SU1527639A1 - Устройство дл сопр жени внешних устройств с магистралью ЭВМ - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  электрического и алгоритмического согласовани  микроЭВМ с периферийными устройствами. Цель изобретени  - сокращение аппаратурных затрат устройства. Устройство содержит два блока усилени , два блока дешифрации, буферный регистр, две группы элементов И, первый блок регистров ввода-вывода и группу блоков регистров ввода-вывода. Устройство позвол ет организовать дополнительные сигналы управлени  периферийными устройствами или сигналы дополнительных состо ний и стробов, или дополнительные данные периферийных устройств, доступные по чтению, записи или по записи и чтению со стороны микроЭВМ. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  электрического и алгоритмического согласовани  микроЗВМ, имеющих магистральный параллельный интерфейс ИЛИ (Электроника-60, ДВК), с периферийными устройствами ввода-вывода , имеющими другие интерфейсы.

Целью изобретени   вл етс  сокращение аппаратурных затрат устройства, требуемых при подключении к ЭВМ раз- юобразных периферийных устройств.

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема второго блока дешифрации, групп элементов И и одного из блоков регистров ввода- вьшода; на фиг. 3 - схема программно- доступных разр дов регистров; на

фиг. 4 - временна  диаграмма работы устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 блоки усилени , первый блок 3 дешифрации, буферный регистр 4, второй блок 5 дешифрации, элементы И 6 и 7 первой и второй групп, первый блок 8, регистров ввода-вьшода, группа блоков ,, регистров ввода-вывода . Кроме того, показаны внутренние св зи входов и выходов (линий) 9-29 устройства.

Блок 3 может быть выполнен на БИС 1801ВП1-033, а блок 4 - на БИС 1801ВЛ1-034.

Блок 5 дешифрации, группы элементов И 6 и 7 и блоки 8 регистров содержат (фиг. 2), например, триггеры 30-32, элементы И-НЕ 33-36, элемент ИЛИ-ИЕ 37 и элемент НЕ 38.

Устройство работает след тощим образом .

ycTpofic HO через блок 1 подключаетс  к маг истрали ЭВМ (интерфейсу МПИ), а через блок 2 - к перифернй- иым устройствам ввода-вывода

По команде ЭВМ по одной из линий поступает сигнал сброса, по ксгсрому на линии «6 формируетс  импу; ьс начальной установки блоков 4 и 8, Блоки 3, 4 и 8 наход тс  в исходном состо нии , при этом сигналы на их вь.ходах пассизнь и не оказывают вли ни  на работу обоих интерфейсов. В таком состо нии устройство находитс  до тех пор, пока нет обра ;ен11  ЭВМ к регистрам устройства.

ЭВМ обслуживает устройства ввода и вывода, обраща сь к регистрам состо ни  (PC) и регистрам данных (РД) устройства. Каждый из регистров ГС и РД имеет свой адрес в адресном пространстве ЭВМ, формат и структуру nporpaNjMHO-доступных разр дов. Ап- паратно PC наход тс  внутри блока 3, а РД - внутри регистра 4. Дл  простоты рассмотрим работу устройства при обслуживании ЭВМ л1-1шь устройства ввода и как Организуетс  дополните.тьньш программны; ) доступ к PC, закрепленному за этим устройством ввода, лишь по записи, а дополнительный программный доступ к РД, закрепленному за этим устройством ввода, лишь пс чтению .

ЭВМ, обслужива  устройство вводи вначале обрас .аетсн к PC в цикле Ввод (фкг. 4). При этом в адресной части цикла микроЭВМ зыставл ет на шине адреса-даниых интерфейса адрес PC, закрепленный за этим устройством ввода, стробиру  его фронтом синхроимпульса адреса, посьшаемым по шине управлени  обменом интерфейса МЛН, По лини м 9 этот адрес поступает на вход блока и на входы блока 5. По сьшхроимпульса -адреса, поступающего по пини м 11 и 23, блок 3 распознает адрес устройства и дает разрешение регистру PC, наход щемус  внутри блока 3, блок 5 в это же врем распознает адрес, зашифрованный младшими разр дами и поступающий на его входы 20-22, и на одном из выходов, допустим, 26, активирует сигнал разрешени , тюступающий на вход элемен276394

