SU1566359A1 - Устройство дл сопр жени ЭВМ с периферийными устройствами - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении вычислительных комплексов на основе магистрального параллельного интерфейса дл  подключени  к ЭВМ периферийных устройств. Целью изобретени   вл етс  сокращение аппаратурных затрат. Устройство содержит блок управлени , два блока посто нной пам ти, приемопередатчики адреса-данных, коммутатор, четыре блока приемопередачи. 1 з.п.ф-лы, 15 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при построении вычислительных комплексов нн основе магистрального параллельного интерфейса дл  подключени  к ЭВМ периферийных устройств.

Целью изобретени   вл етс  сокращение аппаратурных затрат.

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства; на Лиг. 2 - узел последовательного приоритета; на фиг. 3 - блок управлени ; на фиг. 4 - структурна  схема первого блока при- емопередачи; на фиг, 5 - структурна  схема второго блока ириемопередачи; на фиг. 6 - структурна  схема третьего блока ириемопередачи; на фиг. 7 - структурна  схема четвертого блока приемопередачи; на фиг. 8 - схемна  реализаци  регистров управлени ; на фиг. 9 - временна  диаграмма чтени ;

на фиг. 10 - временна  диаграмма записи; на фиг. 11 - временна  диаграмма вывода данных через первый блок приемопередачи; на фиг. 12 - временна  диаграмма ввода данных чере  первый блок приемопередачи; на фиг. 13 - временна  диаграмма вывода данных через третий блок приемопередачи; на фиг. 14 - временна  диаграмма ввода - данных через третий блок приемопередачи; на фиг. 15 временна  диаграмма обслуживани  запроса на прерывание.

Устройство содержит (Лиг. 1) первый -блок 1 посто нной пам ти, узел 2 последовательного приоритета, приемопередатчики 3 адреса данных, второй блок 4 посто нной пам ти, блок 5 управлени , первый 6, второй 7, третий 8 и четвертый 9 блоки приемопередачи, коммутатор 10, входы и выходы 11 - 38.

ел

оэ

О

со ел

ко

Узел 2 последовательного приоритета , содержит (фиг. 2) четыре элемента 39 - 42 обслуживани  прерывани  (например , ИМС К559 1Ш1). Приемопередат- чики 3 могут быть выполнены на Ш1С КМ559 Ш18. Блок 5 управлени  содержит (фиг. 3) четыре дешифратора 43-46 (например, ИМС К155 1Щ4) и операцион- ный узел 47 (например, ИМС К559 ВТ1).

Блок 6 приемопередачи содержит . (фиг. 4) регистр 48 данных вывода (например , ИНС КР 581 ВА1А), сдвигающий регистр 49 (например, ИМС КР581 ВА1А) регистр 50 команд и состо ний вывода (например, 1D1C К555 TI19), регистр 51 задани  параметров обмена (например, коммутационна  колодка), регистр 52 управлени  выводом (например, ИМС 581 ВА1А), регистр 53 команд и состо ний ввода (например, ИМС К555 ТМ9), генератор 54 (импульсов), регистр 55 управлени  вводом (например, ИМС КР 581 ВА1А), регистр 56 данных ввода (например , ИМС К1102 J11I1), приемники 57 сигналов управлени , счетчик-делитель 58 (например, ИМС К555 ИК+9), коммутаторы 59 и 60, передатчик 61 данных (например, ИМС К1102 AII15), приемник 62 данных (например,ИМС К112 ЛП1) ,сдви- гающий регистр 63 (например ,ИМСКР581 ВА1А) и передатчики 64 сигналов управ- .лени  (например, ИМС К112 АП15) .

