Устройство для сопряжения двух электронно-вычислительных машин

(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВСЕЛЮ ч ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ 57) Изоель ной ычисл ретение относится ехнике и может бы я сопряжения двух данных. Целью иэ повышение быстрод ь исполь- устройств зовано длобрабатк етения иствия являет рея в е ин о и небра форматки дан блока кода-РЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАНИН устроиства з а счет сов мени приема и передачи при двунаправленном обмежду устройствамиУстройство содержи связи, два блока форми опер ации, 5 ил.11 991Корректор М.ШаРошиТехред В.Кадар Редактор В,Петраш Заказ 759 Тираж 673 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относитсянычиспительной технике и может быть испопьзовано для сопряжения двух устройствобработки дазизых,Цель изобретния - повышение быстродействия устройства за счет совмещения во времени приема и передачиинформации,На фиг,1 приведена структурнаясхема устройства для сопряжения; нафиг.2 - схема узла микропрограммногоуправления; на фиг.З - схема узлаобмена; на фиг,4 и 5 - алгоритм функционирования узла микропрограммногоуправления,Устройство содержит (фиг,1) блоки 1 и 2 связи, первый 3 и второй4 блоки формирования кода операцииузлы 5 и 6 микропрограммного управления, узлы 7 и 8 обмена информацией, 20элементы ИЛИ 9 и 10, узлы 11 и 12сравнения, элементы 13 и з задержки,регистры 15 и 16 управления, вторьеэлементы И7 и 18, первые элементыИ 19 и О, группы управляющих зходов/25выходов 2 и 2 блоков связи, группы адресных/информационных входов/выходов 23 и 24 блоков связи, элементы ИЛИ 25 и 26, шинные форлирователи 27 и 28, линии группы нходоз/зыходов 29 пергзого блока связи (пертзаямагистраль связи), линии группы гыходов 30 первого блока формированиякода операции (группа адресных цепей), линия гзыхода 3 первого блока 35формирования кода операции (цепькода операции Вывод), линия выхода32 первого блока формирования кодаоперации (цепь кода операции "Вззод"),линии группы входов/выходов 33 нторого блока связи (вторая магистральсвязи), пиния группы выходов 34 вто -рого блока формирования кода операции (группа адресных цепей), пиниявыхода 35 второго блока формирования 45кода операции (цепь кода операции"Вывод" ), пиния выхода 36 второго бло -блока формирования кода операции(цепь кода операции "Ввод" ),Узел микропрограммного управления 50содержит (фиг,2) буФерные усилители37 и 38, мультиплексор 39, регистр40 адреса микрокоманд, постоянноезапоминающее устройство (ПЗУ) 41задающий генератор 42, группу 43входов/выходов узла микропрограммного управления, группу 44 входов узламикропрограммного управления, выходы 45-48 узла микропрограммного упранпезия, группу 49 выходов микропрограммного управпения.Узел обмена содержит (фиг.З) пергзую и вторую груззпы езходов/ньзходоезузла обмена, третий стробирующийззход 52 узла обмеза, вторую 53 и первук 54 гругпты входов узла обмена,второй 55 и первый 56 стробирующиевходы узла обмена, третью группу 57нходов/ныходогз и гругзпу 58 выходовузла обмена, дешифратор 59, регистр60 команд, дешифратор 61, группыэлементов И 62-72, элементы ИХИ 73 и74 регистр /5 адреса, регистр 76дапззых, элемент ИЛИ 77,Рассмотрим работу устройства напримере использования его для сопряжения двух уззиверсаль;зых ЭВМ, имеющих иптеофейс типа "Общая шина",1 ри этом входы/выходы 21 ц 22 подключают к группам сигналов уззравпения интерфейсом соответственно от первой и второй ЭВМ, На входы 23 и 24 подают группы сигзалов адреса/данных соответственно от первой и второй ЭВМ, Выходьз шинных формирователей 27 и 28 соединяют с цепями СИП интерфейса ЭБМ и ЭВМ 2, В начальный момент вВМ и ЭВМ 2 л группах сигналов управления интерфейсом форлируют сигналы "Сброс", поступающие по од - ной из цепей входов/выходов 2(22) блока сззязи через группу 43 