Устройство связи для вычислительной системы

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении ммогомашинных систем с общим полем оперативной памяти . Цель изобретения состоит в расширении области применения системы за счет общей адресации оперативной памяти. Устройство содержит последовательно , связанные между собой адаптеры и трансляторы информации, управляемые соответствующими электронными вычислительными машинами, а также блок синхронизации, обеспечивающий синхронную работу.всех узлов устройства. 3 3. п. ф-лы. 5 ил., t табл. to lli 1C 1C 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09 (И) 1 24 А1 ио4 606F 3 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3747690/24-24 .(22) 30.05.84 ,(46) 30.06,86. Бюл. И- 24 (72) В.В. Иеркуль (53) 681.327.6(088.8) (56) Патент ClllA В 3947818, кл. 340-147, опублик. 1976.

Авторское свидетельство СССР

N 734654, кл. G 06 F 3/04, 1977. (54) УСТРОЙСТВО СВЯЗИ ДЛЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении многомашинйых систем с общим полем оперативной памяти. Цель изобретения состоит в расширении области применения системы эа счет общей адресации оперативной памяти. Устройство содержит последовательно:. связанные между. собой адаптеры и трансляторы информации, управ-ляемые соответствующими электронными вычислительными машинами, а также блок синхронизации, обеспечивающий синХрон. ную работу всех узлов Устройства.

3 з.п. ф-лы. 5 ил., 1 табл.

1241224

Блок синхронизации содержит генератор 21, элементы И 22 — 26, элемент

1О 2И-ИЛИ и кнопку 28.

Преобразователь кодов выполнен в виде элементов И 29 — 44 и элементов

ИЛИ 45 — 51 °

Устройство позволяет осуществить использование оперативных памятей отдельных ЭВМ; входящих в систему, в качестве непрерывно адресуемой сис20 темной оперативной памяти. Формат слов обмена информацией в системе имеет . следующую структуру:

Структура информации в трансляторе 4

Машинное слово

Адрес Системный Адрес абонента адрес ОП ОП

Динамический

Команда адаптера системный адрес

Динамический системный адрес старшие разряды адреса оперативной памяти системы, устанавливаемые на регистре 14 адаптера 2 и подвер кенные преобразованию путем вычитания на сумматоре 16 из кода на регистре

14 последнего адреса блоков ОЗУ ЗВМ 3.

Последний адрес блоков ОЗУ ЗВМ 3 является основным параметром ЗВМ 3, численно равным старшему порядковому номеру неотключенного блока оперативной памяти ЭВМ 3. Порядковые номера блоков оперативной памяти имеют непрерывное чередование начиная с кода

0...00, определяемое в режиме конфигурации опе ративной памяти ЭВМ 3.

Преобразование динамического системного адреса в адаптерах 2 осуществляется до тех пор, пока его значение не установится меньшим последнего адреса блоков оперативной памяти соответствующей ЗВМ 3 ° Это означает, что адрес оперативной памяти системы находится в оперативной памяти данной ЭВМ 3. Функция определения сисИзобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь" зовано при построении многомашинных систем с общим полем оперативной памяти ..

Цель, изобретения — расширение об ласти применения устройства путем обеспечения общей адресации оператив. ной памяти.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 блок-схема транслятора; на фиг ° 3 " блок-схема адаптера; на фиг. 4 — блоксхема блока синхронизации,," на фиг. 5— блок-схема преобразователя кодов.

Устройство связи для вычислительных систем содержит блок 1 синхронизации, адаптеры 2, электронные вычислительные машины (ЭВМ) 3 и транслято" ры 4.

° Транслятор состоит из регистра 5, элемента 2И-ИЛИ б и регистра 7.

