Устройство связи для вычислительной системы

РЕСПУБ 4 606 РЗ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ ТОРСНОМУ СВ ССР 977 ИСЛИ вычисли испольЮ вфла. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВО СВЯЗИ ДЛЯ ВЫЧТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ(57) Изобретениетельной технике и зовано при построении многомашинйыхсистем с общим полем оперативной памяти. Цель изобретения состоит в расширении области применения системыэа счет общей адресации оперативнойпамяти. Устройство содержит последовательно, связанные между. собой адаптеры и трансляторы информации, управ-.ляемые соответствующими электроннымивычислительными машинами, а также блоксинхронизации, обеспечивающий синХронную работу всех узлов Устройства.3 з.п, ф-лы. 5 ил., 1 табл.1241224 Шустен Составитель Техред я. Бо ал изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн Редактор А. О Заказ 3489/43 ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Москва, Тираж рственног обретении Ж, Рау 671комитета СССРи открытийская наб., д. Корректор А. ОбручаПодписное1241224 Влок синхронизации содержит генератор 21, элементы И 22 - 26, элемент 1 О 2 И-ИЛИ и кнопку 28,Преобразователь кодов выполнен ввиде элементов И 29 - 44 и элементовИЛИ 45 - 51.15Устройство позволяет осуществитьиспользование оперативных памятей отдельных ЭБМ; входящих в систему, в качестве непрерывно адресуемой сис О темной оперативной памяти, Формат словобмена информацией в системе имеет .следующую структуру: Структура информации в трансляторе 4 Машинное слово АдресОП Системный адрес ОП Динамический Командаадаптера Адресабонента системный адрес Динамический системный адресстаршие разряды адреса оперативной памяти системы, устанавливаемые на регистре 14 адаптера 2 и подверкенные преобразованию путем вычитания на сумматоре 16 из кода на регистре 14 последнего адреса блоков ОЗУ ЗВМ 3. Последний адрес блоков ОЗУ ЗВМ 3 является основным параметром ЗВМ 3, численно равным старшему порядковому номеру неотключенного блока оператив. ной памяти ЭВМ 3, Порядковые номера блоков оперативной памяти имеют непрерывное чередование начиная с кода 000, определяемое в режиме конфигурации опе ративной памяти ЭВМ 3.Преобразование динамического системного адреса в адаптерах 2 осуществля. ется до тех пор, пока его значение не установится меньшим последнего адреса блоков оперативной памяти соответствующей ЗВМ 3Это означает, 55 что адрес оперативной памяти системы находится в оперативной памяти данной ЭВМ 3. Функция определения сисИзобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь" зовано при построении многомашинных систем с общим полем оперативной памятиЦель, изобретения - расширение об ласти применения устройства путем обеспечения общей адресации оператив ной памяти.ЭНа фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 блок-схема транслятора; на фиг, 3 " блок-схема адаптера; на фиг. 4 - блоксхема блока синхронизации" на фиг. 5 - блок-схема преобразователя кодов.Устройство связи для вычислительных систем содержит блок 1 синхронизации, адаптеры 2, электронные вычислительные машины (ЭВМ) 3 и транслято" ры 4.Транслятор состоит из регистра 5, элемента 2 И-ИЛИ б и регистра 7. Структура информации в адаптере 2 Адаптер включает в себя регистрИ8 - 11, блок 12 сравнения, блок 13задания адреса, регистры 14 и 15,сумматор 16, элемент ИЛИ 17, преобра.эователь 18 кодов, элемент 3 И-ИЛИ 1 У иэлемент ИЛИ 20. темного адреса памяти образуется навыходе ИЛИ 17 и выражается соотношением:14 - ПА = Р ч "0" , (1)где 14 - :одержимое регистра 14адаптера 2;ПА - последний адрес блоковпамяти ЭВМ 3;Р - сигнал переполнения сумЕматора;0 - нулевой код на выходесумматора,т,е. соотношение (1) показывает, чтосистемный адрес меньше или равен последнему адресу блоков ОЗУ соответствующей ЭВМ,Команда адаптера япределяется кодом установленным на регистре 8 команд, и указывает на характер слов обмена, транслируемых в системе. Различают следунлцие коды команд адапте-, ра: 100 -"Преобразование системного адреса" - команда, указывающая, что системный адрес преобразуется в адап 1241224тере 2 путем вычитания на сумматоре16 из кода, установленного на регистре 14, кода последнего адреса блоковпамяти ЗВМ 3 (выход 4 ЭВМ 3); 101"Загрузка" - команда, указывающая,что .слово обмена, транслируемое всистеме, имеет действительный системный адрес, т.е. машинное слово адресуется к системной оперативной памяти; 001 - "Свободное слово" - команда, обозначающая, .