SU750473A1 - Мультиплексный канал - Google Patents

Description

(54) МУЛЬТИПЛЕКСНЫЙ КАНАЛ

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах дл  ввода-вывода информации.

Известен мультиплексный канал, в состав которого входит блок пам ти подканалов, соединенный с блоком сопр жени  с вычислительной машиной, подключенным к регист-. ру адреса данных, соединенному с блоком совпадени , регистру кода операций, регистру признаков, счетчику массива данных, соединенных с блоком управлени , св занным с блоком сопр жени  с устройствами вводавывода , регистр адреса шаблона, триггеры достижени  значимости данных и числа повторений , подключенные к блоку управлени  и блоку сопр жени  с вычислительной машиной , регистр данных, соединенный с блоком сопр жени  с вычислительной машиной и блоком переключени  и триггер редактировани , подключенный к блоку управлени , причем блок пам ти редактирующих символов, соединенный с блоко.м переключени , подключен к блоку сопр жени  с устройствами ввода-вывода, к блоку управлени  редактирующих символов, к блоку совпадени  и регистру шаблона с блоком управлени .

счетчиком числа повторений, подключенным к регистру шаблона 1.

Недостатком известного канала  вл етс  невысока  пропускна  способность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению  вл етс  канал, содержащий блок сопр жени  с процессоро .м, выход которого соединен с первы.м входом регистра управлени , второй вход которого соединен с первым входом регистра обмена и выходом блока сопр жени  с

10 внешними устройствами, вход которого соединен с первым и третьим выходами регистра управлени , первым выходом регистра обмена и первыми входами блока сопр жени  с процессором и блока местной пам ти, второй вход которого через блок управлени 

обрашени ми соединен со вторым выходом регистра управлени , третий выход которого через блок модификации адресов и счета данных соединен с третьим входом блока местной пздм ти и первым входом блока сопр жени  с оперативной пам тью, второй вход которого соединен с выходом блока местной пам ти, с третьим входом регистра управлени  и вторым входом регистра обмена, третий вход которого соединен с выходом блока

сопр жени  с оперативной пам тью и с четвертым входом регистра управлени , второй выход которого соединен с третьим входом блока местной пам ти, блок управлени  видами циклов местной пам ти, входы которого соединены со вторым и четвертым выходами регистра управлени  и с выходом блока управлени  обращени ми, а выход блока управлени  видами циклов пам ти соединен с четвертым входом блока местной пам ти 2.

Основным недостатком  вл етс  отсутствие в данном канале возможности совмещени  обменов с программным управлением приемом и выдачей информации сразу дл  всех или нескольких подключенных внешних устройств, что снижает быстродействие канала .

Цель изобретени  - повышение быстродействи  канала.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в канал, содержащий последовательно соединенные первый блок сопр жени ,  вл ющийс  блоком сопр жени  с процессором, блок управлени , второй блок сопр жени ,  вл ющийс  блоком сопр жени  с оперативной пам тью, подключенный через регистр обмена к третьему блоку сопр жени ,  вл ющемус  блоком сопр жени  с внешними устройства .ми, и через четвертый блок сопр жени ,  вл ющийс  блоком сопр жени  с регистровой пам тью, к блоку регистровой пам ти, введены блок триггеров, первый и второй регистры конца массива, первый и второй регистры готовности, буферный регистр готовности и блок совпадени , соединенные с первым блоком сопр жени , причем первый регистр готовности подключен к блоку управлени  и к буферному регистру готовности, второй регистр готовности подключен к регистру обмена, а блок совпадени  подключен к четвертому блоку сопр жени  и регистру обмена.

Предлагаемый канал может работать в селекторном и мультиплексном режимах. Селекторный режи.м используетс  дл  выполнени  служебных обменов с подключаемым к каналу устройством сопр жени  с внешними устройствами на фоне мультиплексного обмена или дл  выполнени  собственно селекторных обменов с одним из подключенных внешних устройств. Мультиплексный режим  вл етс  основным рабочим режимом канала и обеспечивает полную автономность работы канала по отнощению к работе программы .