И 6, Эти разрешени  активны в течение всего цикла Ввод, пока активен CHJrxpOHMnynhC адреса на входе 23,

По окончании адресной части цикла - Ввод ЭВМ посылает синхроимпульс ввода, С выхода блока 1 :ггот синхроимпульс поступает по лини м 11 и 25, 1шок 3 по синхроимпульсу ввода подклю- чае пыходы программно-доступных по чтению разр дов PC к лини м 9 и одновременно вырабатывает синхроимпульс

10

5

0

5

0

5

0

5

С

1зтвета на выходе 14. ЭВМ считьшает данные из PC о состо нии устройства ввода. Сигналы на выходах 28 и 29 элементов И 6 и 7 в этот момент пассивны , так как ни на одном из них не ;зьп с 1Н етс  условие совпадени . Блоки наход тс  в исходном состо нии и не оказьшают вли ни  на работу устройства . Цикл Ввод ЭВМ заканчивает, снима  синхроимпульс ввода и синхроимпульс адреса. Блок 3 снимает синхроимпульс ответа на выходе 14.

Проанализировав прин тые из PC данные о состо нии устройства ввода, ЭВМ в случае, если устройство ввода готово к работе и нет ошибки в его состо нии, обращаетс  к PC в цикле Вьюод, При этом в адресной части цикла ЭВМ выставл ет на шине адреса- данных интерфейса адрес PC, стробиру  его фронтом синхроимпульса адреса . В этой, адресной, части цикла Вывод все процессы идентичны описанным дл  цикла Ввод, На выходе 26. блока 5 активен в течение всего цикла сигнал разрешени .

По окончании адресной части этого цикла ЭВМ выставл ет на шинах адре- са-данн(-гх данные дл  записи в программно-доступные по записи разр ды PC, сопровожда  их синхроимпульсом Вьшода, Блок 3, получив синхроимпульс выпода на входе 11, активирует на выходе 14 синхроимпульс ответа, С выхода 14 этот сигнал поступает на блока 1 и на входы элементов И 6 и 7, На выходе 28 элемента И 6 по вл етс  активный сигнал, воздейст- вутщий на синхронизирующий вход блока 8 . На всех остальных управл ющих входах блоков вьшода 8 в этот момент Псчссивные сигналы, поэтому в данный момент работает только блок 8 и только на запись. Происходит занесение основных данных записи в ссновной PC внутри блока 3 и дополнительных данных записи с линий 19, Эти дополни5

тельйые данные  вл ютс  дополнительными си1 налами управлени  вводом и выводом (в данном примере только вводом ) и, поступа  на зход 17 блока 2 позвол ют расширить номенклатуру основных сигналов управлени  вводом и вьшодом, поступающих на вход J5 блока 2.

Дзлее ЭВМ ожидает какого-либо состо ни  устройства ввода, например готовности к вводу информации , анализиру  соответствующий разр д PC в циклах Ввод. Как только устройство ввода будет готово ввести данные, ЭВМ обращаетс  по адресу РД, закрепленному за данным устройством ввода, в дикле Ввод. При этом мик- роЭВМ выставл ет на шине адреса-дан- ных в адресной части цикла адрес РД, стробиру  его фронтом синхроимпульса адреса. Срабатывают блоки 3 и 5, Блок 3 дает разрешение своему регистру РД, подготавлива  ввод данных из него в ЭВМ, на выходе 26 блока 5 также по вл етс  активный сигнал разрешени , поступающий на вход соответствующего элемента И 7,

Блок 3, получив синхроимпульс ввода , вырабатывает на соответствующем выходе 15 сигнал управлени  вводом данных из РД, а также иырабатывает синхроимпульс ответа на выходе 14. Сигнал управлени  вводом с выхода 15 поступает на входы блоков 2 и 4, По этому сигналу регистр 4 подключает основные данные ввода, которьЕе поступают на его входы с выходов блока 2 и выдаютс  на линии 19 адреса- данных. В этот же момент времени на выходе 29 соответствующего элемента И 7 и на входе 29 соответствующего блока 8 по вл етс  активный сигнал разрешени , и дополнительные данные ввода с выходов 18 блока 2 выдаютс  на линии 19 и 9 блока 1, Таким образом , одновременно с основными данными ввода ЭВМ считывает и дополнительные данные ввода, т.е. номенклатура данных ввода расгт115 етс  .