что машинное словов трансляторе информации являетсянедействительным и система может принять машинное слово на ЭВМ 3; 000 -"Недействительный адрес" - команда,сигнализирующая, что код системногоадреса превышает емкость оперативной памяти системы; 010 - "Занято"команда, указывающая, что в системетранслируется ответное слово обмена,предназначенное для передачи в ЗВМ 3,адрес адаптера 2 которой соответствует адресу абонента, установленномув регистре 9.Адрес абонента - часть слова обме,на, предназначенная для трасляциикода адреса отпрацителя или получателя при различных командных адаптера 2.Системный адрес ОП - разряды слова обмена, определяющие истинное значение системного адреса и необходимые для установки динамического системного адреса на регистре 14 адаптера 2 первой группы,Адрес ОП - младшие разряды адресаоперативной памяти системы, определяющие ячейку памяти в блоке оперативной памяти ЭВМ 3, причем адресацияданного блока памяти ЭВМ 3 определяется кодом динамического системногоадреса.Машинное слово - разряды словаобмена, включающие команду обработкиинформации в ЗВМ 3, информационнуючасть машинного слова и т.п.Блок 1 синхронизации осуществляетгенерирование в системе команд "Свободное слово" при нажатии кнопки 28"Начало работы". В данном случае навыходах 1-3 команды (выходы элементов25 - 27) блока синхронизации появля,ется код 001 (команда "Свободное слово") .Блок 1 синхронизации преобразуеткоманду "Загрузка.",в команду "Преобразование системного адреса" с одновременной установкой на регистре 14 адаптера 2 первой группы кода динамическогосистемного адреса. В данном случае кодкоманды "Загрузкач (101) дешифруется на элементе И 22, выход которого разрешает через элемент И 24 передачу в регистр 14 адаптера 2 первой группыдинамического адреса с выхода 2 транслятора 4 последней группы и запрещает трансляцию единицы на выходе 3 блока синхронизации, В последнем случае на входах регистра 8 команд адаптера 2 первой группы появляется код 100, что соответствует О команде "Преобразование системногоадреса", Кроме того, блок 1 синхронизации осуществляет преобразование команды "Преобразование системного адреса", полученной из адаптера 2 пос последней группы, в команду Недействительный адрес". В данном случае код команды "Преобразование системного адреса" дешифруется на элементе И 23, выход которого запрещает появление 2 О единичного значения сигнала на выходе элемента И 25 и тем самым образует код команды 000 (команда "Недействительный адрес"). Блок 1 синхрониза 1ции транслирует также команды Занято" и "Свободное слово" из адаптера 2 последней группы в адаптер 2 первой группы.Трансляторы 4 , 4 ,,4, служатдля приема информацийиз соответст, вующих ЗВМ 3 и осуществляют трансляцию слов обмена в системе с цельюпередачи информации по назначению.Основную Функциональную нагрузкув системе несут адаптеры 2,2,. 2которые осуществляют преобразованиесистемного адреса, трансляцию и преобразование команд, образование итрансляцию адреса абонента, а такжевыполняют функции управления ЭВМ 3 иустанавливают слова обмена в трансляторах 4.В таблице представлена зависимостьвыходных сигналов преобразователя 18от сигналов, действующих на его входахе45 Входы 1 - 3 преобразователя 18 соответствуют коду входной команды,поступающей с выходов входного регистра 8 команд, входы 4 и 5 - сигналам "Адрес оперативной памяти опреде О лен" (сигнал с выхода элемента ИЛИ 17)иАдрес" абонента определен" (сигналс выхода блока 12 сравнения), а вход,16 - 8 - состоянию ЭВМ 3.Различают следующие коды состоя ния ЭВМ 3; 100 - ЭВМ свободна и готова для приема машинного слова; 110 ЭВМ свободна и готова выдать словаобращения к системной памяти; 101ЭВМ свободна и готова выдать ответное слово, обмена в систему с установкой соответствующего адреса абонента (адреса получателя).Выходы 1 - 3 Функционального преобразователя соответствуют коду команды, устанавливаемой на выходном регистре команд 10; выход 4 - команде "Недействительный адрес", выдавае" 10 мой в ЭВМ 3; выход 5 - передаче в ЭВМ 3 ответного слова; выходы 6 и 7 - приему из ЭВМ 3 слова обращения к оперативной памяти и ответного слова, передаваемого по адресу абонента; вы ход 8 - сигналу трансляции адреса абонента; выход 9 - сигналу "Системный адрес определен" (данный сигнал необходим для приема в ЭВМ 3 слова обращения к оперативной памяти), , 20 Обмен информацией междуЭВМ 3 и системой зависит от кода команды адаптера 2, состояния ЭВМ 3 и определения адресов обращения в адаптере 2. 