Устройство для сопряжения эвм с внешним устройством

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах и комплексах автоматизированной обработки экспериментальных данных, Целью изобретения является повышение достоверности за счет аппаратного контроля искажения данных. Устройство содержит блок приемно-передающих усилителей 1, дешифратор управляющих сигналов 2, дешифратор адреса 4, регистр внутренней адресации 3, регистр состояния 7, регистр данных вывода 8, регистр даннь1х ввода 12, усилитель сигнала данных П, узел прерывания 5, коммутатор 6, шифратор адреса вектора прерывания, элемент задержки 10. Устройство позволяет аппаратными средствами осуществить контроль правильности установки триггеров регистра данных вывода. Переход от программной реализации контроля к аппаратной приводит к уменьшению числа команд в программе управления, что, в свою очередь, обеспечивает уменьшение требуемого объема памяти программ, 1 з.п, ф-лы, 3 ил. с S (Л со 1чэ СЛ со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 06 F 13/24

KkcA8)g< g 13 „...:,13

ВИБУМОТфКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4009129/24-24 (22) 10.01,86 (46) 23,05,87, Бюл. 9 19 (72) А.В,Петров и Е.Ю. Пчелкина (53) 681,325(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 648972, кл, G 06 F 3/04, 1979.

Устройство параллельного обмена

И1. 15 КС.-180-004. Техническое описание 3.858.352.ТО, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ

С ВНЕШНИМ УСТРОЙСТВОМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах и комплексах автоматизированной обработки экспериментальных данных °

Целью изобретения является повышение достоверности за счет аппаратного контроля искажения данных, Устройство содержит блок приемно-передающих усилителей I дешифратор управляющих сигналов 2, дешифратор адреса 4, регистр внутренней адресации 3, регистр состояния 7, регистр данных вывода 8, регистр данных ввода 12, усилитель сигнала данных 11, узел прерывания 5, коммутатор б, шифратор адреса вектора прерывания, элемент задержки 10, Устройство позволяет аппаратными средствами осуществить контроль правильности установки триггеров регистра данных вывода.

Переход от программной реализации контроля к аппаратной приводит к уменьшению числа команд в программе

Cg управления, что, в свою очередь, обеспечивает уменьшение требуемого объема памяти программ. 1 з,п ° ф-лы, 3 ил, 1312591

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольэовано в вычислительных системах и комплексах автоматизированной обрабоfKH экспериментальных данных, 5

Цель изобретения — повышение достоверности передачи данных, На фиг„ l представлена блок-схема устройства; на фиг,2 — узел прерывания, вариант реализации; на фиг ° 3в один разряд регистра данных вывода, вариант реализации, Устройство содержит (c"..èã,1) блок

1 приемно-передающих усилителей,,це-шифратор 2 управляющих сигналов, ре-гистр 3 внутренней адресации, дешифратор 4 адреса, узел 5 прерывания, коммутатор 6, регистр 7 состояния, регистр 8 данных вывода, шифратор 9 адреса вектора прерывания, элемент

10 задержки, усилитель 11 сигналов данных, регистр 12 данных ввода, выходы и входы 13 — 20 устройства, Узел 5 прерывания при использовании ЭВМ типа Электроника-60 содержит (фиг,2) вход 21 разрешения прерывания вывода, вход 22 готовности вывода или аварии, вход 23 готовности ввода или аварии, вход 24 разрешения прерывания ввода, выход 25 чтения вектора прерывания вывода, выход 26 чтения вектора прерывания ввода, выход 2? чтения вектора прерывания контроля, вход 28 сигнала "Ввод", вход

29 ППР1, выход 30 ППРО, выход 31 СИП, вход 32 сигнала "Сброс", выход 33

ТПР, вход 34 контроля, триггеры 3537, элементы НЕ 38 — 41, элементы И

42 — 47, элементы И-HE 48 — 54 элементы ИЛИ 55 и 56, элемент 57 задержки.

Регистр 8 данных вывода 8 содержит (фиг,3) первый 58 и цторой 59 инФ

45 формационные триггеры, первый элемент

HE 60, элемент ИСКЛ1ОЧАЮЩЕ1. ИЛИ 61,, элемент ИЛИ 62, второй элемент HE 63, первый 64 и второй 65 информационные выходы, вход 66 начальной установки, вход 67 записи регистра данных выво50 да, информационный вход 68 регистра данных вывода, Обмен информацией между ЭВМ и внешним устройством осуществляется в программном режиме и режиме преры55 ваний и включает в себя адресный цикл и цикл приема или передачи информа2

В адресном цикле адрес внешнего устройства, выдаваемого ЭВМ, поступает через блок 1 приемно-передающих усилителей на дешифратор 4 адреса, дешифруется и запоминается в регистре 3 внутренней адресапии, где сохраняется до окончания всего цикла передачи или приема данных.

