Устройство для сопряжения электронных вычислительных машин

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем. Целью изобретения является упрощение устройства за счет обмена через один приемный и передающий блок буферной памяти со всеми ЭВМ, подключаемыми к общей межмашинной магистрали . Устройство содержит два дешифратора 1, 2 адреса, два блока 3, 4 буферной памяти, два счетчика 5, 6, регистр 7, три триггера 8-10, три магистральных усилителя 11-13-, генератор 14 импульсов, Элемент ИЛИ 15, шесть элементов И 16-21, узел 22 захвата магистрали, два одновибратора 23, 24. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. 25

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (584 С 06 F 13 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3951788/24-24 (22) 11.09.85 (46) 23..01.87, Бюл, Р 3 (72) В.А.Богатырев и Л.С.Иванов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетепьство СССР

11 990088, кл. G 06 F 3/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 962905, кл.,G 06 F 3/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем. Целью изобретения является упрощение устройства за счет обмена через один приемный и передающий блок буферной памяти со всеми ЭВМ, подключаемыми к общей межмашинной магистрали. Устройство содержит два дешифратора 1, 2 адреса, два блока 3, 4 буферной памяти, два счетчика 5, 6, регистр 7, три триггера 8-10, три магистральных усилителя 11-13, генератор 14 импульсов, элемент ИЛИ 15, шесть элементов И 16-21, узел 22 захвата магистрали, два одновибратора

23, 24. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

85485 2

55

1 12

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем.

Цель изобретения — упрощение устройства, за счет обмена через один приемный и передающий блок буферной памяти со всеми ЭВМ, подключаемыми к общей межмашинной магистрали.

На фиг,1,представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — пример реализации узла захвата магистрали; на фиг.3 — схема первого дешифратора адреса, на фиг.4 †. пример объединения ЭВМ с помощью предлагаемого устройства в многомашинную систему.

Устройство (Лиг.1) содержит два дешифратора 1 и 2 адреса, два блока

3 и 4 буферной памяти, два счетчика

5 и 6, регистр 7, триггеры 8-10, магистральные усилители 11-13, генератор 14 импульсов, элемент ИЛИ 15, элементы И 16-21, узел 22 захвата магистрали, одновибраторы ?3 и 24.

На фиг.1 обозначены также внутренняя шина 25 ЭВМ, входы 26-28 устройства, общая информационная шина 29, вход 30 устройства, вход 31 узла 22, общие шины 33 и 34 управления, первая общая шина 35 синхронизации, выход

36 запроса прерывания устройства, 1 третий установочный вход 38 устройства. 3"зел 22 захвата магистрали (фиг.2) содержит триггер 39, элемент 40 задержки, элемент И 41 и магистральный усилитель 42, счетчик 43, дешифратор 44.

Первый дешифратор адреса (фиг.3) содержит элемент 45 сравнения,. элемент НЕ 4Ь, элементы И 47 и 47<, триггеры 481 и 48, регистр 49.

Многомашинная система с использованием устройства представлена на фиг.4 и содержит ЭВМ 50 и предлагаемое устройство 51 для сопряжения.

Устройство работает следующим об разом.

Обмен между парой ЭВМ 50, и 50 через устройства 51; и 51> и межмашинную магистраль 29 включает следующие этапы: проверка машиной-инициатором 50 ° обмена занятости своего устройства 51; и при необходимости ожидание его освобождения, занесение пакета данных по магистрали 25 из

ЭВХ 50.; в блок 3 буферной памяти уст ройства 51;, захват устройством 51, межмашинной магистрали 29, проверка занятости блока буферной памяти устройства 51 и в случае необходимости ожидание его освобождения, передача пакета данных из блока 3 буферной памяти устройства 51, в блок 4 буферной памяти устройства 51, передача пакета из блока буферной памяти

f устройства 51 по магистрали 25 в

ЭВМ 50

На первом и втором этапах управление происходит от ЭВМ 50,,, на последнем этапе от ЭВМ 50, а на остальных этапах от устройства 51; .

В устройстве 51 регистр 7 доступен с магистрали 25 как по записи, так и по чтению. Блок 3 буферной памяти доступен только по записи, а блок 4 буферной памяти — только по чтению. Соответственно на магистрали

25 выделено два адреса устройства 51 первый адрес — адрес регистра 7 второй адрес — адрес блоков 3 и 4 буферной памяти. Первый и второй адреса устройства 51 воспринимаются в фазе адреса магистрали 25 первым дешифратором 1 адреса. При этом в фазе данных магистрали 25 на первом или втором выходе дешифратора 1 адреса поддерживается высокий уровень.

