Устройство для обмена информацией

(51 кин строи- егистствен. х лич ства форЯрен счетчире- ого етв ия устеративадрес ла, бло ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗО ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свидетельство СССР У 703799, кл. С 06 Р 3/04, 1977.Авторское свидетельство СССР В 579607, кл. С 06 Р 3/04, 1975. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ, содержащее блок связи с процессором, первые вход и выход которого являются соответственно первыми информационными входом и выходом устройства, второй, третий и четвертый входы - соответственно входами сигналов режима и адреса и первым входом синхронизации устройст ва, а второй выход подключен к входу регистра настройки, блок анализа четности, генератор тактовых импульсов, счетчик промежутка, счетчик тактовых импульсов, элемент И-ИЛИ два вычитателя количества слов, счетчик адресов, блок формирования сигнала записи, дешифратор нуля, выход которого является выходом сигнала прерывания устройства, формировател сигнала четности и сдвиговый регистр первые информационные вход и выход которого являются соответственно вто рыми информационными входом и выходом устройства, первый к второй управляющие входы - соответственно входами признака ответного слова и признака информационного слова устройства, причем выход генератора так. товых импульсов соединен с вторым информационным входом сдвигового 1198530 А регистра, выходом синхронизации устройства, счетным входом счетчика про-.межутка и первым входом элементаИ-ИЛИ, вход синхронизации сдвнговогорегистра является вторым входом синхронизации устройства и подключен куправляющему входу счетчика промежутка и второму входу элемента И-ИЛИ,третьим входом соединенного с первымвыходом счетчика промежутка, а выходом - с входом счетчика тактовыхимпульсов, выход которого подключенк счетному входу счетчика адресов,тактовым входам первого и второго вы.читателей количества слов, блокаанализа четности, блока формированиясигнала записи и формирователя сигнала четности, выходом соединенного третьим информационным входом сдвиового регистра, информационный входлока анализа четности соединен с вторым информационным входо ства, первый и второй выход ра настройки соединены соот но с первым информационным счетчика адресов и информац входом первого вычитателя к слов, выходом подключенного мационному входу дешифратор управляющий вход которого с с первым управляющим входом ка адресов и третьим выходо гистра настройки, выход вто вычитателя слов подключен к тому входу элемента И-ИЛИ, л и ч а ю щ е е с я тем, ч целью повышения быстродейст роиства, в него введеныная память, мультиплексомультиплексор входного чприоритета, коммутатор сигнала записи, триггер признака информационного слова, триггер признака командного слова, регистр хранения командного слова регистр хранения адресакомандного слова, блок разрешенияповторения командного слова, блокформирования паузы и счетчик формирования сигнала отказа связи, причем первые информационные входыкоммутатора сигнала записи и мультиплексоров адреса и входного числаподключены соответственно к третьему, четвертому и пятому выходам блока связи с процессором, первые ивторые управляющие входы - соответственно к первому и второму выходамблока приоритета, а выходы коммутатора сигнала. записи и мультиплексоров адреса и входного слова - соответственно к управляющему, адресному и первому информационному входамоперативной памяти, первый выход которой соединен с информационнымивходами регистра хранения командногослова и формирователя сигнала четности, пятым входом блока связи спроцессором и четвертым информационным входом сдвигового регистра, второй и третий информационные выходыкоторого подключены соответственнок второму информационному входу мультиплексора входного числа и к первому входу блока разрешения повторения командного слова, второй входкоторого соединен с выходом блокаанализа четности, третий и четвертыйвходы блока разрешения повторениякомандного слова соединены соответственно с входом признака ответногослова устройства и первым выходомрегистра хранения командного словапятый вход - с вторым выходом счетчика промежутка, а выход - с первымвходом блока формирования паузы,вторым управляющим входом счетчикаадресов и управляющим входом первоговычитателя слов и через счетчик формирования сигнала отказа связи - свыходом сигнала отказа связи устройства, установочные входы триггеров признаков командного слова иинформационного слова соединены свторым выходом оперативной памяти,а входы сброса - с выходом счетчикатактовых импульсов, а выходы тригге.