Устройство обмена информацией между цифровой

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

254883

Сова Соеетскик

Социалис1ическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

К т 42ms 3/04

Заявлено 21 VI.1968 (¹ 1252908/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.Х.1969. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 12.III.1970

МПК G 06f

УДК 681.327.1 (088.8) Комитет ао делам иаобретеииЯ и открытиЯ при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. Я. Васильев, А. С. Грицай, В. И. Криворук и А. А. Лямкин

Ленинградский электротехнический институт им. В. И . Ульянова (Ленина) и Ленинградский электромеханическийзавод

Заявители

УСТРОЙСТВО ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ МЕЖДУ ЦИФРОВОЙ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНОЙ И УСТРОЙСТВАМИ

ВВОДА-ВЫВОДА

Предлагаемое устройство относится к области цифровой вычислительной техники н может быть использовано B системах обработки данных, системах управления и аналого-цифровых комплексах. 5

В современных ЦВМ с разделением времени и ЦВМ, работающих в натуральном масштабе времени, вывод информации осуществляется параллельно с вычислениями. Для согласования скорости работы центрального вы- 10 числителя и медленно действующих устройств вывода информации служит устройство обмена. Известное устройство подобного рода содержит счетчик адресов .информационных слов, счетчик величины массива, схему управ- 15 лсния, переключатель каналов и память устройства обмена, в которой в фиксированных ячейках, соответствующих каждому каналу вывода, хранятся значения упомянутых счетчиков. Наличие внутренней памяти устройства 20 обмена не является принципиальным, так как значения счетчиков можно хранить в фиксированных ячейках основной памяти ЦВМ.

В известном устройстве для вывода информации из ЦВМ ее прежде надо с помощью 25 программы распределить по массиву памяти.

На это (при использовании индекс-регистров) тратится по две команды на каждое выводимое слово, что снижает производительность

ЦВМ. При этом вывод информации пе может 30 быть f13 I;1T до тех пор, пока не будет определен се объем. Кроме того, большои объем Bl Iводимой информации требует и большого объема памяти для ее хранения.

Предложенное устройство отличается тем, что для повышения производительности ЦВМ и сокращения оборудования оно содержит схему сравнения, один вход которой соединен с потенциальным выходом первого счетчика, второй — с потенциальным выходом второго счетчика, а выход — со входом схемы управления. Импульсные выходы всех разрядов этих счетчиков соединены с числовыми и адресными шинами ЦВМ, а импульсные входы всех разрядов обоих счетчиков соединены с числовыми шинами ЦВМ.

Предлагаемое устройство сокращает непропзводительныс затраты времени ЦВМ на размещение выводимой информации в памяти на пЛЪ секунд, где 1z — число команд, затрачиваемых на размещение одного слова в массиве памяти: Л вЂ” общее число слов, выводимых (вводимых в) ЦВМ; Y — среднее быстродействие ЦВМ.

Прн этом следует заметить, что вывод информации начинается сразу же после получения первого числа, что дает возможность контролировать ход вы шслений.

Предлагаемое устройство позволяет также, если Т„Т,, сократить объем памяти, зани254883 маемой под выводимую информацию, в Л /in раз, где rn — чисчо данных, получаемых за время Т„цикла вычислений, Т, — время вывода т результатов.

На чертеже представлена схема описываемого устройства.

Устройство обмена информаций содержит счетчик 1 для записи чисел в массив памяти, счетчик 2 для считывания чисел из указанного массива, переключатель каналов 8 со схемами формирования фиксированных адресов, схему сравнения 4 и схему управления 5. Импульсные входы счетчиков соединены с числовыми шинами б ЦВМ, а импульсные выходы соединены как с числовыми шинами б, так и с адресными шинами 7 ЦВМ, входы считывания содержимого счетчиков 1 и 2 на адресные шины 7 соединены соответственно с импульсными выходами (шинами) 8 и 9 схемы управления, а вход считывания содержимого обоих счетчиков на числовые шины б соединен с выходом (шиной) 10 схемы управления.

Импульсные входы переключателя каналов

3 соединены с числовыми шинами б, а импульсные выходы — с адресными шинами 7, потенциальные же выходы (шины) 11 его соединены со входами устройств вывода и схемы управления, импульсный выход (шина) 12 которой соединен со входом считывания переключателя каналов 8, а импульсные выходы (шины) 18 — с установочными входами триггеров переключателя каналов. Входы схемы сравнения 4 соединены с потенциальными выходами разрядов счетчиков 1 и 2, а ее потенциальный выход соединен со входом схемы управления 5.

Для выбора устройства (канала) вывода и задания режима его работы по команде по шине 14 на включение канала из ЦВМ в переключатель каналов 8 засылается по шинам б код, в зависимости от которого переключатель каналов 8 подсоединяет по шинам 11 к устройству обмена то или иное устройство вывода и задает режим его работы, а по сигналу по шине 12 схемы управления с переключателя каналов 8 считывается на шины 7 код, соответствующий фиксированному адресу выбранного канала. Сигналом с шины 15 схемы управления 5 содержимое фиксированной ячейки памяти считывается по числовым шинам б одновременно в счетчики 1 и 2, устанавливая в них начальные адреса массивов, при этом, если начальные адреса равны, то со схемы сравнения 4 поступает сигнал равенства содержимого счетчиков в схему управления 5.

