SU922713A1 - Мультиплексный канал - Google Patents

Description

(54) МУЛЬТИПЛЕКСНЫЙ КАНАЛ

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть исполь зовано при построении вычислительных систем.

Известен мультиплексный канал, -содержащий адресный регистр и регистр информации, соединенные с запоминающим устройством, блок хранени  управл ющего слова, соединенный с адресным регистром и регистром информации , блок сопр жени , соединенный с устройствами ввода-вывода и регистром информации l

Известный канал осуществл етначальную загрузку ЦЕН полуавтоматически , т.е. оператор вручную, с по- мощью переключателей, выбирает устройство ввода и инициирует операцию чтени . Така  реализаци  начальной загрузки не позвол ет обеспечить эффективное управление со стороны главной управл ющей ЦВМ машинами нижнего уровн  в иерархических вычйсли тельных системах , работающих в реальном масштабе времени, так как первоначальна  загрузка каждой ЦВМ осуществл етс  автономно.

Кроме того, в канале отсутствуют аппаратные средства дл  управлени  вводом данных от абонентов. В результате приходитс  использовать программные средства, обеспечивающие опрос абонентов с целью вы влени  сообщений, ожидающих передачи. Между моментами опроса первого и последнего абонента может пройти достаточно много времени, что сушественнодл  систем, работающих в реаль ном масштабе времени. В системах, в

10 которых пакеты передаваемых данных имеют переменную длину, программные средства усложн ютс , что сказываетс  также на производительности вычислительной системы. Отсутствие

15 средств управлени  вводом информации приводит к неэффективности работы запросных систем, систем коллективного пользовани  и сетей св зи.

При этом в известном канале от20 сутствует также возможность передачи в процессор внииних запросов на прерывание, которые позвол ют процессору отвечать на сигнгшы от внешних объектов, подключаемых к каналу.

25

Таким образом, известный канал ввода-вывода не обеспечивает эффективную работу вычислительных систем.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  мультиплексный канал, который содержит блок хранени  управл юще30

го слова-,, блок сопр жени , регистр состо ни , адресный регистр и регистр информации, причем первые входы-выходы регистра адреса и регистра информации соединены соответственно с первыми ,и вторыми входами-выходами канаЛа, 5 вторые входы соединены с первым вы ходом блока сопр жени , третьи входы с выходом блока хранени  управл ющего слова, вход которого соединен с вторым выходом регистра информации Ю и первым входом блока сопр жени , вторые входы-выходы которого соединены с третьими входами-выходами канала , третий вход блока сопр жени  соединен с первым выходом блока управ-15 лени , третий выход - с первым входом регистра состо ни , выход которого соединен с четвертым входом регистра информации и nepBtiM входом блока управ|Лени , второй выход которого соединен 20 с вторым входом регистра состо ни , третий выход - с п тым входом регистра информации, и четвертый выход  вл етс  выходом канала 2 .

В указанном мультиплексном канале 25 также отсутствуют аппаратные средства дл  управлени  вводом данных от абонента и возможность передачи в процессор внешних запросов на прерывание, что приводит к неэффективной работе эп запросных систем., систем коллективного пользовани , сетей св зи, и не позвол ет процессору отвечать на .сигналы от внешних 66beijTOB, подключенных к каналу. .,

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей мультиплексного к&н ал а за счет возкюжности управлени  вводом данных от абонента. .