входов/ выхсдон узла 5(6) на вход установки в "0" регистра адреса микрокоманд (РАМ) 40, и обеспечивают на выходах РАМ адрес первой микрокомандь рабочей микропрограмли. Узел 5(Ь) представляет собой микропрограммный автомат (МА), реализованный на регистре 40 (элементы памяти автомата), постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) 41 (гзамять микропрограмм автомата), муггьтиплексоре 39 (элемент, обеспечивающий условные переходы автомата), Синхронизация автомата осуществляется задающим генератором 42, формирующим импульсную последовательность, подаваемую на дизаляческий управляющий вход РЛМ 40. В исходном состоянии МЛна выходах 48 и 49 форлгирует код, поступающий на входы 52 и 53 узла7(8) обмена и обеспечивающий на выходе дешифратора 61 сигнал, открывающий элемент И 63, При этом сигналы с магистрали 23(24) через группу 50входов/выходов узла 7(8) обмена,через элемент И 63 поступают на группу.51 входов/выходов узла обменаПодготовка устройства сопряженияк работе и передаче информации осуществляется циклами записи и чтенияинформации в (иэ) регистры 76, 75 и60 узла 8(7) обмена.Передача:информации иэ ЭВМ 1 вЭВМ 2 по инициативе ЭВМ 1 включает: 1 Оцикл записи в регистр. 75 узла 8 обмена адреса ячейки памяти ЭВМ 2, скоторой будет осуществляться обмен;цикл записи в регистр 76 узла 8 обмена передаваемых данных; цикл записив регистр 60 узла 8 обмена кода операции "Вывод"Передача информации иэ ЭВМ 2 вЭВМ 1 по иьжциативе ЭВМ включает:цикл записи в регистр 75 узла 8 обмена адреса ячейки памяти ЭВМ 2, изкоторой будет осуществляться обмен;цикл записи в регистр 60 узла 8 обмена кода операции "Ввод; цикл чтения из регистра 76 узла 8 обмена тре 25буемой информации,Пер едача и нфор мации по и ници атив еЭВМ 2 происходит аналогично, но используются регистры узла 7 обмена.Оп ер ации о б ме н а и нфор маци ей междурегистром 76 и памятью ЭВМ 2 (1) осуществляются в режиме прямого доступак памяти под управлением МА соответствующего узла 6(5) по окончаниицикла записи кода операции в регистр 3560. Одновременность работы ЭВМ иЭВМ 2 обеспечивается на".ичием двухмагистралей связи - 29-32, 33-36,позволяющих каждой иэ ЭВМ осущест-.влять независимый обмен с регистрами 4060, 75 и 76 соответствующего узла8(7) обмена,Рассмотрим циклы записи (чтения)информации из ЭВМ 1 в(из) регистры 75,76 и 60 узла 8 обмена, 45В соответствии с логикой работыинтерфейса Общая шина" в первойфазе каждого цикла обмена по линиямадрес/данные передается адрес регистра, с которым будет осуществлять обмен, с некоторой задержкой по отношению к передаче адреса выдаетсясигнал СИА по группе входов/выходов 21. Сигналы адреса тринслируются узлом обмена с входов/выходов 5550 через элементы И 63 на выходы 51,старшие разряды поступают на вторыевходы узлов 11 сравнения, на первыевходы которых подают код группового адреса уст ойства сопряжения, при-, своенный ему в адресном пространстве ЭВМ. При совпадении адреса на вторых входах узлов 11 сравнения с кодом первых входов на его выходе формируется сигнал логической "1", поступающий на информационный вход регистра 16 управления, На группу входов регистра 15 управления поступают с магистрали 29 младшие разряды адреса, определяющие адрес одного из регистров 75, 76 и 60, Сигнал СИА через усилители 37 поступает на выход"47 узла 5 и далее на вход установки в "0" регистра 15 управления и вход элемента 13 задержки, При этом наличие сигнала СИА на уст- новочном входе регистра 15 обеспечивает неактивное состояние данноговхода.С выхода элемента 13 задержки сигнал СИА активным уровнем поступает на вход записи регистра 15 и осуществляет запись кода адреса одного из регистров 75, 76 и 60, поданного на группу информационных входов регистра 15 управления, и сигнала с выхода узла 11 сравнения.