25Рассмотрим случаи, когда осуществляется прямая трансляция информации в адаптере 2 и в трансляторе 4, т.е, отсутствует обмен информацией между ЭВМ 3 и системой (при рассмотрении Зо режимов работы использованы наборы таблицы).Прямая трансляция информации в адаптере 2 и в трансляторе 4 соответствует наборам 2,6,7, 10, 12, 14, 1 и 18, Набор 2 соответствует коду 100 (" Преобразование системного адреса"), но на выходе элемента ИЛИ 17 - нулевой сигнал, т,е. в данном случае обмен информацией между ЭВМ и системой запрещен и осуществляется прямая трансляция информации из входных регистров адаптера 2 и транслятора 4 в соответствующие выходные регистры.Набор 6 соответствует коду 101 ( Загрузка), В данном случае запрещается обмен информацией между ЭВМ 3 и системой, так как в системе тран,слируется слово с действительным системным адресом, а преобразование системного адреса необходимо производить начиная с ацаптера 2 первой группы, что осуществляется путем преобразования команды "Загрузка" в команду "Преобразование системного адреса" в блоке 1 синхронизации.Набор 7 соответствует трансляции в системе команды 1 Свободное слово В данном случае ЭВМ 3 не может загру.зить слово в систему, так как находится в состоянии "Занято" (нулевойсигнал на входе 6 преобразователя18),Набор 10 соответствует коду 001,однака в данном случае не происходитобмена информацией между ЭВМ 3 и системой, так как в ЭВМ 3 отсутствуютслова для передачи в систему (нулевые сигналы на входах 7 и 8 преобразователя 18) .Набор 12 соответствует командеНедейс гвительный адрес . В данномслучае ЭВМ 3 не может принять информацию из системы, так как находитсяв состоянии "Занято(нулевой сигнална входе 6 преобразователя 18),Набор 14 соответствует команде"Занято", однако на входе 5 преобразователя 18 нулевой сигнал запрещаетпередачу информации в ЭВМ 3, так какадрес адаптера, установленный на регистре 9, не сравнился на блоке 12сравнения с адресом абонента на выходах блока 13 задания адреса, т.е.ответное слово в системе не предназначено для данной ЭВМ 3.Набор 17 соответствует команде"Занято 1, однако ЭВМ 3 не может принять ответного спова, так как находится в состоянии "Занято" (нулевойсигнал на входе 6 преобразователя18) .Набор 18 соответствует команде"Недействительный адрес", однако адрес адаптера не определен (нулевойкод на входе 5 преобразователя 18).Рассмотрим наборы таблицы, прикоторых осуществляется однократныйобмен информациеи между ЭВМ 3 и системой (наборы 1,8,9,11 и 13).Набор 1 соответствует команде11"Преобразование системного адресаВ данном случае системный адрес,установленный в регистре 14, соот"ветствует адресу блоков памятиЭВМ 3 и ЭВМ 3 может принять информацию из системы (единичный сигнал навходе 4 и код 100 состояния ЭВМ 3 навходах 6 - 8 преобразователя 18),при этом код команды преобразуетсяв .адаптере 2 в код 001 (" Свободноеслово"),Набор 8 соответствует команде"Свободное слово". В данном случаеЭВМ 3 выдает в систему слово обраще 1241224ния к системной памяти (код 110 на входах 6 - 8 преобразователя 18), при этом код команды в адаптере 2 преобразуется в код 101("Загрузка" ).Набор 9 соответствует команде "Свободное слово". В данном случае ЭВМ 3 загружает в систему ответное слово с установкой в выходном регистре 11 адреса адаптера получателя от- О ветного слова. Загрузка в систему ответного слова осуществляется при коде 101 состояния ЭВИ (входы 6 - 8 преобразователя 18), при этом производится преобразование кода команды 15 в код 010 (" Занято" ).Набор 11 соответствует команде "Недействительный адрес", код адреса абонента Определен, и ЭВИ находится в состоянии Свободно (единичные 20 сигналы на входах 5 и б преобразователя .18). В данном случае информация передается из системы в ЭВМ 3 и производится преобразование кода командыв адаптере 2 в код 001 ("Свободное 25 ,СЛОВО )Набор 13 соответствует команде "Занято", код адреса адаптера определен, и состояние ЭВМ 3 соотвествует коду 100 (единичные сигналы на входахЗО 5 и б функционального преобразователя 18), В данном случае осуществляется прием из системы ответного слова с преобразованием кода команды в код 001 (" Свободное слово"). Рассмотрим наборы, при которых осуществляется двухкратный обмен информацией между ЭВМ 3 и системой (т.е. ЭВМ 3 принимает информацию из системы и одновременно загружает систему информацией), Двухкратный обмен информацией между ЭВМ и системой отображен в таблице наборами 3,4,15 и 16.