Поставленна  цель достигаетс  тем,40 что в мультиплексный канал, содержащий регистр адреса, регистр информации , блок управлени , регистр состо ни , блок хранени  управл ющего слова и блок сопр жени , причем первые 5 входы - выходы регистра адреса и регистра информации соединены.соответственно с первыми и вторыми входамивыходами канала, первые входы соединены с первым выходом блока сопр же- -л ни , вторые входы - с выходом блока хранени  управл ющего слова, вход которого соединен с вторым выходом регистра информации и первым входом блока сопр жени , вторые входал-выходы которого, соединены с третьими входами-выходами канала, третий вход блокасопр жени  соединен с первым выходом блока управлени , третий выход - с перэым входом регистра состо ни , выход которого соединен с 0 третьим входом регистра информации и первым входом блока управлени , второй выход которого соединен с вторьад входом регистра состо ни , третий выход. - с четвёртым входом ре- 65

гистра информации, и четвертый выход  вл етс  выходом канала, введены запоминающий блок, дешифратор и регист служебного символа, причем первый вход регистра служебного символа .соединен с третьим выходом блока соп:р жени , второй вход - с п тым выходом блока управлени , выход - с .п тым входом регистра информации и входом дешифратора, выход которого соединен с вторым входом блока управлени  и первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с шестым выходом блока управлени , и выход - с третьим входом регистра адреса и шестым входом регистра информации. Кроме того, блок, упр.алени  содержит группу элементовИ-ИЛ адресный регистр, дешифратор, узел синхронизации, генератор импульсов, посто нное запоминающее устройство и формирователь управл ющих импульсов, причем первые входы элементов И-ИЛИ  вл ютс  соответствующими входами блока, а выходы соединены с первым входом адресного регистра, второй вход и выход которого соединен соответственно с первым выходом формировател  управл ющих импульсов, и первым входом доиифратора, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом узла синхронизации и входом посто нного запоминающего устройства , выход которого соединен с первым входом формировател  управл ющих импульсов, второй вход которого соединен с вторым.выходом узла синхрнизации , вход которого соединен с выходом генератора импульсов -::второй, третий, четвертый, п тый, шестой и седьмой выход: Фо1 « роватбл  управл ющих импульсов  вл ютс  соответственно первым, вторьш, третьим, четвертым п тым и шестым выходами блока, а восьмой выход соединен с вторыми входами элементов И-ИЛИ группы .

На фиг.1 представлена схема мультиплексного канала на фиг.2 - схема блока управлени .

Мультиплексный канал содержит регистр 1 адреса, запоминающий блок 2, предназначенный дл  формировани  фиксированных управл ющих слов при первоначальном вводе информации и вводе заголовка в оперативную пам ть (не показана), блок 3 хранени  управл ющего слова, предназначенный дл  хранени  и модификации текущего управл ющего слова, регистр 4 информации , блок 5 Управлени , предназначенный дп  управлени  режимами загрузки , дешифратор б, регистр 7 служебных символов, блок 8 сопр жени  с устройствами ввода-вывода (не показаны ) , регистр 9 состо ни , предназначенный дл  хранени  байта соето ни  устройства ввода-вывода, шины 1 О сопр жени  с устройствами ввода-вывода , шины 11-13 управлени .

Св зь с оперативной пам тью и процессором (не показан) осуществл етс  через адоесные шины 14 и информадионные шины 15.

Блок 5 управлени , сбдержит формирователь 16 управл ющих импульсов, Посто нное запоминающее устройство 17, дешифратор 18, адресный регистр 19, группа элементов И-ИЛИ 20 условных переходов, узел 21 синхронизации и генератор 22 импульсов.

Мультиплексный канал работает следующим образом.

Устройство ввода (не показано) посылает в блок 8 сопр жени  по шина 10 запрос на преры1вание. Блок 8 сопр жени  организует прием байта сото ни  из устройства сопр жени  и эа писывает его в регистр Э состо ни . Байт состо ни  анализируетс  в блоке 5. при наличии в байте состо ни  сигНсша Внимание запускаетс  блок 5. При этом блок 5 выдает в блок сопр жени  сигнал по шине 11, который через блок 8 сопр жени  выдаетс  на усройство ввода и разрешает-выдачу в канал служебного символа. По шине 12 устанавливаетс  разрешение на при ем служебного символа в регистр 7, который принимаетс  блоком 8 и переписываетс  в регистр 7. Служебный сивол задает режим работы блока 5. Служебный символ дешифрируетс  дешифратором 6. 3 зависимости от результата ди ифрации блок 5 настраиваетс  на режим начальной загрузки (прин т символ Начало текста), режим ввода заголовка (прин т символ Начало заголовка), режим обработки . внешнего ио отношению к ЦВМ прерывани  (прин т символ Ид::ентификат.ор внет него прерывани ) и режИм обработки запрещенного служебного символа .