Вторую фазу цикла обмена рассмотрим отдельно для операций записи и чтения регистров 60, 75 и 76 узла 8 обмена,Операция Запись". Вторая фаза цикла обмена начинается со снятия адреса с линий 23, установки записываемой информации на линиях 23 и поступления сигнала "Вывод" из интерфейса ЭВМ по одной иэ цепей группы входов/выходов 21, через усилители 37 узла 5 на его выход 46 и выход блока 1 связи на вход блока формирования кода операции и вход первого элемента И 19 блока 3 формирования кода операции. Запирваемая информация поступает по цепям 23, 50 через элемент И 63 узла 7 обмена на группу 51 входов/выходов узла 7 обмена и через магистраль 29 далее на группу 57 входов/выходов узла 8 обмена второго блока 2 связи, При совпадении сигналов на двух входах первого элемента И 19 (сигнал "Вывод" и записаннаяинформапия с элемента 11) блока 3 формирования кода операции на выходе элемента И 19 формируется сигнал, подаваемый через цепь 31 на вход 56 узла 8 обмена, который совместно с группой сигналов кода ад1996 5 129 реса с выходов регистра 1 управления, подаваемых по цепям 30 на группу 54 входов узла 8 обмена, обеспечивает на выходе дешифратора 59 сигнал записи информации с группы 57 входов/ выходов узла 8 обмена в один из регистров 60, 75 и 76 узла 8 обмена.Номер регистра обеспечивается кодом, подаваемым с выходов регистра15 управления по цепям 30 на группу54 входов узла 8 обмена, сигнал навходе 56 выполняет роль строба. Сигналы с выхода дешифратора 59 (сигна -лы записи) обеспечивают открываниеодной из групп элементов И 65 и 67и подачу информации на регистры 5,76 и 60 одновремнно через соответствующие элементы ИЛИ 73, 74 и 77, Сигналы записи поступают на входы запи -си одного из регистров 75, 76 и 60и осуществляют запись информации ввыбранный регистр,Формирование сигнала ответа /СИП/в интерфейсе ЭВМ осуществляется элементом ИЛИ 25 и шинным формировате -лем 27, с выхода которого сигнал по -дается в интерфейс ЭВМ, ЭВМ, получивсигнал СИП от устройства, снимаетсигнал Вывод", что приводит к снятию сигнала записи, формируемого дешифратором 59. Снятие сигнала "Вывод" обеспечивает снятие сигнала СИП,формируемого элементом ИЛИ 25 и шинным формирователем 27.ФазаВыводзавершается снятием сигнала СИА на входах/выходах 21 пер -вого блока 1 связи. При этом на вхо -,де установки в "0" регистра 15 управления устанавливается активный уровень и регистр 15 сбрасывается в нулевое состояние, обеспечивая снятиеразрешающего сигнала на входе первого элемента И 19. Это вызывает форми -рование на выходе элемента И 19 лое гического 0" что приводит. к установке дешифратора 59 узла обмена в нейтральной состояние,.Операция "Чтеже". Вторая фаза цикла обмена начинается со снятия адреса с линий 23 и поступления сигнала "Ввод" из интерфейса ЭВМ по одной из цепей группы входов/выходов 21 через усилители 37 узла 5 на выход 45 узла управления и далее на вход второго элемента И 17 блока 3 формирования кода операции. С выхода второго элемента И 17 (сигнал Ввод" и записанная информация с элемента 11) поступает навход эле 6мента ИЛИ 9 блока 1 связи, на одиниз входов элемента ИЛИ 25 и по цепи32 на вход 55 узла 8 обмена.С выхода элемента 1 ЛИ 9 сигналпоступает на вход 52 узла 7 обменапервого блокасвязи и обеспечиваетформирование на выходе дешифратора61 узла 7 обмена сигнала, открывающего элемент И 62 и блокирующего элементО Й 63. Далее процессы аналогичны опер ации "3 а пи сь, э а и сключ е ни ем то го,что код дешифратора 59 узла 8 обмена подается совместно по .цепям 30,и 31 и дешифратор 59 узла 8 обмена5 формирует один из сигналов (сигналычтения), открывающий один из элементов И 70-72 и обеспечивающий трансляцию содержимого одного из регистров 60, 75 и 76 па группу 57 входов/20 выходов узла 8 обмена и далее черезгруппу 51 входов/выходов узла 7 обмена, элемент И 62, группу входов/выходов 50 узла 7 обмена, цепи 23 винтерфейсе ЭВМ 1.25 Порядок функционирования МА.