Структура информации в адаптере 2

Адаптер включает в себя регистрИ

8 — 11, блок 12 сравнения, блок 13 задания адреса, регистры 14 и 15, сумматор 16, элемент ИЛИ 17, преобра. эователь 18 кодов, элемент 3И-ИЛИ 19и элемент ИЛИ 20. темного адреса памяти образуется на выходе ИЛИ 17 и выражается соотношением: (14) — jm) = Р v "0", (1) где (14(— =одержимое регистра 14 адаптера 2; (ПА) — последний адрес блоков памяти ЭВМ 3;

Р— сигнал переполнения сумЕ матора;

"0" — нулевой код на выходе сумматора, т.е. соотношение (1) показывает, что системный адрес меньше или равен последнему адресу блоков ОЗУ соответствующей ЭВМ, Команда адаптера япределяется кодом,, установленным на регистре 8 команд, и указывает на характер слов обмена, транслируемых в системе. Различают следующие коды команд адапте-, ра: 100 -"Преобразование системного адреса" — команда, указывающая, что системный адрес преобразуется в адап1241224 тере 2 путем вычитания на сумматоре

16 из кода, установленного на регистре 14, кода последнего адреса блоков памяти ЭВМ 3 (выход 4 ЭВМ 3); 101

"Загрузка" — команда, указывающая, что -слово обмена, транслируемое в системе, имеет действительный системный адрес, т.е. машинное слово адресуется к системной оперативной памяти; 001 — "Свободное слово" — команда, обозначающая, .что машинное слово в трансляторе информации является недействительным и система может принять машинное слово на ЭВМ 3; 000—

"Недействительный адрес" — команда, сигнализирующая, что код системного адреса превышает емкость оперативной памяти системы; 010 — "Занято" команда, указывающая, что в системе транслируется ответное слово обмена, предназначенное для передачи в ЭВМ 3, адрес адаптера 2 которой соответствует адресу абонента, установленному в регистре 9. Адрес абонента — часть слова обме.на, предназначенная для трасляции кода адреса отправителя или получателя при различных командных адаптера 2.

Системный адрес ОП вЂ” разряды слова обмена, определяющие истинное значение системного адреса и необходимые для установки динамического системного адреса на регистре 14 адаптера 2 первой группы.

Адрес ОП вЂ” младшие разряды адреса оперативной памяти системы, определяющие ячейку памяти в блоке оперативной памяти ЭВМ 3, причем адресация данного блока памяти ЭВМ 3 определяется кодом динамического системного адреса.

Машинное слово — разряды слова обмена, включающие команду обработки информации в ЭВМ- 3, информационную часть машинного слова и т.п.

Блок 1 синхронизации осуществляет генерирование в системе команд "Свободное слово" при нажатии кнопки 28

"Начало работы". В данном случае на выходах 1-3 команды (выходы элементов

25 — 27) блока синхронизации появляется код 001 (команда "Свободное слово").Блок 1 синхронизации преобразует команду "Загрузка.".в команду "Преобразование системного адреса" с одновременной установкой на регистре 14 адаптера 2 первой. группы кода динамического системного адреса. В данном случае код команды "Загрузка" (101) дешифруется на элементе И 22, выход которого разрешает через элемент И 24 передачу в регистр

14 адаптера 2 первой группыдинамического адреса с выхода 2 транслятора 4 последней группы и запрещает трансляцию единицы на выходе 3 блока синхронизации.

В последнем случае на входах регистра

8 команд адаптера 2 первой группы появляется код 100, что соответствует

10 команде "Преобразование системного адреса". Кроме того, блок 1 синхронизации осуществляет преобразование команды "Преобразование системного адреса", полученной из адаптера 2 пос15 последней группы, в команду Недействительный адрес". В данном случае код команды "Преобразование системного адреса" дешифруется на элементе И 23, выход которого запрещает появление единичного значения сигнала на выходе элемента И 25 и тем самым образует код команды 000 (команда "Недействительный адрес"). Блок 1 синхронизаII ции транслирует также команды Занято" и "Свободное слово" из адаптера

2 последней группы в адаптер 2 первой группы.

