SU794630A1 - Устройство дл обмена информацией - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

1

Изобретение относитс  к области вычислительной техники, в частности к системам обмена и может быть использовано при построении систем автоматического управлени .

Известны устройства 1 дл  управлени  передачей информации, содержащие регистры , блок приоритета, формирователь адреса , блок управлени , коммутатор, абоненты.

Эти устройства требуют, чтобы все абоненты системы производили обмен информацией одинаковым способом - параллельным кодом и имели одинаковый набор шин управлени . Применение подобных устройств при построении автоматизированных систем управлени  ограничивает возможности систем, так как оно не позвол ет ВКЛЮЧИТЬ в систему разнотипные устройства ввода-вывода.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство 2 ДЛЯ обмена данными управл ющей вычислительной мащины с периферийнымт устройствами, содержащее процессор, регистр обмена, блок выбора приоритета, блок управлени , коммутатор, блок св зи с периферийным устройством и периферийные регистры, причем первые выходы блоков св зи с периферийным устройством соединены с соответствующими входами

блока выбора приоритета, первый вход которого подключен ко входу блока управлени  и первому выходу процессора.

Недостатком этого устройства  вл етс  5 ограниченные функциональные возможности , так как эта система не обеспечивает обмена между разнотипными по форматам сообщений , кодам и интерфейсам периферийными устройбтвами.

0 Цель изобретени  состоит в расщирении функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  обмена между разнотипными по способу обмена устройствами ввода-вывода (абонентами).

Поставленна  цель достигаетс  тем, что Б устройство, содерл ащее блоки св зи с абонентами, блок коммутации информации, процессор, блок приоритета и блок управлени , причем первые выходы блоков св зи

0 с абонентом соединены соответственно с группой входов блока приоритета, первый вход которого подключен ко входу блока управлени  и первому выходу процессора, введены блок прерываний и блок коммутации команд. Вторые выходы блоков св зи с абонентами соединены с первыми входами процессора и блока коммутации информации , выход которого соединен с первыми входами блоков св зи с абонентом, группа

О входов блока прерываний соединена с первьши выходами соответствующих олоков св зи с абонентом, второй вход б.тока коммутации информации и первый вход блока прерываний соединены с первым выходом процессора, первый и второй входы блока коммутации команд соединены с выходом блока приоритета   первым выходом блока прерываний, второй выход которого соединен со вторым входом нроцессора и третьим входом блока коммутации команд, выход которого соединен с третьим входом процессора. Первый выход блока управлени  соединен со вторым входом блека прерываний к со вторыми входами блока приоритета и блоков св зи с абонентом. Второй выход блока управлени  соединен с третьими входами блоков св зи с абонентом, а третий выход - с третьими входами блока коммутации информации и блока приоритета и с третьим входом блока прерываний. Блок управлени  содержит узел выделени  команд, узел формировани  адреса, узел выдачи команд и дешифратор. Первый выход узла выделени  команд соединен с информационным входом узла формировани  адреса, а второй выход - с информационными входами узла выдачи команд и дешифратора , первый выход которого соединен с управл ющими входами узла формировани  адреса и узла выдачи команд. 13ход узла выделени  команд  вл етс  входом блока, а выходы узла формировани  адреса, узла выдачи команд и второй выход дешифратора  вл ютс  соответственно первым , вторым и третьим выходами блока. Блок св зи с абонентом содержит два регистра , узел формирователей, узел св зи с магистралью обмена, элемент И, дешифратор , узел управлени . Выход первого регистра соединен с информационным входом Ззла св зи и магистралью обмена. Выход элемента И соединен с управл ющим входом дешифратора, первый выход которого соединен с управл ющим входом второго регистра, второй выход - с управл ющим входом узла св зи с магистралью обмена, третий выход - с первыми входами узла управлени , выход которого и выход узла св зи с магистралью обмена  вл ютс} соответственно первым и вторым выходами блока. Информационные входы второго регистра , вход дешифратора и вход эле мента И  вл ютс  соответственно первым, третьим и вторым входами блока.

На фиг. I приведена структурна  схема устройства дл  обмена информацией; на фиг. 2 - структурна  схема блока управлени ; -на фиг. 3 - структурна  схема блока св зи с абонентом.

Устройство содержит блоки J св зи с абонентом, блок 2 приоритета, блок 3 прерываний , блок 4 коммутации информации, блок 5 управлени , блок 6 коммутации команд, процессор 7, тины 8 магистрали запросов (цепи сигналов «За вка обслуживанн ), шины 9 адресной магистрали, шины 0 магистрали команд, щкны 1 п 12 информационных магистралей, входы 13-16 блоков.