ров признаков командного слова иинформационного слова - соответственно с выходами признака командного слова и признака информационного слова устройства, вторбй информационный вход оперативной памяти соединен с третьим выходом регистра настройки, управляющий и информационный входы блока приоритета подключены соответственно к выходу счетчика тактовых импульсов и шестому выходу блока связи с процессором, шестой вход которого соединен с вторым выходом коммутатора сигнала записи, третий выход и второй информационный вход которого подключены соответственно к третьему управляющему входу сдвигового регистра и выходу блока формирования сигнала записи, управляющий вход которого соединен с выходом блока формирования паузы, второй, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к входу признака ответного слова устройства, выходу второго вычитателя количества слов и выходу генератора тактовых импульсов, а пятый вход - к пятому входу элемента И-ИЛИ и второму выходу регистра хранения командного слова, третий выход которого соединен с информационным входом второго вычитателя количества слов, а управляющий вход ., с выходом триггера признака командного слова и управляющим входом регистра хранения адреса командного слова, выход которого подключен к второму информационному входу счетчика адресов, а информационный вход - к выходу счетчика адресов и второму информационному входу мультиплексора адреса.2. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е. с я тем, что блок связи с процессором содержит дешифратор адреса, вход которого является третьим входом блока, счетчик адресов, выход которого является четвертым выходом блока, первый и второй элементы И, первые входы и выходы которых являются соответственно четвертым и вторым входами и шестым и третьим выходами блока, первую и вторую группы шинных усилителей, выходы которых являются соответственно вторым и пятым выходами блока, а информационные входы - первым входом блока, третью группу шинных усилителей, выходы и информационные входы которых являются соответствен1198530 10 но первым выходом и пятым входом блока, и три элемента НЕ, причем первый выход дешифратора адреса соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, счетным входом счетчика адресов и через первый элемент НЕ - с управляющими входами шинных усилителей первой группы, второй выход дешифратора адреса подключен через второй элемент НЕ к управляющим входам шинных усили" телей второй группы, управляющие входы шинных усилителей третьей группы соединены через третий элемент НЕ с шестым входом блока.3. Устройство по п. 1, о т л ич аю щ е е с я тем, что блок раз решения повторения командного слова содержит схему сравнения, первый, второй и третий входы которого являются соответственно первым, третьим и четвертым входами блока, элемент. ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом блока, и элемент ИЛИ-НЕ первый вход которого соединен с выходом схемы сравнения, второй и третий входы - соответственно с пятым и вторым входами блока,а выход - с входом элементаНЕ.4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок формирования сигнала записи содержит элемент ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом блока, триггер и элемент И-НЕ, причем выходы элемента И-НЕ и триггера подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ-НЕ, а первые и вторые входы - соответственно Устройство относится к вычислителв ной технике и предназначено для обмена информацией между компонентами оборудования объекта в виде последовательных кодов, циркулирующих на мультиплексной магистрали обмена.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2-7 - функциональные схемы соответственно блока1связи с процессором, блока разрешения повторения командного слова,к счетному и управляющему входам блока.5, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок формирования паузы содержит счетчик, счетный вход которого является четвертым входом блока, дешифратор, выход которого является выходом блока и соединен с входом сброса счетчика, первый и второй элементы И, первые входы которых являются соответственно вторым и. третьим входами блока, вторые входы - пятым входом блока, и элемент ИЛИ, первый вход которого является первым входом блока, второй и третий входы подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И, а выход - к входу пуска счетчика, выходом Подключенного к входу дешиф;ратора.6. