SU1679498A1 - Устройство дл подключени источников информации к общей магистрали - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в распределенных вычислительных системах, содержащих несколько активных источников информации, подключенных к общей магистрали. Целью изобретени   вл етс  повышение отказоустойчивости устройства за счет возможности автоматического переключени  с неисправной общей магистрали на исправную дублирующую магистраль. Устройство содержит два счетчика, регистр, три триггера, элемент И, дешифратор адреса , п ть демультиплексоров, мультиплексор , блок передачи данных, два триггера, восемь формирователей импульсов, четыре элемента И, п ть элементов ИЛИ и четыре шинных формировател . 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в распределенных вычислительных системах, содержащих несколько активных источников информации, подключенных к общей магистрали.

Целью изобретени   вл етс  повышение отказоустойчивости устройства за счет возможности автоматического переключени  с неисправной магистрали на исправную .

На фиг. 1 представлена структурна  схема начала предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока передачи данных; на фиг. 3 - схема блока приема данных; на фиг. 4 - структурна  схема объединени  в многомашинную систему ЭВМ с помощью предлагаемого устройства.

Канал устройства дл  подключени  источника информации к общей магистрали содержит два счетчика 1 и 2, вход кода приоритета 3, два триггера 4 и 5, тактовый вход 6, элемент И 7, выход 8 признака сбо  магистрали , дешифратор адреса 9, три демуль- типлексора 10-12, мультиплексор 13, блок передачи данных 14, два триггера 15 и 16, три формировател  импульсов 17-19, элемент И 20, четыре элемента ИЛИ 21-24, вход 25 сброса, группу элементов разв зки 26, информационный вход 27, вход записи 28, информационный вход-выход 29, вход чтени  30, выход признака захвата магистрали 31, входы 32, 33 блока 14, общие линии зан тости 34, синхронизации 35 и данных 36 первой магистрали, общие линии зан тости 37, синхронизации 38 и данных 39 второй магистрали, вход 40 блока 14 и его выход 41.

Блок передачи данных 14 (см. фиг. 2) содержит регистр 42, два демультиплексора 43 и 44, триггер 45, п ть формирователей импульсов 46-50, три элемента И 51-53, шинный формирователь 54, выход признака передачи данных 55, шинные формирователи 56. 57, элемент ИЛИ 58.

Блок приема данных (см. фиг. 3) содержит дешифратор адреса 59. регистр 60.

О

XI

Ю

мультиплексор 61, демультиплексор 62, три триггера 63-65, три формировател  импульсов 66-68, четыре элемента И 69-72, элемент ИЛИ 73, группу элементов разв зки 74, входы 75, 76, блока i приема данных, и его выходы 77, 78

На фиг. 4 обозначены ЭВМ-передатчики 79, ЭВМ-приемник 80, каналы устройства подключени  81 и блок приема данных 82.

Устройство работает следующим образом .

Обмен между ЭВМ 79 и 80 через устройство подключени  81 и блок приема данных 82 (см. фиг. 4) осуществл етс  по общей магистрали, состо щей из линий зан тости 34, синхронизации 35 и данных 36.

Обмен информации между ЭВМ 79 и 80 включает следующие этапы. Выставление запроса на обслуживание ЭВМ-передатчиком 79;

ожидание предоставление свободной общей магистрали ЭВМ 79 (в это врем  она может решать другие задачи);

предоставление ЭВМ 79 общей магистрали и перевод ее в режим передачи информации по прерыванию;

передача ЭВМ 79 информации ЭВМ- приемнику 80 с использованием устройства 81 и блока приема данных 82;

освобождени  ЭВМ 79 общей магистрали;

в случае нарушени  обмена прерывание работы ЭВМ 79 и автоматическое переключение на дублирующую общую магистраль.

Обща  магистраль доступна дл  ЭВМ 79 через устройство 81 только дл  передачи информации, а ЭВМ 80 через блок 82 только дл  ее приема.

Информаци  по магистрали передаетс  пакетами произвольной длины, в заголовке которых передаютс  данные о их длине. Установка в исходное состо ние устройств 81 и блока 82 осуществл етс  от ЭВМ 79 и 80 по линии сброса.

