Устройство для сопряжения эвм с абонентом

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении каналов I ввода-вывода высокопроизводительных ЭВМ, работающих в реальном масштабе времени. Целью изобретения является повышение быстродействия за счет освобождения ЭВМ от счета временных интервалов. Устройство содержит блок 1 связи с ЭВМ, блок 2 связи с абонентом , блок 3 микропрограммного управления , регистр 4 управляющего слова , регистр 5 слова состояния, блок 15 генераторов тактовых импульсов, шифратор 7 адреса слова состояния, шифратор 9 адреса команды останова, дешифратор 6 вида обслуживания, дет шифратор 14 команды задержки. 6 ил. с Фиг.1

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК а)) 4 С 06 F 13/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTGPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3976436/24-24 (22) 19.11,85 (46) 30.04.87. Бюл. ¹ 16 (71) Н,Н.Ерасова, В.А.Исаенка, А.А.Самчинский и Б.Г.Шаров (53) 681, 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельства СССР № )029)75, кл. (06 F 13/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 769525, кл. (06 F 13/12, 1978 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ

С АБОНЕНТОМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении каналов

„„SU„„1307462 А1 ввода-вывода высокопроизводительных

ЭВМ, работающих в реальном масштабе времени. Целью изобретения является повышение быстродействия за счет освобождения 3ВМ от счета временных интервалов. Устройство содержит блок

1 связи с ЭВМ, блок 2 связи с абонентом, блок 3 микропрограммного управления, регистр 4 управляющего слова, регистр 5 слова состояния, блок

15 генераторов тактовых импульсов, шифратор 7 адреса слова состояния, шифратор 9 адреса команды останова, дешифратор 6 вида обслуживания, дешифратор 14 команды задержки. 6 ил.

1 307462

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении каналов вводавывода высокопроизводительных ЭВМ, работающих в реальном масштабе времени.

Цель изобретения — увеличение быстродействия путем освобождения

ЭВМ от счета временных интервалов, На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2,— схема дешифратора команды задержки; на фиг.3 †-функциональная схема блока связи с ЭВМ1 на фиг.4 — функциональная схема блока связи .с абонентом; на фиг.5 - алгоритм работы блока микропрограммного управления; на фиг,6 — функциональная схема блока микропрограммного управления.

Устройство содержит блок 1 связи с ЭВМ, блок 2 связи с абонентом, блок 3 микропрограммного управления, регистр 4 управляющего слова, регист, 5 слова состояния, дешифратор 6 вида обслуживания, шифратор 7 адреса слова состояния, шифратор 8 команды ос- . танова, шифратор 9 адреса команды, информационные выход 10 и вход 11 устрой ства, выход 12 прерываний устройства, вход 13 прерываний устройства, дешифратор 14 команды задержки, блок

15 генераторов тактовых импульсов, первый 16 и второй 17 информационные входы,дешифратора команды задержки и информационные 18 входы-выходы дешифратора команды задержки.

Дешифратор !4 команды задержки состоит из двух дешифраторов 19.1 и

19.2 и коммутатора 20.

Блок 1 связи с ЭВМ содержит дешифратор 21 номера канала, регистр

22 инструкций, входной 23, выходной

24 и адресный 25 регистры оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) сумматор 26 количества чисел, сумматор 27 адреса. команды и сумматор 28 адреса обмена.

Блок 2 связи с абонентом образуют регистры: 29 информации канала, 30 номера ВУ, 31 кода операции, 32 информации абонента, 33 управления канала, 34 управления абонента, коммутатор 35.

Блок 3 микропрограммного управления работает по алгоритму, приведенному на фиг.5, и содержит мультиплексор 36, узел 37 постоянной памяти, выходной регистр 38, информациЪ онную шину 39 и дешифратор 40 кода нуля.

Устройство работает следующим образом.

5 Устройство осуществляет обмен ко" мандной и числовой информацией с

ЭВМ через блок l, а с абонентами— через блок 2 . В соответствии с командной информацией, содержащейся в регистре 4, блок 3 вырабатывает сигналы, управляющие выполнением всех команд в устройстве.

Дешифратор 6 совместно с регист15 ром 5 и шифратором 7 в зависимости от указателей, содержащихся в байте состояния абонентов, состояния блока

3 микропрограммного управления и других специальных признаков инициирует различные виды обслуживания байтов состояния абонентов .

Шифратор 8 совместно с дешифратором 6, регистром 5, шифратором 9 и блоками 1 н 3 организует прекращение выполнения текущей команды при поступлении на вход 13 сигнала прерывания от абонента, формирует слово состояния канала, которое записывается в ОЗУ ЭВМ и сигнал прерывания для и информирования ЭВМ о прерывании текущей команды по требованию абонента.