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что коммутатор сигнала записи содержит два элемента НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, выхэд кото рого является первым выходом коммутатора, два шинных формирователя, выходы которых являются соответственно вторым и третьим выходами блока, два элемента И, первые входы которых являются соответственно первым и вторым управляющими входами коммутатора, а вторые входы - соответственно первым и вторым информационными входами коммутатора и соединены соответственно через первый и второй элементы НЕ с входами первого и второго шинных формирователей. счетчика формирования сигнала "Отказ связи", блока формирования паузы, коммутатора сигнала записи и блока формирования сигнала записи; на фиг. 8-10 - алгоритмы работы устройства.Устройство содержит шины 1, 2 и 3 входов синхронизации, адреса и режима устройства, шины 4 и 5 информационных входа и выхода устройства, блок 6 связи с процессором, регистр 7 настройки, первый вычитатель 8 коли. чества слов, дешифратор 9 нуля, выход35 50 О сигнала прерывания устройства,регистр 11 хранения адреса командногослова (КС), счетчик 12 адресов, генератор 13 тактовых импульсов, элемент И-ИЛИ 14, счетчик 15 тактовыхимпульсов (ТИ), счетчик 16 промежутка, блок 17 разрешения повторениякомандного слова (КС), счетчик 18формирования сигнала "Отказ связи",выход 19 сигнала Отказ связи уст 11 н 10ройства, блок 20 анализа четности,регистр 21 хранения КС, сдвиговыйрегистр 22, второй вычитатель 23количества слов, блок 24 формирования паузы, блок 25 приоритета, муль 15типлексор 26 адреса, коммутатор 27сигнала записи (ЗП), блок 28 формирования сигнала ЗП, мультиплексор29 входного числа, оперативная память (ЗУ) 30, блок 31 выработки сиг.20нала четности, триггер 32 признакаКС, триггер 33 признака информацион.ного слова (ИС), шины 34-41 выходасинхронизации, второго информацион 25ного входа, выходов признаков командного слова и информационногослова, второго входа синхронизации,второго информационного входа, входов признака ответного слова и готовности устройства.Блок 6 связи (фиг. 2) содержитэлементы И 42, 43, дешифратор 44 ад.реса счетчик 45 адресов, элементыНЕ 46, 47 и 48, шинные усилители49, 50 и 51.Блок 17 разрешения повторенияКСФиг. 3) содержит схему 52 сравнения, элемент ИЛИ-НЕ 53 и элементНЕ 54.Счетчик 18 формирования сигнала 40(фиг. 6) содержит элементы И 62,63, ИЛИ-НЕ 64, элементы НЕ 65, 66и шинные формирователи 67 и 68.Блок 28 формирования сигнала записи содержит элемент И-НЕ 69, элемент ИЛИ-НЕ 70 и триггер 71.Блок 6 связи (фиг. 2) предназначен для связи устройства с процессором по шинам 1-5; регистр 7 настройки - для программной настройки устройства на определенный режим работы; счетчик 16 промежутка - для определения паузы между поступлениями синхронизирующих импульсов от системы; блок 25 приоритета - для выработки управляющих сигналов, осуществляющих переключение сигналов адреса, входного числа и признака ЗП, поступающих в ЗУ 30 либо от процессора через блок 6, либо от внутренних сигналов устройства.Блок 17 разрешения повторения КС (Фиг. 3) служит для обнаружения ошиб. ки в переданном сообщении. Сигнал об ошибке на выходе блока 17 появляется в следующих случаях:а) ответное слово от системы не поступило или поступило через время, большее паузы (10 мкс). В этом случае на выходе счетчика 16 появляется сигнал, который поступает на вход блока 17 через элемент ИЛИ-НЕ 53;б) блок 20 выдал сигнал об ошибке в коде, поступившем по шине 39 от системы. Код в линии передается всегда нечетным, так как 17-й разряд кода дополняет его всегда до нечетного. Блок 20 проверяет код на четность. Если код оказался четным, то произошел сбой в приеме кода и на выходе блока 20 появляется сигнал, который поступает на вход блока 17 через элемент ИЛИ-НЕ 53;в) не сравнились адреса абонентов в ответном слове (ОС) и КС. В этом случае адрес абонента, приведшего от системы ответного слова, поступает со сдвигового регистра 22 на схему 52 сравнения, на которую также поступают адрес командного слова с регистра 21 и признак ОС с шины 40. В случае несравнения адресов ОС и КС на выходе блока 17 появляется сигнал ошибки.Устройство работает следующим образом.В соответствии с заданной программой через, блок 6 и блок 25 приоритета формируются в ЗУ 30 технические задания для работы устройства для обмена информацией с системой.После формирования технического задания процессор настраивает устрой ство для обмена на работу с системой путем установления соответствующих признаков в регистре 7. Получив приз нак "Работа с магистралью", устройст 11 198 во начинает самостоятельно управлять обменом информации, проходящей через оконечное устройство в систему.Технические задания, сформирован- ные процессором в ЗУ 30, состоят из сообщений. Каждое сообщение состоит из КС, ИС и ОС.