Устройство для обмена информацией двух электронно- вычислительных машин

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть кспользовано в вычислительной системе и комплексах автоматизированной Обработки экспериментальньпс данных. Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит два блока сопряжения , каждый, из которых содержит дешифратор управляющих сигналов, узел прерывания, коммутатор, регистр состояния, шифратор адреса вектора прерываний, регистр данных ввода, узел приемопередающих усилителей, дешифратор адреса. 1 з.п. ф-лы,4 йл,,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСЩБЛИН (19! (1!) (5!! 4 6 06 Е 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3786809/24-24 (22) 03.09.84 (46) 15.05.86. Бюл. У 18 (72) А.В.Петров и Е.Ю.Пчелкина (53) 681.325(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 628482, кл. С 06 F 3/04, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 922716. кл. С 06 F 3/04 1980 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ ДВУХ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ

МАШИН (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительной систе— ме и комплексах автоматизированной обработки экспериментальных данных.

Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение функциональных воэможностей устройства.

Устройство содержит два блока сопряжения, каждый из которых содержит дешифратор управляющих сигналов, узел прерывания, коммутатор, регистр состояния, шифратор адреса вектора прерываний, регистр данных ввода, узел приемопередающих усилителей, дешифратор адреса. з.п. ф-лы,4 ил, 1231507

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах и комплексах автоматизированной обработки экспериментальных данных.

Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение функцион".льных возможностей устройства.

На фи.". 1, 2.представлена блоксхема устройства, на фиг. 3, 4 вариант реализации узла прерывания.

Устройство содержит (фиг. 1, 2) первый и второй блоки 1 и 2 сопряжения, каждый из которых вклн!чает в себя дешифратор 3 управляющих сигналов, узел 4 прерывания, коммутатор

5, регистр б состояния, шифратор 7 адреса вектора прерываний, регистр

8 данных ввода, выход 9 стробирования, выход 10 сигнала авария АВО, выход 11 запроса прерывания ЗПРО, выход 12 сигнала установки прерывания УСТ. ПРЕРО, вход 13 сигнала сброса прерывания СБР. ПРЕРI, выход 14 сигнала сброса прерывания СБР.ПРЕРО, вход 15 сигнала установки прерывания

УСТ,ПРЕРI, вход 16 сигнала готовности внешнего устройства, выход 17 сигнала готовности устройства, вход

18 сигнала авария ABI, вход 19 запроса прерывания ЭПРI, выход 20 сигналов данных, вход 21 стробирования, вход 22 сигналов данных, узел 23 приемопередающих усилителей, дешифратор 24 адреса, первую и вторую ЭВМ

25, 26.

На фиг. 3, 4 представлен вариант реализации узла 4 прерывания, при использовании ЭВМ типа "Электроника 60", где 27 — вход "разрешения прерывания вывода"; 28 — вход "Готовность вывода" или "Авария", 29 вход "Готовность ввода" или "Авария", 30 — вход 1 разрешения прерывания ввода", 31 — вход сброса разряда "требо.вания прерывания"; 32 — вход "запроса прерывания", 33 — выход ТПР, 34 вход сигнала "Ввод"; 35 — вход сигнала "Сброс"; 36 — вход ППР!, 37

-выход СИП; 38 — выход ППРО, 39 — выход 1Чтение прерывания — вывод ;

40 - выход ".Чтение прерывания ввод", триггеры 41-43, элементы НЕ 4446, элементы И 47-53, элементы И—

НЕ 54-61, элемент ИЛИ-HF. 62, элемент 63 задержки.!

0 !

2О

ЗО

46

Обмен информацией между вычислительными комплексами может осуществляться в программном режиме и режиме прерываний и включает в себя адресный цикл и цикл приема или передачи данных, Со стороны 3BN в каждом блоке со" пряжения программно доступны регистр . 6 состояния, регистр 8 данных ввода и регистр данных вывода, причем при записи информации в регистр дднг ных вывода информация передается с выхода 20 блока сопряжения на внешнее устройство, сопровождаясь при этом сигналом строба с выхода 9.

Для обращения к любому из этих регистров ЭВМ в каждом цикле операции помещает адрес необходимого регистра, старшие разряды которого указывают на принацлежность этого адреса к области адресов блока сопряжения, куда входит регистр, а младшие разряды— на конкретный регистр, к которому идет обращение.

