Устройство для сопряжения магистрали приборного интерфейса с магистралью микро-эвм

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для сопряжения ЭВМ, имеющих системный микропроцессорный интерфейс, со стандарттной магистралью приборного интерфейса с бит-параллельным, байт-последовательным обменом информацией. Целью изобретения является повьппение быстродействия обмена информацией между магистралью Микро-ЭВМ и магистралью приборного интерфейса. Устройство содержит селектор адреса, регистр ввода-вывода , регистр состояний, блок дешифрации интерфесных команд, адресов и функций, блок синхронизации обмена информацией, связанный с шиной синхронизации приборного интерфейса и с шиной управления магистралью микро-ЭВМ . Блок синхронизации обмена информацией состоит из двух шифраторов , двух элементов И, триггера, регистра вектора прерываний, двух элементов задержки и двух элементов ИЛИ. При обмене информацией блок синхронизации обмена генерирует запросы прерывания с вектором прерывания, который соответствует либо режиму вьщачи информации, либо режиму приема. 4 ил., 2 табл. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 885 А1 (51) 4 G 06 F 13/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

iieet . К ;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4098666/24-24 (22) 25.07.86 (46) 23.01.88. Бюл. М- 3 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с экспериментальным производством Института ядерных исследований АН УССР (72) Г.А.Косинов, Е.А.Ицкович, А.Б.Сиднев и В.А.Ицкович (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1329445, кл. С 06 F 13/1О, 1985.

Микроконтроллер MK-01. Техническое описание и инструкция по эксплуата ции ДЛИЭ.035.004.ТО, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ МАГИСТРАЛИ ПРИБОРНОГО ИНТЕРФЕЙСА С МАГИСТРАЛЬЮ МИКРОЭВМ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для сопряжения ЭВМ, имеющих системный микропроцессорный интерфейс, со стандартной магистралью приборного интерфейса с бит-параллельным, байт-последовательным обменом информацией. Целью изобретения является повышение быстродействия обмена информацией между магистралью микро-ЭВМ и магистралью приборного интерфейса. Устройство содержит селектор адреса, регистр ввода-вывода, регистр состояний, блок дешифрации интерфесных команд, адресов и функций, блок синхронизации обмена информацией, связанный с шиной синхронизации приборного интерфейса и с шиной управления магистралью микро-ЭВМ. Блок синхронизации обмена информацией состоит из двух шифраторов, двух элементов И, триггера, регистра вектора прерываний, двух элементов задержки и двух элементов ИЛИ.

При обмене информацией блок синхронизации обмена генерирует запросы прерывания с вектором прерывания, который соответствует либо режиму выдачи информации, либо режиму приема. 4 ил., 2 табл .

1 13688

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано для сопряжения электронно-вычислительных машин, имеющих сис5 темный микропроцессорный интерфейс со стандартной магисТралью приборного интерфейса с бит-параллельным, байт-последовательным обменом информацией согласно ГОСТ 26.003-80 (между.10 народный аналог IEC 625.1), и может быть применено как для связи центрального процессора с приборами и оборудованием в автоматизированных системах научных исследований, так и в системах управления технологическими процессами.

Цель изобретения — повышение быстродействия обмена информацией.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — функциональная схема блока синхронизации обмена; на фиг.3 — временная диаграмма работы устройства в режиме приема информации; на фиг.4 — временная диаграмма 25 работы устройства в режиме передачи информации.

Кроме того, приводятся табл ° 1 истинности первого шифратора интерфейсной функции синхронизации приема Зд (АН) и табл. 2 истинности второго шифратора интерфейсной функции синхронизации передачи (SH).

Устройство (фиг. 1) содержит шину 1 адресов, шину 2 данных, линию 3 нЧте- ЗБ ние (периферии)", линию 4 "Запись (в периферию)", линию 5 "Запрос прерывания" магистрали микроЭВМ, шину 6 данных, линию 7 "Управление", линию 8

"Очистка интерфейса", линию 9 "Запрос 40 на обслуживание", линию 10 "Сопровождение данных",. линию 11 "Готов к приему", линию 12 "Данные приняты" магистрали приборного интерфейса, линию

13 сигнала Адрес устройства, линию 4Б

14 сигнала "Активизация приема", линию 15 сигнала "Активизация передачи", селектор 16 адреса, регистр 17 ввода-вывода, регистр 18 состояний, блок 19 дешифрации интерфейсных команд адресов и функций и блок 20 синхронизации обмена информацией, который состоит иэ элементов И 21 и 22, формирователя 23 одиночного импульса, первого шифратора 24 (табл. 1), первого элемента 25 задержки, первого элемента ИЛИ 26, триггера 27, второго шифратора 28 (табл. 2), второго элемента 29 задержки, третьего, пер85 2 вого и второго формирователей 30-32 импульсов, регистра 33 вектора прерывания, второго элемента ИЛИ 34.