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого мультиплексного канала.

Мультиплексный канал состоит из первого блока 1 сопр жени , второго блока 2 сопр жени , блока 3 управлени , регистра 4 обмена, блока 5 регистровой пам ти, четвертого блока 6 сопр жени , блока 7 совпадени , третьего блока 8 сопр жени , буферного регистра 9 готовности, первого регистра 10 готовности, второго регистра 11 готовности, первого регистра 12 конца массива , второго регистра 13 конца массива, блока 14 триггеров.

Второй блок 2 сопр жени  соединен двуS сторонней св зью с блоком 15 оперативной пам ти. Первый блок 1 сопр жени  соединен через блок 3 управлени  со вторым блоком 2 сопр жени , который подключен через регистр 4 обмена к третьему блоку 8 сопр жени  и через четвертый блок 6 сопр жени  0 к блоку 5 регистровой пам ти. Блок 14 триггеров , первый и второй регистры 12 и 13 конца массива, первый и второй регистры 10 и 11 готовности, буферный регистр 9 готовности и блок 7 совпадени  соединены с первым блоком 1 сопр жени . Первый регистр 10 готовности подключен к блоку 3 управлени  и к буферно.му регистру 9 готовности , второй регистр 11 готовности подключен к регистру 4 обмена, а блок 7 совпадени  подключен к четвертому блоку 6 сопр жени  и регистру 4 обмена.

В составе блока 15 оперативной пам ти выделены буферна  зона 16 исходных данных , перва  буферна  зона 17 конечных значений управл ющих слов, втора  буферна  зона 18 конечных значений управл ющих слов. Управл ющие входы каждой зоны соединены с выходами второго блока 2 сопр жени .

Первый блок 1 сопр жени  служит дл  сопр жени  с процессором, второй блок 2 0 сопр жени  служит дл  сопр жени  с блоком 15 оперативной пам ти, третий блок 8 сопр жени  служит дл  сопр жени  с внешними устройствами, четвертый блок б сопр жени  служит дл  сопр жени  с блоком 5 регистровой пам ти.

5 В процессе работы программы процессор (на чертеже не показан) формирует заказы на обмен с внешними источниками в виде двух управл ющих слов (УС-1 и УС-2) дл  каждого ВУ (дл  каждого подканала).

В составе управл ющих слов дл  мультиплексного режима об.мена задаютс  начальный адрес зоны блока оперативной пам ти, с которой должен производитьс  обмен инфор .мацией, количество слов инфор.мации, режим обмена, например, массивом или цепочкой одиночных величин и различные служебные признаки, необходимые каналу при обмене. Формируе.мый процессором массив управл ющих слов дл  всех или нескольких внешних устройств загружаетс  в специально выделенную дл  этого область блока 15 оперативной пам ти, а затем - в буферную зону 16 исходных данных, без остановки работы канала.

Сообщение каналу со стороны процессора о факте занесени  новых заказов на обJ мен производитс  путем записи в буферный регистр 9 готовности слова, где позиционным кодом указываютс  номера подканалов, по которым необходимо произвести обмен в

соответствии с управл ющими словами УС-1 и УС-2 в буферной зоне 16 исходных данных и путем установки в «1 специального служебного триггера в блоке 14 триггеров.

В начале работы пуск мультиплексного канала производитс  по специальной команде процессора посредством инициации блока 3 управлени , который в дальнейшем самосто тельно реализует временную диаграмму работы мультиплексного канала. Обращени  со стороны программы к каналу идентифицируютс  посредством анализа различных служебных признаков, записываемых программой в блок 14 триггеров.