Запрос на обслуживание выставл етс  ЭВМ 79 путем записи логической единицы с входа-выхода 29 по адресу, задаваемому на входе 27. По импульсу записи на входе 28 единица с входа-выхода 29 переписываетс  в триггер 4, Если обща  магистраль свободна , то на входе установки счетчика 1 присутствует уровень сигнала, разрешающий счет. Начальное состо ние счетчика задаетс  значением с входа 3, представл ющим приоритет каналов устройства на общей магистрали . Поэтому в устройствах 81 на выходе переноса счетчиков 1 начинают по вл тьс  последовательно импульсы,и в том канале, которое первое выставило запрос на обслуживание и обладает наивысшим приоритетом , происходит выдача импульса переноса на линии 35 и 36, который по этим лини м через мультиплексоры 13 всех устройств 81

переключает в 1 триггеры 16. и логическа  единица с триггера 16 через элемент ИЛИ 24 устанавливает в исходное состо ние счетчик 1 и разрешает счет счетчику 2. Кроме этого, с задержкой, определ емой фор0 мирователем 17, по заднему фронту импульса на его выходе происход т переключение триггера 5 в состо ние единицы, выставление потенциала единицы на линию зан тости 34 и прерывание ЭВМ 79 дл  пе5 редачи информации, осуществл емое по линии 31. ЭВМ 79, получив сигнал прерывани  по линии 31, записывает первое слово пакета в блок передачи данных 14. Запись осуществл етс  с входа-выхода 29 по адресу,

0 указанному на входе 27. По импульсу записи на линии 28 на втором выходе дешифратора 9 по вл етс  импульс, синхронизирующий запись информации в блок 14. ВЭМ-79 переходит в режим опроса сигнала разреше5 ни  передача очередного слова, которое осуществл етс  путем чтени  информации из блока 14 на входе-выходе 29. Циклы чтени  синхронизируютс  импульсами на линии 38. Слово данных, записанное в блок 14,

0 передаетс  по линии 36 и сопровождаетс  импульсом синхронизации, передаваемым по линии 35. После передачи слова данных и чтени  его ЭВМ-приемником 80 блок при5 ема данных 82 передает импульсы подтверждени  приема по лини м 35 и 36, которые инициируют по вление на входе-выходе 29 в цикле очередного чтени  бит разрешени  записи очередного слова в блок 14.

0После п.ередачи всего пакета ЭВМ 79

заносит в триггер 4 с линии 29 логический ноль, тем самым снима  уровень единицы с линии зан тости 34 и предоставл   возможность другим ЭВМ 79 передавать информа5 цию.

Если в течение интервала, задаваемого счетчиком 2, на лини х 35 и 36 нет импульсов подтверждени , то на выходе переноса счетчика 2 образуетс  импульс, который в

0 устройстве 81, захватывающем магистраль, обнул ет триггер 4, тем самым снима  уровень единицы с линии 34, по линии 37 переключает в единичное состо ние триггер 15, тем самым перевод  работу системы надуб5 лирующую общую магистраль с лини ми зан тости 37, синхронизации 38 и данных 39. Кроме того, по линии прерывани  8 в ЭВМ 79 передаетс  импульс прерывани , сигнализирующий об неисправности основной общей магистрали. ЭВМ 79 может продолжить межмашинный обмен путем выставлени  запроса записью единицы в триггер.4. В случае нормального функционировани  системы счетчик 2 периодически обнул етс  импульсами, поступающими с выхода подтверждени  41 блока передачи данных 14.

Блок передачи данных 14 (см. фиг. 2) функционирует следующим образом.

Запись данных в регистр 42 осуществл етс  с входа-выхода 29 и синхронизирует- с  импульсом записи на входе 40, по заднему фронту которого данные записываютс  в регистр 42. Если обща  магистраль захвачена данным устройством 81, то на входе управлени  32 присутствует уровень логической единицы. По импульсу на входе 40 обнул етс  триггер 45, по его заднему фронту на пр мом выходе формировател  46 формируетс  импульс, который открывает шинный формирователь 54 и через де- мультиплексор 44 поступает на линию 35. Данные из регистра 42 через демультиплек- сор 43 и шинный формирователь 54 поступает на линию 36. Этим же импульсом (обратной пол рности) закрываютс  на при- ем шинные формирователи 56 и 57. При чтении данных, переданных по общей магистрали ЭВМ-приемником 80, по лини м 36 и 35, одновременно передаетс  импульс подтверждени , который через шинные формирователи 56, 57, формирователи импульсов по переднему фронту 47 и 49. элементы И 52 и ИЛИ 58 поступает на вход синхронизации триггера 45. устанавлива  его в 1, а также выдаетс  на выход под- тверждени  41.