Блок 7 приемопередачи (фиг. 5) содержит регистр 65 данных вывода (на1 пример, ИМС КР581 ВА1А), сдвигающий регистр 66 (например, ИМС КР581 ВА1А) регистр 67 команд и состо ний вывода (например, ИМС К155 ТМ8), регистр 68 задани  параметров обмена (например, коммутационна  колодка), регистр 69 управлени  выводом (например, КРИМС КР581 ВА1А), регистр 70 команд и сос- - тонкий ввода (например, ИМС К555ТМ 9) регистр 71 управлени  вводом (напри- мер, ИМС КР581 ВА1А), регистр 72 данных ввода (например, ИМС КР581 ВА1А) коммутаторы 73 и 74, передатчик 75 данных (например, ИМС К1102 АП15) , приемник 76 данных (например, ИМС К1102 АП15 сдвигающий регистр 77 (например, ИМС КР581 ВА1А), приемник 78 сигнала готовности (например, ИМС К112 ЛП1) и элемент И 79 (например, К555 Ш11).

Блок 8 приемопередачи содержит (фиг, 6) регистр 80 данных вывода (н Пример, ИМС К555 ИР23), регистр 8 команд и состо ний вывода (например ИМС К155 ТМ2), регистр 82

Q

., ,

5

управлени  выводом, регистр 83 команд и состо ний ввода (например, ИМС К555 ТМ2), регистр 84 управлени  вводом, регистр 85 данных ввода (например , ИМС К555 ИР23), передатчики 86 данных (например, ИМС К155 ЛН5), передатчик 87 сигнала строба (например , ИМС К155 JIH1), приемник 88 сигнала запроса (например, ИМС К555 A1I3), передатчик 89 сигнала запроса (например, ИМС К155 JI1I1), приемник 90 сигнала строба (например, ИМС К555 АПЗ) и приемники 91 данных (например, ИМС К555 АНЗ).

Блок 9 приемоиередачи содержит (фиг. 7) регистр 92 данных вывода (например , ИМС К555 ИР23), регистр 93 команд и состо ний вывода (например, ИМС К555 М2), регистр 94 управлени  выводом, регистр 95 команд и состо ний ввода (например, ИМС К155 ТМ2), регистр 96 управлени  вводом, приемники 97 данных (например, ИИС К555 . АПЗ), передатчики 98 данных (например, ИМС К155 JIH5) , передатчик 99 сигнала строба (например, ИМС К155 ДН1), приемник 100 сигнала запроса (например, ИМС К155 АПЗ), передатчик 101 сигнала запроса (например, Ш1С К155 JIH1) и приемник 102 сигнала строба (например , ИМС К555 АПЗ).

Регистр 82 управлени  выводом содержит (фиг. 8) триггер 103 готовности и элементы И 104 - 106. Регистр 84 управлени  вводом содержит триггер 107 и элементы И 108 и 109. Коммутатор 10 может быть реализован на ИМС с трем  состо ни ми типа К555 A1I5.

Устройство содержит следующим образом .

Обмен информацией между ЭВМ и пег риферийными устройствами происходит .под управлением программы. Каждый блок 6,7,8 или 9 подключен к ЭВМ через узлы 2-5, а к периферийным устройствам - через соответствующий канал передачи данных и содержит программно-доступные регистры: регистры команд и состо ний 50 и 53, 67 и 70, 81 и 83, 93 и 95, регистры данных 48 и 56, 65 и 72, 80 и 85, 92.

Обращение к регистрам устройства реализуетс  выполнением операций чтени  или записи. При чтении регистра (фиг, 1 и 8) ЭВМ выдает сигнал Выбор устройства на вход 16-и помещает на информационный вход-выход 15 адрес регистра, старша  часть которо-

го определ ет блок приемопередачи, а два младших разр да - регистр этого блока. На двух информационных выходах блока 1 устанавливаетс  код номера выбранного блока приемоиередачи (00 - дл  блока 6, 01 - дл  блока 7,