Селектор 16 осуществляет выбор устройства при обращении к нему со стороны микропроцессорной магистрали.

Регистр 17 служит для промежуточного хранения и пересылки информации между микропроцессорной магис- . тралью и магистралью приборного интерфейса. Регистр 18 предназначен для фиксации информации о готовности приборного интерфейса в режиме программного обмена информацией. Блок 20 предназначен для обеспечения синхронизации обмена информацией по преры— ваниям. Блок 19 реализует интерфейсные функции: источник, приемник, контроллер,. запрос на обслуживание.

Устройство работает следующим образом.

В режиме приема данных инициализация обмена идет с приборного интерфейса. Блок 19 принимает с шины 5 данных собственный адрес на приеме и на выходе (линия 14) появляется сигнал "Активизация приема".

Исходно высокий уровень сигнала сопровождения данных (линия 10) и низкий уровень сигнала активизации приема (линия 14) определяют исходное состояние функции синхронизации приема блока 20, при котором на линиях

11 (" Готов к приему") и 12 (" Данные приняты") высокие логические уровни.

Данные для обмена поступают с шины

6 данных в регистр 17 и сопровождаются низким уровнем сигнала сопровождения данных. Низкие уровни сигналов в линиях 10 и 14 переводят функцию

=инхронизации приема в состояние приема данных — низкий уровень на пятом выходе шифратора 24. При этом на линиях 11 и 12 устанавливаются низкие логические уровни. Сигнал состояния приема данных инициирует выставление запроса прерывания на линию 5 микропроцессорной магистрали. МикроЭВМ распознает запрос, считывает вектор прерывания с регистра 33 и считывает данные из регистра 17. При этом из сигналов в линиях 13 и 4 элемент И 21 и формирователь 23 формируют импульс готовности принятия следующего байта, который переводит интерфейсную функцию синхронизации приема в следующее состояние, характеризующееся низким уровнем на линии 11 и высоким на ли1368885

30 нии 12. После этого источник информации снимает сигнал в линии 10 и функция синхронизации приема переходит в состояние ожидания приема следующего байта — высокий уровень на линии 11 и низкий на линии 12. На этом процесс синхронизации приема байта заканчивается.

Процесс синхронизации при приеме интерфейсных команд и адресов отличается только тем,что активизация блока 20 происходит сигналом в линии 7 управления, а принятый с шины 6 байт поступает не в микроЭВМ, а в блок 19, и фиксируется за время, определяемое элементом 25 задержки, при этом запроса на прерывание не поступает °

В режиме выдачи данных блок 19 20 принимает с шины 6 собственный адрес источника и на его выходе появляется сигнал активизация передачи (линия

15) .

Исходно высокие уровни на линиях

11 и 12 и низкий на линии 15 (отсутствие активизации передачи) определяft ют высокий уровень на линии 10 CoIl провождение данных

Сигнал в линии 15 переводит функцию синхронизации передачи блока 20 в состояние "Генерация" (низкий уровень на третьем выходе шифратора 28).

При этом появляется в линии 5 сигнал запроса прерывания. МикроЭВМ считывает из регистра 33 вектор прерывания и переходит к программе выдачи байта данных. Выдаваемый байт записывается в регистр 17 ввода-вывода, при этом 40 сигналами в линиях 13 и 3 "Запись" взводится триггер 27, низкий уровень на выходе которого сигнализирует интерфейсной функции синхронизации передачи о том, что "имеется новый 45 байт" и функция синхронизации передачи при наличии готовности приемников (высокий уровень на линии 11) через время выдержки данных, определяемое элементом 29 задержки переходит в 50 состояние Передача (низкий уровень на линии 10 сопровождения данных).

Высокий уровень сигнала в линии 12 переводит функцию синхронизации передачи н состояние ожидания нового цик— ла и сигналом с четвертого выхода шифратора 28 сбрасывается триггер 27.