Состо ние триггера 45  вл етс  битом готовности блока 14 дл  передачи очередного слова. Это состо ние выдаетс  на линию данных 29 при поступлении импульса чтени  на вход 30. При переходе на дублирующую общую магистраль на входе управлени  33 по вл етс  логическа  единица. Под действием этого сигнала данные через демультиплексор 43 и шинный формирова- тель 54 поступают на линию 39, импульсы синхронизации через демультиплексор 44 поступают на линию 38, а импульсы подтверждени  через шинные формирователи 56 и 57, формирователи импульсов 48 и 50, элементы И 53, ИЛИ 58 - на вход синхронизации триггера 45.

Блок приема данных 82 (см. фиг. 3) функционирует следующим образом.

Сброс блока осуществл етс  подачей импульса от ЭВМ-приемника 80 по линии сброса. По этому импульсу обнул етс  триггер 64, а по переднему фронту этого сигнала -триггер 65. При захвате общей магистрали на линии 34 по вл етс  положительный потенциал , который через мультиплексор 61 поступает на входы элементов И 72 и 71. Данные и импульсы синхронизации поступают соответственно по лини м 36 и 35 через мультиплексор 61 и элементы И 72 и 71. По переднему фронту импульса синхронизации происходит запись данных в регистр 60, а по его заднему фронту через элемент ИЛИ 73 - переключение триггера 64 в единичное состо ние, вызывающее переключение в 1 триггера 63 по фронту этого сигнала и блокировку мультиплексора 61. Единица с выхода триггера 63 по линии 77 передаетс  в ЭВМ-приемник 80, перевод  ее в режим прерывани  по чтению информации . Чтение данных из регистра 60 осуществл етс  по адресу, задаваемому на входе 75 и синхронизируетс  импульсом чтени  на входе 76. Под действием этого импульса данные выдаютс  на выход 78 через элемент И 70. По заднему фронту этого импульса через элемент ИЛИ 73 сбрасываетс  в О триггер 64, а на выходе формировател -импульсов 66 по вл етс  импульс, который поступает на линии 35 и 36. ЭВМ-приемник 80 входит в режим циклического опроса состо ни  триггера 64, осуществл ющегос  по адресу, задаваемому на линии 75. Чтение синхронизируетс  импульсом на линии 76. По этому импульсу состо ние триггера выдаетс  на линию 78 через элемент И 69. Как только триггер 64 устанавливаетс  в 1, ЭВМ-приемник 80 осуществл ет цикл чтени  очередного слова, описанной выше. Количество слов в пакете определ етс  ЭВМ 80 из первого слова пакета.

При переходе на дублирующую общую магистраль данные передаютс  по линии 39, импульсы синхронизации - по линии 38, а сигналы подтверждени  - по этим двум лини м. Переключение на эти линии осуществл етс  передним фронтом сигнала на линии 37, что приводит к установке в 1 триггера 65.

Рассматривают работу устройства 81 в режиме отказа общей магистрали. Под отказом понимают обрыв любой из линий 34, 35 и 36, а также по вление на любой из этих линий сигнала зависани , т.е. посто нного сигнала активного уровн , вывод щего из стро  общую магистраль.

При обрыве или зависании линий 35 или .36 не происходит поступлени  импульса на выход подтверждени  блока 14 (см. фиг. 1 и 2) в устройстве 81, что приводит к по влению импульса на выходе переноса счетчика 2, под действием которого ЭВМ-передатчик 79 переходит в режим прерывани , а устройство 81 отпускает общую магистраль, Все устройства 81 и блок 82 переход т в

режим работы по дублирующей общей магистрали (линии 37, 38, 39) путем переключени  в 1 триггеров 15 и триггера 65 (см. фиг. 3).

Claims (1)

1. Обрыв на линии зан тости 34 не приво- дит к захвату общей магистрали двум  устройствами 81 одновременно за счет передачи импульсов зан тости через де- мультиплексор 12 и элементы разв зки 26 (см. фиг. 1) по лини м 35 и 36 Зависание на линии 34 приводит к последстви м, аналогичным зависанию на лини х 35 или 36, Формула изобретени  Устройство дл  подключени  источников информации к общей магистрали, со- держащее К каналов (К - число абонентов), каждый из которых содержит первый и второй триггеры, первый элемент ИЛИ, первый элемент И, первый и второй счетчики, причем в каждом канале вход кода приоритета и тактовый вход канала устройства соединены с информационным входом и счетным входом первого счетчика соответственно, отличающеес  тем, что, с целью повышени  отказоустойчивости за счет воз- можности автоматического переключени  с неисправной на исправную магистраль, каждый канал устройства дополнительно содержит дешифратор, с третьего по п тый триггеры, с первого по п тый демультиплек- соры, мультиплексор, с первого по третий шинные формирователи, с первого по восьмой формирователи импульсов, с второго по п тый элементы ИЛИ, с второго по п тый элементы И, регистр и группу элементов разв зки, причем в каждом канале информационный вход, вход стробировани  записи и вход стробировани  чтени  канала устройства соединены соответственно с информационным и стробирующим входами дешифратора и с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, вход установки в О которого соединен с синхровходами регистра, входом первого формировател  импульсов и с первым выходом дешифратора , второй выход которого соединен с синх- ровходом второго триггера, выход которого соединен с входом установки в О третьего триггера и с первым входом второго элемен- та И, второй вход которого соединен с выходом переполнени  первого счетчика и с входом второго формировател  импульсов, выход которого соединен с синхровходом третьеготриг- гера, выход которого соединен с информационным вхо- дом первого триггера, с первым входом запрета первого шинногоформировател .синформационнымвходом первого демультиплексора, с первым входом третьего элемента И и с выходом признака захвата магистрали канала

