Микропрограммный мультиплексный канал

 

Изобретение касается вычислительной техники, в частности организации микропрограммных мультиплексных каналов микропрограммных вычислительных машин, и может быть использовано для организации обмена информацией между периферийными устройствами и процессором. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей микропрограммного мультиплексного канала за счет организации плавающего количества подканалов и их произвольного распределения . Микропрограммный мультиплексный канал содержит блок 2 регистров,блок 6 формирования управляющих сигналов, блок 1 дешифрации .команд, блок 5 коммутации , блок ,7 анализа, узел 9 свертки по модулю два, блок 14 шифраторов 12, узел 15 регистров, узел 16 дешифраторов , узел 17 фиксации подканалов, два регистра 3 и 4, четыре группы элементов И 10-13, элемент НЕ. 1 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл. гг. to а С ОС с ел о: ее ос Ч 23 I4J

СОК)З СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (qy) 4 G 06 F 1:3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1256036 (21) 3976083/24-24 (22) 18.1 1.85 (46) 23.04.87. Бюл. № 15 (72) В,M. Пронин, Р.М. Асцатуров, Б.В. Мазикин, А.Г, Яновская и Л.Н. Извозчикова (53) 681 ° 325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1256036; кл. G 06 F 13/00, 1985. (54) МИКРОПРОГРАММНЫЙ МУЛЬТИПЛЕКСН6!Й

КАНАЛ (57) Изобретение касается вычислительной техники, в частности организации микропрограммных мультиплексньгх каналов микропрограммных вычислительных машин, и может быть использовано для организации обмена информацией

„„SU„„1305693 А 2 между периферийными устройствами и процессором. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей микропрограммного мультиплексного канала за счет организации плавающего количества подканалов и их произвольного распределения. Микропрограммный мультиплексный канал содержит блок 2 регистров, блок

6 формирования управляющих сигналов, блок 1 дешифрации .команд, блок 5 ком— мутации, блок,7 анализа, узел 9 свертки по модулю два, блок 14 шифраторов

12, узел 15 регистров, узел 16 дешиф— раторов, узел 17 фиксации подканалов, два регистра 3 и 4, четыре группы элементов И 10-13, элемент НЕ. 1 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.

t5

45

1 13056

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к организации микропрограммных мультиплексных каналов микропрограммных вычислительных машин,. может быть использо- 5 ванс для органиэации обмена информацией между периферийными устройствами и процессором и является усовершенствсванием изобретения по авт.св, Ф 1256036.

Цель изобретения — расширение .функциональных возможностей микропрограммного мультиплексного канала за счет организации плавающего количества подканалов с возможностью их произвольного распределения, т,е ° назначения любого подканала любому периферийному устройству с последующим освобождением его после конца связи канала с периферийным устройст- 20 вом,.

На фиг, 1 изображена схема микропрограммного мультиплексного канала; на фиг. 2 — схема блока дешифрации команд„ на фиг. 3 — схема блока регистров; на фиг, 4 — схема блока коммутации; на фиг. 5 — схема блока формирования управляющих сигналов; на фиг„ 6 — схема блока анализа; на фиг„ 7 — схема блока шифраторов; на фиг,. 8 — схема узла регистров; на фиг„ 9 — схема узла дешифраторов; на фиг„ 10 — схема узла фиксации подканалов; на фиг. 11 и 12 - схема алгоритма передачи байта от абонента в

-канал по инициативе абонента; на фиг,. 13 — возможное количество используемых ячеек местной памяти процессора при распределении подканалов.

Иикропрограммный мультиплексный 40 канал (фиг. 1) содержит блок 1 дешифрации команд, блок 2 регистров, регистры: второй 3 и первый 4 блок 5 коммутации, блок 6 формирования управляющих сигналов, блок 7 анализа, 93 2 ции, первый информационный выход 27 блока коммутации, второй информационный выход 28 блока коммутации, первый управляющий вход 29 блока коммутации, первый выход 30 группы информационных разрядов блока регистров, первый выход 31 группы управляющих разрядов блока регистров, первый выход 32 блока формирования. управляющих сигналов, второй выход 33 блока формирования управпяющих сигналов, второй выход 34 блока анализа, второй вход 35 блока анализа, третий выход

36 блока анализа, второй выход 37 группы управляющих разрядов блока регистров, выход 38 элемента НЕ, второй выход 39 группы информационных разрядов блока регистров, выход 40 узла свертки по модулю два, второй информационный выход 41 блока регистров, выход 42 приостановки процессора, третий выхоц 43 блока дешифрации команд, первый выход 44 блока дешифрации команд, первый выход 45 блока анализа, четвертый выход 46 блока дешифрации команд, информационный выход

47 узла фиксации, информационный выход 48 блока шифраторов, второй информационный выход 49 и первый информационный выход 50 узла регистров, информационный выход 51 узла дешифраторов °

Блок 1 дешифрации команд (фиг. 2) содержит регистр 52 микрокоманд и дешифратор 53 микрокоманд. Дешифратор

53 микрокоманд имеет выходы 54-58.

