SU630626A1 - Буферное устройство канала вводавывода - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычисл,ительной технике л :может быть использовано в канала.х ввода-вывода .вычислительных машин .

Известны буферные устройства каналов ввода-вывода 1, содержащие буферный регистр дл  фор.мировани  п разбиени  на байты информационных слов, две лолноразр дные груипы входных и выходных веитилей , а также труппы входных и выходных восьмиразр дных вентилей, число .которых соответствует количеству байтов в слове. Информационные входы входной групиы полноразр дных вентилей иодключены к кодО(Вым ши.нам интерфейса оперативного запоминающего устройства, информационные выходы - к входам буферного регистра , а на управл ющий вход .иостуиает сигнал от устройства управлени  канала. Инфо .рмационные входы каждого из входных восьмиразр дных вентилей соединены с щина .ми обратной передачи интерфейса ввода - вывода, «а информационные выходы каждото из входных восьмиразр дных вентилей подаетс  свой си.гнал от устройства уиравлеии  канала. Информадионные входы «аждого из выходных восьмиразр дных вентил ей соединены с соответствующими выходами -буферного регистра, информационные выходы выходных восьмиразр дных вентилей иодключены .к тинам ир мои передачи интерфейса ввода-вывода, а на управл ющий вход .каждого выходного восьмиразр дного вентил  подаетс  свой сигнал от устро11ства иравлени  .канала. Информационные входы выходноГ) иолноразр д .ной .груииы вентилей иодключены к выходам буферного регистра, выходы выходной полноразр дной груплы вентилей соединены с кодовыми щц.намИ оперативного запоминающего устройства, а на уппа л ющ.ие входы выходной полноразр дн1)11 груииы вентилей подаетс  общий сигна. от устройства управлени  .канала.

Недостатки известных стройств заключаютс  в сложной конструкции и невысокой Т1ропускной способности.

Иаиболее близким .к изобр.етешпо техн.ически .м решеиием  вл етс  буферное устройство 2, содержащее регистр адреса, накопитель , .информационные входы которого поразр дно соединены с соответствующими элементами .цервой элементов ИЛИ, первый вход каЛСдого из которых подключен к соответствующему входу из иервой труппы входов устройства, а вто.рой вход- к соответствующему входу из второй груипы входов устройства. Информацион.ные выходы накопител  -соеди ены с соответствующи .ми выходами первой гохппы выходов

у:стройства и входами соответствующих элементов ИЛИ второй -группы, подключенных выходам) к соответствующим выходам -второй группы выходов устройства. ВылО,д регистра адреса, соединенного входом с адресЕым входом устройства, подключен к адрес . .входу на:Копнтел .

бдна.ко это устройство также им-еет сложную конструкцию.

Цель нзО:бретени  - упрощение ycTpoTfства .

Иоставленна  цель достигаетс  телг, что в устройство введен сдВПговый регистр, вход л выход иервполнени  иодключеиы Соответстве,ННо к уираБл ющ.им входу и выходу устройства, а выходы - соответственио к управл ющим входам наколител.ч.

На чертежепоказана блок-схема буферного устройства.

Оно содержит на,копитель /, состо щий :из блоков 2 пам ти, р-егистр 3 адреса, сдвиговый регистр 4, элементы I-L,TPI 5 первой группы |И элементы ИЛИ 6 второй группы, .адресный 7 и у.правл ющ,ий 8 входы устройства , управл ющий выход 9 устройства , первую 10 «.вторую // группы входов устройства, первую 12 и вторую 13 .гру.алы выхо.дов устройства.

Устройство работает следующим образом .

Каждый блок пам ти им-еет разр дность, соответствующую разр дности байтов, ч ;сло блоков соответствует числу байтов в слове, которым олерирует оперативна  пам ть , иодключаема  квхода.м 10 и выходам J2.

Обмен информ.ацией между буферным }стройством и абонентами, подключенными на вход // и выход 13, осуществл етс  побайтно .

Иредлагаемо-е устройство имеет четы:ре ре}КИма работы: прием байтов и упаковка их в слово; распаковка слова и выдача байтов; пр.ием слова, выдача слова.