   устройства, выход признака сбо  магистрали которого соединен с входом установки в О второго триггера, с выходом третьего элемента И и с информационным входом второго демультиплексора, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно , вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами первого демультиплексора, управл ющий вход которого соединен с управл ющими входами третьего, четвертого и п того демультиплексоров, с пр мым выходом четвертого триггера и с управл ющим входом первого мультиплексора, пр мой выход первого формировател  импульсов соединен с вторым входом запрета первого шинного формировател  и с информационным входом четвертого демультиплексора, первый и второй выходы третьего демультиплексора соединены с первым и вторым информационными входами первого шинного формировател , инверсный выход первого формировател  импульсов соединен с входами запрета второго и третьего шинных формирователей, первый и второй выходы второго и третьего шинных формирователей соединены соответственно с входами с третьего по шестой формирователей импульсов , выходы третьего и п того формирователей импульсов соединены с первым и вторым входами четвертого элемента И, выходы четвертого и шестого формирователей импульсов соединены с первым и вторым входами п того элемента И соответственно, выходы четвертого и п того элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с синхровходом первого триггера и с входом установки в О второго счетчика, счетный вход и выход переполнени  которого соединены соответственно с тактовым входом канала устройства и с вторым входом третьего элемента И, входы занесени  первого и второго счетчиков соединены с выходом четвертого элемента ИЛИ, первые входы которого соединены с первым выходом мультиплексора и с синхровходом п того триггера, выход и вход установки в 1 которого соединены соответственно с вторым входом четвертого элемента ИЛИ и выходом п того элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым и третьим информационными входами мультиплексора , вход установки в О четвертого и п того триггеров соединены с входом сброса канала устройства, информационный вход-выход которого соединен с информационными входами второго триггера и регистра и с

   выходом первого элемента И, выход регистра соединен с информационным входом третьего демультиплексора, выходы седьмого и восьмого формирователей импульсов соединены с входами установки соответственно в 0м и в 1 четвертого триггера , инверсный выход которого соединен с управл ющим входом второго демультиплексора , первый выход третьего демультиплексора соединен с входами первого и второго элементов разв зки группы, второй выход третьего демультиплексора соединен с входом третьего и четвертого элементов разв зки группы, выходы первых элементов разв зки группы и первые выходы первых шинных формирователей всех каналов устройства объединены и соединены с первыми информационными входами мультиплексоров и с первыми входами вторых шинных формирователей всех каналов устройства, выходы вторых элементов разв зки группы и вторые выходы первых шинных формирователей всех каналов устройства объединены и соединены с вторыми информационными входами мульти- плексоров и вторыми входами вторых

   0

   5

   5

   0

   шинных формирователей всех каналов устройства , выходы третьих элементов разв зки группы и первые выходы четвертого демультиплексора всех каналов устройства объединены и соединены с третьими информационными входами мультиплексоров и с первыми входами третьих шинных фомиро- вателей всех каналов устройства, выходы четвертых элементов разв зки групп и вторые выходы четвертых демультиплексоров всех каналов устройства объединены и соединены с четвертыми информационными входами мультиплексоров и вторыми входами третьих шинных формирователей всех каналов устройства, выходы первых элементов ИЛ И всех каналов устройства объединены и соединены с синхровходами седьмых формирователей импульсов И с п тыми информационными входами мультиплексоров, выходы вторых элементов ИЛИ всех каналов устройства объединены и соединены с синхровходами восьмых формирователей импульсов и с шестыми информационными входами мультиплексоров всех каналов устройства .

   8 31 27 28

   11

   23 30

   Фиг)

   00

   en т

   О

   гЮ

   fcS3S S

   «о en to «о

   Ю lo J О

   79