Инициатором обмена является процессор, Формирующий КС для передачи его через выходные шины в систему, 1 О КС содержит адрес абонента, признак прием-выдача, количество слов, содержащихся.в сообщении. ОС от абонен. та содержит адрес абонента, признак ошибки в сообщении. 5Сообщение на выдачу информации (вывод) имеет следующий порядок слов; 530 бхода регистра 21. С выхода элементаИ 57 управляющий сигнал через элемент ИЛИ 59 поступает на запуск счетчика 60,При повторении сообщения в случаеобнаружения ошибки в сообщении отблока 17 поступает сигнал, которыйчерез элемент ИЛИ 59 запускает счетчик 60,При записи информации в ЗУ 30 отпроцессора по шинам 1, 2, 3 и 4 поступают соответственно строб, адрес,сигнал записи и информация в блок6, который выдает управляющий сигнална вход блока 25, адрес записываемойинформации на первый информационныйвход мультиплексора 26, информациюна первый информационный вход мультиплексора 29 и сигнал записи на входкоммутатора 27, с выходов которых. информация по адреу и сигналу ЗПпоступает в ЗУ 30.Сигнал ЗП коммутатор 27 (фиг. 6)передает в ЗУ 30 через элементыИ 62, ИЛИ-НЕ 64 или от блока 28 черезэлементы И 63 и ИЛИ-НЕ 64 в зависимости от наличия управляющих сигналов с блока 25.Признак ЗП (запись информации вЗУ 30) формирует блок 28 (фиг. 9) .При наличии сигнала от счетчика 15и при отсутствии сигнала от блока24 ка входах элемента И-НЕ 69 сигнал ЗП (без паузы) с элементаИЛИ-НЕ 70 поступает в блок 27. Аналогично при наличии сигнала от блока 24 триггер 71 срабатывает и через,элемент ИЛИ-НЕ 70 сигнал ЗП с задержкой .ка паузу поступает в блок 27.Прн считывании информации по шинам1 и 2 поступают строб и адре вблок 6, который выдает сигналы навходы блока 25 и мультиплексора 26,с выхода которого адрес поступаетна вход ЗУ 30. При этом выходнаяинформация из ЗУ 30 и управляющий.сигнал с выхода коммутатора 27 поступают на входы блока 6 и далее черезшину 5 - в процессор.Работа устройства для обмена информацией с абонентами при выдаче .икформации происходит следующим обраэо. 20 30 Сообщение на прием информации ввод) имеет следующий порядок слов: Все КС, ИС и ОС на выходные шины или с них передаются 17-разрядным последовательным кодом частотой 1 МГц с признаком слова. Паузы внутри сообщения и между сообщениями равны 10 мкс.Блок 24 формирует паузу в трех случаяхПри выдаче информации в систему сообщение заканчицается ответным словом. В этом случае пауза формируется при наличии управляющего сиг нала с регистра 21 признак выцачи) и сигнала с шины 40 (приэкак ОС) на входах элемента И 58. С выхо ф 0 да элемента И 58 сигнал через элемент ИЛИ 59 поступает на запускающий вход счетчика 60, разрешая поступление счетных импульсов от генератора 13 на вход счетчика 60, Со держимое счетчика 60 подается иа дешифратор 61, который настроен на определенный код, по времени определяющий паузу. С выхода дешифратора 61 сигнал подается на вход блока 28 и на сброс счетчика 60,При приеме информации т системы сообщение заканчивается выдачей массива информационных слов. В этом случае пауза формируется при наличии 55 управляющего сигнала на выходе вычитателя 23 при его обнулении и от-сутствии запрещающего сигнала с выПосле подготовки технического задания в ЗУ 30 процессор устанавливает информацию в регистр 7 через блок 6 например, 6-разрядное число). Один разряд регистра 7 предназначендля включения счетчика 12 и разрешения работы дешифратора 9 нуля, Несколько разрядов, например восемь, предназначены для выбора начального адреса зоны ЗУ 30, откуда должна считываться информация для вьдачи в систему. Они переписываются из регистра 7 в счетчик 12. Несколько разрядов, например шесть, предназначены для выбора количества слов, выдаваемых по заданию. Они переписываются из регистра 7 в вычитатель 8. Один разряд регистра 7 является признаком КС и записывается в ЗУ 30 17-разрядом одновременно при записи информации от процессора.Таким образом, перед записью. в ЗУ командного слова процессор в регистре 7 должен установить признак КС.Генератор 3 вьдает импульсы, которые через элемент И-ИЛИ 14 посту пают на счетный вход счетчика 15, который считает количество импульсов определяющее разрядность слова.Счетчик 15 вьщает сигнал "Конец слова", который поступает на счетный вход счетчика 12. На выходе счетчика 12 появляется адрес ЗУ, 30, который поступает на мультиплексор 26, Одновременно сигнал с выхода счетчика 15 поступает на вхсды блоков 25 и 28. Блок 28 формирует сигнал записи, поступающий на коммутатор 27. При поступлении сигнала с выхода блока 25 на выходе мультиплексора 26 появляется адрес, который подается на адресный вход ЗУ 30, откуда считывается информация (1-16 разрядов) и подается на вход блока 31 и на соответствующий вход сдвигового регистра 22. Одновременно на выходе коммутатора 27 появляется управляющий сигнал, который поступает на управляющий вход сдвигового регистра 22, 17-й разряд информации с второго выхода ЗУ 30 поступает на триггер 32, выход которого соединен с шиной 36.