Идентификацию адреса блока сопряжения и адреса, выдаваемого ЭВМ, осуществляет дешифратор 24. В случае соответствия адресов дешифратор 24 адреса выдает на дешифратор 3 управляющих сигналов сигнал выборки устройства, разрешая тем самым его работу.

Дешифратор 3 управляющих сигналов производит выбор необходимого регистра блока сопряжения и в зависимости от нида производимой ЭВМ операции производит либо запись информации в выбранный регистр, либо счить|вание из него данных.

Так, при записи данных в регистр

6 сос.тояний дешифратор 3 управляющих сигналов стробирует данные, поступающие в регистр 6 состояния с узла 23 приемопередающих усилителей.

При считывании данных из регистра

6 состоя:ния дешифратор 3 управляю- ° щих сигналов обеспечивает такое включение коммутатора 5, при котором ин-: формация из регистра б состояний поступает через узел 23 приемоперецающих усилителей в ЭВМ.

Аналогичным образом производится счить.вание информации из регистра 8 данных ввода.

Дешифратор 3 управляющих сигналов обеспечивает также выдачу в ЭВМ сннхросигнала, позволяющего машине судить о правильности производимого цикла обращения к устройству.

1231507

В программном режиме устройство работает следующим образом °

При включении питания или по сигналу начальной установки, поступающему в блоки 1 и 2 сопряжения от управляющих ими ЭВМ, регистры 6 состояния каждого из блоков 1 и 2 сопряжения выставляют на выходах 17 сигналы готовности, сообщая таким образом о готовности блоков сопряжения к приему информации. С выхода

17 одного блока сопряжения сигнал готовности через вход !6 поступает в регистр 6 состояний другого блока сопряжения, откуда может быть считая 15

ЭВМ как сигнал готовности вывода.

Одновременно по сигналу начальной ус— тановки обнуляется разряд готовности ввода регистра 6 состояния, что говорит об отсутствии информации 20 в регистре 8 данных ввода, данного блока еопряжения.

При необходимости передать слово информации иэ ЭВМ 25 в ЭВМ 26 управляющая программа ЭВМ 25 опрашивает 2> регистр 6 состояния блока 1 сопряжения и анализирует его на наличие сигнала готовности от внешнего устройства, т.е. сигнала Готовность вывода".

В случае наличия такого сигнала

ЭВМ проводит операцию записи информации в регистр данных вывода. Эта информация поступает на выход 20 блока

1 сопРяжения и через вход 22 блока 2 сопряжения;-. регистр 8 данных ввода 8 этого блока, запоминаясь там же по стробу, пришедшему из дешифратора 3 управляющих сигналов блока 1 сопряжения через выход 9 это-4О го блока и вход 21 блока 2 сопряжеНИЯ °

Этим же сигналом устанавливается в единичное состояние разряд готовности ввода в регистре 6 состояний блока 2 сопряжения и снимается сигнал готовности, выдаваемый регистром состояний этого блока сопряжения на выход 17, Снятие сигнала говорит о том, что блок 2 сопряжения не готов к приему информации и разряд готовности вывода в регистре 6 состояний блока 1 сопряжений обнуляется., т.е. запрещается выдача ново- го слова информации в ЭВМ 26.

Управляющая программа ЭВМ 26 опрашивает регистр 6 состояний блока

2 сопряжения и анализирует его на наличие сигнала Гстонность ввода

При наличии такого сигнала ЭВМ 26 проводит операцию чтения информации из регистра 8 данных ввода блока 2 сопряжения. Проведение операции чтения из регистра 8 данных ввода вызывает обнуление разряда Готовность ввода" регистра 6 состояния блока 2 сопряжения и установку на выходе !7 этого блока сигнала готовности, который, поступая на вход

16 блока 1 сопряжения и затем в регистр 6 состояния, может быть считан оттуда ЭВМ 25 как сигнал готовности вывода.

Таким образом, произошла передача слова информации иэ ЭВМ 25 в ЭВМ 26, а устройство вернулось в исходное состояние, т.е. ЭВМ 25 вновь может осуществить передачу слова информации в ЭВМ 26.

