Система ввода-вывода информации

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 06 F 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3643796/24-24 (22) 19.09.83 (46) 15.02.86.Бюл. У 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промьппленности, сельском .хозяйстве и на транспорте и Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Б. А.Бесков, П.Г. Вайнштейн, Э.И.Жилко, А.E.Ìàì÷åíêo и М.И.Шамров (53) 681.325 (088.8) (56) Патент США М 3686639, кп. G 06 F 3/02, 1972.

Патент США В 3997879, кл.С 06 F 3/02, !976. (54)(57) СИСТЕМА ВВОД) -ВЫВОДА ИНФОРMACH, содержащая блок памяти, блок сопряжения, содержащий счетчик адресов, регистр приема данных, регистр передачи данных, приемник данных, передатчик данных и генератор тактовых ычпульсов, h блоков ввода-вывода (где и — количество каналов ввода-вывода), каждый из которых содержит приемник данных, передатчик данных, в триггеров (где

М вЂ” разрядность передаваемой информации), е схем сравнения передачи и р схем сравнения приема (где разрядность принимаемой информации), причем вход запуска система соединен с входом начальной установки счетчика адресов блока сопряжения и с входом запуска генера„,Я0„„1211736 А тора тактовых импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика адресов блока сопряжения, с входами синхронизации регистра передачи данных и Передатчика данных блока сопряжения, а также является выходом синхронизации системы, информационный выход счетчика адресов блока сопряжения соединен с адресным входом блока памяти, информационный вход которого соединен с выходом регистра прыема данных, . информационный вход которого соеди- . нен с информационным выходом приемника данных блока сопряжения, управляющий выход которого соединен с входом синхронизации регистра приема данных и с входом записи/чтения блока памяти, информационный выход которого соединен с информационным входом передатчика данных блока сопряжения,. первые входы схем сравнения приеМа и передачи каждого блока ввода-вывода являются входами задания собственных адресов системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия, каждый блок ввода-вывода дополнительно содержит счетчик адресов, таймер, р коммутаторов приема и m комматуторов передачи, причем выход передатчика данных блока сопряжения соединен с входом приемника данных первого блока ввода-вывода, выход передатчика данных 1 -ro блока вводавывода, где i = I {h -1), соединен с информационным входом приемника данных (i +11-го блока ввода-вывода, выход приемника данных и -ro блока ввода-вывода соединен с входом прием!

211736

1О ника данных блока сопряжения, информационный выход приемника данных

1 -го блока ввода-вывода (j = 1,n) соединен с информационными входами е триггеров j -го блока ввода-вывода и с первым информационным входом первого коммутатора приема 1 -ro блока .ввода-вывода, управляющий выход приемника данных 1 -го блока ввода-вывода соединен с управляющим входом передатчика данных . j -го блока ввода-вывода, с входом запуска таймера j -ro блока ввода-вывода, со счетным входом счетчика адресов

1-ro блока ввода-вывода и с информационными входаья п коммутаторов передачи 1 -го блока ввода-вывода, управляющий вход " -го коммутатора передачи (k = 1, rn) j -ro блока ввода-вывода соединен с выходом k -й схемы сравнения 1 -го блока вводавывода, вторые информационные входы схем сравнения передачи и приема

1 -ro блока ввода-вывода соединены с информационным выходом счетчи1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть преимущественно использовано в управляющих вычислительных комплексах и системах управления территориально про тяженными объектами. 5

Целью изобретения является повышение быстродействия °

На чертеже изображена электрическая структурная схема системы ввода-вывода информации.

Система содержит блок 1 сопряжения,блок 2 памяти и блоки 3-6 вводавывода. Блок сопряжения 1 и блок 2 памяти соединены между собой шиной адреса 7,шинами 8 н 9 данных и управля 15 ющей шиной 10 записи чтения. Блок сопряжения и блоки 3-6 ввода-вывода соединены последовательно двухпроводными линиями 11-15 связи в кольцо.К блоку 1 сопряжения подходят ши- 20 на 16 запуска системы и шина 17 выхода синхронизации системы.