Запись в регистр 7 и блок 3 буферной памяти сопровождается в фазе данных сигналом на линии 28, а -чтение из регистра 7 или блока 4 буферной памяти — сигналом на линии 30. Чтение с регистра 7 проводится .через мамагистральный усилитель 11 при возбуждении выхода элемента И 17. Запись в блок 3 буферной памяти проводится при возбуждении, выхода элемента И

18, а чтение из блока 4 памяти— при возбуждении выхода элемента И

19, По заднему фронту сигнала с элемента И,1 8 (19) происходит увеличение (уменьшение) на "1" содержимого счетчика 5 (6). С блока 3 буферной памяти на магистраль 29 межмашинного обмена осуществляется только чтение, а в блок 4 памяти — только запись данных.

Межмашинный обмен начинается с проверки машиной-инициатором 50> обмена готовности своего устройства

511. Для этого ЭВМ 50< по своей магистрали 25 считывает содержимое регистра 7. Если первый разряд регистра 7 содержит "0", то устройство 51;

3 12 готово для обмена данными (не занято). Если в первом разряде регистра

7 находится "1", то устройство 511 занято и ЗВМ 50;периодически опрашивает регистр 7 до момента готовности устройства 51 . После установления готовности устройства 51, ЭВМ 50 заносит, в первый разряд регистра 7

"1". По фронту сигнала на.выходе первого разряда регистра 7 вырабатывается импульс на выходе одновибратора

23 и происходит обнуление счетчика 5 °

После этого начинается занесение пакета данных иэ 3ВМ 50; в блок 3 буферной памяти устройства 511. Для записи пакета в блок 3 памяти в фазе адреса на магистрали 25 устанавливается второй адрес устройства 51, а в

15 ва пакета с блока 3 буферной памяти по адресу, определенному счетчиком

5. Содержимое счетчика 5 уменьшается по заднему фронту импульса с гене85485 4 ти, на выходе элемента И 16 вырабатывается сигнал, по которому обнуляется счетчик 6 и триггер 9 и, кроме того, через магистральный усилитель

13 на линию 33 выдается сигнал подтверждения. Пе сигналу на линии 33 производится обнуление триггеров 8 всех устройств 51 и через элемент И

20 запуск генератора 14 импульсов

10 активного устройства 51; .

Синхроимпульсы с генератора 14, проходя через элемент ИЛИ 15 активного устройства 51,, производят выдачу на магистраль 29 очередного сло20

50 дешифратора 2 при "0" на третьем выходе регистра 7 (выход третьего разряда регистра 7), в котором находится "1" при незанятости блока 4 памя55 фазе данных передаются слова пакета.

После записи каждого слова. в блок 3 памяти по сигналу с выхода элемента

И 18 происходит-автоматическое наращивание содержимого счетчика 5, задающего адрес блока 3 памяти. После завершения передачи пакета в блок 3 буферной памяти ЭВМ 50 записывает во второй разряд регистра 7, при этом вырабатывается запрос на захват межмашинной магистрали 29, поступающий на вход 31 узла захвата магистрали

22, После разрешения возможных конфликтов по захвату межмашинной магистрали от различных устройст 51 и предоставления магистрали 29 устройству 51; на выходе 32 узла 22 вырабатывается сигнал, кроме этого узел 22 устройства 511 выставляет уровень на линию 34, по переднему фронту которого триггеры 8 и 9 всех устройств

51 устанавливаются в единичное положение. По сигналу с выхода 32 узла захвата магистрали 22 через одновибратор 24 по переднему фронту и элемент ИЛИ 15 производится выдача яа магистраль 29 последнего слова пакета, соответствующего адресу устройства 51 (адрес этого слова содер.жится в счетчике 5) пассивной ЭВМ

501. Адрес на магистрали 29 при единичном состоянии триггеров 8 воспринимается всеми устройствами 51, но только в адресуемом устройстве 51> на входе дешифратора 2 адреса формируется сигнал. По сигналу с выхода ратора 14. Синхроимпульсы с генератора 14 активного устройства 51;, проходя через магистральный усилитель 12, линию 35 синхронизации и элемент И 21 пассивного устройства

51 (в триггере 9 которого записан

"0 ) — осуществляют запись слова с магистрали 29 в блок 4 буферной памяти по адресу, определяемому счетчиком 6. По заднему фронту синхроимпульсов содержимое счетчика 6 увеличивается на "1". Таким образом, весь пакет данных из блока 3 буферной памяти устройства 51, через магистраль 29 переписывается в блок 4 буферной памяти пассивного устройства 51 . При передаче последнего слова пакета на сигнальном выходе счетчика 5 формируется сигнал переноса (обнуления счетчика 5), по которому останавливается генератор 14 импульсов и в первый и второй разряды регистра 7 записывается "0". В. результате этого устройство готово для передачи следующего пакета и его узел захвата магистрали 22 освобождает магистраль 29 для обмена между другими ЭВМ, снимая уровень с линии 34.