10 - дл  блока В, 11 - дл  блока 9), i

а на третьем выходе блока 1 устанавливаетс  высокий уровень сигнала, разрешающий работу блока 5. Через 150 не ЭВМ выдает сигнал Синхронизаци  обмена на выход 13, по переднему фронту которого в блоке 5 в операционном узле 47 запоминаетс  код номера блока приемопередачи и формируетс  сигнал выбора соответствующег дешифратора. Через 100 не ЭВМ устанавливает на входе 12 сигнал Чтение данных. В блоке 5 в соответствии с номером выбранного блока приемопередачи активизуетс  один из дешифраторов 43 - 46, на первый управл ющий вход которого принимаетс  сигнал чтени  из узла 47. На адресные выходы дешифратора поступают из блока 3 два младших разр да адреса, определ ющие один из выходов чтени  дешифратора, на котором формируетс  сигнал чтени  .выбранного регистра, подключающий через коммутатор 10 выходы регистра к входу приемопередатчиков 3. Содержимое регистра транслируетс  на информационный вход-выход 15. Данные сопровождаютс  сигналом Ответ устройства на выходе 14 ответа. ЭВМ сбрасывает сигнал Чтение данных, устройство снимает сигнал Ответ устройства . Завершаетс  чтение регистра сбросом сигнала Синхронизаци  обмена ЭВМ с входа 13 синхронизации.

При записи в регистр (фиг. 9) ЭВМ как и при чтении, помещает на вход- выход 15 адрес регистра, на выход 16 сигнал Выбор устройства. На информационных выходах блока 1 устанавливаетс  код номера выбранного блока приемопередачи. Через 150 не ЭВМ выдает сигнал Синхронизаци  обмена на вход 13 синхронизации, который в блоке 5 используетс  дл  запоминани  кода номера блока приемопередачи и формировани  сигнала выбора дешифратора . Через 100 не ЭВМ снимает адрес и выдает данные на вход-выход 15, сопровожда  их сигналом Запись данных на входе 11 записи устройства, который поступает на второй управл ющий вход выбранного дешифратора.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

В узле 47 блока 5 активизируетс  один из дешифраторов 43 - 46. На одном из- выходов записи дешифратора, определ емом кодом на адресных входах, формируетс  сигнал записи, по переднему фронту которого данные с входа 15 через приемопередатчики 3 записываютс  в адресный регистр. Прием данных подтверждаетс  выдачей сигнала Ответ устройства на выход 14 ответа. ЭВМ сбрасывает сигнал Запись данных , устройство сбрасывает сигнал Ответ устройства. Завершаетс  запись в регистр сн тием сигнала Синхронизаци  обмена от ЭВМ с входа 13 синхронизации.

С помощью операций записи и чтени  регистров команд и состо ний устроит ство подготавливаетс  к обмену данными , устанавливаетс  логическа  св зь с периферийными устройствами (ПУ). Алгоритм непосредственно вывода , ввода данных заключаетс  в программном опросе разр дов готовности регистра команд и состо ний вывода или ввода блока приемопередачи, выбранного программой, осуществл ющей обмен, и при наличии 1 выполнении записи данных в регистр вывода или чтени  данных из регистра ввода.

Блок 6 выполн ет обмен данными между ЭВМ и периферийным устройством, подключенным к первому последовательном} каналу передачи данных. Во врем  вывода данные преобразуютс  из параллельного кода в последовательный. В исходном состо нии регистр 51 (фиг.4) определ ет параметры обмена: количество информационных битов в символе, необходимость формировани  контрольного бита, количество стоповых битов. Так как регистр 48 данных

регист- 1

ружив готовность к выводу блока 6, ЭВМ записывает байт данных в регистр 48. По заднему фронту сигнала записи, сформированного дешифратором 43, данные переписываютс  в сдвигающий регистр 49s выход младшего разр да которого через передатчик 61 подключен к каналу передачи данных. Выдача последовательных битов происходит со скоростью, задаваемой генератором 54, счетчиком 58 и коммутатором 60, Регистр 51 управл ет формированием стартовых, стоповых и контрольных битов при выдаче последова-

пуст, то разр д готовности в

ре 50 содержит 1. Программно обна1

тельного символа. От сигнала записи в регистр +8 разр д готовности в регистре 50 сбрасываетс , но после переписи байта данных в регистр 49 из регистра 4-8 снова устанавливаетс 

Т

так как регистр 48 пуст. Блок

6 готов получить очередной байт из ЭВМ дл  передачи в 11У (фиг. 11).