Обмен информацией между ЭВИ 26 и

ЭВМ 25 осуществляется аналогичным образом, а так как блоки сопряжения связаны независимыми информационными шинами и шинами управления, то обмен информацией между ними осуществляется асинхронно.

Для работы комплексов в режиме прерываний в регистрах 6 состояния блоков сопряжения предусмотрены разряды разрешения прерываний по вводу и разрешения прерываний по выводу.

Обмен информацией между ЭВМ в режиме прерываний осуществляется таким же образом, что и в программном режиме, с той лишь разницей, что для работы в этом режиме должна быть разрешена работа блоков сопряжения устройства в режиме прерываний установкой соответствующих разрядов в регистрах 6 состояния.

С установкой этих разрядов и при наличии соответствующих сигналов готовности ввода или вывода блоки сопряжения вызовут в связанных с ни.ми ЭВМ прерывание выполняемой в дан,ный момент программы. Управление работой блоков 1 и 2 сопряжения в режимах прерываний, т.е. обмен необходимыми синхросигналами между ЭВМ и блоками сопряжения „ осуществляется узлами 4 прерываний, а выбор необходимого адреса вектора прерыванич производится шифратором 7 адреса вектора прерываний, который помещает адрес вектора в канал ЭВМ через коммутатор 5 и узел 23 приемнопере31507

5Î

»5

S 12 дающих усилителей, причем необходимый адрес вектора прерываний устанавливается с помощью перемычек.

В программе обработки прерываний осуществляется либо чтение информации иэ регистра 8 данных ввода, если прерывание произошло по сигналу готовности ввода, либо запись информации в регистр данных вывода, если прерывание произошло по сигналу готовности вывода.

Кроме того, в блоках I и 2 сопряжения устройства предусмотрена воэможность контроля состояний внешних устройств посредством сигнала "Авария", поступающего в блоки сопряжения через входы 18 авария АВI. Та" ким сигналом может быть отсутствие напряжения питания на внешнем устройстве или отклонение его от нормы.

Сигнал этот, поступая в блок сопряжения, фиксируется в регистре 6 состояния и может быть оттуда считан, сообщая таким образом о неисправности внешнего устройства. Этот же сигнал, в случае установки в регистре 6 состояния любого из разрядов разрешения прерываний, вызовет в ЭВМ, управляющей этим блоком сопряжения, прерывание текущей программы по аварии внешнего устройства.

В свою очередь, блоки 1 и 2 сопряжения сами имеют воэможность выдавать на внешнее устройство сигнал аварии. Причиной появления такого сигнала на выходе 10 АВО блока сопряжения является либо нарушение питания ЭВМ, либо отклонение его от нормы выше установленного предела. Сигнал аварии вырабатывается дешифратором 3 управляющих сигналов.

Таким образом, соединяя выход

IO ABO блока 1 сопряжения с входом

18 ABI блока 2 сопряжения и вход

18 АВI блока 1 сопряжения с выходом

10 АВО блока 2 сопряжения, получаем дополнительную возможность контроля одной ЭВМ состояния другой.

Наличие в регистрах 6 состояния блоков 1 и .2 сопряжения устройства разрядов разрешения прерываний позволяет осуществлять более гибкое управление обменом информацией между ЭВМ

25 и 26. Появляется возможность на уровне каждой из ЭВМ решать вопрос о приоритетности либо обмена информацией с другой ЭВМ, либо выполнении другой, более важной задачи, не

5

I5

45 снижая при этом времени реакции комплекса на запрос об обслуживании, поступивший от какой-либо ЭВМ. Такая гибкость режимов в организации работы комплексов по обмену информацией позволяет в зависимости от загрузки ЭВМ, важности информации и времени, отведенного на обмен, изменять режим работы, используя наиболее оптимальные из них.

Для обеспечения оперативного управления со стороны одной ЭВМ работой другой в регистрах 6 состояния блоков сопряжения устройства предусмотрен разряд требования прерывания.

Допустим, либо по заданному алгоритму работы, либо на основе полученных данных ЭВМ 25 надо прервать выполнение-текущей программы в ЭВМ 26 и вызвать выполнение другой с начальным адресом Х.