Для обращения к любому регистру

ЭВМ в каждом цикле операции помещает адрес необходимого регистра, старшие разряды которого указывают на принадлежность этого адреса к области адресов устройства сопряжения, куда входит регистр, а младшие разрядив на конкретный регистр, к которому идет обращение, Идентификацию адреса устройства сопряжения и адреса, выдаваемого ЭВМ, осуществляет дешифратор 4, В случае соответствия адресов дешифратор 4 выдает на дешифратор 2 управляющих сигналов сигнал выборки устройства, разрешая егс работу. Дешифратор 2 управляющих сигналов в зависимости от вида операции, проводимой ЭВМ, и кода, поступаемогс с регистра 3 адреса, производит либо запись информации в выбранный регистр, либо считывание из него данных, 1

При записи данных в регистр 7 состояний дешифратор 2 управляющих сигналов стробирует данные, поступающие в регистр 7 состояния с блока приемно-передающих усилителей 1, При считывании данных из регистра 7 состояния дешифратор 2 управляющих сигналов обеспечивает такое включение коммутатора 6,, при котором информация из регистра 7 состояний поступает через блок l приемно-передающих усилителей в ЭВМ, Аналогичным образом производится считывание информации из регистров данных ввода !2 и вывода 8, Дешифратор 2 управляющих сигналов обеспечивает также выдачу в ЭВМ синхросигнала, позволяющего ЭВМ судить о правильности производимого цикла обращения к устройству, В программном режиме устройство работает следующим образом, Пусть внешнее устройство готово принять информацию, о чем сообщает приходом сигнала готовности вывода на вход 16 устройства ° Этот сигнал фиксируется в регистре 7 состояния и затем может быть оттуда считан в ЭВМ

1312591 через коммутатор 6 и блок 1 приемнопередающих усилителей, Таким образом, ЭВМ получает информацию о готовности внешнего устройства к приему информации, Проводя затем операцию записи информации в регистр 8 данных вывода, ЭВМ осуществляет выдачу данных на внешнее устройство через усилитель ll сигналов данных и выход 19, застробировав их сигналом стробирова- 10 ния выходных данных на выходе 18, Сигнал на выходе 18 выдается дешифратором управляющих сигналов с временной задержкой, определяемой элементом 10 задержки, через усили- 15

=ели ll сигналов данных на выход 18, Принимая эти данные, внешнее устройство снимает сигнал готовности на входе 16, запрещая таким образом передачу иэ ЭВМ новой информации, Как 20 только внешнее устройство готово к приему новых данных, оно вновь выставит на входе 16 сигнал готовности, и цикл передачи данных на внешнее устройство может быть повторен, 25

-При выдаче информации внешним устройством в ЭВМ устройство сопряжения, если оно готово к приему информации, помещает на выходе 15 сигнал готовности ввода, При появлении этого сигна-30 ла внешнее устройство производит запись данных в регистр 12 данных ввода устройства сопряжения через вход

20, стробируя их сигналом стробирования входных данных, поступающим на 35 вход 17 устройства, Этим же сигналом в регистре 7 состояния устанавливается разряд готовности ввода информации и снимается сигнал готовности вывода с выхода 15, запрещая тем са- 0 мым выдачу новых данных внешним устройством, Проанализировав сигнал готовности ввода и найдя его активным, ЭВМ производит операц чтения инФормации 45 иэ регистра 12 данных ввода через коммутатор 6 и блок 1 приемно-передающих усилителей, По завершении этой операции устройство сопряжения вновь помещает сигнал готовности на выходе 50

l5, т,е, цикл приема данных с внеш" него устройства может быть повторен, В режиме прерываний обмен информацией между ЭВМ и внешним устройством осуществляется таким же образом, что и в программном режиме, с той лишь разницей, что для работы в этом режиме должна быть разрешена работа устройства в режиме прерываний установкой соответствующих разрядов в регистре 7 состояния, а именно разрядов разрешения прерывания по вводу и выводу. С установкой этих разрядов и при наличии соответствующих сигналов готовности ввода или вывода устройства сопряжения вызывает в ЭВМ прерывание выполняемой в данный момент программы, Управление работой устройства в режиме прерываний осуществляется уз,лом 5 прерывания, а выбор необходимого адреса вектора прерывания — шифратором 9 адреса вектора прерывания, который помещает адрес вектора в канал ЭВМ через коммутатор 6 и блок 1 приемно-передающих усилителей, В программе обработки прерываний осуществляется либо чтение информации из регистра 12 данных ввода, если прерывание произошло по сигналу готовности ввода, либо запись информации в регистр 8 данных вывода, если прерывание произошло по сигналу готовности вывода, Кроме того, в устройстве сопряжения предусмотрен контроль за состоянием внешнего устройства посредством сигнала "Авария", поступающего в устройство через вход 14 аварии, Таким сигналом может быть отсутствие напряжения питания на внешнем устройстве или отклонение его от допустимой нормы.