При наличии сигнала на выходе триггера 32 происходит запись информации в регистр 21 и запись содержимого счетчика 12 в регистр 11,Несколько разрядов КС содержит адрес абонента, который с выхода регистра 2 поступает на вход блока 17. Кроме того, один разряд регистра 21 содержит признак прием-вьда 5 0 5 20 25 30 35 40 45 50 55 ча, который поступает на элемент И-ИЛИ 14, означает выдачу информации и разрешает прохождение тактовых импульсов от генератора 13 через элемент И-ИЛИ 14 на вход счетчика 15.Следующие несколько разрядов регистра 21 означают количество информационных слов, содержащихся в сообщении. Это количество слов с выхода регистра 21 поступает на вход вычитателя 23.В 17-й разряд сдвигового регистра 22 из блока 31 записывается ре-, зультат подсчета четности информации, поступающей иэ ЗУ 30 в сдвиговый регистр 22.По тактовым импульсам, поступающим от генератора 13 на синхрониэирующий вход сдвигового регистра 22, информация последовательно выталкивается в систему через шину 35, Одновременно тактовые импульсы через шину 34 передаются в систему.По окончании передачи слова в систему счетчик 15 вьдает сигнал "Конец слова", который изменяет адрес на "+1" в счетчике 12, вычитает, единицу из вычитателя 23 и обнуляет блоки 20, 31 и триггеры 32 и 33, Адрес через мультиплексор 26 поступает в ЗУ 30, из которого считывается информация на вход сдвигового регистра 22 и на вход блока 31. Кроме того, 17-й разряд поступает на триггер 33 и далее на шину 37.Аналогичным образом иэ ЗУ 30 выдаются все информационные слова, при этом каждый раз прибавляется "+1" в счетчик 12 адресов и вычитается "-1" из вычитателя 23. При обнулении на выходе вычитателя 23 появляется сигнал, который поступает на элемент И-ИЛИ 14 и запрещает прохождение импульсов от генератора 13 на вход счетчика 15.Затем по шине 38 в устройство поступает пауза длительностью 10 мкс которую анализирует счетчик 16, и на его выходе появляется сигнал, разрешающий прохождение синхроимпульсов, поступающих по шине 38.По синхроимпульсам код записывается в сдвиговый регистр 22, а сами синхроимпульсы поступают на счетный вход счетчика 15, который вьдает сигналКонец слова", поступающий на счетчик 12, формируя адрес для записиОС в ЗУ 30. С выхода счетчика 15 сигнал поступает в блоки 28 и.25.В случае обнаружения ошибки блок 17 выдает сигнал в счетчики 18 и 12, вычитатель 8 и блок 24.Прием информации от абонентов системы производится аналогичным об. разом согласно указанному выше порядку слов. По адресу от счетчика 2 выбирается иэ ЗУ 30 КС и через регистр 22 передается на шину 35, Одновременно из ЗУ 30 выбирается признак КС, который поступает на вход триггера 32, На управляющем выходе регистра 21 появляется сигнал, который поступает на элемент И-ИЛИ 14 и в блок 24, После выдачи КС анализируется пауза, затем поступает ОС, которое записывается в сдвиговый регистр 22, анализируется на четность в блоке 20. Одновременно производится проверка адреса в ОС. С этой целью разряды, содержащие адрес абонента в ОС, с выхода регистра 22 поступают на вход блока 7, а разряды регистра 21, содержащие адрес абонента в КС, подаются в блок 17. Если нет ошибки в приеме, блок 17 не срабатывает, а с выхода счетчика 16 на вход элемента И-ИЛИ 14 поступаетсигнал, разрешающий прохождениечерез него синхроимпульсов с шины38. Счетчик 5 производит подсчет 5 синхроимпульсов и вырабатывает сигнал "1 онец слова", поступающий вблок 25, счетчик 12, блоки 28, 20,31 и триггеры 3233. По сигналус выхода блока 25 производится за- О пись информации со сдвигового регистра 22 в ЗУ 30. Каждый раэ, когда.изменяется содержимое счетчика 12на единицу, иэ вычитателя 8 вычитается единица. При обнулении вычи тателя 8 срабатывает дешифратор 9и вырабатывается сигнал прерывания.процессора, сообщая программе обокончании работы с абонентами через шины 34-41 по техническому эа данию, сформированному программой.Во время работы устройства ссистемой процессор может готовитьв ЗУ 30 другое техническое заданиечерез блок 6, блок 25, мульти плексоры 26, 29 и коммутатор 27.Таким образом, устройство обеспечивает повышение быстродействия засчет осуществления независимых обменов между процессором и устройством ввода - вывода.РЗФ 5