После установки РАМ 40 в нулевоесостояние из ПЗУ 41 выбирается первая микрокоманда ьякропрограмьи,обеспечивающей логику функционирова 30 ния узла 7(5), На фиг. 4 и 5 приведен алгоритм функционирования узла7(5) для ЭВМ,Выполнение микропрограммы начинается с анализа сигналов, поступающих35 из регистра 60 и представляющих кодкоманды для МА на группе 44 входовузла 6(5). При обнаружении кода одной из команд (ввод или вывод) МАосуществляет выдачу из ПЗУ 41 черезщ усилители 38, по одной из цепейвходов/выходов 43 и 22(21) сигналаТГЩ, обеспечивая требование на доступ к интерфейсу ЭВМ 2(1), Поступление сигнала подтверждения ППД от45 ЭВМ 2(1) по одной из цепей группывходов/выходов 22(21) через усилители 37 на мультиплексор 39 обеспечивает ветвление микропрограммы иустановку на выходе ПЗУ 41 сигнала50 ПВ, поступающего через усилители38 на интерфейс ЭВМ 2(1), Данный сигнал сохраняется МА до завершенияопераций передачи информации в(из)память ЭВМ. 55Передача информации в (из) ЭВМначинается с установки на выходах48 и 49 узла 6(5)кода, поступающегона группу 53 входов 8 обмена и через7 12элемент ИЛИ 1 О на вход 52 узла 8обмена и обеспечивающего на выходедешифратора 61 сигнал, открывающийэлемент И 68. При этом содержимоерегистра 75 адреса поступает черезгруппу 50 входов/выходов на магистраль 24(23) адрес/данные ЭВМ 2(1)и интерпретируется ЭВМ как адрес.Затем на выходе ПЗУ 41 формируетсясигнал СИА, поступающий через усилители 38, входы/выходы 43, 22(2) винтерфейс ЭВМ 2(1),После этого МА через мультиплексор 39 осуществляет анализ типа команды на группе 44 входов и переходит к выполнению операций "Ввод" или"Вывод", При обнаружении команды"Вывод" МА на выходах 48 и 49 формирует код, обеспечивающий на выходедешифратора 61 снятие сигнала, открывающего элементы И 68 и появлениесигнала, открывающего элемент И 69,При этом содержимое регистра 76 данных поступает через группу 50 входов/выходов узла 8(7) обмена вЭВМ 2(1). Одновремпно из ПЗУ 41 черезусилители 38 на входы/выходы 43 идалее через входы/выходы 22(21) вЭВМ выдается сигнал "Вывод, затемМА осуществляет ожидание от ЭВМ 2(1)сигнала подтверждения СИП, которыйпоступает от ЭВМ 2(1) по одной изцепей через усилители 37 к мульти -плексору 39. При поступлении сигнала СИП МА снимает с выхода ПЗУ 41ранее сформированный сигнал "Вывод"на выход 43, а на выходах 48 и 49формирует код, обеспечивающий появление на выходе дешифратора 61 сигнала сброса регистра 60 команд,Затем МА осуществляет анализ сигнала СИП, поступающего из интерфейса ЭВМ 2, При сбросе в интерфейсе ЭВМ сигнала СИП МА осуществляет сброс всех ранее сформированных сигналов (конец выполнения цикла) и возвращается в исходное состояние. При обнаружении на входах 44 команды "Ввод" МА осуществляет выдачу из ПЗУ через усилители 38 сигнала "Ввод" на входы/выходы 22(21) устройства. Поступление от ЭВМ сигнала СИП, по одной из, цепей входов/выходов 21(22) через усилители 37 к мультиплексору 39 означает, что на цепи 24(23) подана требуемая информация. МА осуществляет формирование на выходе ПЗУ 41 и на выходах 48 и91996 501520 25 30 35 40 45 50 49 кода, обеспечивающего снятие сигнала, от;:рывающего элемент И 68,и появление на выходе дешифратора61 сигнала, открывающего элементИ 66 и,через элемент ИЛИ 74 записывающего в регистр 76 данных информацию с входов/выходов 50. ДалееМА завершает выполнение операции"Ввод аналогично завершению операции "Вывод",Одновременно с рассмотреннымиоперациями, выполняемыми первой ЭВМ,аналогичным образом осуществляетсяоперация обмена по инициативе второй ЭВМ. При этом передача информации между блоками связи осуществляется по магистрали 33, управляющаяинформация передается по линиям 3436, т,е, осуществляется одновременная передача информационных слоевот первой и второй ЭВМ. формула изобретения Устройство для сопряжения двух