В режиме начальной загрузки блок 5 организует обнуление (запись нулевых слов)  чеек пам ти подканала,

соответствующих устройству ввода,

иниодирующеку загрузку и запись фиксированного управл ющего слова. Пам ть подканала может находитьс  в оперативной пам ти ЦВМ или в собственной пам ти канала, что не имеет значени . Дл  обнулени  и записи управл ющего слова блок 2 под управлением блоков 5 и б формирует константы , которые записываютс  в пам ть через регистр 4 информации. Адреса  чеек пам ти подканала формируютс  путем присоединени  к адресу устройства ввода, передаваемому из блока 8 сопр жени  в регистр 1 адреса , базового адреса (константы) из блока.2. Дальнейша  работа канала

осуществл етс  обычным образом, т.е. под управлением сформированного управл ющего слова осуществл етс  прием нового управл ющего слова из устройства ввода, переход по цепи управл ющих слов к вновь прин тому управл ющему слову и загрузка пам ти под управлением последнего.

.Режим ввода заголовка выполн етс  аналогично режиму начальной загрузки Блок 2 при этом формирует управл ющее слово, задающее область пам ти дл  ввода заголовка, отведенную або (ненту, инициирующему обмен.

После записи управл ющего слова в пам ть подканала осуществл етс  запись слова состо ни  канала в фиксированную  чейку пам ти и выдача запроса на прерывание ЦВМ по шине 13. Адрес фиксированной  чейки формиру ,етс  блоком 2. Слово состо ни  кана1ла содержи байт состо ни  устройства ввода в битом Внимание и слу- , жебным символом Начало заголовка. Дл  записи слова состо ни  канала содержимое регистров 7 и 9 переписываетс  в регистр 4.

Заголовок содержит информацию, характеризующую вводимое сообщение и абонент: идентификатор абонента, тип действи  при вводе, приоритет сообщени , объем сообщени  и. т.д. По окончании ввода заголовка в пам ть обмен приостанавливаетс . После анализа ЦВМ слова состо ни  канала и заголовка в канал выдаетс  команда Начать ввод, разрешающа  ввод текста сообщени . Выдача процессором команды в канал может осуществл тьс  любым известным способом .

Таким образом, ввод заголовка осуществл етс  под управлением управл ющего слова, сформированногб каналом , а ввод текста - под управлением управл ющего слова, сформированного процессором. Привводе заголовка и текста сообщени  канал работает обычным образом, т.е. на запрос абонента считываетс  из пам ти подканала управл ющее слово и заноситс  в блок 3, затем принимаетс  символ данных из шины 10 сопр жени  в блок 8, записываетс  символ данных по адресу в управл ющем слове из блока 3 в оперативную пам ть через регистры 1 и 4, модифицируетс  управл ющее слово в блоке 3 и возвращаетс  в пам ть подканала. Затем канал переходит к обслуживанию запросов от других устройств.

Так как режим работы мультиплексный , ввод заголовком может осуществл тьс  от многих устройств ввода.