В исходном иоложешш регистра 3 находитс  адрес  чейки нако. и регист;: 4 установлен в .нулево.е состо ние. В песзом режиме по 1входны,м пн.формационйы.-.: тинам ./,/поступает байт данных (потенциальные сигналы) через элементы РГЛИ 5 на входы всех блоков 2 иам ти. На блоки пам ти .подаетс  силнал записи, по входу S заноситс  единичный сигнал з младщий разр д регистра 4. Иосле задержки в регистое 4 на управл ющей вход соответствующего блока пам ти постзлает импульс перепада сигнала, который разрешает за.-пись байта по адресу регистра 3 ,в блок лам ти. В последующие такты, при иосту-лленли байтов от абонента, производитс  1сдвиг содержимало регистра 4. После задержки имлульс перепада оитнала с выхода .регистра 4 разрешаетс  запись байта даиных по адресу регистра в k-n блок  ам ти. В пр,иема последнего байта слова :

в наколитель / на выходе 9 регистра 4 по вл етс  единичный пр 1зиака пе::)елолнени  регистра 4, т. е. сигнал окончани  упа.ковки байтов в слово.

Второй режлм р боты устройства аналогичен перво.му. Отличпе его в то, что слово находитс  в накоилтгле / и осуществл етс  побайтное чтение, т. е. распахозка слава « выдача байтов на :вых;иы /о.

Иа выходе регистра 4 лосле чтени  байта из последнего блока пам ти ло вл етс  силнал окончани  расиаковки слова на байты.

В режиме приема слова .и выдачи слова работа устройства происходит, ,как в обычных буферных устройствах ,на основе запоми1нающего устройства, но отличаетс  тем, что iBO все разр ды регистра 4 зано: -гс  единнцы н при записи или чтени -; производитс  сдвиг содержимого регистра 4. -на выход регистра 4 поступает сигнал о приеме или выдаче слова б ферным устройством.

Ислользование НОвого эле.;гнта - сД|ЗГ-{гового регистра и выиолнени-г наколител  в влде блоков байтовой разр дности выгодно отличает лредлагаемое устройство кан.ала ввода-вывода от ирототипа. так как позвол ет увеличить быстроде11ствие при паковке байтов в слово и при распаковке слов на байты. Ироиесс формировани  (расформирован.и ) слов идет непосредственно в накопителе И не требует выборки слов на сиециальный регистр, благодар  этому повыщаетс  быстродействие канала и сокращаютс  затраты оборудовани .

Таким образом, дл  управлени  процессом формировани  (расформировари1 ) слов в предлагаемом буферном устройстве требуетс  только четыре управл ющих с гнала , тогда как в известных устройствах используютс  около дес ти. Это позвол ет упростить управле«ие буфер/ным устройством и. следовательно, повысить быстродействие канала и упростить его управл ющие схемы.

В .монопольном (селекторном) режиме работы различлым адресам накопител  .могут соответствовать слова данных, относ щиес  к одному и тому же внешнему устройству а :анала, т. е. предлагаемое буферлое устройство предоставл ет возможность формировать блоки слов данных треб/емого размера, что также ведет к росту пропускной способности капала.

Кроме того, буферное устройство обладает , по сравнению с .известными, 5о.лее регул рной структурой, это делает его технологичнее при реализации на ; нтегральных с.чем ах.

Фор м } л а и 3 о б р е т е н и  

Б фернпе устройство канала ввода-вывода , содержащее регистр .адреса, .накопитель , информационные входы которого поразр дно с;:оди:неиы с соответствующими

элементами первой группы элементов ИЛИ, .первый вход каждого из которых .подключен к Соответствующему входу лз первой группы входов устройства, а второй вход- к соответствующему входу из .второй труппы входов устройства, информационные выходы накопител  соединены .с соответствующими выходами пер.вой группы .выходов хстройства и входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, подключен:ных выходами к соответствующим выходам второй группы выходов устройства, выход регистра адреса, соедппенного входом с адресным входам устройства, подключен к ад0геному входу накопител , отличающее6

с   тем, чтс, с целью упрощени  устройства, 3 него введен сдвиговый регистр, вход и выход переполнени  которого подключены соотзетственно -к управл ющим входу и выходу -стройсгва, а выходы - соответственно к хправл ЕОЩлм входам накопител .

Псточних : пнформадии, прин тые

во

.знимание ПР:: экспертизе:

1. Дроздс-3 Е. А., П тибратов А. П. Оо;-;сзы построени  : функционировани  вычислительных систем. М., «Э.нергп , 1973.

2 Автооское свидетельство СССР :,G 298934. хл. G 06 F lo.lG, 1969.