Устройство может быть реализовано (фиг. 2) с организацией дополнительного программного доступа по записи к нулевому разр ду PC устройства ввода и дополнительного программного доступа по чтению к восьмому разр ду РД устройства ввода (блоки 3 и 4 с их св з ми не показаны)..С помощью такого устройства, организуетс  до276396

полнительный сигнал управлени  вводом Старт и дополнительный бит контрол  по паритету данных ввода ПАР. На фиг. 4 приведены временные диаграммы устройства ввода, изображенного на фиг. 2.

ЭВМ, обслужива  устройство ввода, вначале обращаетс  к PC источника в )Q цикле Ввод -(участок 1, фиг. 4).

При этом в адресной части цикла ЭВМ выставл ет на тине адреса-данных интерфейса адрес PC, закрепленный за этим устройством ввода, допустим 15 177550. Односременно с адресом активируетс  сигнал ВУ (линии 11), свидетельствующий о том, что выставленный адрес принадлежит к области старших 4К адресов, которые в адресном 20 пространстве ЭВМ отведень под адреса периферийных устройств. Через врем , необходимое дл  окончании переходных процессов в канале ЭВМ после выставлени  адреса, ЭВМ активирует 25 в лини х 11 и 23 синхроимпульс адреса СИЛ. По фронту этого сигнала срабатывают блоки 3 и 5. Блок 3 распознает адрес 177550 как свой и запоминает этот признак до око1гчани  30 текущего цикла Ввод. Блек 5 в это же врем  распознает адрес, зашифрованный в двух мллдпчп разр дах и поступающий на его входы 21 и 22, как свой, и на ег-о выходе 26 активиру- jr етс  сигнал разрешени , поступающий на вход первого элемента И 6. Этот сигнал активен в течение всего цикла Ввод, пока активен синхроимпульс адреса СИЛ. На выходе 27 блока 5 40 сигнал разрешени  uacciraeH в течение всего рассматриваемог О цикла.

По окончании а,г;ресной части цикла Ввод ЭВМ посылает синхроимпульс ввода, активиру  сигнал на лини х 45 11 и 25 . Этот сигнал поступает на вход блока 3 и на вход элемента И 7 . Блок 3 с задержкой относительно начала сигнала Ввод подключает выходы программно-доступных по 50 чтению разр дов PC источника к лини м 19 и с задержкой относительно начала сигнала Ввод вырабатьшает синхроимпульс ответа на выходе 14. ЭВМ считьшает данные из PC о состо - 55 НИИ устройства ввода, сопровождаемые синхроимпульсом отлета. Сигналы на выходах 28 и 29 элементов И 6 и 7 в этот момент пассивны, так как ни на одном из элементов И не выполн -

етс  условие совпадени . Выходы блока 8 наход тс  в пассивном состо нии и не оказывают вли ни  на работу устройства. Цикл Ввод ЭВМ заканчивает ,снима  синхроимпульс ввода Блок 3 после этого отключает выходы программно-доступных по чтению разр дов PC от линий 19 и одновременно снимает синхроимпульс ответа на выходе 14. Б ответ на сн тие синхроимпульса ответа ЭВМ снимает сигнал СИА что приводит к сн тию сигнала разрешени  на В1|Коде 26 устройства. Цикл Ввод окончен.