Шифратор 9 формирует адрес начала программы, канала, по которой обслуживается абонент.

Дешифратор 14 совместно с блоком

35 15 организует счет временных интервалов при вводе центральным вычислителем команды "Задержка".

Устройство активизируется по соответствующей инструкции от ЭВМ или по требованию абонента.

ЭВМ инициирует выполнение операции обмена с устройством с помощью инструкции, формат которой

КИ АНП

НК где поле НК (номер канала 1 содержит двоичный-код номера устройства, в котором инициирует обмен; поле КИ (ко50 да инструкции) — код инструкции, например, начать ввод-вывод (НВВ), "Остановить ввод-вывод" (ОВВ); АНП (адрес начала программы) является адресом ОЗУ, в котором хранится пер55 вая команда программы обмена.

После засылки инструкции в устройство процессор отключается от устройства и продолжает выполнение сво3 13074 ей программы. Если получена инструкция "Начать ввод-вывод", устройство самостоятельно пересылает.АНП в адресный регистр 25 и считывает из ОЗУ во входной регистр 23 первую команду программы. Формат команды программы устройства:

КОП НВУ ФЛ АО AK КЧ Н

Поле КОП (кода операции) содержит код операции(команды ввода-вывода }, выдаваемый внешнему устройству (ВУ); после НВУ (номера внешнего устройства) — код номера BY, с которым осу- 15 ществляется обмен; поле ФЛ вЂ” флажки (указатели), управляющие работой устройства, например, ЦЕПОЧКА КОМАНД, ЦЕПОЧКА ДАННЫХ, ПРОГРАММНО-УПРАВЛЯЕМОЕ ПРЕРЫВАНИЕ и др.; поле АО (адрес обмена) определяет начальный адрес

ОЗУ, откуда передается (или куда принимается) информация в ходе выпол нения операции обмена; поле АК адрес команды — адрес ячейки ОЗУ, в 25 котором хранится следующая команда программы; поле КЧ (количество чисел) содержит код количества чисел, подлежащих передаче по операции обмена; поле Н (неиспользуемое поле) присут- 30 ствует в связи с тем, что формат команды обычно не совпадает с форматом машинного слова и служит для согласования форматов.

Для индентификации режима "Задерж-35 ка в формате команды программы устройства вводится признак Задержка" .

Этот признак может кодироваться в поле КОП или специальным указателем в поле ФП. Для программного задания 40 того или иного генератора блока 15 в формате команды в области Н вводит ся поле кода номера частоты метоквремени, для кодирования кода номера частоты меток времени можно использо-45 вать поле, неиспользуемое при команде с кодом операции "Задержка", например поле АО. Кодом периода задержки служит содержимое поле КЧ. Программно-задаваемый код периода задерж-50 ки модифицируется на -1 по каждому выходному импульсу на входах-выходах

18 дешифратора 19,1 команды задержки.

Из регистра 23 команда обмена пересылается в блок 2 и регистр 4 управляющего слова, а оттуда в блок

3 и дешифратор 14.

62 4

В зависимости от типа операции ввода-вывода блок 3 организует работу устройства. Если в коде команды отсутствует признак 1 Задержка, работа устройства не отличается от ра боты любого традиционного канала.

Блок 3 совместно с блоком 2 организует логическую связь с абонентом.

В зависимости от типа операции данные из ячейки ОЗУ, определяемой содержимым регистра 25, через регистр 23 поступают в регистр 29, а затем на шины 10 абоненту (при операции "Запись") или от абонента через регистры 32 и 24 в ОЗУ . АО иэ регистра 4 через блок 3 (шина 39} заносится в адресный регистр 25 и сумматор 28, КЧ вЂ” в сумматор 26, а затем содержимое сумматора 28 увеличивается на 1, содержимое сумматора 26 уменьшается на 1 и заносится в регистр 4 в области полей АО, КЧ соответственно .