При вводе данных (фиг. 12) последовательные биты через приемник 62„ поступают в сдвигающий регистр 63, накапливаютс  в нем и затем перепи1 сываютс  в регистр 56. Одновременно устанавливаетс  в 1 разр д готов- ности в регистре 53. Регистр 55 контролирует поступающие от периферийного устройства последовательные символы по паритету на правильность формата, следит за своевременным чтением данных ЭВМ. Стробирование принимаемых данных обеспечиваетс  сигналами с выхода счетчика 58.

В св зи с тем, что частота генератора устройства не синхронизирована с частотой генератора ЭВМ, при возникновении неисправностей в устройст- ве локализаци  и устранение их затруднено , С целью повышени  ремонте- пригодности в схему блока 6 введены коммутатор 59 и дополнительный разр д в регистре 50. Внешней коммутацией передатчика 61 соедин етс  с входом приемника 62, снимаетс  перемычка с коммутатора 60 и устанавливаетс  на коммутатор 59. Диагностическа  программа после записи данных в регистр 48 выполн ет имитацию тактовой серии путем программной уста-

новки в

1

а затем сброса в О

дополнительного разр да регистра 50.

Это позвол ет получить регул рную временную диаграмму работы устрой-

-ства.

При организации обмена с удаленными терминалами или организации поочередной работы на вывод и ввод перед выполнением непосредственно обмена устанавливаетс  логическа  св зь с НУ. /1ЛЯ этого в регистре 53 устанавливаетс  в 1 разр д Подготовитьс  к работе. Через передатчики 64 к 31У поступает управл ющий сигнал . Ответный сигнал Готов к работе принимаетс  на вход приемников 57 и далее фиксируетс  в регистре 53. После этого выполн етс  обмен.

Блок 7 (фиг. 5) в основном содержит схемы и регистры, аналогичные

5

0

5

0

5

0

5

0

5

имеющимс  в блоке 6. Отличие в том, что в регистре 70 отсутствуют разр ды управлени , а также соответствующие схемы в передающем и приемном тракте, обеспечивающие поочередный режим обмена с ПУ. Кроме того, дл  обеспечени  работы с бз феризиро.ван- ными устройствами типа Роботрон СМ 6329.02М введены элемент И 79 и приемник 78. Когда в буфере ПУ остаетс  только 10 незаполненных  чеек, снимаетс  сигнал Готовность с входа 26 устройства. Нулевой уровень на выходе приемника 78 блокирует переключение элемента И 79, поэтому в ЭВМ сигнал готовности передатчика не поступает, даже если регистр 65 освободилс  дл  приема информации. По мере освобождени  буфера ПУ на входе приемника 78 по вл етс  сигнал готовности , элемент И 79 разблокируетс , вывод данных возобновл етс .

Блок 8приемопередачи оьеспечивает подключение кЭВМПУчерез канале восьмиразр дной параллельной шиной данных. При по влении сигнала запроса от ПУ на входе приемника 88 (фиг.6 и ЬО регистр 82 формирует сигнал готовности к выводу очередного байта из ЭВМГ  вл ющийс  разр дом регистра 81. Программно обнаружив готовность блока 8, ЭВМ записывает данные в регистр 80. Во врем  действи  сигнала записи данные устанавливаютс  на выходе передатчиков 86. После окончани  сигнала записи в регистр 80 регистр 82 формирует сигнал строба выдачи данных в ПУ. В ответ ПУ, прин в данные, снимает сигнал запроса с входа приемников 88. Регистр 82 сбрасывает сигнал строба, заверша  цикл передачи байта данных в ПУ.

Ввод данных из ПУ осуществл етс  по сигналу запроса к ПУ, формируемому регистром 84 (фиг. 13), который через передатчик 89 поступает на выход 30. ПУ помещает в ответ данные на вход приемников 91 в сопровождении строби- рующего сигнала на управл ющем входе 31 устройства. Сигнал строба по переднему фронту записывает байт данных в регистр 85. Регистр 84 формирует сигнал готовности выдать очередной байт данных в ЭВМ,  вл ющийс  разр дом регистра 83. Программно обнаружив готовность блока 8, ЭВМ считывает данные из регистра 85. От сигнала чтени  сбрасываетс  сигнал готовности

в регистре 84 и затем сигнал запроса к ПУ на выходе 30.