Блок 2 регистров (фиг. 3) содерi жит регистр 59 подсинхронизации, регистр 60 приема, группу элементов И

61, регистр 62 выдачи, D-триггер 63, первый 64 и второй 65 регистры, Блок 5 коммутации (фиг. 4) содержит элемент НЕ 66, две группы элементов И 67 и 68, группу элементов ИЛИ

69. элемент НЕ 8, узел 9 свертки по модулю два, четыре группы элементов И: четвертую 10, третью 11, вторую 12 и первую 13, блок 14 шифраторов, узел !

1 S регистров, узел 1 6 дешифр аторов, узел 17 фиксации подканалов, информационный выход 18 абонента, вход 19 включения питания, синхровыход 20 процессора, информационный выход 21 процессора, управляющий выход 22 або- 55 нента, управляющий вход 23 абонента, информационный вход 24 абонента, информационный вход 25 процессора, информационный . вход 26 блока коммутаБлок 6 .формирования управляющих сигналов (фиг. 5) содержит элемент

И 70, первый 71, второй 72 и третий

73 элементы ИЛИ, вторбй 74 и первый

75 элементы НЕ, узел 76 свертки по модулю два.

Блок 7 анализа (фиг. 6) содержит первый 77, второй 78, третий 79 и четвертый 80 элементы НЕ; третий 81, первый 82, второй 83 и четвертый 84 элементы И, первый 85 и второй 86 элементы ИЛИ.

3 13056

Блок 14 шифраторов (фиг, 7) содержит первый 87, второй 88, третий 89 и четвертый шифраторы 90, первый 91, второй 92 и третий 93 мультиплексоры и пятый шифратор 94. Мультиплексоры и пятый шифратор имеют выходы 95-97 (фиг, 7) .

Узел 15 регистров (фиг. 8) содержит первый 98 и второй 99 одноразрядные регистры, первый 100 и второй 101 1р двухразрядные регистры, первый 102 и второй 103 трехразрядные регистры, группу элементов И 104, Регистры 102 и 103 имеют соответственно выходы

105 и 106 (фиг. 8). 15

Узел 16 дешифраторов содержит пер— вый 107 и второй 108 дешифраторы и элемент И 109.

Узел 17 фиксации подканалов содержит регистр 110 и группу элементов Zp

И 111.

Блок 1 дешифраиии команд служит для приема с информационного выхода

21 микрокоманд в регистр 52 микрокоманд и дешифрации микрокоманд при по. 25 мощи дешифратора 53, первый, второй, третий и четвертый выходы которого являются результатом дешифрации микрокоманд записи информации в регистр

62 выдачи, записи информации в триг- 30 гер 63, первый регистр 64, второй регистр 65, диагностики, по которой разрешается запись информации из регистра 62 выдачи через группу элементов И 67 в регистр 59 подсинхронизации, и чтения, по которой клапанируются групповые элементы И 10 — 13 и информация с них поступает на информационный выход 25 к процессору.

Блок 2 регистров предназначен для приема информации от абонента на группу элементов И 61 с информационного выхода 18 абонента и выдачи информации на перВый ВхОд группы элементОВ 45

И 10, приема информации с информационного выхода 27 в регистр 59 подсинхронизации с последующим приемом этой информации в регистр 60 приема и выдачи с первого, второго, третьего, четвертого и пятого выходов регистра

60 приема на информационный выход 39, а с первого, второго, шестого и седьмого выходов — на выход 37, приема информации в регистр 62 выдачи с информационного выхода 21 процессора и выдачи информации с выхода регистра

62 выдачи через блок 5 коммутации в регистр 59 подсинхронизации в случае

93 диагностирования или через группу элементов И 13 на информационный вход

25 процессора для организации контроля переданной из процессора информации в регистр 62 выдачи путем ее сравнения в процессоре и через второй регистр 3 на информационный вход 24 абонента в случае передачи .информации к абоненту, приема управляющих сигналов для абонента с информационного выхода 21 процессора на триггер 63, первый 64 и второй 65 регистры и выдачи управляющих сигналов с выхода триггера 63, первого и второго выходов первого регистра 64 и с первого и второго выходов второго регистра

65 на информационный выход 30 для выдачи через первый регистр 4 управля-. ющих сигналов к абоненту и в блок 6 формирования управляющих сигналов, выдачи с третьего выхода регистра 60 приема управляющего сигнала на вход

42 приостановки процессора, для организации сброса второго регистра 65 сигналом с управляющего входа сброса, выдачи управляющих сигналов с третьего и четвертого выходов регистра 64 на управляющий выход 31.

Блок 5 коммутатора используется для коммутации информации с. управляющего выхода 22 абонента через группу элементов И 68 и группу элементов

ИЛИ 69 в регистр 59 подсинхронизации в рабочем режиме или информации с регистра 62 выдачи через группу элементов И 67 и группу элементов ИЛИ 69 в регистр 59 подсинхронизации в диагностическом режиме.