электронно-вычислительных машин (ЭВМ), содержащее два блока связи, причем каждый блок связи содержит узел микропрограммного управления, узел сравнения, при этом группы командных входов/выходов узла микропрограммного управления первого и второго блоков связи подключены к входным/выходным управляющим шинам первой и второй ЭВМ соответственно, первые группы входов узлов сравнения первого и второго блоков связи подключены к группам адресных выходов первой и второй ЭВМ соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродейст - вия, в него введены два блока формирования кода операции, каждый из которых содержит регистр управления, элемент задержки, два элемента И, элемент ИЛИ, шиной формирователь а в каждый блок связи введены узел обмена и элемент ИЛИ, .при этом первые группы информационньх входов/выходов узлов обмена первого и второго блоков связи подключены к адресным/ информационным входным/выходным шинам первой и второй ЭВМ соответствеьно, выходьг шинных формирователейпервого и второго блоков формирования кода операции подключены к синхровходам первой и второй ЭВМ соответственно, причем вторая группа информационных входов/выходов узла об29199 бмена первого блока связи соединенас третьей группой информационныхвходов/выходов узла обмена второгоблока связи, вторая группа информационных входов/выходов узла обменавторого блока связи соединена стретьей группой информационныхвходов/выходов узла обмена первого,.выходов регистра управления первогоблока формирования кода операциисоединена с первой группой информационньгх входов узла обмена второгоблока связи, группа информационныхвыходов регистра управления второгоблока формирования кода операциисоединена с первой группой информационных входов узла обмена первогоблока связи, выход первого элементаИ первого блока формирования кодаоперации соединен с первым входомэлемента ИЛИ первого блока формирования кода операции и с первым стробирующим входом узла обмена второгоблока связи, выход первого элементаИ второго блока формирования кодаоперации соединен с первым входомэлемента ИЛИ второго блока формирования кода операции и с первым стробирующим входом узла обмена первогоблока связи, выход второго элементаИ первого блока формирования кодаоперации соединен с первым входомэлемента ИЛИ первого блока связи, свторым входом элемента ИЛИ первогоблока формирования кода операции ис вторым стробирующим входом узлаобмена второго блока связи, выходвторого элемента И второго блокаформирования кода операции соединенс первым входом элемента ИЛИ второго блока связи, с вторым входом элемента ИЛИ второго блока формирования кода операции и с вторым стробирующим входом узла обмена первогоблока связи, при этом старшие имладшие разряды информационных вы -ходов второй группы информационныхвходов/выходов узЛа обмена первогоблока связи соединены с второй груп -пой входов узла сравнения первогоблока связи и с группой информацион -ных входов регистра управления пер-.вого блока формирования кода операции соответственно, старшие и младшие разряды информационных выходоввторой группы информационных входов/выходов узла обмена второго блокасвязи соединены с второй Группой 5 10 15 20 25 30 35 40 входов узла сравнения второго блокасвязи и с группой информационныхвходов регистра управления второгоблока формирования кода операциисоответственно, выходы узлов сравнения первого и второго блоков связисоединены с информационными входамирегистров управления первого и второго блоков формирования кода операции соответственно, первые и вторые кодовые выходы узлов гплкропро- .