Блок 9 (фиг. 7) предназначен дл  организации межмашинной св зи через канал с 16-разр дной шиной данных. Он содержит схемы и регистры, аналогичные имеющимс  в блоке 8. Отличаетс  отсутствием регистра данных ввода. При чтении слова данных из блока 9 в ЭВМ с выходов приемников 97 сигналы непосредственно поступают в узел передатчиков 3. Алгоритм обмена и временные диаграммы аналогичны приведенным на фиг, 12 и 13.

Обмен данными через устройство может выполн тьс  также посредством прерывани  фоновой программы ЭВМ. По вление услови  готовности одного из блоков приемопередачи к выводу или вводу данных совместно с установленным в 1 разр дом Разрешение прерывани  соответствуюцего регистра команд и состо ний приводит к формированию запросов на прерывание, поступающих в узел 2. Элементы 40 - 42 обслуживани  запросов соответственно блоков 6-8 подключены к четвертому уровню запросов , элемент 39 обслуживани  запросов .блока 9 - к п тому уровню. Получив за- прос на прерывание, ЭВМ выдает на вход 12 устройства сигнал Чтение данных (фиг. 14) и затем сигнал Разрешение прерывани  на вход 19. Один из элементов 39-42 узла 2, получивший запрос из соответствующего блока приемопередачи , блокирует дальнейшее распространение сигнала Разрешение прерывани  и помещает на информационный выход двухразр дный код: 01 - дл  запроса от приемника, 11 - дл  запроса от передатчика. Блок 4 посто нной пам ти преобразует этот код в восьмиразр дный вектор прерывани , передаваемый через приемопередатчики 3 и ЭВМ и содержащий адрес первой  чейки подпрограммы обслуживани  прерывани .

Коммутатор 10 подключает информационные выходы блоков приемопередачи к приемопередатчикам 3. Направление выбора определ етс  управл ющими сигналами чтени , формируемыми блоком 5.

Claims (2)

1. Устройство дл  сопр жени  ЭВМ с периферийными устройствами, содержащее приемопередатчики адреса данjg jr

уп 25 JQ $ 0 5

Q

5

ных, блок управлени , четыре блока приемопередачи, причем вход записи, синхровход, первый выход и вход чтени  блока управлени   вл ютс  входами и выходом устройства дл  подключени  соответственно к выходу записи, к синхровыходу, к входу Подтверждени  и к выходу чтени  ЭВМ, первый информационный вход D-выход приемопередатчиков адреса данных  вл етс  входом-выходом устройства дл  подключени  к информационному входу-выходу ЭВМ, первые информационные вход и выход, вход и первый выход готовности первого блока приемопередачи  вл ютс  входами и выходами устройства дл  подключени  соответственно к информационным выходу и входу, к выходу и входу готовности первого периферийного устройства, первые информационные вход и выход, вход готовности второго блока приемопередачи  вл ютс  входами и выходами устройства дл  подключени  соответственно к информационным выходу и входу, к выходу готовности второго периферийного устройства, первые информационные входы и выхода:, стробирующие входы- выходы, входы и выходы запроса третьего и четвертого блоков приемопереда- чи  вл ютс  входами и выходами устройства дл  подключени  соответственно к информационным выходам и входам , к стробирующим выходам и входам, к выходам и входам запроса третьего и четвертого периферийных устройств, при этом входы записи-чтени  первого, второго, третьего, четвертого блоков приемопередачи соединены соответственно с вторым, третьим, четвертым, п тым выходами блока управлени , вход чтени  и шестой выход которого соединены соответственно с первым и вторым управл ющими входами приемопередатчиков адреса данных, второй информационный вход-выход которого соединен с вторыми информационными входами первого, второго, третьего, четвертого блоков приемопередачи и с первым входом логического услови  блока управлени , отличающеес  тем, что, с целью сокращени  аппаратурных затрат, в него введены два блока посто нной пам ти, коммутатор, узел последовательного приоритета, причем вход чтени  первого блока посто нной пам ти  вл етс  входом устройства дл  подключени  к выходу