Для этого первым действием ЭВМ 25 является установка разряда "Требование прерывания" в регистре 6 состояния блока 1 сопряжения ° Это вызовет появление на выходе 12 УСТ.ПРЕР.О блока 1 сопряжения сигнала "Установка прерывания, который, поступая на вход 15 УСТ.ПРЕР.I блока 2 сопряжения и затем в регистр 6 состояния этого блока, "замаскирует" сигнал готовности внешнего устройства, поступающий в .регистр 6 состояний блока

2 сопряжения через вход 16, т.,е. с приходом в регистр 6 состояния сигнала Установка прерывания ЭВМ, анализируя состояние разрядов этого регистра, всегда будет считывать из регистра "Готовность ввода нулевой сигнал, свидетельствующий об отсутствии информации в регистре 8 данных ввода. Второй операцией ЭВМ 25 производит запись в регистр данных вывода адреса вектора прерывания, по которому в ЭВМ 26 записан начальный адрес необходимой программы Х.

Адрес вектора прерывания запишется в регистр 8 данных ввода блока

2 сопряжения, но разряд "Готовность ввод»" в регистре состояния блока 2 сопряжения, как указывалось выше, не установится, так KBK будет маскироваться сигналом Установка прерывания". Проведение ЭВМ 25 операпии =-аписи в регистр данных вывода вызовет появление на выходе 11 ЗПРО . блока 1 сопряжения сигнала "Запрос прерываний", который, поступая

12З1507

55 на вход 19 ЗПР1 блока 2 сопряжения и затем в узел 4 прерываний, вызовет в ЭВМ 26 прерывание текущей программы и переход к выполнению программы .обработки прерывания, начально„й адрес Х которой хранится в ячейке памяти ЭВМ 26 адресом, записанным в данный момент в регистре 8 данных ввода блока 2 сопряжения, т.е. в регистр 8 данных ввода блока 2 сопряжения записывается из ЭВМ 25 адрес вектора прерывания, по которому производится прерывание текущей программы в ЭВМ 26.

В момент перехода ЭВМ 26 к выполнению программы обработки прерывания, т.е. при считывании адреса вектора прерывания, из регистра 8 данных ввода блока 2 сопряжения регистр

6 состояния этого блока помещает на выходе 14 сигнал "Сброс прерывания" сообщая о том, что запрос прерывания обработан. Этот сигнал, поступая на вход 13 блока 1 сопряжения и затем в регистр 6 состояния этого блока, вызовет обнуление в нем разряда

"Требование прерывания". ЭВМ 25, анализируя состояние этого разряда, может судить о том, приступила ли

3ВМ 26 к выполнению необходимой программы. Обнуление разряда 1Требование прерывания" в регистре 6 состояния блока 1 сопряжения завершает собой операцию оперативного вмешательства 3ВМ 25 в работу ЭВМ 26. Аналогичным образом может осуще. ствляться оперативное управление со стороны ЭВМ 26 работой 3ВМ 25.

Наличие такого режима работы позволяет по сравнению с известным значительно повысить быстродействие многомашинных комплексов на базе предложенного устройства сопряжения, что приводит к значительному сокращению и упрощению программного обеспечения работы комплекса и, как следствие этого, к уменьшению объемов памяти ЭВМ, занимаемой программами.

Используя один из блоков сопряжения (1 или 2) данного устройства, можно обеспечить сопряжение ЭВМ с устройствами, использующими для обмена параллельный код, такими как, например, видеотон-240, РИН-609 и т,д. Тем самым обеспечивается по сравнению с известными устройствами повышение функциональных возможностей, значительно расширяется класс решаемых устройством задач.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для обмена информацией двух электронно-вычислительных машин, содержащее два блока сопряжения, каждый из которых содержит регистр данных ввода, коммутатор, в каждом блоке сопряжения выход регистра данных ввода соединен с первым информационным входом коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в кажный блок сопряжения введены узел приемопередающих усилителей, дешифратор управляющих сигналов, дешифратор адреса, регистр состояния, узел прерывания, шифратор адреса вектора прерывания, причем первые группы входов-выходов узлов приемопередающих усилителей первого и второго блоков сопряжения подсоединены к двунаправленным информационным шинам первой и второй электронно-вычислительных машин соответственно, первый выход узла приемопередающих усилителей каждого блока сопряжения соединен с информационным входом регистра данных ввода другого блока сопряжения, первый и второй выходы дешифратора управляющих сигналов каждого блока сопряжения соединены с входом установки разряда аварии и первым входом записи регистра состояния другого блока сопряжения, выход разряда готовности регистра состояния каждого блока сопряжения соединен с первым информационным входом регистра .состояния другого блока сопряжения, выходы разрядов установки и сброса прерывания регистра состояния каждого блока сопряжения соединены с входами установки и сброса разрядов прерывания регистра состояния другого блока сопряжения соответотвенно, выход разряда запроса прерывания регистра состояния одного блока сопряжения соединен с входом запроса прерывания узла прерывания другого бло-. ка сопряжения, при этом в каждом блоке сопряжения второй выход узла приемопередающих усилителей соединен с вторым информационным входом регистра состояния, группа выходов которого соединена с группой управляющих входов узла прерывания, группа управляющих входов-выходов которого