граммного управления первого и второго блоков связи соединены с первыми входами первого и второго элементов И первого и второго блоков формирования кода операции соответственно, третьи выходы узлов микропро -граммного управления первого и второго блоков связи соединены с входами элементов задержки и нулевымивходами регистров управления первого и второго блоков формированиякодов операций соответственно, причем в каждом блоке связи группа информационных. выходов узла обменасоединена с группой кодовых входовузла микропрограммного управления,группа кодовых выходов которогосоединена с второй группой информациоггных входов узла обмена, третийстробирующий выход которого соединенс выходом элемента ЙЛИ, второй входкоторого соединен с четвертым кодовым выходом узла микропрограммногоуправления, при этом в каждом блокеформирования кода операций выходэлемента задержки соединен с входомзаписи регистра управления, информационггый выход которого соединен свторыми входами первого и второгоэлементов И, выход элемента ИЛИ соединен с входамл шинного формирователя, причем узел обмена содержит двадешифратора, регистр команд, регистр адреса, регистр данных, одиннадцатьгрупп элементов И, три элемента ИЛИ,причем группа выходов элементов Ипервой, второй и третьей групп игруппа первых входов элементов И четвертой, пятой и шестой групп образу -ют первую группу информационных входов/выходов узла обмена, группа.выходов элемента И четвертой группыи первые входы элементов И первой группы образуют вторую группу информационных входов/выходов узла обмена, группа выходов элементов И седьмойвосьмой и девятой групп, первые входы элементов И десятой и одиннад 1291996цатой групп и группа информационныхвходов регистра команд образуюттретью группу информационных входов/выходов узла обмена, группа информационных выходов регистра командсоединена с первыми входами элементов И девятой группы и образуютгруппу информационных выходов узлаобмена, группы информационных входов первого и второго дешифраторовобразуют первую и вторую группы информационных входов узла обменасоответственно, первый, второй стробирующие входы первого дешифратораи стробируюший вход второго дешифрацора являются первым, вторым итретьим стробирующими входами узлаобмена соответственно, при этомпервый выход второго дешифраторасоединен с нулевым входом регистракоманд, вход записи которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ,первый и второй входы которого соединены соответственно с первым выходом первого дешифратора и с вторым выходом второго дешифратора,третий выход которого соединен свторыми входами элементов И пятойгруппы и с первым входом второгоэлемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи регистра адреса, группа информационных входовкоторого соединена с выходами элементов И пятой группы и элементовИ десятой группы, вторые входы которых соединены с вторым входом второго элемента ИЛИ и с вторым выходомпервого дешифратора, третий выход ко-,торого соединен с вторыми входамиэлементов И одиннадцатой группы и спервым входом третьего элемента ИЛИ,выход которого соединен с входом записи регистра данных, группа информационных входов которого соединена 10 с группой выходов элемента И одиннад- .цатой группы и элементов И шестойгруппы, вторые входы которых соединены с вторым входом третьего элемента,ИЛИ и с четвертым выходом второго дешифратора, пятый выход которого соединен с первыми входами элементов И второй группы, первые входы которых соединены с группой выходов регистра адреса и с первыми вхо дами элементов И восьмой группы,вторые входы которых соединены с четвертым выходом первого дешифратора,пятый выход которого соединен спервыми входами элементов И седьмой 25группы, вторые входы которых соединены с группой выходов регистра данных и первыми входами элементов Итретьей группы, вторые входы которыхсоединены с шестым выходом второго ЗО дешифратора, седьмой и восьмой выходы которого соединены с вторыми входами элементов И первой и четвертойгрупп соответственно, шестой выходпервого дешифратора соединен с вто рыми входами элементов И девятой группы.