Поскольку в большинстве случаев выводимая информация формируется в арифметическом устройстве после арифметической или логической обработки данных (в одноадресных машинах и необрабатываемая информация, как правило, пересылается через арифметическое устройство), то при поступлении команды вывода с шины 1б устройство управления при равенстве счетчиков и при наличии сигнала по шине 17 о незанятости выбранного устройства

65 вырабатывает сигнал по шине 18 на прием числа и начало работы устройства вывода.

В случае, если устройство занято выводом предыдущего числа, схема управления 5 при наличии сигнала по шине 19 о незанятости памяти вырабатывает сигнал по шине 8, по которому производится считывание содержимого счетчика 1 на адресные шины 7 и к счетчику 1 добавляется «1», и сигнал по шине 20 на запись числа из арифметического устройства по указанному адресу в память ЦВМ. При неравенстве счетчиков независимо от занятости устройства. вывода производится запись информации в очередную ячейку памяти, определяемую счетчиком 1.

После вывода очередного числа в схему управления 5 от выбранного канала поступает сигнал по шине 21, по которому при наличии сигналов 0 незанятости памяти и неравенстве счетчиков схема управления вырабатывает сигнал по шине 9, по которому производится считывание содержимого счетчика 2 по адресным шинам 7 в память ЦВМ и к счетчику 2 добавляется «1», сигнал по шине 15 на считывание числа из указанной ячейки памяти и сигнал по шине 18 па прием этого числа и начало работы устройства вывода. Если память занята, схема управления находится в режиме ожидания до появления сигнала на шипе 19, что может произойти при средних или длинных операциях, число которых при решении научнотехнических задач превышает 20o/, а также при выполнении команд без обращения к памяти. При равенстве счетчиков, которое наступает, когда счетчик 2 «догоняет» счетчик 1, по сигналу с шипы 21 схема управления вырабатывает сигнал по шине 12 на считывание фиксированного адреса с переключателя каналов;

8 в память ЦВМ и сигнал по шине 15 на считывание информации из указанного адреса a: счетчики 1 и 2, восстанавливая тем самым их начальное состояние.

Для организации параллельной работы нескольких медленнодействующих устройств ввода-вывода в схеме управления 5 предусмотрены цепи анализа содержимого переключателя каналов 8. Если уже есть работающий канал, то перед засылкой по команде по шине 14 в переключатель каналов 8 нового значения, значение фиксированного адреса предыдущего канала изменяется ца единицу младшего разряда и по вновь образованному фиксированному адресу, который считывается сигналом по шине 12 на шины 7, записывается по команде по шине 15 содержимое счетчиков 1 и 2, считываемое па шины б сигналом с шины 10. Далее, как и прежде, в переключатель каналов засылается с шин б новое значение и по адресу, соответствующему вновь выбранному каналу, из памяти ЦВМ в счетчики 1 и

2 заносится также новое значение. По сигналу по шине 21 окончания вывода очередного числа, если он приходит не от выбранного в данный момент канала, схема управления вырабатывает сигнал на изменение на «1» фик254883

Предмет изобретения

Составитель В. Шумский

Редактор Е. В. Семанова Техред Л. Я. Левина !(орректор В. И. Жолудева

Заказ 423г8 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ 1(омитета по делана изобретений и открытий при Совете Минисгров СССР

Москва Ж-35, Раугвская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 сированного адреса выбранного канала, который посылается в память при наличии сигнала на шине 19, и сигнал по шине 15 на запись содержихгого счетчиков 1 и 2, которое сигналом по шине 10 считывается по шинам б в память ЦВМ. После чего в схеме управления выраоатывается сигнал на установку переключателя каналов по шинам 18 в положение, соответствующее каналу, пославшему сигнал по шине 21, и по измененному íà «1» адресу этого канала в счетчики записывается новое значение.

Если перед началом вывода или ввода по данному каналу в счетчиках устанавливать разные значения, определяющие начало (счетчик 2) и конец (счетчик I) массива вывода или ввода, то при подаче команды на вывод (ввод) информации указанный канал будет работать до момента равенства счетчиков, и таким образом, информация из данного»ассива будет выведена (или введена в него) без использования специальных программ.

1. Устройство обмена информацией между цифровой вычислительной машиной и устрой5 ствами ввода-вывода, содержащее два счетчика, переключатель каналов и схему управления, от.гггчаюшееся тем, что, с целью повышения производительности цифровой вычислительной машины .и сокращения оборудо10 вания, оно содержит схему сравнения, один вход которой соединен с потенциальным выходом первого счетчика, второй — с потенциальным выходом второго счетчика, а выход — со входом схемы управления.

15 2. Устройство по п. 1, ог.гичающееся тем, что, с целью упрощения, импульсные выходы всех разрядов первого и второго счетчиков соединены с числовыми и адресными шинами цифровой вычислительной машины, а импульс20 ные входы всех разрядов первого и второго счетчиков соединены с числовыми шинами цифровой вычислительной машины.