Блок 6 формирования управляющих сигналов служит для формирования некоторых управляющих сигналов, необходимых для управления работой аппаратуры канала, а именно сигналов с элементов НЕ 74 и 75,. поступающих через, вход 35 в блок 7 анализа, необходимых для управления работой периферийных устройств, а именно сигналов с элементов ИЛИ 72 и 73, поступающих на выход 33 и далее через регистр 4 на управляющий вход 23 абонента, а также для возможности контроля сравнением в процессоре, информации, принятой с информационного выхода 21 процессора, во-первых, в регистр 62 выдачи, информация с которого поступает через второй регистр 3 на информационный вход 24 абонента в виде обменного байта данных с периферийными устрой5 13056 ствами, а также для контроля сравнением в процессоре через группу элементов И 13 на информационный вход

25 процессора и, во-вторых, в триг. гер 63, регистры 64 и 65, с выходов которых информация поступает в блок б формирования управляющих сигналов, где эта информация поступает с выходов 30 и 31 на элемент 76 для формирования к этой информации контрольно10 го разряда и на выход 32 вместе с контрольным разрядом с выхода элемента

76 и через группу элементов И 12 на информационный вход 25 процессора, .Блок 7 анализа используется для выработки управляющих сигналов с выхода элемента И 81 и с элемента НЕ

80, которые через выходы 45 и 34 поступают на сбросовый вход регистра 65 и на второй вход элемента И 70 соответственно с целью исключения микропрограммного анализа наиболее часто участвующих в управлении управляющих сигналов, что сокращает объем канальных микропрограмм и, следовательно, время их выполнения, а также формирования определенной комбинации управляющих сигналов, получаемых с выходов элементов ИЛИ 85 и 86, которые поступают в процессор через группу элементов И 11, после анализа которых микропрограммным путем канальная микропрограмма определяет состояние трек управляющих сигналов, за счет чего сокращается объем канальных микропрограмм и, следовательно, время их выполнения.

Элемент НЕ 8 используется для инверсии принятого с синхровхода 20 синхронизирующего сигнала о дальнейшем использовании прямого и инверсного синхронизирующих сигналов для управления приемом информации в регистре 59 и 60 блока 2 регистров и для выработки в определенное время управляющего сигнала с выхода элемента И 81 в блоке 7 анализа.

Узел 9 свертки по модулю два служит для формирования контрольного разряда к информации, которая поступает на его вход из блока 7 анализа и блока 2 регистров соответственно, и выдачи этого контрольного разряда на первый вход группы элементов И 11.

Группы элементов И 10-13 используются для коммутации при помощи управляющего сигнала, поступающего с выхода 44 дешифрации, информации,поступа1ощей из блока 2, регистров с вы30

93- 6 хода группового элемента И 61 на первый вход четвертой группы элементов

И 10, блока 2 регистров с выхода регистра 60 приема через информационный выход 39, из блока 7 анализа с элементов ИЛИ 85 и 86 и с выхода 40 на первый вход третьей группы элементов И 11, из блока 6 формирования с выхода 32 на первый вход второй группы элементов И 12, из блока 2 регистров с выхода регистра 62 выдачи на первый вход первой группы элементов

И 13 с последующей одновременной выдачей с выходов групп элементов И 1013 информации на информационный вход

25 процессора.

Блок 14 шифраторов предназначен для формирования адреса свободного подканала, который выполняется путем анализа на наличие нулевых бит в че— тырех байтах информационного слова, поступающего с информационного выхода 21 процессора побайтно на информационные входы шифраторов 87-90, и формирования первого нулевого бита в информационном слове, начиная, например, с нулевого бита, при помощи пятого шифратора 94, на первый — четвертый информационные входы которого поступают управляющие выходы с шифраторов 87-90 соответственно, и при помощи трех мультиплексоров 91-93, на первый — четвертый информационные входы которых поступают соответствен но первые, вторые и третьи адресные выходы шифраторов 87-90, и выдачи с выходов мультиплексоров 91-93, с адресного и управляющего выходов шифратора 94 на информационный выход 48 блока трех-, двух-и одноразрядного кодов соответственно, Узел 15 регистров используется для хранения на регистрах 98-103 информации, полученной с информационного входа 48, а также выдачи информации с регистров 98-103 через группу элементов И 104 под управлением управляющего сигнала с выходов 54, полученного с выхода дешифратора 53, на первый информационный выход 49 и с выходов регистров 102 и 103 на второй информационный выход 50.