Если программа загрузила массив управл ющих слов и сообщила об этом каналу, то в ходе реализации временной диаграммы канала в результате анализа служебного признака в блоке 14 триггеров происходит перепись содержимого буферного регистра 9 готовности в первый регистр 10 готовности. В этом адресуемом регистре в дальнейшем хран тс  номера сформированных заказов на обмен по подканалам, но еше не прин тым к исполнению.

В начале работы, когда обмены по подканалам не производились, происходит передача первого регистра 10 готовности во второй регистр 11 готовности, отображающий позиционным кодом наличие в канале заказов, прин тых к исполнению. Содержимое второго регистра 11 готовности передаетс  в устройство сопр жени  (на чертеже не показано) через регистр 4 обмена и третий блок 8 сопр жени . В устройстве сопр жени  значение регистра готовности программы должно  вл тьс  основным управл ющим словом, которое разрешает включать блоки св зи с соответствующими внешними устройствами.

При обмене первы.м слово.м по како.му-то подканалу в соответствии с управл ющими словами УС-1 и УС-2, выбираемыми из буферной зоны 16 исходных данных в блок 3 управлени  через второй блок 2 сопр жени , происходит запись (считывание) слова информации в (из) блок 15 оперативной пам ти и модификаци  этих управл ющих слов УС-1 и УС-2.

При этом гаситс  соответствующа  «1 в первом регистре 10 готовности, отображающем наличие в блоке 15 оперативной пам ти сформированных заказов, но еще не прин тых к исполнению.

Текущее значение управл ющих слов УС-1 и УС-2 записываетс  теперь уже дл  сокращени  временных затрат при обменах в специальный блок 5 регистровой пам ти, откуда в ходе дальнейших обменов по этому подканалу оно извлекаетс  в блок 3 управлени  и куда после модификации обратно записываетс .

Таким образом, перепись всей управл ющей информации дл  всех подканалов, по которым сформированы заказы на обмен

(.массив УС- и УС-2) в буферной зоне 16 исходных данных, в блок 5 регистровой пам ти , происходит последовательно по мере вступлени  в обмен подканалов, что также сокращает временные затраты канала, ибо в случае большого числа вновь сформированных заказов, перепись всех их из буферной зоны 16 исходных данных в блок 5 регистровой пам ти на фоне текущих обменов с внешними устройствами зан ла бы значительное врем  и .могла бы помешать O обменам, так как в установившемс  режиме обмен информацией происходит в реальном масштабе времени по инициативе внешних устройств.

Обмен единицей информации с устройством сопр жени , к которому подключены внешние устройства, происходит в два этапа. На первом этапе из устройства сопр жени  передаетс  номер внешнего устройства, выбранного блоком приоритета устройства сопр жени  с внешними устройства.ми (на 0 чертеже не показано). Если этот номер соответствует одному из разрешенных, зафиксированных во втором регистре 11 готовности , то он фиксируетс  в блоке 7 совпадени  и по этому значению в четвертом блоке 6 сопр жени  формируетс  адрес регистра блока 5 регистровой пам ти, по которому текущее значение УС-1 и УС-2 выбираетс  в блок 3 управлени .

На втором этапе происходит собственно передача слова информации из (в) выбранного подканала устройства сопр жени  на регистр 4 обмена и далее в блок 15 оперативной пам ти через второй блок 2 сопр жени  по адресу, зафиксированному в блоке 3 управлени . Значение УС-1 и УС-2 модифицируетс  и записываетс  в блок 5 регистровой пам ти по адресу, определ емому но.мером подканала, зафиксированном в блоке 7 совпадени . На этом второй этап и цикл обмена одной единицей информации заканчиваетс . Далее происходит обмен словом в общем случае уже с любым подканалом. Если программа подготовила новые заказы на обмен (массив УС-1, УС-2), она, не прерыва  работы канала, загружает этот массив в буферную зону 16 исходных данных и сообщает каналу о новых заказах записью 5 НОВОГО содержимого в буферный регистр 9 готовности и в блок 14 триггеров. Сам канал в процессе работы анализирует признаки новых обменов и производит соответствующее суммирование содержимого буферного регистра 9 готовности и первого регистра 10 готовности. Результат остаетс  в первом регистре 10 готовности и используетс  дл  организации работ по вводу новых заказов на обмен.