Блок 1 сопряжения содержит счетчик 18 адресов, регистр 19 приема данных,.регистр 20 передачи данных, ка адресов j -го блока ввода-вывода, вход установки в "0 которого соединен с выходом таймера 1 -го блока ввода-вывода, выход k -го коммутатора передачи j -го блока вводавывода соединен с входом синхронизации k -ro триггера ) -го блока ввода-вывода, выход которого является информационным выходом k -го раэФ ряда 1 -го канала ввода-вывода системы, выход g -ro коммутатора приема, где = 1, (р -1), 1 -го блока ввода-вывода соединен с первым информационным входом +1 -го коммутатора приема 1 -ro блока ввода-вывода, выход р -го коммутатора приема

j -го блока ввода-вывода соединен с информационным входом передатчика данных J --го блока ввода-вывода, второй информационный вход 5 -го коммутатора приема (5 = 1, p) y-ro блока ввода — вывода является информационным входом 5 — ro разряда 1 — го канала ввода — вывода систеиы

2 приемники 21 данных, передатчик 22 данных и генератор 23 тактовых импульсов.

Блоки 3-6 ввода-вывода построены по однотипной схеме. Блок 3 вводавывода содержит приемник 24 данных, передатчик 25 данных, триггеры 26 и 27, схемы 28 и 29 сравнения передачи, схемы 30 и 31 сравнения приема, счетчик 32 адресов, таймер 33, коммутаторы 34 и 35 передачи, коммутаторы 36 и 37 приема.

Положения коммутаторов 34 и 35 передачи определяются сигналами на выходах схем 28 и 29 сравнения.Если код на счетчике 32 адресов совпадает с собственным адресом на первом входе схемы сравнения 28, то коммутатор 34 передачи замкнут и сигнал синхронизации с выхода приемника 24 данных поступает на управляющий вход триггера 26. Аналогично при совпадении кода на счетчике 32 адресов с собственным адресом на первом входе схемы 29 сравнения сиг1211736 нал синхронизации с выхода приемника 24 данных через коммутатор 35 передачи поступает на управляющий вход триггера 27.

Положения коммутаторов 36 и 37 приема определяются сигналами соответственно на выходах схем 30 и 31 сравнения приема. Если адрес на счетчике 32 адресов не совпадает ни с одним из собственных адресов на первых входах схем 30 и 31 сравнения приема, оба коммутатора 36 и 37 находятся в состоянии "а", прн котором информационный вход передатчика данных 25 оказывается присоединенным к информационному выходу приемника 24 данных. При совпадении адреса на счетчике 32 адресов с одним из собственных адресов, например с адресом на первом входе схемы 30 сравнения приема, коммутатор 36 переводится в положение "б" и к входу передатчика 25 данных подключается соответствующая входная шина, идущая,от объекта управления. Аналогично при совпадении адреса на счетчике 32 адресов с адресом на первом входе схемы 31 сравнения приема срабатывает коммутатор 37 приема, присоединяющий к передатчику данных дру- гой вход системы.

Работа системы ввода-вывода информации осуществляется путем последовательного повторения рабочих циклов, в каждом из которых произво. дится обмен данная между блоком 2 .памятки блоками 3 — 6 ввода-вывода. Обмен данными ведется блоком I сопряжения в порядке возрастания адресов и по всем адресам, имеющимся в системе. При этом между адресамн ячеек блока 2 памяти и адерсами каналов ввода-вывода (адресайи входов и выходов) имеется однозначное соответствие. Собственные адреса входов и выходов заданы постоян. но, и в процессе работы системы не изменяются.

На этапе, предшествующем очередному рабочему циклу, запрещающий уровень сигнала на шине 16 удерживает генератор 23 тактовых импульсов в заторможенном состоянии, а на счетчике 18, устанавливает. "0". При подаче сигнала запуска системы генератор 23 приводится в действие. Серия тактовых импульсов на счетном входе счетчика 18 адресов вызывает смену адресов на шине 7. Эта же серия, поступающая на входы синхронизации регистра 20 передачи данных и передатчика 22 данных, приводит к последовательному чтению ячеек блока 2 памяти и передаче прочитанной информации по кольцу, образованному блоками 3-6 ввода-вывода и линиями 11

15 связи. При поступлении очередно10 го импульса серии содержимое ячей,ки блока 2 памяти, -адрес которой хра.нится в данный момент на счетчике 18 ° считывается по шине 9 на регистр 20 передачи, откуда передатчиком 22;, 15 данных посылается в линию 11 связи.