Узел 16 дешифраторов предназначен для формирования соответствующих констант путем дешифрации на дешифраторах 107 и 108 трехразрядной информации, поступающей на входы дешифраторов 107 и 108 с информационного входа 50 и выдачи этих констант через, 1305693 групповой элемент И 109 под управлением управляющего сигнала с входа 57, полученного с выхода дешифратора 53, на информационный выход 51, Узел 17 фиксации предназначен для задания при помощи регистра 110 коммутации конкретного количества подканалов путем набора при помощи переключателей определенного кода на регистре 110 коммутации и выдачи этого кода через групповой элемент И 111 под управлением управляющего сигнала

58, полученного с выхода дешифратора

53, на информационный выход 47.

Микропрограммный мультиплексный 15 канал работает под управлением канальных микропрограмм, расположенных совместно с процессорными микропрограммами в памяти микропрограмм (управляющей памяти), Это позволяет в любой 20 момент времени выполнять или микропрограммы процессора, или микропрограммы мультиплексного канала.

Микропрограммы мультиплексного ка— нала являются более приоритетными по отношению к процессорным микропрограммам. Как только возникает необходимость в выполнении канальных микропрограмм процессорные микропрограммы немедленно приостанавливаются и начи- 30 нается выполнение канальных микропрограмм. После их выполнения выполнение процессорных микропрограмм продолжается.

Операция ввода-вывода в микропрограммном мультиплексном канале начинается по специальной команде процессора, которая задает адреса канала и периферийного устройства и при помощи специальных управляющих слов ка- 40 нала, которые указываются или в проблемной программе, или формируются при помощи специальной управляющей программы (например, супервизор ввода-вывода), указывает код команды, началь- 45 ный адрес оперативной памяти для организации обмена данными, количество передаваемых байт данных и другиеуправляющие признаки, по которым под управлением специальной канальной 50 микропрограммы формируется управляющее слово устройства.

Формирование управляющего слова устройства выполняется с использованием нескольких ячеек в местной памяти процессора, построенной на полупроводниковых.запоминающих элементах, быстродействие которых соизмеримо с быстродействием регистровой памяти, что позволяет значительно сократить время работы канальных микропрограмм.

С этой целью управляющее слово устройства, если его необходимо сохранить, переписывается из местной памя ти процессора не в оперативную память, а в управляющую, быстродействие которой гораздо выше оперативной памяти.

Так как канал может работать с несколькими периферийными устройствами (абонентами) одновременно, то для каждого абонента необходимо сохранять его управляющее слово. Для этой цели в управляющей памяти отводится специальная область для хранения управляющего слова для каждого абонента.Причем общая область в управляющей памяти для хранения всех управляющих слов отводится таким образом, чтобы выборку управляющих слов из управляющей памяти можно было организовать по адресу периферийного устройства, совмещенного с определенной базой, определяющей начало массива. Это позволяет простым способом быстро извлекать иэ управляющей памяти управляющее слово для конкретного периферийного устройства. Извлечение из управляющей памяти управляющее слово помещается в местную память процессора и при необходимости обратно переписывается в управляющую память. Таким образом, возможность одновременной работы канала с несколькими периферийными устройствами определяется количеством управляющих слов, которые могут храниться в управляющей памяти, т ° е. объемом управляющей памяти или количеством подканалов, отведенной для хранения управляющих слов. Вместной памяти используется столько ячеек, сколько необходимо для хранения одного управляющего слова.

После формирования управляющего слова устройства канальная микропрограмма начинает организовывать связь с периферийным устройством (абонентом) по стандартному интерфейсу ввода-вывода. При этом информационный байт данных вместе с контрольным разрядом из процессора передается к абоненту через информационный вход 21 от процессора, регистр 62 выдачи во второй информационный выход 26 блока

2 регистров и регистр 3. Управляющие идентификаторы канала из процессора

1305693

)О передаЮтся к абоненту через инфармац»»он ый вход 21 ат процессора, триггер 63, регистры 62,64 и 65, информационные выходы 26 и 30 блока 2 регистров и с выходов элемента ИЛИ 73 и 72 через выход 33 блока 6 формирования управляющих сигналов и далее через регистр 4 на управляющий выход

23 к абоненту. Причем с выхода триггера 63 выдается индентификатар ра- 10 боты от канала РАБ-К, с первого по четвертый выходы регистра 64 выдаются идентификаторы распространения выборки от канала РВК-К, адрес от канала АДР-К, прерывания ПРЕР, блакирав- 15 ка от канала БЛК-К, соответственно с первого и второго выходов регистра

65 выдаются индентификатары управления ат канала УПР-К и информация от канала ИНФ вЂ” К. 20

Информационный байт данных вместе с контрольным разрядом от абонента к процессору поступает с информационного входа 18 ат абонента через группу

25 элементов И 61 и группу элементов

И 10 и информационный выход 25 к процессору. Управляющие сигналы от абонент» к процессору поступают с группового управляющего входа 22 от абонент» через группу элементов И 68, группу элементов ИЛИ 69 в блок 2 регистров по информационному входу 27 и далее через регистр 59 подсинхрони-. зации, регистр 60 приема, через информационный выход 39 блока 2 регист35 ров и с выходов элементов ИЛИ 85 и