Блок 5 управлени  (фиг. 2) содержит узел 17 выделени  команд, узел 18 формировани  адреса, узел 19 выдачи команд и дешифратор 20.

Блок 1 св зи с абонентом (фиг. 3) содержит регистры 21, 22, узел 23 формирователей , узел 24 св зи с магистралью обмена , элемент И-25, дещнфратор 26 и узел 27 управлени .

Блоки I св зи с абонентом реализуют

интерфейс абонентов, т. е. осуществл ют логическое, электрическое и кабельное сопр жение с абонентами. Все блоки i имеют одинаковое конструктивное исполнение п со стороны системы обмена имеют одинаковый набор информационных и управл ющих сигналов.

Блок 2 приоритета реализует приоритетное обслулсивание за вок, поступающих от блоков 1. Блок 3 прерываний предназначен

дл  выработки сигналов прерывани  работы процессора 7 дл  удовлетворени  за вок от абонентов, имеющих ограниченное врем  ожидани  начала обслуживани . Блок 4 коммутации информации реализует

подключение к щинам 11 входной магистрали блоков 1 либо числовой магистрали от нроцессора 7, либо шин 12 выходной информационной магистрали от блоков 1. Блок 6 коммутации команд служит дл 

подключени  к командной магистрали процессора 7 кодов номеров за вок, поступающих от блока 2 приоритета или от блока 3 прерываний.

Устройство работает следующим образом .

За вки на обслуживание от блоков 1 поступают на входы блоков 2 и 3. Каждый блок 1 может выставить две за вки: за вку на прием информации и за вку на выдачу информации. За вки па входах блоков 2 и 3 могут маскироватьс  по командам процессора 7. За вка от абонентов, допускающих большое врем  ожидани  начала обслуживани , маскируютс  на входах блока 3, а за вки, требующие немедленного обслуживани , маскируютс  на входах блока 2 и соответственно размаскированы на входах блока 3. В процессе работы устройства можно установить (или сн ть)

маску на за вку любого абонента как на входе блока 2, так и на входе блока 3, т. е. можно осуществл ть динамическое управление потоком за вок.

Если процессор 7 свободен, т. е. не зап т в данпый момент обслуживанием абоентов , и если на входах блока 3 отсутствуют за вки, требующие немедленного обслуживани , то в блоке 2 осуществл етс  просмотр за вок па обслуживание. При нахождении первой за вки ее номер через

блок 6 передаетс  в процессор 7, после чего начинаетс  обслуживание этой за вки. Во врем  обслуживани  абонента просмотр за вок в блоке 2 прекращаетс  и возобновл етс  вновь после окончани  обслуживани  предыдущей за вки.

В блоке 3 посто нно осуществл етс  просмотр за вок. При нахождении за вки блок 3 вырабатывает сигнал авторазрыва, который со второго выхода поступает на входы процессора 7 и блока 6. При получении этого сигнала процессор 7 прекращает выполнение программы и выполн ет за вку , номер которой поступает через блок б от блока 3. После выполнени  программы авторазрыва процессор 7 возобновл ет выполнение прерванной программы. Таким образом, осуществл етс  инициаци  обмена по за вкам от абонентов.

Процесс обмена информацией осуществл етс  по командам процессора 7. Всем абонентам системы и блокам 1 присвоены номера от 1 до М, где М число абонентов в системе. При начале обмена с первого выхода процессора 7 поступает код номера блока 1 (адрес абонента) и код команды . Блок 5 выдел ет команды, адресованные блокам 1, и выставл ет на щины 9 адресной магистрали адрес, а на щины 10 - код команды, подлежащий исполнению. Адрес и команда поступают на все блоки 1. Каждый блок 1 опознает адрес, присутствующий на щинах 9. Блок 1, опознавщий адрес, принимает команду к исполнению, подключаетс  к щинам 11 или 12 и организует обмен информацией между абонентом и процессором 7. При передаче информации от абонента соответствующий блок 1 подключаетс  к щинам 12, при передаче информации абоненту воспринимает информацию с шин 11 и доводит ее до абонента.

Имеетс  возможность осуществить обмен информацией между парой абонементов без доведени  ее до процессора. В этом случае от процессора 7 поступает абоненту-источнику команда «Передать информацию , абоненту-приемнику - «Прин ть информацию , блоку 5 - «Взаимный обмен. Блок 5 по этой команде переключает блок 4. Информаци  от абонента-источника че .рез его блок 1 поступает на щины 12, через блок 4 на шины 11 и далее через соответствующий блок 1 абоненту-приемнику. Взаимный обмен информацией между абонентами без участи  процессора 7 осуществл етс  в том случае, если информаци  абонента-источника не требует преобразовани  (обработки), т. е. если «пон тна абоненту-приемнику.