1О соединена с второй группой входоввыходов узла приемопередающих усилителей, третья группа входов-выходов которого соединена с группой входоввыходов дешифратора адреса, выход которого соединен с входом разрешения дешифратора управляющих сигналов, группа входов-выходов которого соединена с четвертой группой входоввыходов узла приемопередающиХ усилителей, вход которого соединен с выходом коммутатора, второй информационный вход которого соединен с нформационным выходом регистра состояния, второй вход записи которого соединен с третьим выходом дешифратора управляющих сигналов., четвертый выход которого соединен с первым управляющим входом коммутатора, второй управляющий вход которого сое динен с выходом разряда прерывания регистра состояния, вход сброса разряда требования прерывания которого соединен с выходом сброса требования прерывания узла прерывания,, первый и второй выходы чтения прерывания которого соединены с третьим и четвертым управляющими входами коммутатора соответственно, третий информационный вход которого соединен с выходом шифратора адреса вектора прерывания, вход записи регистра данных ввода соединен с первым входом записи регистра состояния.

2. устройство по и. 1, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что узел прерывания содержит три триггера, три элемента НЕ, семь элементов И, элемент ИЛИ-НЕ, восемь элементов И-НЕ, элемент задержки, при этом первые и вторые входы первых элементов И и

И-НЕ образуют группу управляющих входов узла, вход первого элемента

НЕ является входом запроса прерывания узла, выход второго элемента И является выходом сброса требования прерывания, выходы второго элемента

И-НЕ, элемента НЕ, третьего элемента И, первые входы третьего элемента И-НЕ, четвертого элемента И и синхровход первого триггера образуют группу управляюших входов-выходов узла, выход четвертого элемента

И-НЕ соединен с нулевым входом второго триггера, первым входом пятого элемента И-НЕ и является первым выходом чтения прерывания узла, выход пятого элемента И-НЕ является вторым

ЗО

4. i

5Î

55 выходом чтения прерывания узла, выход первого элемента И соединен с первым входом пятого элемента И и синхровходом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которо"о соединен с первым информационным входом первого триггера и первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента

И-HE:и входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с вторым информационным входом первого триггера, третий информационныи вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ и вторым входом элемента

ИЛИ-НЕ, выход третьего триггера соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с синхровходом третьего триггера,, нулевой вход которого соеди-нен с вторым входом пятого элемента

И-НЕ и входом шестого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с первым единичным выходом первого тригге- ° ра, второй единичный выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй выход которого соединен с выходом шестого элемента И и первым входом седьмого элемента .И„ выход которого соединей с. вторым входом шестого элемента ИНЕ и первым входом третьего элемента

И, второй вход которогг соединен с первым входом седьмого элемента И-НЕ и первым нулевым выходом первого триггера„ второй нулевой выход которого соединен с вторыми входами седьмого элемента И и седьмого элемента

И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-HE выход которого соединен с первым вхоt дом восьмого элемента И-НЕ и входом в горого элемента НЕ, выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом восьмого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом четвер;. ого элемента И Выход которо

ro соединен с нулевым входом первого триггера, третий единичный выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ и первым входом шесто"о элемента И. второй вход которого

12

1231507

11 соединен с третьим входом седьмого элемента И-НЕ и третьим нулевым выходом первого триггера, единичные и информационные входы второго и третьего триггеров соединены с шиной единичного потенциала устройства.

123!507

Составитель С.Пестмал

Редактор М.Келемеш Техред И.Гайдош Корректор А.Обручар

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2652/52

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4