86 через информационный выход 36 блока 7 анализа вместе со сформированным на узле 9 контрольным РазРядом чеРез 40 группу элементов И 11 и информационный выход 25 к процессору. Причем с первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого выходов регистра 60 приема выдаются иден- 4> тификаторы работы от абонента РАБ-А, адрес от абонента АДР-А, выборка от абонента ВБР-А, требование от абонента ТРБ-А,отключение от абонента 0ТК-А, управление от абонента УПР-А и ин50 формация от абонента ИНФ-А соответственно. Контроль переданной информации из процессора в канал по информационному входу 21 от процессора и правильность работы связанной с этой передачей оборудования какала выполняются, путем возврата этой информации в процессор через группы элементов И

12 и 13 и ее сравнения в процессоре с переданной. Этот контроль выполняется в процессе работы канала при передаче данных из процессора к абоненту.

Контроль работы оборудования канала, связанного с передачей данных из абонента в процессор, осуществляется в диагностическом режиме путем занесения в регистр 60 приема фиктивных идентификаторов от абонента через регистр 62 выдачи и блок 5 коммутации с дальнейшим анализом снятых с группы элементов И 12 и информационного выхода 25 к процессору заранее известных идентификаторов.

Установка всех идентификаторов от канала, кроме идентификатора выборки от к,п»ала ВБР-К, выполняется микропрограммным путем. Установка идентификатора РАБ-К выполняется еще и управляющим сигналом при включении питания процессора по управляющему входу 19 включения питания. Установка сигнала ВБР-К выполняется автоматически при включении питания и выдается с элемента ИЛИ 73 на соответствующий разряд регистра — усилителя 4 постоянно °

Сброс всех идентификаторов от канала также выполняется микропрограммным путем. Однако наиболее часто встречающиеся идентификаторы УПР-К и ИНФ-К могут сбрасываться аппаратным путем в процессе работы канала при связи с абонентом. Аппаратный сброс идентификаторов выполняется в регистре 65 путем выработки сигнала сброса с элемента И 81, который появляется на выходе этого элемента при отсутствии идентификаторов от абонента АДР-А, УПР-А и ИНФ-А и отсутствии синхросигнала, поступающего из процессора в канал через синхровыход 38 на четвертый вход элемента И 81, Наличие или отсутствие идентификаторов ат абонента анализируется микропрограммным путем, Однако для более быстрого анализа часто используемых в управлении идентификаторов от абонента РАБ-А, АДР-А, ИНФ-A и УПР-А в комбинации с наличием или отсутствием идентификаторов от канала АДР-К, УПР-К и ИНФ-К в канале аппаратно формируются два специальных управляющих сигнала — сигнал А с выхода элемента

ИЛИ 85 и сигнал В с выхода элемента

ИЛИ 86, комбинации которых, анализи 1305693

l2 руемые одной микрокомандой в процессоре, идентичны анализу трех идентификаторов от абонента РАБ-A УПР-А, ИНФ-А, для анализа которых требуется три микрокоманды. 1

В таблице указаны комбинации сигналов А и В.

- 10

Сигнал

Значение

А В

0 РАБ-А установлено

0 ИНФ-А установлено

1 УПР-А установлено

РАБ-A снято

Кроме того, если в канале есть конечное прерывание типа "Канал кончил", что анализируется микропрограммным путем, микропрограммно в регистре 64 устанавливается признак пре-30 рывания, который с третьего выхода регистра 64 поступает через вход 31 блока формирования управляющих сигналов на первый вход элемента И 70, на второй вход которого поступает инверс-35 ный идентификатор РАБ-А. Таким образом, идентификатор .БЛК-К автоматически формируется в канале и выдается к абоненту при отсутствии идентификатора РАБ-А до тех пор, пока не обрабо- 40 тается конечное прерывание, т.е. пока не снимется сигнал прерывания микропрограммным путем.

Идентификатор от абонента ТРБ-А с четвертого выхода регистра 60 через 45 вход 42 приостановки поступает в процессор. В конце каждой микрокоманды процессор анализирует наличие этого сигнала и, если он есть, приостанавливает выполнение процессорных микро- 50 программ и начинает выполнение канальных микропрограмм.

Для примера на фиг. 7 показана блок-схема алгоритма передачи байта данных из абонента в канал по инициативе абонента.

Связь по инициативе абонента начинается с выдачи абонентом в канал идентификатора ТРБ-А. Этот идентифи-, катор с входа 42 приостановки поступает в процессор. Процессор в конце выполнения каждой микрокоманды анализирует наличие сигнала ТРБ-А. Сигнал

ТРБ-А есть, процессор прйостанавливает выполнение процессорных микропрограмм и начинает выполнение канальных.

Таким образом, осуществляется вход в канальную микропрограмму. Далее по алгоритму канал выставляет идентификатор РВБ-К, абонент выставляет свой адрес и идентификатор АДР-А, канал, анализируя наличие идентификатора

АДР-A принимает адрес от абонента.