По заднему фронту сигнала занятости на линии 34 осуществляется эапись "t" в .триггер 10 постоянного устройства 51 из триггера 9, в котором находится "О" (инверсный выход триггера 9 подключен к D-входу триг-, гера 10, его С-вход подключен к линии 34). При переброске триггера 10 происходит запись "1" в третий разряд регистра 7. При единичном состоянин триггера 10 на сигнальном выходе

128

36 устройства 51 формируется сигнал запроса в ЭВМ 50, которая начинает

Э чтение пакета данных из блока 4 буферной памяти (возможна инициация приема .пакета ЭВМ 50 не только по прерыванию, но и при ее периодической проверке третьего разряда регистра состояния 7, доступногс по чтению с магистрали 25). При чтении первого слова с блока 4 памяти сигналом с выхода элемента И 19 триггер 10 обнуляется. Информация о количестве слов в пакете .ЭВМ 50 получает из первых слов пакета, занесенного в блок 4 памяти.

Если требуется осуществить передачу пакета из пассивной ЭВМ 50 в акJ тивную ЭВМ 501, то, как было рассмо.трено вьнче, ЭВМ 50, передает в ЭВМ

50. пакет, содержащий информацию о

l необходимости чтения пакета из ЭВМ 50 заголовок пакета (либо начальный адрес пакета и при необходимости число передаваемых слов), а также адрес

ЭВМ-приемника пакета, Заметим, что приемником пакета может быть как ЭВМинициатор 50; обмена, так и некоторая третья ЭВМ 50.

Рассмотрим работу узла 22 захвата магистрали (фиг.2).

Запросы на захват магистрали 29 межмашинного обмена поступают на вход

31 и по синхровходу 37 заносятся в триггер 39. При незанятости магистрайт 29 на линии 34 нет сигнала и блокировки поступления синхроимпульсов с входа 37 через элемент И 41 на вход счетчика 43 не происходит °

При этом осуществляется увеличение содержимого счетчика 43 и последовательная проверка (при поступлении каждого синхроимпульса с входа 37)

i 2,3,...,Ктго устройства 51 на наличие запроса (1" в триггере 39) °

В результате того, что в первом устройстве 51 к входу усилителя 42 подключен первый выход дешифратора 44, во втором — второй и т.д., в каждый момент времени происходит проверка наличия запроса только в одном устройстве 51. Если оно запрашивает захват магистрали, то на выходе 43 формируется сигнал и на линию 34 через усилитель 42 выставляется сигнал занятости, по которому блокируется прохождение синхроимпульсов с входа

37 на счетный вход счетчиков 43, чем фиксируется захват общей магистрали

6 одним 1 м устройством (номер которого определяется содержимым счетчика 43), Если i-e устройство 51 не требует обмена через общую магистраль то при следующем синхроимпульсе содержимое счетчиков 43 увеличивается

I и происходит проверка следующего (i+1)-го устройства и т.д ° (наращивание содержимого счетчиков происходит, если на линии 34 нет сигнала занятости), При завершении процедуры обмена в устройстве 51 снимается запрос с входа 31 узла 22 и по синхроимпульсу с входа 37 триггер 39 обнуляется и сигнал занятости с магистра ли 34 и выхода 32 снимается, в результате чего общая магистраль может быть представлена для обмена между другими машинами 50. Задержка на элементе 40 определяется временем срабатывания счетчика 43.

Рассмотрим работу дешифратора 1 адреса. Предварительно в регистре 49 (фиг.3} задается адрес устройства 51 на магистрали 25 . На элементе 45 сравнения происходит сравнения кода с регистра 49 и кода на линиях магистрали 25, начиная с второй. Если на выходе элемента 45 сравнения формируется сигнал, то на элементах И 47 и НЕ 46 по первой линии магистрали

25 идентифицируется первый или второй адрес устройства 51. При идентифика35 ции первого адреса сигналом с элемента И 47, в фазе адреса ("1" на линии 25) в триггер 48< заносится единица, а при идентификации второго адреса единица заносится в триггер 482.