Набор 3 соответствует команде "Преобразование системного адреса"; код системного адреса определен, и в ЭВМ 3 находится слово с адресацией к оперативной памяти системы (единич 50 ные сигналы на входах 4,6 и 7 преобразователя 18). В данном случае ЭВМ 3 принимает информацию из системы и загружает систему информацией, причев адаптере 2 производится преобразование кода команды в код 101Загруз 11 55 ка".Набор 4 соответствует комайде "Преобразование системного адреса"; адрес системной памяти определен, в ЭВМ 3 находится ответное слово для передачи в систему (единичные сигналы на входах 4,6 и 8 преобразователя 18). В данном случае ЭВМ принимает информацию из системы и загружает систему ответным словом и производится установка соответствующего адреса абонента в выходной регистр 11, причем в адаптере 2 происходит преобразование кода команды в код 0 10 ("Занято).Набор 15 соответствует команде "Занято"; адрес адаптера определен, и в ЭВМ 3 находится информация с адресацией к системной оперативной памяти (единичные сигналы на входах 5,6 и 7 преобразователя 18). В данном случае ЭВМ 3 принимает информацию из системы и загружает систему информацией с,адресацией к системной оперативной памяти, при этом в адаптере 2 производится преобразование кода команды в код 101 (" Загрузка".Набор 16 . соответствует команде "Занято"; адрес адаптера определен, и в ЭВМ 3 находится ответное слово (единичные сигналы на входах 5,6 и 8 преобразователм 8), В данном случае ЭВИ 3 принимает из системы информацию и выдает в систему информацию и производится установка кода адреса абонента на выходном регистре 11, причем в адаптере 2 не производится преобразования кода команды.Особое место в таблице занимает набор 5, который соответствует коду команды "Преобразование системного адреса"; адрес системной памяти определен, ЭВИ находится в состоянии "Занято" (единичный сигнал на входе 4 и нулевой сигнал на входе 6 функционального преобразователя 18), В данном случае в адаптере 2 осуществляется преобразование кода команды в код 101 (" Загрузка" ),Формула изобретенияУстройство связи для вычислительной системы, содержащее адаптеры блок синхронизации, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым и вторым входам синхронизации адаптеров и являются соответствующими выходами устройства, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с12 А 1 224 пятому входу элемента ЗИ-ИЛИ, выходблока сравнения подключен к первомувходу преобразователя кодов, входыпервой группы которого подключены квыходам четвертого регистра, второйвход преобразователя кодов подключенк выходу третьего элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к информационному входу пятого регистра ик первому выходу сумматора, второйвыход которого подключен к второмувходу первого элемента ИЛИ, второйи третий выходы преобразователя кодов подключены к,входам второго эле,мента ИЛИ, первый вход сумматора под,ключен к выходу шестого регистра,51015 9целью расширения области применения Путем обеспечения общей адресации оперативной памяти вычислительных машин, оно содержит трансляторы, первый и второй входы синхронизации которых подключены к соответствующим выходам блока синхронизации, первый выход данного адаптера подключен к первому входу последующего адаптера, первый выход последнего адаптера подключен к первому входу первого адаптера, выходы первой группы данного адаптера подключены к входам первой группы последующего адаптера, входы первой группы первого адаптера подключены к выходам группы блока синхронизации, выходы группы последнего адаптера подключены к входампервой группы блока синхронизации, второй выход данного адаптера подключен к второму входу последующего адаптера, второй вход первого адаптера подключен к вы. ходу блока синхронизации, выходы группы данного транслятора подключены к входам группы последующего транс слятора, выходы группы последнего транслятора подключены к входам группы первого транслятора и к входам второй группы блока синхронизации, третьи выходы адаптеров подключены к первым входам соответствующих трансляторов и являются выходами первой группы устройства, выходы вторых групп адаптеров являются выходами второй группы устройства, выходы транс-. ляторов являются выходами тре в . тьей группы устройства, входы вторых групп адаптеров являются входами первой группы устройства, вторые входы трансляторов являются входами второй группы устройства.