Трансляторы 4, 4,.. °,4, служат для приема информаций из соответствующих ЭВМ 3 и осуществляют трансляцию слов обмена в системе с целью передачи информации по назначению.

Основную функциональную нагрузку в системе несут адаптеры 2<,2, которые осуществляют преобразование системного адреса, трансляцию и пре- . образование команд, образование и трансляцию адреса абонента, а также выполняют функции управления ЭВМ 3 и устанавливают слова обмена в трансляторах 4.

В таблице представлена зависимость выходных сигналов преобразователя 18 от сигналов, действующих íà его входах °

45 Входы 1 — 3 преобразователя 18 соответствуют коду входной команды, поступающей с выходов входного регистра 8 команд, входы 4 и 5 — сигналам "Адрес оперативной памяти опреде5О лен" (сигнал с выхода элемента ИЛИ 17) и Адрес" абонента определен" (сигнал с выхода блока 12 сравнения), а вход.l, 6 — 8 — состоянию ЭВМ 3.

Различают следующие коды состояния ЭВМ 3; 100 — ЭВМ свободна и готова для приема машинного слова; 110ЭВМ свободна и готова выдать слова обращения к системной памяти; 101

1241? 2

ЭВМ свободна и готова выдать ответное слово, обмена в систему с установкой соответствующего адреса абонента (адреса получателя).

Выходы 1 — 3 функционального преобразователя соответствуют коду команды, устанавливаемой на выходном регистре команд 10; выход 4 — команде "Недействительный адрес", выдавае- ip мой в ЭВМ 3; выход 5 — передаче в

ЭВМ 3 ответного слова; выходы 6 и 7— приему из ЭВМ 3 слова обращения к оперативной памяти и ответного слова, передаваемого по адресу абонента; вы- 15 ход 8 — сигналу трансляции адреса абонента; выход 9 — сигналу "Системный адрес определен" (данный сигнал необходим для приема в ЭВМ 3 слова обращения к оперативной памяти)., 20

Обмен информацией между ЭВМ 3 и системой зависит от кода команды адаптера 2, состояния ЭВМ 3 и определения адресов обращения в адаптере 2. 25

Рассмотрим случаи, когда осуществляется прямая трансляция информации в адаптере 2 и в трансляторе 4, т.е, отсутствует обмен информацией между

ЭВМ 3 и системой (при рассмотрении Зп режимов работы использованы наборы таблицы).

Прямая трансляция информации в адаптере 2 и в трансляторе 4 соответствует наборам 3,6,7,10,12,14,17 и

18. Набор 2 соответствует коду 100 (" Преобразование системного адреса"), но на выходе элемента ИЛИ 17 — нулевой сигнал, т.е. в данном случае обмен информацией между ЭВМ и системой® запрещен и осуществляется прямая трансляция информации из входных регистров адаптера 2 и транслятора 4 в соответствующие выходные регистры.

Набор 6 соответствует коду 101 (Загрузка ). В данном случае запрещается обмен информацией между ЭВМ

3 и системой, так как в системе тран,слируется слово с действительным системным адресом, а преобразование системного адреса необходимо производить начиная с ацаптера 2 первой группы, что осуществляется путем преобразования команды "Загрузка" в команду

"Преобразование системного адреса" в блоке 1 синхронизации.

Набор 7 соответствует трансляции в системе команды 1 Свободное слово .

В данном случае ЭВМ 3 не может загрузить слово в систему, так как находится в состоянии "Занято" (нулевой сигнал на входе 6 преобразователя

18), Набор 10 соответствует коду 001, однако в данном случае не происходит обмена информацией между ЭВМ 3 и системой, так как в ЭВМ 3 отсутствуют слова для передачи в систему (нулевые сигналы на входах 7 и 8 преобразователя 18).