После того, как посылка обойдет все кольцо, она принимается из линии 15 связи приемником 21 на регистр 19 приема данных. С регистра 19 приема

20 значение принятой переменной по шине 8 заносится в блок 2 памяти по тому же адресу, по котороиу эта переменная была прочитана. Сигналом записи служит синхроиипульс, посту25 пающий с управляющего выхода приемника 21 по шине 10.

Пауза в передаче посылок по линии 11 связи на этапе, предшествующем рабочему циклу, приводит к срабатыванию таймера 33, а следовательно, к установке счетчика 2! адресов и и в 0 в блоке 3 ввода-вывода.

Запуск системы в работу приводит к появлению в линии 11 связи посылок, представляющих собой значения переменных, передаваеиых в порядке возрастания адресов. Поступающие посылки восстанавливаются приемником 24 данных блока ввода-вывода в

40 виде потенциальных сигналов представления переменных и серии разделяющих синхроимпульсов. Разделяю щне синхроимпульсы с управляющего выхода приемника 24 поступает на

45 счетный вход счетчика 32 адресов, содержимое которого увеличивается на единицу с приходом каждой новой посылки. Так как в момент запуска системы счетчик 20 адресов в блоке 1 сопряжения и счетчик 32 адресов в блоке 3 ввода-вывода находились в нулевом состоянии, а каждая новая посылка увеличивает их содержимое на единицу, то в течение всего цикла обмена оба счетчика работают синхронно.

Разделяющие синхроимпульсы поступают также на вход таймера 33, каж12!1736 дый раз запуская его заново. Это не дает возможности таймеру 3 отсчитать время паузы и выработать сигнал сброса счетчика 32.

Поступление синхроимпульсов на информационные входы коммутаторов

34 и 35 передачи. обеспечивает выдачу информации на объект управления. Так, при совпадении адреса на счетчике 32 с одним иэ собственных адресов выходов, заданных в блоке 3 ввода-вывода, например, с адресом на первом входе схемы 28 сравнения передачи 28, срабатывает коммутатор 34 передачи и синхроимпульс, полученный из очередной посылки, поступает на управляющий вход тригге-. ра 26. Наличие íà его информационном входе потенциального сигнала той же посыпки приводит к занесению значения переменной данной посылки на триггер 26, выход которого является одним из выходов системы и соединен с объектом управления. Аналогично совпадение адресов на счетчике 32 адресов и первом входе схемы 29 сравнения приводит к срабатыванию коммутатора 35 передачи и занесение энас чения принятой посылки на триггер 27, Наконец, поступление синхроимпульсов на управляющий вход передатчика 25 данных обеспечивает формирование посылок в линии 12 связи. При этом значение формируемых посылок определяется состояниями коммутаторов 36 и 37 приема. Если оба коммуIl u татора находятся в положении а то информационный вход передатчика 25 данных оказывается соединенным с информационным выходом приемника 24 данных и ретрансляция посылок блоком 3 ввода-вывода осуществляется без искажения. Если же адрес на счетчике 32 адресов совпадает с од ним из адресов входов системы, напри мер с адресом, поступающим на схему сравнения приема 30, то сигналом с ее выхода коммутатор 36 приема переводится в положение "б" и к информационному входу передатчика 25 данных подключается соответствующий

1О вход системы. Вместо ретрансляции принятой переменной происходит передача посылки с кодом, принятым по данному каналу от объекта управления.

Поскольку предполагается, что данный собственный адрес в системе единственный, то все последующие блоки 4, 5 и 6 ввода-вывода ретранслируют данную посыпку без изменений.

Аналогично при совпадении текущего

Мо адреса на счетчике 32 адресов с собственным адресом на первом входе схемы 31 сравнения в состояние "б" переходит коммутатор 37 и к входу передатчика 25 подключается другой входной канал. В этом случае также блок 3 .ввода-вывода вместо ретрансляции осуществляет передачу значения переменной от объекта управления.

Работа блоков 4, 5 и 6 блоков ввода-вывода не отличается от работы блока 3.

Таким образом, в течение рабочего цикла происходит. обмен информацией между всеми ячейками блока 2 памяти и соответствующими входами и выходами системы. Данные иэ ячеек, адреса которых совпадают с адресами выходов, доставляются на объект управления, а в ячейки, адреса которых совпадают с адресами входов системы, принимаются значения переменных от объекта управления. к

Ф

Составитель Ю.Ленцов

Техред З.Палий

Корректор С.Черни

Ре акто Н.Швыдкая

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 641/53 Тираж 673

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5