На этом цикл синхронизации передачи байта заканчивается. формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для сопряжения магистрали приборного интерфейса с магистралью микроЭВМ, содержащее селектор адреса, регистр ввода-вывода, регистр состояний, блок дешифрации интерфейсных команд, адресов и функций, причем адресный вход селектора адреса соединен с адресной шиной магистрали микроЭВМ, а вьгход — с входом разрешения выборки регистра ввода-вывода, первая группа информационных входов-выходов регистра ввода-вывода и группа информационных входов-выходов регистра состояний соединены с шиной данных магистрали микроЭВМ, вторая группа информационных входоввыходов регистра ввода-вывода и группа информационных входов блока дешифрации интерфейсных команд, адресов и функций соединены с шиной данных магистрали приборного интерфейса, первый, второй и третий информационные входы †выхо блока дешифрации интерфейсных команд, адресов и функций соединены соответственно с линией управление, линией иОчистка интерфейса и линией "Запрос на обслуживание" магистрали приборного интерфейса, а первый и второй выходы соотнетственно с первым и вторым информационными нходами регистра состояний, первый, второй и третий информационные входы-выходы регистра состояний соединены соответственно с линиями

"Сопронождение данных", "Данные приняты" и "Готов к приему" магистрали приборного интерфейса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия обмена информацией, в устройство введен блок синхронизации обмена информацией, содержащий триггер, два элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента задержки, два шифратора, формирователь одиночного импульса, регистр вектора прерывания и три формирователя импульсов, причем первый вход первого шифратора соединен через формирователь одиночного импульса с выходом первого элемента И, первым входом соединенного с выходом селектора адреса и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к установочному входу триггера, первый выход первого шифратора соединен через первый элемент задержки с первым инверсным вхоТ а б л и ц а 1

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

2 О О 1 1 О О 1 1 О О 1 1 О О 1 1 0 О 1 1 О О 1 1 О О 1 1 О О 1 1

Входы 3 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 О О 0 1 1 1 1 О О О О 1 1 1 1

400000000111111110000000011111111

500000000000000001111111111111111

1 О О 1 О 0 1 1 О О 1 1 О О 1 1 1 1 1 1 f 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 О 0 1 1

Выходы300110000001100001111111100100000

4 О О О О 1 1 1 1 О О О О 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 О 1 О О 1 1 1 1

5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Та блица 2

1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 4 0 1 0 1

20011001100110011001I1001100110011

30000110000111000011100001111

400000000111111110000000011111

500000000000000001111111111111111

Входы

10000111100000101111111111100111!

Выходы 2 0 О О О 0 О О О О О О 0 О 1 0 1 О О 0 О О О О О 1 1 1 1 1 1 1 1

3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0

4 0 0 0 О О 0 0 0 1 0 1 О 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 дом первого элемента ИЛИ, второй инверсный вход которого соединен с вторым выходом первого шифратора, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно через первый и второй формирователи импульсов к первому и второму входам второго шифратора и линиям Готов к приему и Данные принять" приборного интерфейса, пятый выход первого шифратора соединен с первым информационным входом регистра вектора прерывания и первым инверсным входом второго элемента ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к шине данных и линии Запрос прерывания" магистрали микроЭВМ, первый выход второго шифратора соединен с входом второго элемента задержки, а второй выход — через третий формирователь импульсов с вторым входом первого шифратора и линией Сопровождение

f1 данных магистрали приборного интерфейса, выходы первого элемента ИЛИ и триггера соединен соответственно с третьими входами первого и второго шифраторов, четвертые входы котор6 х соединены соответственно с вторым и первым входами блока дешифрации интерфейсных команд, адресов и функций, пятые входы первого и второго шифраторов соединены соответственно с линией "Управление" приборной магистрали и выходом второго элемента задержки, третий выход второго шифратора соединен с вторым информационным входом регистра вектора прерывания и вторым инверсным входом элемента

ИЛИ, четвертый выход шифратора подключен к входу сброса триггера, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с линиями "Запись" и "Чтение" магистрали микроЭВМ.

Фиг 2

Яаи. Ф (М

Aw. Ю (le)

Are. !! (МЯ)

Ми.

0VOACI

3Ьн.5

Uer) яин.ю (Хз)

Ои. 5 (гф) 1368885

ЛИН. (Qv) ЛИН. (lV RFS фиг.4

Редактор Е.Папп

Заказ 297/51 Тира к 704 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

Лии.) (НЭА() йа П. (Anj

8@ уу (SCr И$)

НыхУХ

Йвнь)

Лин.3

Ге я)

Лин. 5 (1ИТ) Составитель В.Вертлиб

Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар