают в соответствующие блоки. Сигналы с выхода пол  управлени  мультиплексором поступают на управл ющий вход мультиплексора и определ ют входной сигнал, анализиру- емый в данном состо нии. Адрес пам ти формируетс  следующим образом: старшие разр ды - с выхода пол  адреса

перехода, младший разр д - с выходом мультиплексора, т.е. следующее состо ние определ етс  предыдущим состо нием (поле адреса перехода) и входным сигналом.

Блок управлени  работает следующим образом.

По сигналу Сброс на выходном регистре 38 в поле адреса перехода устанавливаетс  нулевой адрес пам ти в поле выходных сигналов - нули, в поле управлени  мультиплексором - ко входного сигнгша, анализируемого в нулевом состо нии (в соответствии с фиг .5 - сигнал Инструкци  от шифратора 8 ). Каждому состо нию блока управлени  соответствует два адреса, отличающиес  значением младшего разр да , который принимает значение О или 1 в зависимости от значени  входного сигнала, анализируемого в этом состо нии. Так если сигнал Инструкци  от блока 1 равен нулю, то на выходе мультиплексора 36 присутствует нулевой сигнал, который совместно с нулевым полем адреса перехода обеспечивает обращение к пам ти по нулевому адресу (автомат остаетс  в нулевом состо нии). После того, как сигнал Инструкци  становитс  равным единице, происходит обращение к пам ти по первому адресу и автомат переходит в следующее состо ние в соответствии с алгоритмом .

При поступлении сигнала прерывани  на выходе шифратора команды Остановить ввод-вывод (шифратор 8) вырабатываетс  сигнал Инструкци  и код команды Остановить ввод-вывод . Шифратор 8 может быть реализован в виде ПЗУ, в котором хранитс  код команды. Шифратор 7 адреса слова состо ни  (СС) предназначен дл  формировани  и передачи в блок 1 ад-

ва состо ни  (СС) предназначен дл  формировани  и передачи в блок 1 ад-

реса ОЗУ, в который записьшаетс  CG устройства.

При.16-разр дном адресе ОЗУ струкОр БАЗА 9р

0р

15р

Разр ды с 0-го по 9-й имеют посто нный код, хран щийс  на регистре базы шифратора 7; 10-й разр д равен нулю, если абонент не сверхоперативный , и единице - в противном случае.

Разр ды с И-го по 15-й дл  обычного абонента соответствуют номеру подканала . Дл  сверхоперативных абонентов 11-й разр д равен при выполнении команды Запись и О при вьтолне- нии команды Чтение. В разр дах 12-15 содержатс  младшие разр ды кода номера абонента.

ционный вход которого соединен с перПри поступлении сигнала прерывани  Овым выходом блока микропрограммного

об абонента на выходе шифратора 9 фор-управлени  и первым информационным

мируетс  код адреса начала программывходом блока св зи с ЭВМ, второй

обмена с этим абонентом. Шифратор 9третий, четвертый и п тый информациможет быть вьшолнен в виде ПЗУ, в ко-онные входы которого соединены с интором хран тс  адреса начала прог- -5формационными выходами шифратора адрамм . После обращени  в ОЗУ команду.реса слова состо ни , шифратора ад- .из регистра 23 записываетс  в регистр А. Начинаетс  выполнение команды.

реса команды, регистра слова состо ни  и вторым информационным выходом блока св зи с абонентом соответственно , информационный выход блока св зи с ЭВМ соединен с третьим ни - формационным входом блока св зи с абонентом и информационным входом регистра управл ющего слова, выход которого соединен с третьим информационным входом регистра слова состо ни  , информационным входом шифратора адреса слова состо ни , вторым информационным входом дешифратора вида обслуживани  и первым входом логических условий блока, микропрограммного управлени , второй выход которого соединен с управл ющим входом дешифратора вида обслуживани  и синхровходом регистра слова состо ни , второй разрешающий вход шифратора адреса слова состо ни  соединен с третьим выходом блока микропрог раммного управлени , вход запуска которого соединен с выходом шифратора . команды останова, о тличаю- щ е е с   тем, что, с целью увеличени  быстродействи , в него введены дешифратор команды задержки и блок

Claims (1)