Набор 12 соответствует команде Недейс гвительный адрес . В данном случае ЭВМ 3 не может принять информацию из системы, так как находится в состоянии "Занято (нулевой сигнал на входе 6 преобразователя 18), Набор 14 соответствует команде

"Занято", однако на входе 5 преобразователя 18 нулевой сигнал запрещает передачу информации в ЭВМ 3, так как адрес адаптера, установленный на регистре 9, не сравнился на блоке 12 сравнения с адресом абонента на выходах блока 13 задания адреса, т.е. ответное слово в системе не предназначено для данной ЭВМ 3.

Набор 17 соответствует команде

"Занято, однако 3BN 3 не может принять ответного спова, так как находится в состоянии "Занято" (нулевой сигнал на входе 6 преобразователя

18) .

Набор 18 соответствует команде

"Недействительный адрес", однако адрес адаптера не определен (нулевой код на входе 5 преобразователя 18).

Рассмотрим наборы таблицы, при которых осуществляется однократный обмен информациеи между ЭВМ 3 и системой (наборы 1,8,9,1 1 и 13) .

Набор 1 соответствует команде

"Преобразование системного адреса", В данном случае системный адрес, установленный в регистре 14, соответствует адресу блоков памяти

ЭВМ 3 и ЭВМ 3 может принять информацию из системы (единичный сигнал на входе 4 и код 100 состояния ЭВМ 3 на входах 6 — 8 преобразователя 18), при этом код команды преобразуется в адаптере 2 в код 001 (" Свободное слово").

Набор 8 соответствует команде

"Свободное слово". В данном случае

ЭВМ 3 выдает в систему слово обраще1241224 ния к системной памяти (код 110 на входах 6 — 8 преобразователя 18), при этом код команды в адаптере 2 преобразуется в код 101("Загрузка" ).

Набор 9 соответствует команде

"Свободное слово". В данном случае

ЭВМ 3 загружает в систему ответное слово с установкой в выходном регистре 11 адреса адаптера получателя от- 1О ветного слова. Загрузка в систему ответного слова осуществляется при коде 101 состояния ЭВМ (входы 6 — 8 преобразователя 18), при этом производится преобразование кода команды 15 в код 010 (" Занято" ).

Набор 11 соответствует команде

"Недействительный адрес", код адреса абонента Определен, и ЭВМ находится в состоянии Свободно (единичные 20 сигналы на входах 5 и б преобразователя . l8) В данном случае информация передается из системы в ЭВМ 3 и производится преобразование кода команды в адаптере 2 в код 001 ("Свободное25

Ъ ,СЛОВО ) °

Набор 13 соответствует команде

"Занято", код адреса адаптера определен, и состояние ЭВМ 3 соотвествует коду 100 (единичные сигналы на входах311

5 и б функционального преобразователя 18), В данном случае осуществляется прием из системы ответного слова с преобразованием кода команды в код

001 (" Свободное слово").

Рассмотрим наборы, при которых осуществляется двухкратный обмен информацией между ЭВМ 3 и системой (т.е. ЭВМ 3 принимает информацию из системы и одновременно загружает систему информацией). Двухкратный обмен информацией между ЭВМ и системой отображен в таблице наборами 3,4,15 и 16.

Набор 3 соответствует команде

"Преобразование системного адреса"; код системного адреса определен, и в ЭВМ 3 находится слово с адресацией к оперативной памяти системы (единич50 ные сигналы на входах 4,6 и 7 преобразователя 18). В данном случае ЭВМ 3 принимает информацию из системы и загружает систему информацией, причев адаптере 2 производится преобразование кода команды в код 101 Загруз1I 55 ка".

Набор 4 соответствует комайде

"Преобразование системного адреса"; адрес системной памяти определен, в ЭВМ 3 находится ответное слово для передачи в систему (единичные сигналы на входах 4,6 и 8 преобразователя 18). В данном случае ЭВМ принимает информацию из системы и загружает систему ответным словом и производится установка соответствующего адреса абонента в выходной регистр 11, причем в адаптере 2 происходит преобразование кода команды в код 0 10 ("Занято ).