Обмен с внещними устройствами происходит , как правило, массивами слов. Конец

массива может задавать или программа или

само внешнее устройство. В обоих случа х

Claims (2)

1. при обмене последним словом массива по какому-то подканалу происходит гашение соответствующей «1 во втором регистре 11 готовности и установка «1 в первом регистре 12 конца массива или втором 13 в зависимости от того, какой регистр свободен от обращени  со стороны программы. В буферную зону конечных значений управл ющих слов соответственно первую 17 или вторую 18 заноситс  последнее текущее значение управл ющих слов. Первый и второй регистры 12 и 13 конца массива  вл ютс  адресуемыми со стороны программы, котора , не прерыва  работы канала, может считать содержимое регистров 12 и 13 конца .массива и определить набор подканалов, по которым уже выполнены заказы на обмен. По этим (выполненным) заказам программа .может , не прерыва  обменов каналов, обратитьс  в буферные зоны конечных значений, первую 17 или вторую 18, где в определенных  чейках, определ емых номером подканала, записаны конечные значени  управл ющих слов. Это необходимо, например, когда длину массива задает внещнее устройство. Таким образом, наличие трехуровневой пам ти управл ющих слов (буферна  зона 16 исходных данных, блок 5 регистровой пам ти, буферна  зона 17 и 18 конечных значений управл ющих слов) обеспечивает работу подканалов в масщтабе реального времени . Так, при выполнении текущего обмена управл юща  информаци  (УС-1, УС-2) размещаетс  в блоке 5 регистровой пам ти. При этом, параллельно с выполнением текущего обмена, управл юща  информаци  дл  следующего обмена заноситс  в буферную зону 16 исходных данных, а после его выполнени  аппаратно переписываетс  в блок 5 регистровой пам ти. В то же врем  информаци  об окончившемс  обмене выводитс  не в блок 5 регистровой пам ти, а в буферную зону 17 или 18 конечных значений управл ющих слов, что и обеспечивает возможность приема в блок 5 регистровой пам ти новой управл ющей информации,не ожида  включени  програ.ммы управлени  об3 меном. Использование двух равноправных буферных зон 17 и 18 конечных значений управл ющих слов позвол ет записывать информацию об окончивще.мс  обмене (состо ние обмена) в буферную зону 17 конечных значений управл ющих слов, если обе зоны - 17 и 18 свободны (дл  данного подканала ) и нет обращени  к зона.м 17 и 18 со стороны программы,или в буферную зону 18 конечных значений управл ющих слов, если программа обращаетс  к буферной зоне 17 конечных значений управл ющих слов или  чейка в зоне 17 дл  данного подканала зан та. Совокупностью всех этих факторов обеспечиваетс  существенное повышение быстродействи  мультиплексного канала. Формула изобретени  Мультиплексный канал, содержащий последовательно соединенные первый блок сопр жени , блок управлени , второй блок сопр жени , подключенный через регистр об .мена к третьему блоку сопр жени  и через четвертый блок сопр жени  к блоку регистровой пам ти, и блок оперативной пам ти, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  быстродействи  канала, в него введены блок триггеров, первый и второй регистры конца .массива, первый и второй регистры готовности , буферный регистр готовности и блок совпадени , соединенные с первым блоком сопр жени , причем первый регистр готовности подключен к блоку управлени  и к буферно .му регистру готовности, второй регистр готовности подключен к регистру обмена, а блок совпадени  подключен к четвертому блоку сопр жени  и регистру обмена. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 497578, кл. G 06 F 3/04, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР Л 525079, кл. G 06 F 3/04, 1976 (прототип).