выбора устройства ЭВМ, выход запроса прерывани ; выход опроса, вход разрешени  прерывани  узла последовательного приоритета  вл ютс  выходами и входом устройства дл  подключени  соответственно к входу запроса прерывани s к входу опроса периферийных устройств, к выходу разрешени  прерывани  ЭВМ, при этом вторые информационные выходы первого, второго, третьего и четвертого блоков приеме- передачи соединены соответственно с первыми, вторыми, третьим и четвертым информационными входами коммутатора , первый, второй, третий и четвертый управл ющие входы которого соединены соответственно с седьмым, Восьмым, дев тым и дес тым выходами блока управлени , второй, третий и четверз ый входы логического услови  Которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим информационными выходами первого блока посто нной пам ти адресный вход которого соединен с информационным выходом коммутатора и с вторым информационным входом-выходом приемопередатчи- ков адреса данных, информационный вход которых соединен с первым информационным выходом второго блока посто нной пам ти, первый, второй, третий и четвертый адресные входы которого соединены соответственно с первым , вторым, третьим и четвертым информационными выходами узла последовательного приоритета, первый, второй , третий и четвертый входы запроса прерывани  которого соединены соответственно с вторыми выходами готовности первого, второго блоков приеме- передачи и с выходами готовности

п.

0

5

0

5

0

третьего, четвертого блоков приемопе- редачи, стробирующий вход узла последовательного приоритета соединен с входом чтени  блока управлени , п тый вход логического услови  которого соединен с вторым информационным выходом второго блока посто нной пам ти .

2. Устройство по п. отличающеес  тем, что блок управлени  содержит операционный узел и четыре дешифратора, причем вход записи , чтени , синхровход операционного узла  вл ютс  соответственно входами записи, чтени , синхровходом блока, информационный вход первого дешифратора соединен с информационными входами второго, третьего, четвертого дешифраторов и  вл етс  первым входом логического услови  блока, первый , второй, третий, четвертый входы логического услови  и первый второй выходы операционного, узла  вл ютс  . соответственно вторым, третьим, четвертым , п тым входами логического услови  и первым, шестым выходами блока, первые и вторые выходы первого , второго третьего и четвертого дешифраторов  вл ютс  соответственно вторым, седьмым, третьим, восьмым, четвертым, дев тым, п тым и дес тым выходами блока, при этом в блоке управлени  третий и четвертый выходы операционного узла соединены соответственно с первыми и вторыми разрешающими входами первого, второго, третьего и четвертого дешифраторов, стро- бирующие входы которых соединены соответственно с п тым, шестым, седьмым и восьмым выходами операционного узла.

I5(j6359

/7/7

17

Из 94 96 Иэ52 И355 Иэ69М71 Иъ82 М№

фие.2 №,М 8Ю 965,67 8Ю 882.8 &Ю 192,97 8Ю

W

3

I

1

I

12

13

щп

Из1 к 8д

фиг. 3

Из У

J

щм .tit 5W $73

W

Ji

fl

гт т

W« 5X7 Л7

1

м

ti

W

1

1

W

+ #

Л7

,

«

f/

FJ

ВЮ

1

U

л

-

23

иэЗ

toW 8Ы

фие.6

Регистр 82

Регистр 84

Фив. 8

U

JT

Выход pee. W }

Старт

f

передача 5ай/па,

ппппг... щ...ппп

Фие. П

фие. Ю

JT

Стоп. .Crflapm

зМг

I Передача,

-ППП

2 байта.

Запрос к ПЦ 8ыхо# 89

Ланные от ПУ Ы 91

CmpoS дВода. вход 30

Регистр 85

Выход еото8- ности 84

Вход чтени  85

Фие.13

фие.Щ

Запрос на прерь/вание бь/ход /7

Чтение данных вход Г2-

Разрешение

нребивсгни

вход /д

Ответ устройства выход К

Адрес вектора у /г-А.

виход /f

J-

г

С

Фиг. 15