Проанализировав считанные из PC данные о состо нии устройства ввода, ЭВМ в случае, если устройство готово к работе и нет ошибки в его состо - НИИ, обращаетс  к PC в цикле Вывод (участок 2, фиг. А). При этом в адресной части этого цикла ЭВМ выставл ет на лини х 9 адрес PC 177550. В этой, адресной, части цикла Вывод все процессы идентичны описанным дл  цикла Ввод. На выходе 26 блока 5 активен в течение всего цикла Вывод сигнал разрешени . Сигнал на выходе 26, пассивен в течение всего рассматриваемого цикла. По окончании адресной части цикла Вьшод ЭВМ выставл ет на лини х 9 данные дл  записи в PC (код 000001 - команда Старт на УВВ), сопровожда  выводимые данные синхроимпульсом вьшода. Блок 3, получив синхроимпульс вьшода на соответствующем входе 11, активирует синхроимпульс ответа. С выхода 14 этот сигнал поступает на вход блока 1 и на входы элементов И 6 и 7. На выходе элемента И 7 в рассматриваемом цикле - пассивный сигнал, поэтому в цикле Вьшод на выходе 17 блока 8 активируетс  сигна Старт, а на выходе 19 блока 8 сигнал пассивен. Происходит занесение основных данных записи в основной PC (расположенный внутри блока 3) и дополнительных данных записи в блок 8. Цикл Вьшод ЭВМ завершает сн тием синхроимпульса Вывода, затем через ЭВМ снимает с линий 9 данные. После сн ти  сигнала вывода блок 3 снимает синхроимпульс ответа на выходе 14, и сигнал на выходе элемента И 6 переходит в пассивное состо ние . В ответ на сн тие устройством синхроимпульса ответа ЭВМ снимает сигнал СИЛ. Это приводит к сн тию

.

10

276398

сигнала разрешени  на выходе 26 блока 5. Цикл Вьшод окончг.н. Сигнал Старт на выходе блока 8 включает, например, механизм прот 1-ивани , например , считывател  перфоленты, который снимает сигнал готовности.

Возможны два режима работы ЭВМ с устройством: по опросу флага готовности и по прерывани м.

В режиме опроса флага готовности ЭВМ непрерьшно анализирует бит готовности PC в циклах Ввод. По приходу строба СТР-И П, который поступает по линии 12 блока 2, сигнал Старт на выходе 17 блока 8 становитс  пассивным . Взводитс  бит готовности PC (внутри блока 3). Как только это происходит , ЭВМ обращаетс  к РД источника в цикле участок 3, фиг. 4). При этом в адресной части цикла ЭВМ выставл ет адрес РД / 77552, сопровожда  этот адрес выработкой сигналов ВУ и СИА, аналогично циклу Ввод участка 1 (фиг. 4), На выхо15

20

25

0

5

0

5

0

де 27 блока 5 активируетс  на врем  рассматриваемого цикла сигнал разрешени , поступающий на вход элемента И 7. Блок 3 после начала сигнала ввода вырабатьшает на соответствующем выходе 15 строб управлени  вводом данных, а затем синхроимпульс ответа на выходе 14. Строб управлени  вводом поступает на соответствующий вход блока 2 (а оттуда на УВВ) и на вход регистра 4. По этому стробу регистр 4 подключает основной РД источника к лини м 19. В этот же момент времени на выходе элемента И 7 активируетс  сигнал разрешени , и дополнительный бит паритета, поступающий с выхода 18 блока 2.(т.е. от УВВ), через элемент И-НЕ 34 передаетс  в линии восьмого разр да линий 19 адреса-данных. Таким образом, вместе с основным байтом данных считываетс  и дополнительный бит паритета , Завершение цикла - аналогично рассмо ренному на участке 1 (фиг.4). Режим работы по прерьшани м отличаетс  от рассмотренного тем, что в цикле Вьшод (участок 2, фиг. 4) ЭВМ вместе с командой Старт записывает в PC условие разрешени  прерывани  (код 000101). После этого ЭВМ может заниматьс  другой работой, а не опрапгивать непрерьшно флаг готовности устройства. Как только УВВ будет снова готово к вводу данных в