Сигнал этот, поступая в устройство сопряжения, фиксируется в регистре 7 состояния и может быть оттуда считан, сообщая, таким образом, о неисправности внешнего устройства.

Этот же сигнал, в случае установки в регистре 7 состояния любого из разрядов разрешения прерываний, вызовет в ЭВМ прерывание текущей программы по аварии внешнего устройства, Аналогичным образом само устройство сопряжения способно через выход

l3 выдавать на внешнее устройство сигнал аварии в случае отклонения напряжения питания от нормы, Для исключения возможности выдачи на внешнее устройство ложной информации регистр 8 данных вывода собирают по схеме, представленной на фиг.3, Регистр 8 данных вывода работает следующим образом, 1 12591

В исходном состоянии информационные триггеры 58 и 59 находятся впротивоположных состояниях, т ° е. первый информационный триггер 58 в нулевом состоянии, второй 59 в состоянии 5 единицы.

При нормальной работе регистра 8 данных вывода при записи в него информационные триггеры 58 и 59 всегда находятся в противоположных состояниях за счет того, что во второй информационный триггер 59 записывается информация, инверсная той, которая записывается в триггер 58, Состояния информационных триггеров 58 и 59 анализируются элементом

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 61, В случае их отличия высокий уровень с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 61 поступает на первый вход элемента ИЛИ 62, где 20 происходит сборка по ИЛИ сигналов, поступающих со всех информационных триггеров регистра 8 данных вывода, При исправности всех информацион-ных триггеров регистра 8 данных вывода на всех входах элемента ИЛИ 62 присутствует высокий уровень, которому соответствует низкий уровень на выходе этого элемента. Инвертиру-ясь элементом НЕ 63, сигнал с выхода элемента ИЛИ 62 поступает на второй информационный выход 1выход контроля ) 65 высоким уровнем, разрешая тем самым работу усилителя 1! сигналов данных, посредством которого дан- 35 нае с первого информационного выхода 64 регистра 8 данных вывода передаются на выход 19 для выдачи на внешнее устройство, При неисправности одного из инфор- <0 мационных триггеров 58 или 59 или в случае сбоя, приведшего к изменению состояния одного из них, возникает ситуация, при которой оба триггера находятся в одинаковых состояниях, <5 ч го вызывает появление низкого уровня на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ.

ИЛИ 61 и влечет за собой отключение. усилителя 11 сигналов данных сигналом низкого уровня на выходе 65, Этот 50 же сигнал устанавливает соответствующий разряд ошибки передачи в регистре

7 состояния, который может быть оттуда считан и проанализирован ЭВМ, При установленном разряде разрешения прерывания по выводу в регистре 7 состояния узел 5 прерывания вызовет в ЭВМ прерывание текущей программы с адресом, считываемым в цикле прерывания шифратора 9 адреса вектора прерывания и соответствующим прерыванию по ошибке в регистре данных вывода, Конкретно определить неисправный информационный триггер в регистре 8 данных вывода можно, проведя операцию чтения информации из него и сравнения счи ганной информации с записанной, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1, Устройство для сопряжения ЭВМ с внешним устройством, содержащее дешифратор управляющих сигналов, дешифратор адреса, регистр внутренней адресации, регистр состояния, регистр данных вывода, узел прерывания, коммутатор, блок приемно-передающих усилителей, о т л и ч а ю щ е е с я тем> что, с целью повышения достоверности передачи данных, в него введены усилитель сигналов данных, регис.тр данных ввода, шифратор адреса вектора прерывания,, элемент задержки, при этом первая группа информационных входов-выходов блока приемно-пе= редающих усилителей является группой входов-выходов устройства для подключения к шине ЭВГ1, первый выход дешифратора управляющих сигналов является выходом устройства для подключения к входу аварии внешнего устройства, первый и второй информационные входы и первый информационный выход регистра состояния являются входами и выходом. устройства для подключения к выходу аварии, выходу готовности и к входу готовности внешнего устройства соответственно, третий информационный вход регистра состояния соединен с входом записи регистра данных ввода и является входом устройства для подключения к синхровходу внешнего устройства, первый и второй информационные выходы усилителя сигнала данных являются выходами устройства для по,цключения к синхровходу и.информационному входу внешнего .;стройства соответственно, информационный вход регистра данных ввода является входом устройства для подключения к информационному выходу внешнего устройства, причем вторая группа информационных входов-выходов блока приемно-передающих усилителей соединена с группой информационных входоввыходов дешифратора управляющих сигналов, управляющий вход которого соединен с первым выходом дешифратора адреса, второй выход которого соединен с информационным входом регистра внутренней адресации, информационный выход которого соединен с информационным входом дешифратора управляющих сигналов, второй выход которого соединен с входом записи регистра данных вывода и с входом элемента задержки, выход которого соединен с первым информационным входом усилителя сигналов данных, второй информационный вход которого соединен с первым информационным выходом регистра данных