После того, как КЧ станет равным

"О" (определяет дешифратор 40), выполнение команды прекращается, устройство передает в ОЗУ слово состояния иэ регистра 5 через регистр 24 по адресу, формируемому шифратором

7 и занесенному в регистр 25. После выполнения команды устройством выбирается следующая ком" íäà из ОЗУ по адресу АК, который из реги тра 4 чеpcs блок 3 был занесен в сумматор

27, После выполнения команды АК увеличивается на в сумматоре 27, а затем снова записывается в регистр

4. Регистры 29 и 32 блока 2 служат для согласования форматов информации в ЭВМ в BY. Обмен с BY производится байтами, а с ОЗУ словами, например„ по 4 байта, При выполнении операции записи на

ВУ информация из регистра 23 поступает в регистр 29, оттуда через коммутатор побайтно на ВУ. При считывании информация побайтно принимается на регистр 32, а после накопления полЮ ного слова (4 байта), переписывается в регистр 24, а затем в ОЗУ. Регистры 30 и 31 служат соответственно для хранения НВУ и КОП, НВУ и KOII поступают из регистра 4 через шину 39 блока 3. Регистр 33 предназначен для формирования управляющих сигналов устройства, а регистр 34 — для приема и задержки управляющих сигналов абонентов. Задержки необходимы для надежного приема сигналов на информационных шинах, 5 13074

Если в команде устройства, переданной в регистр 4, содержится признак "Задержка", то дешифратор 19.1 выдает соответствующий сигнал на вход-выход 18 в блок 3. В этом случае блок 3 не организует логической связи с ВУ через шины 10 и 11 ЭВМ.

Дешифратор 19.2 декодирует содержимое поля кода номера частоты меток времени. По сигналу иэ блока 3 с вхо- 10 да-выхода 18 сигналы с выхода дешиф, ратора 19.2 поступают на вторые входы коммутатора 20, открывая один из элементов И коммутатора 20, на первые входы которого поступают по шинам 16 15 сигналы определенной частоты иэ блока 15 . При поступлении сигнала из блока 15 на вход коммутатора на выходе последнего формируется сигнал, поступающий по входам-выходам 18 в 20 блок 3, где формируется сигнал, модификации на -1 содержимого сумматора 26 количества чисел . При достижении нулевого содержимого поля КЧ в регистре 4 дешифратором 6 по сигналу из блока 3 формируется сигнал прерывания, который по шинам 12 поступает в систему прерываний ЭВМ и является меткой окончания выполнения команды "Задержка", блоком 3 форми- 30 руется сигнал сброса дешифрагора 19,1 °

Блок 15 представляет собой совокупность генераторов частот .

Если была введена инструкция от

3ВМ "Остановить ввод-вывод" то устройство прекращает выполнение текущей команды независимо от того, какого типа команда ввода-вывода была задана .

Блок 3 работает в соответствии 40 с алгоритмом, приведенным на фиг.5 .

Одна из возможных реализаций блока управления приведена на фиг .6 . Блок

3 представляет собой микропрограммный автомат, Информация. записанная в вы- 45 ходном регистре (и в памяти), разбита на три поля: поле выходных сигналов, поле управления мультиплексором, поле управления адресом перехода. Выходы поля выходных сигналов яв- 50 ляются выходными сигналами блока 3 управления и поступают в соответсчвующие блоки. Сигналы с выхода поля управления мультиплексором поступают на управляющий вход мультиплексора и 55 определяют входной сигнал, анализируемый в данном состоянии. Адрес памяти формируется следующим образом: стар62 шие разряды — с выхода поля адреса перехода, младший разряд — с выходом мультиплексора, т .е . следующее состояние определяется предыдущим состоянием (поле адреса перехода) и входным сигналом.

Блок управления работает следующим образом.

По сигналу "Сброс" на выходном регистре 38 в поле адреса перехода устанавливается нулевой адрес памяти, в поле выходных сигналов — нули, в поле управления мультиплексором — код входного сигнала, анализируемого в нулевом состоянии (в соответствии с фиг .5 — сигнал Инструкция от шифратора 8 ). Каждому состоянию блока управления соответствует два .адреса, отличающиеся значением младшего разряда, который принимает значение "0" или "I" в зависимости от значения входного сигнала, анализируемого в этом состоянии. Так если сигнал

"Инструкция" от блока 1 равен нулю, то на выходе мультиплексора 36 присутствует нулевой сигнал, который совместно с нулевым полем адреса перехода обеспечивает обращение к памяти по нулевому адресу (автомат остается в нулевом состоянии). После того, как сигнал "Инструкция" становится равным единице, происходит обращение к памяти по первому адресу и автомат :переходит в следукнцее состояние в соответствии с алгоритмом.

При поступлении сигнала прерывания на выходе шифратора команды

"Остановить ввод-вывод" (шифратор 8) вырабатывается сигнал "Инструкция" и код команды "Остановить ввод-вывод". Шифратор 8 может быть реализован в виде ПЗУ, в котором хранится код команды. Шифратор 7 адреса слова. состояния (СС) предназначен для формирования и передачи в блок 1 адреса ОЗУ, в который записывается СС устройства.