По адресу абонента и базе микропрограммно формируется адрес управляющего слова устройства (УСУ), после чего канал отвечает абоненту выдачей идентификатора УПР-К и снятием иден-, тификатора РВБ-К, что говорит абоненту о том, что адрес абонента воспринят (выдача УПР-К) и абонент может продолжать связь по своей инициативе (снятие РВБ-К). Далее канал.считывает УСУ из управляющей памяти (УП) и записывает его в местную память (ИП).

В этот момент аппаратным образом анализируется снятие идентификатора АДРА и аппаратно снимается идентификатор УПР-К. Далее канал анализирует сигналы А и В. Комбинация "10" этих сигналов, т.е. абонент выставил байт данных и идентификатор ИНФ-A — - канал принимает байт данных и устанавливает идентификатор ИНФ-К, который говорит абоненту о том, что байт данных каналом воспринят. Затем канал модифицирует счетчик и адрес данных и записывает принятый байт данных в оперативную память (ОП), В этот момент аппаратным образом анализируется снятие идентификаторов ИНФ-А и РАБ-А и аппаратурно снимается идентификатор

ИНФ-К. После записи байта данных в оперативную память канал начинает очереденой раз анализировать сигналы

А и Б. Комбинация "10" — канал принимает от абонента очередной байт данных и т.д. Если комбинация сигналов

A и 6 "11", т.е. абонент снял идентификатор РАБ-А, который говорит каналу о том, что абонент прекращает связь с каналом, канал записывает управляющее слово устройства из ИП в УП. На этом выполнение канальной микропрограммы заканчивается и процессор переходит к продолжению выполнения ра13

13056 нее прерванной процессорной микропрограммы.

Задание в микропрограммном мультиплексном канале и плавающего объема подканалов и возможности их произ5 вольного назначения выполняются следующим образом.

При помощи регистра 110 коммутации узла 17 фиксации набирается и-разрядный код, определяющий максимальное количество подканалов или максимальный объем УП, который отводится для хранения управляющих слов устройства.

При выполнении микропрограммы сброса системы этот код через групповой эле- 15 мент И 111 считывается в процессор через информационный выход 25 к процессору и запоминается в УП как характеристика объема подканалов, отведенных в управляющий памяти для микропрограммного мультиплексного канала ° В дальнейшем эта информация используется для назначения подканалов в г:роцессе выполнения очередной команды ввода-вывода. Если подканалы 25 исг:ользуются не все, назначение подкачала выполняется, Если свободных подканалов нет, выполнение команды ввсда †выво прекращается. Причем в этсм случае микропрограмма канала фор-30 мирует такой признак результата, который формируется каналом в том случае, если при выполнении команды ввода-вывода оказывается, что нужного периферийного устройства нет, Подобный алгоритм формирования признака результата выполнения команды вводавывода при отсутствии свободных подканалов выбирается из расчета указать пользователю, что при существующем 10 количестве подключенных периферийных устройств максимальное количество подканалов выбрано неправильно. Такой вывод должен сделать пользователь, когда операционная система (или какая-либо другая система) стандартно сообщает, что конкретного периферийного устройства нет, а на самом деле оно подключается к каналу и нормально функционирует, Таким образом, предлагаемая организация плавающего количества подканалов позволяет пользователю выбирать для своих целей минимальное количество подканалов и при необходимости оперативно корректировать его.

Произвольное назначение подканалов, т.е. возможность назначения любого подканала любому периферийному

93 !4 устройству с дальнейшим освобождением этого подканала юсле конца связи с периферийным устройством, выполняется аппаратно-микропрограммным путем, используя аппаратуру микропрограммного мультиплекс :ого канала, и, в частности, блока 14 шифраторов, узла 15 регистров, узла 16 дешифраторов, двух таблиц, расположенных в УП, и нескольких ячеек 11П, необходимых ,цля оперативной обработки управляющей информации.

Первая таблица содержит 256 последовательно адресованных ячеек УП,каждая из которых предназначена для хранения адреса назначенного подканала для конкретного периферийного устройс:B>. Адресация ячеек первой таблицы выполняется по адресу периферийного устройства, для которого выполняется команда ввода-вывода. Первая таблица, кроме того, предназначена для хранения признака, который говорит о том, назначен для данного периферийного устройства подканал или нет. При назначении подканала э-от признак устанавливается. После конца работы с периферийным устройством этот признак сбрасывается. Вторая таблица, содержащая и последовательно адресованных ячеек для хранения и-разрядных слов (в указанном случае восемь ячеек для хранения в каждой ячейке 32-разрядного слова) совместно с указателем слов второй таблицы, который состоит из одного восьмиразрядного слова и которое размещается в ячейке местной памяти (фиг. 13), используется для формирования адреса свободного подканала, Вторая таблица определяет то максимальное количество подканалов, кото— рое может быть отведено для микропрограммного мультиплексного канала. В указанном случае восемь 32-разрядных слова второй таблицы определяют максимальное количество подканалов в размере 256.