Набор 15 соответствует команде

"Занято"; адрес адаптера определен, и в ЭВМ 3 находится информация с адресацией к системной оперативной памяти (единичные сигналы на входах

5,6 и 7 преобразователя 18). В данном случае ЭВМ 3 принимает информацию из системы и загружает систему информацией с,адресацией к системной оперативной памяти, при этом в адаптере 2 производится преобразование кода команды в код 101 (" Загрузка".

Набор 16 - соответствует команде

"Занято"; адрес адаптера определен, и в ЭВМ 3 находится ответное слово (единичные сигналы на входах 5 6 и

8 преобразователм I8). В данном случае ЭВМ 3 принимает из системы информацию и выдает в систему информацию и производится установка кода адреса абонента на выходном регистре 11, причем в адаптере 2 не производится преобразования кода команды.

Особое место в таблице занимает набор 5, который соответствует коду команды "Преобразование системного адреса"; адрес системной памяти определен, ЭВИ находится в состоянии

"Занято" (единичный сигнал на входе

4 и нулевой сигнал на входе 6 функционального преобразователя 18). В данном случае в адаптере 2 осуществляется преобразование кода команды в код 101 (" Загрузка" ).

Формула изобретения

Устройство связи для вычислительной системы, содержащее адаптеры,, блок синхронизации, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым и вторым входам синхронизации адаптеров и являются соответствующими выходами устройства, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

1241224 пятому входу элемента ЗИ-ИЛИ, выход блока сравнения подключен к первому входу преобразователя кодов, входы первой группы которого подключены к выходам четвертого регистра, втогой вход преобразователя кодов подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к информационному входу пятого регистра и к первому выходу сумматора, второй выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, второй и третий выходы преобразователя кодов подключены к,входам второго эле,мента ИЛИ, первый вход сумматора под,ключен к выходу шестого регистра, 5

9 целью расширения области применения путем обеспечения общей адресации оперативной памяти вычислительных машин, оно содержит трансляторы, первый и второй входы синхронизации которых подключены к соответствующим выходам блока синхронизации, первый выход данного адаптера подключен к первому входу последующего адаптера, первый выход последнего адаптера подключен к первому входу первого адаптера, выходы первой группы данного адаптера подключены к входам первой группы последующего адаптера, входы первой группы первого адаптера подключены к выходам группы блока синхронизации, выходы группы последнего адаптера подключены к входам первой группы блока синхронизации, второй выход данного адаптера подключен к второму входу последующего адаптера, второй вход первого адаптера подключен к выходу блока синхронизации, выходы группы данного транслятора подключены к входам группы последующего транс слятора, выходы группы последнего транслятора подключены к входам группы первого транслятора и к входам второй группы блока синхронизации, третьи выходы адаптеров подключены к первым входам соответствующих трансляторов и являются выходами первой группы устройства, выходы вторых групп адаптеров являются выходами второй группы устройства, выходы транс-. ляторов являются выходами тре †. тьей группы устройства, входы вторых групп адаптеров являются входами первой группы устройства, вторые входы трансляторов являются входами второй группы устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что адаптер содержит регистры, сумматор, преобразователь кодов, блок сравнения, блок задания адреса, элементы ИЛИ и элемент ЗИ-ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу первого регистра, первый, второй и третий входы элемента ЗИ-ИЛИ подключены к соответствующим выходам преобразователя кодов, входы первой группы которого подключены к информационным входам второго регистра, четвертый вход элемента ЗИ-ИЛИ подключен к выходу третьего регистра и к первому входу . блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока задания и к