При.16-разрядном адресе ОЗУ структура СС имеет следующий вид:

Ор .БАЗА 9р 10р 15р

Раэряды с 0--го по 9-й имеют постоянный код, хранящийся на регистре базы шифратора 7; 10-й разряд равен нулю, если абонент не сверхоперативный, и единице — в противном случае.

l:3074

Разряды с l l -го по 1 5-й для обычного абонента соответствуют номеру подканала. Для сверхоперативных абонентов

ll-й разряд равен ")" при выполнении команды "Запись" и "О" при выполнении команды "Чтение". В разрядах

12-l5 содержатся младшие разряды кода номера абонента.

При поступлении сигнала прерывания 10 об абонента на выходе шифратора 9 формируется код адреса начала программы обмена с этим абонентом. Шифратор 9" может быть выполнен в виде ПЗУ, в котором хранятся адреса начала программ. После обращения в ОЗУ команда ,из регистра 23 записывается в регистр

4. Начинается выполнение команды.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и .я 20

Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентом, содержащее блок связи с

ЭВМ, блок связи с абонентом, блок микропрограммного управления, регистр управляющего слова, регистр слова состояния, шифратор адреса команды, шифратор адреса слова состояния, шифратор команды останова, дешифратор вида обслуживания, причем первый информационный вход-выход блока связан с ЭВМ является входом-выходом устройства для подключения к информационному входувыходу ЭВМ, первый информационный 35 выход блока связи с абонентом является выходом устройства для подключения к информационному входу абонента, первый информационный вход блока связи с абонентом соединен с 40 первыми информационными входами регистра слова состояния и дешифратора вида обслуживания и является входом устройства цля подключения к информационному выходу абонента, второй ин- 45 формационный вход регистра слова состояния соединен с информационными входами шифратора адреса команды и шифратора команды останова и является входом устройства для подключения к выходу прерывания абонента, выход дешифратора вида обслуживания соединен с Первым разрешающим входом шифратора адреса слова состояния и является выходом устройства для подключения к входу прерывания

62

ЭВИ, при этом второй информационный вход-выход блока связи с ЭВМ соединен с первым входом-выходом логических условий блока микропрограммного управления, второй вход-выход логических условий которого соединен с информационным входом-выходом блока связи с абонентом, второй информационный вход которого соединен с первым выходом блока микропрограммного управления и первым информационным входом блока связи с ЭВМ, второй третий, четвертый и пятый информационные входы которого соединены с информационными выходами шифратора адреса слова состояния, шифратора адреса команды, регистра слова состояния и вторым информационным выходом блока связи с абонентом соответственно, информационный выход блока связи с ЭВМ соединен с третьим ин— формационным входом блока связи с абонентом и информационным входом регистра управляющего слова, выход которого соединен с третьим информационным входом регистра слова состояния, информационным входом шифратора адреса слова состояния, BTopbIM информационным входом дешифратора вида обслуживания и первым входом логических условий блока, микропрограммного управления, второй выход которого соединен с управляющим входом дешифратора вида обслуживания и синхровходом регистра слова состояния, второй разрешающий вход шифратора адреса слова состояния соединен с третьим выходом блока микропрограммного управления, вход запуска которого соединен с выходом шифратора . команды останова, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены дешифратор команды задержки и блок генераторов тактовых импульсов при этом группа тактовых выходов блока генераторов тактовых импульсов соединена с группой информационных входов дешифратора команды задержки, информационный вход которого соединен с выходом регистра .управляющего слова, информационный вход-выход дешифратора команды задержки соединен с третьим входом-выходом логических условий блока микропрограммного управления °

13074Ü2

1б блон 3 4й lie бпока 3 8 Мм олоиа Я Ьона 7

Фиг 3 Вина у иэ аюк аЬю8&эк1,1307462 м gpss Ъс Ф ч а а ц4 C3ф ц

Ъ gy а ц Ф6

Ф

Фэ

3 а ь а

"В аж

z

Ъ а аф э Ц а ь ь

Ч ф аз

+F5 ъь В 3 е

% 9

«;ц»- ч

pe ф

ФЦ, С . з < 4 э

° ь 7 ь з

Ъ

ЫФ фф ь мФ В 4 % щ

%8 8.

М

Ф

В и

ЮУ

М4 ъь ф» М

Ф ф

:зэ . ч -в Ъ @ 4 с сь Са, (" ь е ф б

Ф

Ифь ц э м CQA

В ! "ь ь ь

1307462

Ч о ф

b 0

Е

Со ставит ель С. Пе стмал

Редактор Л,Пчолинская Техред Л.Олейник Корр е к тор А. Ильин

Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1634/49

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная,4