Claims (2)

1. Режим обработки внешнего прерывани  отличаетс  от предыдущих режимов .отсутствием передачи данных. При это в ЦВМ записываетс  слово состо ни  канала с битом Внимание и служебным символом - идентификатор внешне го прерывани . Этот режим позвол ет ЦВМ отвечать на. прерывани  от внешних объектов. В случае приема каналом запрещенной комбинации служебного символа блок 5 организ гет запись в регистр 9 состо ни  бита Ошибка в сопр жении , запись слова состо ни  канала в фиксированную  чейку пам ти и выда чу запроса на прерывание в ЦВМ по шине 13. Блок 5 управлени  работает .следующим образом. Дешифратор 18 управл етс  кодом р гистра 19. При поступлении кода в ре гистр 19 дешифратор 18 вырабатывает на одном из выходов сигнал, подаваемый на один, из входов шифратора. На выходе шифратора образуютс  сигналы, управл ющие работой мультиплексного канала. Одному сигналу на выходе дешифратора 18 соответствует несколько сигналов на выходе шифратора. На входе регистра 19 установлен элемент И-ИЛИ 20, управл емый логическими услови ми таким образом, что кед в регистре 19 образуетс  в зависимости от условий. Узел 21 вырабатывает сигналы опро са и стробировани . Предлагаемый мультиплексный ка°нал может быть использован с большой эффективностью в различного рода вычислительных систем. Эффективность работы вычислительных систем с использованием предлагаемого канала выше по сравнению с вычислительными системами с использованием известных каналов. Например, в системах,, в которых необходимо управл ть вводом данных, выигрьои в производительности по расчетам может составить 5-10% в зависимости от количества подключенных активных абонентов. Формула изобретени  1. Мультиплексный канал, содержа щий регистр адреса, регистр информа ции, блок управлени , регистр состо  ни , блок хранени  управл ющего сл ва и блок сопр жени ,,- причем первые входы- выходы регистра адреса и регистра информации  вл ютс  соот ветственно первым и вторым входамивыходами канала, первые входы соеди нены с первым выходом блока сопрйже ни , вторые входы- со вдинены с выходом блока хранени  управл ющего сло ва, вход которого соединен с вторым выходом регистра информацииии первы йходом блока сопр жени , второй вхо выход которого  вл етс  третьим входом-выходом кансша, третий вход блока сопр жени  соединен с первым выходом блока управлени , третий вы ход соединен с первым входом регист ра состо ни , выход которого соединен с третьим входом регистра информации и первым входом блока управлени , второй выход которого соединен с вторым входом регистра состо ни , третий выход блока управлени  соединен с четвертым входом регистра информации , а четвертый выход  вл етс  выходом канала, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет возможности управлени  вводом данных от абонента, он содержит запоминающий блок, дешифратор и регистр служебного символа, причем пер ,внй вход регистра служебного символа соединен с третьим выходом блока соп-, р жени , второй вход - с п тым выходом блока управлени , выход регистра служебного символа соединен с п .тым входом регистра информации и входом дешифратора, выход которого соединен с вторым входом блока управени  и первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с шестым выходом блока управлени  и выход - с третьим входом регистра адреса и с шестым входом регистра информации. 2. Канал по п.1, отличающ и и с   тем, что блок управлени  содержит группу элементов И-ИЛИ, адресный регистр, дешифратор, узел синхронизации, генератор импульсов, посто нное запоминающее устройство и формирователь управл ющих импульсов , причем первые входы элементов И-ИЛИ  вл ютс  соответствующими входами блока, а выходы соединены с первым входом адресного регистра, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом формировател  управл ющих импульсов и первым входом дешифратора, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом узла синхронизации и входом посто нного запоминающего устройства, выход которого соединен с первым входом формировател  управл ющих импульсов,, второй вход которого соединен с вторым выходом узла синхронизации, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, второй, третий, четвертый , п тый, шестой и выходы формировател  управл ющих импульсов  вл ютс  соответственно первым , вторым, третьим, четвертым, п тым и шестым выходами блока, а восьмой выход соединен с вторыми входами элементов И-НЛИ группы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Вычислительна  система IBM 360. Принципы работы. М., Советское радио, 1978, с. 164, 165.
2. 2.Патент Великобритании I 1191560, кл. G Об F 3/00, опублик. 1976 (прототип).

   Т