1. Формула изобре1ени

   Устройство дл  сопр жени  ЭВМ с абонентом, содержащее блок св зи с ЭВМ, блок св зи с абонентом, блок микропрограммного управлени , регистр управл ющего слова, регистр слова состо ни , шифратор адреса ко манды, шифратор адреса слова состо ни , шифратор команды останова, дешифратор вида обслуживани , причем первый информационный вход-выход блока св зан с ЭВМ  вл етс  входом-выходом устройства дл  подключени  к информационному входу- выходу ЭВМ, первый информационный выход блока св зи с абонентом  вл етс  выходом устройства дл  подключени  к информационному входу абонента , первый информационный вход

   реса команды, регистра слова состо ни  и вторым информационным выходом блока св зи с абонентом соответственно , информационный выход блока св зи с ЭВМ соединен с третьим ни - формационным входом блока св зи с абонентом и информационным входом регистра управл ющего слова, выход которого соединен с третьим информационным входом регистра слова состо ни  , информационным входом шифратора адреса слова состо ни , вторым информационным входом дешифратора вида обслуживани  и первым входом логических условий блока, микропрограммного управлени , второй выход которого соединен с управл ющим входом дешифратора вида обслуживани  и синхровходом регистра слова состо ни , второй разрешающий вход шифратора адреса слова состо ни  соединен с третьим выходом блока микропрог раммного управлени , вход запуска которого соединен с выходом шифратора . команды останова, о тличаю- щ е е с   тем, что, с целью увеличени  быстродействи , в него введены дешифратор команды задержки и блок

   40

   блока св зи с абонентом соединен с первыми информационными входами регистра слова состо ни  и дешифратора вида обслуживани  и  вл етс  входом устройства дл  подключени  к информационному выходу абонента, второй ин- 45 генераторов так1чэвых импульсов при формационный вход регистра слова сое- этом группа тактовых выходов блока то ни  соединен с информационными входами шифратора адреса команды и шифратора командй останова и  вл етгенераторов тактовых импульсов соединена с группой информационных входов дешифратора команды задержки, ине  входом устройства дл  подключе- 50 формационный вход которого соединен

   с выходом регистра управл ющего слова , информационный вход-выход дешифратора команды задержки соединен с третьим входом-выходом логических 55 условий блока микропрограммного управлени .

   ни  к выходу прерывани  абонента, выход дешифратора вида обслуживани  соединен с первым разрешающим входом шифратора адреса слова состо ни  и  вл етс  выходом устройства дл  подключени  к входу прерывани 

   ЭВМ, при этом второй информационный вход-выход блока св зи с ЭВМ соединен с первым входом-выходом логических условий блока микропрограммного управлени , второй вход-выход логических условий которого соединен с информационным входом-выходом блока св зи с абонентом, второй информареса слова состо ни , шифратора ад-

   0

   5

   реса команды, регистра слова состо ни  и вторым информационным выходом блока св зи с абонентом соответственно , информационный выход блока св зи с ЭВМ соединен с третьим ни - формационным входом блока св зи с абонентом и информационным входом регистра управл ющего слова, выход которого соединен с третьим информационным входом регистра слова состо ни  , информационным входом шифратора адреса слова состо ни , вторым информационным входом дешифратора вида обслуживани  и первым входом логических условий блока, микропрограммного управлени , второй выход которого соединен с управл ющим входом дешифратора вида обслуживани  и синхровходом регистра слова состо ни , второй разрешающий вход шифратора адреса слова состо ни  соединен с третьим выходом блока микропрограммного управлени , вход запуска которого соединен с выходом шифратора . команды останова, о тличаю- щ е е с   тем, что, с целью увеличени  быстродействи , в него введены дешифратор команды задержки и блок

   35

   40

   45 генераторов так1чэвых импульсов при этом группа тактовых выходов блока

   генераторов так1чэвых импульсов при этом группа тактовых выходов блока

   генераторов тактовых импульсов соединена с группой информационных входов дешифратора команды задержки, инблонЭ из иъ блокад вблон олонаУблона 1

   Фиг.д

   „.. блоло.2 дол он

   I

   аломаб

   &fWr}

   Ui 8мна 1

   ZO

   3f

   8 бле  1

   J2

   uuit H

   -Я|л/

   10

   Шина

   liutta мпоофлв- Ht/f labiffAma

   аин-л ««w

   w/ а J

   t:«M r « s

   .ijiai

   nil

   I III