Обнуление триггеров 48 происходит по заднему фронту сигнала сопровождения данных на линии 27, Ф о р м у л а и з о б р е т.е н и я

1. Устройство для сопряжения электронных вычислительных машин, содержащее два блока буферной памяти, два дешифратора адреса, два счетчика, ре50 гистр, три магистральных усилителя, генератор импульсов, первый триггер, первый элемент И, причем информационные входы первого дешифратора адре. са, первого блока буферной памяти, 55 информационные выходы первого магистрального усилителя, второго блока буферной памяти образуют первый информационный вход †вых устройства

I 2454

7 для подключения к информационному входу-выходу ЭВМ, информационный выход первого блока буферной памяти, информационные входы второго блока буферной памяти и второго дешифратора адреса образуют второй информационный вход-выход устройства для подключения к общей информационной шине, первый и второй управляющие входы первого дешифратора адреса являются )p первым и вторым стробирующим входами устройства для подключения к первому и второму стробирующим выходам

ЭВМ, первый вход записи регистра .является входом записи устройства для f5 подключения к выходу записи ЭВМ, при этом выходы первого и второго счетчиков соединены с адресными входами первого и второго блоков буферной памяти соответственно, первый, второй Zp и третий информационные выходы регистра соединены с первым, вторым и третьим информационнъ|ми входами первого магистрального усилителя соответственно, выход первого элемента 25

И соединен с установочным входом второго счетчика и информационным входом второго магистрального усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него ЗО введены узел захвата магистрали, два одновибратора, два триггера, пять элементов И, элемент ИЛИ, причем первый вход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента Ии является входом чтения устройства для подключения к выходу чтения ЭВМ, выход второго триггера соединен с вторым входом записи регистра и является выходом запроса прерывания ур устройства для подключения к входу запроса прерывания ЭВМ, информационный выход второго магистрального уси-, лителя, нулевой вход первого триггера и первый вход четвертого элемента И являются выходом подтверждения, первым входом установки и входом запуска устройства для подключения к.первой общей управляющей шине, -информационный выход третьего магистраль-ного усилителя, первый вход пятого элемента И являются синхровыходом и первым синхровходом устройства для подключения к первой общей шине синхронизации, первый выход узла захвата магистра и, синхровход второго . триггера, единичные входы первого и третьего триггеров являются выходом захвата, вторым синхровходом и вторым

85 8 входом установки устройства соответственно для подключения к второй общей управляющей шине, синхровход и установочный вход узла захвата магистрали являются третьим синхровходом и третьим установочным входом устрои.ства соответственно для подключения к второй общей шине синхронизации и к обшей шине установки соответственно, при этом первый информационный выход первого дешифратора адреса соединен с информационным входом. регистра и с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с управляющим входом первого магистрального усилителя, второй информационный выход дешифратора адреса соединен с вторым входом третьего элемента И и первым входом шестого элемента

И, второй вход которого соединен с первым входом записи регистра, первый информационный выход которого соединен с входом запроса узла захвата магистрали, второй выход которого соединен с входом первого одновибратора и с вторым входом четвертого элемента И, выхад которого соединен с входом запуска генератора импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй .вход которого соединен с выходом первого одновибратора, второй информационный выход регистра соединен с входом второго одновибратора, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика, выход переноса которого соединен с запрещающим входом генератора импульсов и с третьим входом записи регистра, третий информационный выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с нулевым входом третьего триггера, выход которого соединен с информационным входом второго триггера и с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с входом "записи второго блока буферной памяти и с входом прямого счета второго счетчика, вход обратного счета которого соединен с входом чтения второго блока буферной памяти, с выходом третьего элемента И и с нулевым входом второго триггера, выход элемента ИЛИ соединен с информационным входом третьего магистрального усилителя, с входом чтения первого блока буферной памяти и с входом обратного счета первого счетчика, вход прямого счета которого соединен с

10 входом записи второго блока буферной памяти и с выходом шестого элемента

И, второй вход первого элемента И соединен с выходом второго дешифратора адреса, управляющий вход которого со единен с выходом первого триггера.

2, Устройство по.п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел захвата магистрали содержит триггер, счетчик, дешифратор, магистральный усилитель, элемент И, элемент задержки, причем выход магистрального усилителя соединен с первым входом элемента И и является первым выходом . узла захвата магистрали, выход дешифратора соединен с информационным входом магистрального усилителя и является вторым выходом узла захвата магистрали, синхровход-триггера сое динен с вторым входом элемента И и

5 является синхровходом узла захвата магистрали, информационный вход триг гера и установочный вход счетчика являются входом запроса и установочным входом узла захвата магистрали соответственно, при этом в узле sa хвата магистрали выход триггера соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с управляю щим входом дешифратора, информацион ный вход которого соединен с выходом счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И.

) 285485

25r

Фиа3

Составитель С.Пестмал

Техред А.Кравчук Корректор. М.Пожо

Редактор К.Папп

Заказ 7526/51 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4