Во врем  обмена информацией между абонентами или абонентом и процессором 7 шины 11 и 12 информационной магистрали зан ты, т. е. в каждый момент обмен информации осуществл етс  между двум  абонентами или между одним абонентом и

процессором. После завершени  обмена блок 5 с третьего выхода выдает команды управлени  на блоки 2 и 3, разрещающие просмотр за вок. На блок 3 выдаетс  разрешение после заверщени  фазы обмена, на блок 2 - после завершени  фазы обработки информации в процессоре 7 (обслуживание за вки абонентов включает фазу обмена плюс фазу обработки при приеме

от абонента или фазу подготовки плюс фазу обмена при выдаче информации абоненту ).

В зависимости от скорости, с которой абоненты осуществл ют обмен информацией , по командам процессора 7 реализуетс  монопольный, мультиплексный или блокмультиплексный режимы обмена. В монопольном режиме за одно подключение блока 1 к щинам И или 12 передаетс  вс  информаци . В мультиплексном режиме за одно подключение передаетс  только одно информационное слово. В этом случае каждый раз при готовности абонента прин ть (выдать) слово блок I выставл ет за вку

на обслуживание, котора  через блок 2 или через блок 3 доводитс  до процессора 7.

В блок-мультиплексном режиме за одно подключение осуществл етс  обмен группой информационных слов. Взаимный обмен информацией осуществл етс  только Б монопольном режиме и с высокой скоростью обмена.

От процессора 7 на вход блока 5 поступают информационные и управл ющие слова . Узел 17 выдел ет управл ющие слова (цепи признаков управл ющего и информационных слов не показаны). Управл ющее слово состоит из двух частей: двоичного кода команды и двоичного кода адреса узла,

которому команда предназначена. Код адреса с выхода узла 17 поступает на вход узла 18, а код команды - на входы узла 19 и дешифратора 20. Узел 18 преобразует двоичный код адреса в парафазный код,

т. е. в код, в котором каждому разр ду соответствуют две щины: дл  пр мого и инверсного значений. Парафазный код адреса разводитс  по всем позици м дл  установки блоков 1, а также к блоку 2 и к блоку 3. Шины 9 подвод тс  к перечисленным блокам строго фиксированным образом в соответствии с адресами абонентов, так что при выдаче на щины 9 кода адреса на адресных входах только одного из блоков 1

(входах элемента И 25) присутствуют все единицы. Така  система построени  адресной магистрали позвол ет упростить блоки 1 за счет организации узла опознани  адреса на элементе И, и в то же врем  обеспечивает гибкость при построении системы, так как имеетс  возможность присвоени  любому абоненту любого номера.

Команды, поступающие от процессора 7, могут быть адресованы как абонентам

(блокам 1), так и внутренним узлам. К

внутренним командам относ тс  команды управлени  блоком 2, блоком 3 (команды «Установить маску, «Продолжить поиск за вок и др.) и блоком 4 (например, «Взаимный обмен). Дешифратор 20 блока 5 выдел ет внутренние команды и с третьего выхода передает их блокам 2, 3 и 4. Если на первом выходе процессора присутствует команда, адресованна  блоку 1, то по витс  сигнал на первом выходе дешифратора 20, который разрешит прохоладение адреса и команды на шины 9, 10.

Узел 27 управлени  осуш.ествл ет св зь с абонентом по управл ющим сигналам. Если абоненту требуетс  обслуживание, узел 27 управлени  выставл ет на шине 8 за вку на обслуживание в виде потенциального сигнала, присутствующего до момента окончани  обслуживани .

Регистры 21, 22 осуществл ют информационную св зь с абонентом. При передаче информации аболенту осуществл етс  прием с шин 11 в регистр 22 и передача ее через узел 23. При приеме от абонента осуществл етс  запись информации в регистр 21, котора  далее через узел 24 передаетс  на шины 12. Подключение блока 1 к шинам II, 12 осуществл етс  по командам процессора 7. Например, если при приеме информации от абонента на соответствующий блок 1 поступает команда «Читать № (№ - адрес блока 1), то на входах элемента И 25 выбранного блока 1 будут все «1. Сигнал с выхода элемента И 25 разрешает прохождение кода команды на дешифратор 26, сигнал с соответствующего команде «Читать выхода которого разрешает прохождение информации с регистра 21 через узел 24 на шины 12. Если обмен осуществл етс  группой слов (блоком данных), сигнал разрешени  подключени  к шинам 12 на выходе дешифратора 26 присутствует в течение всего времени обмена и снимаетс  после завершени  обмена (например, по команде «Конец обмена).