t5

35 коммутатора, второй, третий и четвер- 40 вывода и с первым информационным входом коммутатора, информационный выход которого соединен с информационным входом блока приемно-передающих усилителей, третья группа информационных входов-выходов и первый информационный выход которого соединены с группой информационных входов-выходов дешифратора адреса и входом записи регистра внутренней адресации соответственно, четвертая группа информационных входов-выходов блока приемно-передающих усилителей соединена с группой кодовых входов-выходов узла прерывания, группа кодовых входов которого соединена с группой информационных выходов регистра сосс третьим выходом дешифратора управляющих сигналов, четвертый выход ко" торого соединен с управляющим входом тый информационные входы которого соединены с первым, вторым и третьим выходами прерывания узла прерывания соответственно, кодовый вход которого соединен с четвертым информационным входом регистра состояния, разрешающим входом усилителя сигналов данных и вторым информационным выходом регистра данныхвывода,информационный вход которого соединен с вторым инфор- 50 мационным выходом блока приемно-передающих усилителей, третий информационный выход которого соединен с пятым информационным входом регистра состояния, второй информационный выход которого соединен с пятым информационным входом коммутатора, шестой и седьмой информационные входы которого соединены с информационными вы7

1312591

8 ходами шифратора адреса вектора прерывания и регистра данных ввода соответственно> установочный вход регистра данных вывода является установочным входом устройства °

2, Устройства по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел прерывания содержит три триггера, шесть элементов И, семь элементов И-FiF., >0 два элемента ИЛИ, четыре элемента

НЕ, элемент задержки, причем синхровход первого триггера, первый вход первого элемента И, выходы первого элемента НЕ, второго элемента И, первого элемента И-HF., первый вход третьего элемента И образует группу кодовых входсв-выходов узла прерывания, первые входы четвертого и пятого элементов И, синхровход второго триггера, первый вход второго элемента И-НЕ образует группу кодовых входов узла прерывания, вход второго элемента НЕ соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и явля-. ется кодовым входом узла прерывания, выходы первого элемента ИЛИ, третьего и четвертого элементов И-НЕ являются первым, вторым и третьим выходами прерывания узла прерывания соответственно, при этом в узле прерывания выход второго элемента НЕ соединен с вторым входом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с перкоторого соединен вым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом шестого элемента И и с синхровходом третьего триггера, выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого соединен с первым информационным вхо45 дом пеРвого тРиггеРа и с входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента

И-НЕ и с входом четвертого элемента

НЕ, выход которого соединен с вторым информационным входом первого триггера, нулевой вход которого соединеч с выходом третьего элемента И, второй

55 вход которого соединен с выходом пятого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, вход которого соединен с вторым входом пятого элемента И-НЕ и с выходом шестого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом седьмого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с первым нулевым выходом первого триггера, второй нулевой выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И-НЕ и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, нулевой вход третьего триггера соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, с первым входом третьего элемента И-НЕ, с

)2591 )О выходом четвертого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с первым единичным:выходом первого триггера, второй единичный выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ„ выход которого соединен с нулевым:входом второго триггера, синхровход и выход которого соединены с BTopbM H третьим входами

Ю второго элемента И-НЕ соответствен" но, первый вхоц первого элемента И соединен с вторыми входами четвертого и шестого эпементов И-НЕ, единичный и информационный входы второго и

15 третьего триггеров подключены к шине единичного потенциала устройства, 1312591

Составитель С. Пестмал

Техред Б.Глущенко Корректор М. Шаро пи

Редактор Н. Гунько

Заказ 2361 Тирам 672, 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