Восьмиразрядный позиционный код указателя слов второй таблицы используется для оперативного нахождения свободного подканала из общего количества подканалов.

Адрес свободного подканала формируется из адреса слова второй таблицы и адреса бита в этом слове ° В рассматриваемом случае адре с слова второй таблицы определяется адресом бита указателя слов второй таблицы,расположенного в ячейке ИП1 (фиг. 13), 15

1305693 поэтому адрес свободного подканала формируется из адреса бита в указателе слов второй таблицы и адреса бита соответствующего слова второй таблицы.

Формирование адреса подканала для конкретного периферийного устройства выполняется следующим образом.

Общее количество подканалов задается общим количеством бит, установ- 1О ленных в нулевое состояние в словах второй таблицы. Причем наличие свободных подканалов, определяемых словом второй таблицы, характеризуется соответствующим битом указателя слов 15 второй таблицы. Например, если третий бит указателя слов второй таблицы установлен в "1", то свободных подканалов, которые адресуются битом слова второй таблицы по адресу три, 20 нет. Первоначальная установка минимального количества подканалов, которое определяется кодом, набранным на регистре 11 0 коммутации, осуществляется микропрограммно путем установки соответствующего количества бит указателя слов второй таблицы и бит слов второй таблицы в единичное состояние.

В начале выполнения команды вводавывода по адресу периферийного устройства, который задается в команде ввода-вывода и который запоминается в ячейке МП4„ в ячейку ИП2 выбирается строка первой таблицы. Цель этой выборки определить, назначен подканал для адресованного в команде ввода-вывода периферийного устройства или нет. Определение выполняется пу- 40 тем анализа признака назначения подканала. Если подканал назначен, следовательно, адресованное в команде ввода-вывода периферийное устройство занято, выполнение команды ввода-вы- 45 вода прекращается. Если подканал не назначен, следовательно, периферийное устройство свободно, выполнение команды ввода-вывода продолжается и выполняется попытка назначения свободного подканала. Для этой цели анализируется наличие свободных подканалов. Анализ выполняется путем проверки наличия нулевых бит в указателе слов второй таблицы. Если нулевых бит нет, т.е. свободных подканалов нет, канал прекращает выполнение команды ввода-вывода с признаком результата, характеризующим как-бы отсутствие адресуемого в команде вводавывода периферийного устройства. Если свободные подканалы есть, то формируется адрес свободного подканала.

Анализ наличия свободных подканалов и формирование адреса свободного подканала выполняются следующим образом.

Содержимое ячейки ИП1, т.е. указатель слов второй таблицы, по информационному входу 21 от процессора выдается в блок 14 шифраторов. При этом байт 0 поступает на вход приоритетного шифратора 87, байт 1 — на вход шифратора 88, байт 2 — на вход шифратора 89, байт 3 — на вход шифратора 90. Каждый из этих приоритетных шифраторов на своих первых, вторых ц третьих адресных выходах формирует трехразрядный код, который является адресом первого бита (начиная с нулевого), который находится в нулевом состоянии и который говорит о том, что слово второй таблицы по этому адресу имеет хоть один свободный подканал. Если в байте О, например, нет ни одного нулевого бита, приоритет- ный шифратор 87 возбуждает четвертый управляющий выход, т ° е. в группе слов второй таблицы, адресованных битами байта 0 указателя слов второй таблицы, ни одного свободного подканала нет. Четвертые выходы приоритетных шифраторов 87-90 поступают на первый— четвертый входы приоритетного шифратора 94. Следовательно, если в указателе слов второй таблицы нет ни одного бита, указывающего на наличие свободного подканала, то возбуждается управляющий выход приоритетного шифратора 94, Если свободные подканалы есть, то двухразрядный адресный код, полученный с первого и второго выходов приоритетного шифратора 94, указывает .адрес первого байта (йачиная с нулевого), в котором есть по крайней мере один свободный подканал, а трехразрядный код, полученный на выходах мультиплексоров 91:93, указывает адрес первого бита в слове, который определяет свободный подканал, Информация из блока 14 шифраторов через информационный выход 48 заносится для запоминая в узел 15 регистров, по линии 97 запоминается признак наличия свободных подканалов, по линии

96 — адрес байта, по линии 95 — адрес бита в байте. Таким образом, анализом

13056

17 состояния регистра 98 определяется наличие свободных подканалов. Если свободные подканалы есть, пятиразрядный код, полученный с регистров 100 и 102, определяет адрес слова таблицы 2, в котором есть по крайней мере один свободный подканал ° Указанный анализ выполняется микропрограммно путем чтения информации с информационного выхода 49 узла регистров. Про- 1р читанный пятиразрядный код адреса слона второй таблицы запоминается в ячейке МПЗ. По этому адресу из второй таблицы читается слово, которое запоминается в ячейке МП5. Затем слово из ячейки МП5 выдается в блок 14 шифраторов аналогично указателю слов второй таблицы и далее запоминается в узле 15 регистров. После этого микропрограммно происходит аналогичный 20 анализ информации с регистра 99 и регистров 101 и 103.