Узел 24 обеспечивает подключение выходов регистров 21 всех блоков1 интерфейса к общим шинам. Узел 24 может быть выполнен, например, на микросхемах И-НЕ с открытым коллектором, позвол ющих реализовать схему «Монтажное ИЛИ.

При передаче информации абоненту на блоки 1 поступает команда «Записать № в выбранном блоке 1 интерфейса на соответствующем выходе дешифратора 26 по витс  сигнал, разрешающий запись информации с щин И в регистр 22 (цепи сигналов , сопровождающих информацию на шинах II, 12, не показаны).

Помимо команд «Читать, «Записать возможна передача от процессора 7 любых других команд. Каждый блок 1 может оперировать любым набором команд в пределах общего количества команд, определ емых количеством разр дов кода команды.

Так как команда сопровождаетс  всегда адресом блока 1, то каждый блок 1 может оперировать «своим набором команд. Каждый блок I имеет дешифратор 26 и узел 27

управлени , ориентированные на выполнение команд, обусловленных спецификой обслуживаемого абонента. Например, если абонент осуществл ет обмен информацией последовательным кодом, блок 1 содержит

регистры сдвига 21, 22. За вка на обслуживание (на выдачу информации) из узла 27 выставл етс  после накоплени  в регистре 21 одного слова. После выдачи слова в процессор 7 в регистре 21 накапливаетс  следующее слово. При передаче информации абоненту за вка на прием слова от процессора 7 выставл етс  узлом 27 после выдачи абоненту -последовательным кодом из регистра 22 предыдущего слова.

Таким образом, устройство учитывает специфику работы абонента путем соответствующего построени  узлов блока 1, но при этом каждый блок 1 имеет одинаковое структуру и алгоритм, обеспечивающие работу его в системе обмена.

Claims (3)

1. Устройство дл  обмена информацией,

содержащее блоки св зи с абонентом, блок коммутации информации, процессор, блок приоритета и блок управлени , причем первые выходы блоков св зи с абонентом соединены соответственно с группой входов

блока приоритета, первый вход которого подключен ко входу блока управлени  и первому выходу процессора, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за

счет обеспечени  обмена между разнотипными абонентами, в него введены блок прерываний и блок коммутации команд, причем вторые выходы блоков св зи с абонентами соединены с первыми входами процессора и блока коммутации информации, выход которого соединен с первыми входами блоков св зи с абонентом, группа входов блока прерываний соединена с первыми выходами соответствующих блоков св зи с

абонентом, второй вход блока коммутации информации и первый вход блока прерываний соединены с первым выходом процессора , первый и второй входы блока коммутации команд соединены соответственно с

выходом блока приоритета и первым выходом блока прерываний, второй выход которого соединен со вторым .входом процессора и третьим входом блока коммутации команд, выход которого соединен с третьим входом процессора, первый выход блока управлени  соединен со вторым входом блока прерываний и со вторыми входами блока приоритета и блоков св зи с абоненто .м, второй выход блока управлени  соединен с третьими входами блоков св зи с абонентом , а третий выход - с третьими входами блока коммутации информации и блока приоритета и с третьим входом блока прерываний.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок управлени  содержит узел выделени  команд, узел формировани  адреса , узел выдачи команд, дешифратор, причем первый выход узла выделени  команд соединен с информационным входом узла формировани  адреса, а второй выход - с информационными входами узла выдачи команд и дешифратора, первый выход которого соединен с унравл юш;ими входами узла формировани  адреса и узла выдачи команд, вход узла выделени  команд  вл етс  входом блока, а выходы узла формировани  адреса, узла выдачи команд и второй выход дешифратора  вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим выходами блока.

3.Устройство по п. 1, отличающеес   тем, что блок св зи с абонентом содержит два регистра, узел формирователей.

узел св зи с магистралью обмена, элемент И, дешифратор, узел управлени , причем выход первого регистра соединен с информационным входом узла св зи с магистралью обмена, выход элемента И соединен, с управл ющим входом дешифратора, первый выход которого соединен с управл ющим входом второго регистра, второй выход - с управл ющим входом узла св зи

с магистралью обмена, третий выход - с первым входом узла управлени , выход которого и выход узла св зи с магистралью обмена  вл ютс  соответственно первым и вторым выходами блока, информационные

входы второго регистра и дешифратора и вход элемента И  вл ютс  соответственно первым, третьим и вторым входами блока.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 444062, кл. G 06 F 9/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 524176, кл. G 06 F 3/04, 1974 (прототип ) .

,

/

(Риг. 2