микроэвм, на соответствующем вьгходе 13 блока 3 возникает требование пре- рьшани , поступающее через блок 1 и интерфейс МПИ н ЭВМ, котора  завер щает выполнение той команды, во врем  выполнени  которой поступило требование прерывани  от данного УЕВ, и выполн ет цикл Ввод адреса вектора прерьтани , в результате чего выполн етс  подпрограмма обслуживани  данного УВВ и ввод основных и дополнительных данных от УВВ в ЭВМ (участок 3, фиг. А). После ввода данных ЭВМ, если ввод информации еше не закончен полиостью, вновь записьшает в PC команду.Старт вместе с условием разрешени  прерывани , после чего ЭВМ возобновл ет выполие- ние прерванной программы до очередного требовани  прерьшанин, и т.д., пока вс  информаци  от УВВ не будет введена в ЭВМ. Режим работы по пре- рьгоани м позвол ет организовать работу системы в режиме реального времени .

Claims (1)

1. Формула изоб,ретени  Устройство дл  сопр жени  внешних устройств с магистралью ЭВМ, содержащее первый и второй блоки усилени  первый и второй блоки дешифрации, блок регистров ввода-вывода и буферный регистр, причем первый информационный вход первого блока дешифрации соединен с входом-выходом буферного регистра и первым входом-выходо первого блока усилени , второй вход- выход которого  вл етс  входом-выходом устройства дл  подключени  к магистрали ЭВМ, второй информационный вход, синхровход, первый, второй и третий выходы первого блока дешифрации соединены соответственно с первыми , вторыми выходами, входами первого блока усилени  и первым входом второго блока усилени , вход-выход которого  вл етс  вхс дом-выходом устройства дл  подключени  к магистрали внешних устройств, а первый выход, вторые вход и выход сосэтветственно подключены к третье.му кпформационно10

   5

   0

   5

   0

   5

   0

   5

   0

   му входу, четвертому выходу блока дешифрации, выходу и информационному входу буферного регистра, входы задани  режима и сброса которого подключены соответственно к третьему и четвертому выходам первого блока дешифрации, информационный и синхронизирующий входы второго блока дешифрации подключены соответственно к первому информационному входу-выходу и первому выходу первого блока усилени , первый выход, первый информационный пход и второй выход первого блока регистров ввода-вывода соединены соответственно с третьими входом и выходом второго блока усилени  и с первым входом-выходом первого блока усилени , отличающеес  тем, что, с целью сокращени  аппаратурных затрат устройства, в него введены две группы элементов И и группа блоков регистров ввода-вывода , причем первые входы элементов И первой и второй групп подключены соответственно к выходам первой и второй групп второго блока дешифрации , вторые и третьи входы соединены соответственно с вторым вькодом первого блока дешифрации и с вторым выходом первого блока усилени , первые выходы, первые информационные входы и вторые выходы блоков регистров ввода-вывода группы соединены соответственно с группами входов и выходов второго блока усилени  и первым входом-выходом первого блока усилени , вторые информационные входы первого блока регистров ввода-вывода и блоков регистров ввода-вьшода группы подключены к первому входу-выходу первого блока усилени , сннхровходы вьшода и ввода и первый н второй входы установки первого блока регистров ввода-вывода и блоков регистров ввода-вьшода группы соединены соответственно с выходами элементов И первой и второй групп, с первым выходом второго блока усилени  и с четвертым выходом первого блока дешифрации и четвертым входом второго блока уси7 лени .

   -

   V

   IL

   X

   L

   31

   «+ .

   л

   к

   toi Jl&

   ч1 Lr:ii

   «

   &

   П

   и

   i

   а ппг1ю 9 и т s s л 3 1 о

   isuvjinnttfestjzio

   т

   npotfia f« t9oe rtj/ bit

   gc.vuHvmtiit iitiS i4 i tt}a/vffto-eectryf nn«

   pOiftltStj

   ЛИЛ уетройстёа Sfodo tomatHOcrr устройстве вводо

   poipfuitHtjt пре. ыВота apotflOfmbi tfcmpoucffifOM iioOa

   Sam noptifr emodoHHiiuSSo lUlJlJ

   H K

   кцАоо...т

   Редактор В, Петраш

   ФигМ

   Составитель В. Вертлиб

   Техред Л.Сердюкова Корректор Т. Малец

   i

   4

   /top

   ) йонниг МоЛ

   xzr