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что адаптер содержит регистры, сумматор, преобразователь кодов, блок сравнения, блок задания адреса, элементы ИЛИ и элемент ЗИ-ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу первого регистра, первый, второй и третий входы элемента ЗИ-ИЛИ подключены к соот. ветствующим выходам преобразователя кодов, входы первой группы которого подключены к информационным входам второго регистра, четвертый вход элемента ЗИ-ИЛИ подключен к выходу третьего регистра и к первому входу . блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока задания и к 20 30 35 40 45 50 55 тактовый вход которого подключен к "оответствующим входам третьего и ,четвертого регистров и является первым входом синхронизации адаптера, тактовый вход первого регистра подключен к соответствующим входам второго и пятого регистров и является вторым входом синхронизации адаптера, информационный вход третьего регистра и выход первого регистра являются соответственно первым входом и первым выходом адаптерй, информационные входы четвертого регистра и выходы второго регистра являются соответственно входами и выходами первых групп адаптера, информационный вход шестого регистра и выход пятого регистра являются соответственно вторыми входом и выходом адаптера, входы второй группы преобразователя кодов, второй вход сумматора и шестой вход элемента ЗИ-ИЛИ являются входами второй группы адаптера, выход второго элемента ИЛИ является третьим выходом адаптера, четвертый, пятый и шестой выходы преобразователя кодов и выходы шестого и третьего регистров являются выходами второй группы адаптера3, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что транслятор содержит регистры и элемент 2 И-ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу первого регистра, первый вход элемента 2 И-ИЛИ подключен к выходу второго регистра и является выходом транслятора, второй вход элемента 2 И-ИЛИ подключен к третьему входу элемента 2 И-ИЛИ и является первым входом транслятора, четвертый вход элемента 2 И-ИЛИ является вторым входом транслятора, информационные входы и тактовый вход второго регистра являются соответственно входами1241224 12 группы и первым входом синхронизациитранслятора, выходы и тактовый входпервого регистра являются соответственно выходами группы и вторым входомсинхронизации транслятора. 4. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е. с я тем, что блок синхронизации содержит элементы И, генератор, кнопку и элемент 2 И-ИЛИ, первый вход которого подключен к первым вхо- . дам первого и второго элементов И и к выходу кнопки, второй вход элемента 2 И-ИЛИ подключен к первому входу д третьего элемента И и к выходу четвертого элемента И, первый вхоД кото-, рого подключен к первому входу пятого элемента И и к второму входу второго элемента И, третий вход которо" 2 б/Входы Выходы1 . 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5,6 7 89 На бо 1 1 0 0 1 . 1 О 0 0 0 1 О 0 0 01 2 1 О0 1 0 0 0 0 О 0 1 0 1 О 1 0 О 1 0 0 1 0 3 1 О 0 1 4 1 0 О 1 5 1 0 О 1 0 0 О С 1 О 1 1 00 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 О 0 0 1 0 0 0 1 О 0 0 О . 0 0 0 1 10 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 О 0 0 1 1 1 0 О, 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 О 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 О 0 0 0 1 0 14 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 О 0 0 1 1 0 1 0 1 О 0 1 О 1 0 0 15 О 1 0 16 О 1 0 6 1 0 1 7 0 0 1 8 0 0 1 9 0 О 1 10 0 0 1 11 О 0 0 12 0 0 0 13 О 1 О го подключен к выходу пятого элемента И, второй вход четвертого элемента И подключен к второму входу первого элемента И и к второму входу ,пятого элемента И, третий вход которого подключен к третьему входу четертого элемента И и к третьему входу элемента 2 И-ИЛИ, выходы генератора являются выходами синхронизации блока синхронизации, выходы первого. и второго элементов И и элемента 2 И-ИЛИ являются выходами группы блока синхронизации, выход третьего элемента И является выходом блока синхронизации, первый, второй и третий входы четвертого элемента И являются входами группы блока синхронизации, второй вход третьего элемента И является вхопом блока синхронизации.1241224 14 Продолжение таблицык Входы 17 О 1 ООО 1 О О О О О 1 О 18 О О О О О О О О О О 1 О О На - бор 1 2 3 4 5 6 7 8 1 89 П р и м е ч а н и е. Точкой обозначено безраличное состояние входного сигнала или выходной функции.