55 тактовый вход которого подключен к

"оответствующим входам третьего и ,четвертого регистров и является первым входом синхронизации адаптера, тактовый вход первого регистра подключен к соответствующим входам второго и пятого регистров и является вторым входом синхронизации адаптера, информационный вход третьего регистра и выход первого регистра являются соответственно первым входом и первым выходом адаптера, информационные входы четвертого регистра и выходы второго регистра являются соответственно входами и выходами первых групп адаптера, информационный вход шестого регистра и выход пятого регистра являются соответственно вторыми входом и выходом адаптера, входы второй группы преобразователя кодов, второй вход сумматора и шестой вход элемента ЗИ-ИЛИ являются входами второй группы адаптера, выход второго элемента ИЛИ является третьим выходом адаптера, четве.ртый, пятый и шестой выходы преобразователя кодов и выходы шестого и третьего регистров являются выходами второй группы адаптера °

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что транслятор содержит регистры и элемент 2И-ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу первого регистра, первый вход элемента 2И-ИЛИ подключен к выходу второго регистра и является выходом транслятора, второй вход элемента 2И-ИЛИ подключен к третьему входу элемента 2И-ИЛИ и является первым входом транслятора, четвертый вход элемента 2И-ИЛИ является вторым входом транслятора, информационные входы и тактовый вход второго регистра являются соответственно входами

1241224

l2 группы и первым входом синхронизации транслятора, выходы и тактовый вход первого регистра являются соответственно выходами группы и вторым входом синхронизации транслятора.

4. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е, с я тем, что блок синхронизации содержит элементы И, генератор, кнопку и элемент 2И-ИЛИ, первый вход которого подключен к первым вхо- . дам первого и второго элементов И и к выходу кнопки, второй вход элемента 2И-ИЛИ подключен к первому входу д третьего элемента И и к выходу четвертого элемента И, первый нхоф кото-, рого подключен к первому входу пятого элемента И и к второму входу второго элемента И, третий вход которо" Zp

Входы Выходы

1. 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5,6 7 8 9

На бо

1 1 О О 1 . 1 О О О О 1 О О О О ° 1

2 1 О О

О О О 0 О 0 1 О

1 О 1 О О 1 О О 1

3 1 О О 1

4 1 О О 1

5 1 О О 1

О О О G 1 О 1

1 О О 1

1 О 1 0 О 0 О 1 О

1 О 1 О О 0 О 1 0

О О 1 О О 0 О . О

О

1 1 О 1 О 1 О О 1 О О 0

О 1 О О О О 1 О О

1 О 1

1 О О О О 1 О О 0 О О О

О О 1 1 1 О О . О

О О О 0 О 1 О

Ф

1 О 1 О О О О

О О

1 1 О О О О

О 1 О О О О О 1 О

14 О 1 О

1 1 1 О 1 О 1 О 1 1 О О О

1 1 О 1 О 1 О О 1 О 1 О О

15 О 1 О

16 О 1 0!

6 1 О 1

7 О О 1

8 О О 1

9 . 0 О 1

10 О О 1

11 О О О

12 О О О

13 О 1 О го подключен к выходу пятого элемента И, второй вход четвертого элемента И подключен к второму входу первого элемента И и к второму входу .пятого элемента И, третий вход которого подключен к третьему входу четертого элемента И и к третьему входу элемента 2И-ИЛИ, выходы генератора являются выходами синхронизации блока синхронизации, выходы первого. и второго элементов И и элемента 2И-ИЛИ являются выходами группы блока синхронизации, выход третьего элемента

И является выходом блока синхронизации, первый, второй и третий вхоДы четвертого элемента И являются входами группы блока синхронизации, второй вход третьего элемента И является вхопом блока синхронизации.

1241224

Продолжение таблицы

Входы

17 0 1 0 .. 0 .. 0 1 0 0 0 0 0 1 0

18 0 0 0

0 0 0 0 0 0 . 0 1 0

На— бор

1 2 3 4 5 6 7 8 1 8 9

П р и м е ч а н и е. Точкой обозначено безраличное состояние входного сигнала или выходной функции.

1241224

Фиг 2

Фиг д

1241224

Составитель С. Шустенко

Техред И. монкадо Корректор А. Обручар

Редактор А. Огар

Заказ 3489/43

Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное. У У ) У

У

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