Таким образом, после анализа двух слов: указателя слов второй таблицы н одного из слов второй таблицы полу- 25 чается полный адрес свободного подканала. Этот адрес записывается в ячейку МП2, а затем по адресу таблицы 1, хранящегося в ячейке ИП4, переписывается вместе с признаком, что подканал назначен в первую таблицу 1 °

После назначения подканала необходимо скорректировать слово второй таблицы и,если необходимо, указатель слов второй таблицы. Для этой цели

35 код адреса бита в байте слова второй табг..ицы и код адреса бита в байте указателя слов второй таблицы с регистров 103 и 102 по линиями 106 и 105 соответственно через информационный вход 50 узла дешифраторов подаются на входы дешифраторов 108 и 107г Далее по коду адреса байта, полученного с регистра 101, корректируется соответствующий байт слова второй табли- 45 цы, которое хранится в ячейке МП5, путем сложения этого байта с константой, полученной с выхода дешифратора :08. После этого скорректированное слово второй таблицы проверяется на предмет наличия в нем свободных подканалов. Для этой цели скорректированное слово второй таблицы из ячейки

ИП5 подается на информационный вход

21 блока шифраторов и на регистре 99 запсминается признак наличия свободных подканалов. Этот признак анализируется. Если свободные подканалы есть, слово второй таблицы из ячейки ИП5

93

18 переписывается во вторую таблицу по адресу, который хранится в ячейке

ИП3. Назначение подканалов заканчивается, Если свободных подканалов нет, необходимо скорректировать соответствующий байт ука зателн слов второй таблицы, расположенного в ячейке ИП1.

Для этой цели по коду адреса байта, полученного с выхода регистра 100, корректируется соответствующий байт указателя слов второй таблицы путем сложения этого байта с константой, полученной с дешифратора 107. Скорректированный байт записывается в ячейку МП1, Слово второй таблицы из ячейки МП5 записывается во вторую таблицу. Назначение подканалов заканчивается.

Освобождение подканалов выполняется после конца связи с периферийным устройством, когда соответствующий подканал не нужен. Освобождение подканала осуществляется микропрограммным способом.

Таким образом, аппаратно †микропрограммный способ распределения плавающего количества подканалов, который позволяет с минимальными аппаратными затратами производительно осуществлять назначение любого подканала любому периферийному устройству в процессе выполнения команды ввода-вывода, исключает жесткую зависимость количества подключаемых к микропрограммному мультиплексному каналу периферийных устройств от количества отведенных подканалов, вызванное соответствием адреса периферийного устройства адресу соответствующего подканала, что приводит к возможности гибкой адаптации в условиях пользователя в части подключения к каналу широкой номенклатуры периферийных устройств в количественном составе.

Организация плаван>щего количества подканалов, кроме того, позволяет гибко и простым способом адаптироваться к условиям пользователя путем предоставления ему того количества подканалов, которые необходимо только ему для создания определенных конфигураций периферийных устройств с организацией их параллеЛьной работы, используя при этом минимальный объем управляющей памяти, предназначенной для хранения подканалов, 1305693 !

20

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Микропрограммный мультиплексный канал по авт.св. Р 1256036, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет организации плавающего количества подканалов и их произвольного распределения, в него введены блок шифраторов, узел регистров, узел 10 дешифраторов, узел фиксации подканалов, причем информационный вход блока шифраторов является входом канала для подключения к информационному выходу процессора, информационные выходы уз- 1з ла регистров, узла дешифраторов и узла фиксации подканалов подключены к выходу микропрограммного мультиплексного канала для подключения к информационному входу процессора, при этом группа разрядных выходов блока дешифрации команд соединена с соответствующими разрядами разрешающих входов узла регистров и с разрешающими входами узла дешифраторов и узла фиксации подканалов, информационный выход блока шифраторов соединен с информационным входом узла регистров, выход которого соединен с информационным входом узла дешифраторов.

2. Канал по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что узел фиксации подканалов содержит регистр и группу элементов И, причем выходы регистра соединены с первыми входами элементов И группы, вторые входы и выходы которых образуют соответственно разрешающий вход и информационный выход узла.

1305693

Фиа. д

1305693

22 фиг. 5

1305693

1305693

Фиг.У

1305693

Фиг. Й3

Алларатурно анализируется сняпте 4 -A и аппара лурно

cHuncrervся

УПР-К

1(12)

Я(12) 1305693 тныл Иралиэирувтгм и ю-л, в а, атурно снимкам - г ю1

ИП2

ffM

Фиг. Q

Составитель С. Пестмал

Техред А.Кравчук . КорректорС. Черни

Редактор И. Шулла

Заказ 1453/4? Тираж б?3 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