Устройство для сопряжения эвм с периферийными устройствами

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51)5 С 06 14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ НИЯ К АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВУ ое объе- ,И,31 енина едченко о СССР 1985. ислитель ани содержит (фиг. 1стоянной памяти,ного приоритета,адреса данных, ннной памяти, блоквый 6, второй 7,9 блоки приемопеВходы и выхо/ Устройств) перузел 2 приемо- торой 5 пвыи блок 1 по последователь передатчики 3 блок 4 постоя третий равления, и редачи,11 - 38. четвер тынмутатор 10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Киевское производствендинение Электронман им. В(56) Авторское свидетельствР 1190384, кл, Г 06 Г 13/00Комплекс управляющий вычный СИ 1420. Техническое опиЧ, 3, 1,320.018 Т 02. Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении вычислительных комплексов на основе магистрального параллельного интерфейса для подключения к ЭВ 11 периферийных устройств.Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - узел последовательного приоритета; на фиг, 3 - блок управления; на фиг. 4 - структурная схема первого блока приемопередачи; на фиг. 5 - структурная схема второго блока приемопередачи; на фиг. 6 - структурная схема третьего блока приемопередачи; на фиг, 7 - структурная схема четвертого блока приемопередачи; на фиг. 8 - схемная реализация регистров управления; на фиг. 9 - временная диаграмма чтения;(54) УСТРОЙСТВО ЦЗИ СОПР 51 ЖЕШИ ЭВ 11С ПЕРИФЕРИ 11 ШРП 1 УСТРОЙСТВА 1 Я(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении вычислительныхкомплексов на основе магистральногопараллельного интерфейса для подключения к ЗВ 11 периферийных устройств.Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат, Устройствосодержит блок управления, два блокапостоянной памяти, приемопередатчикиадреса данных, коммутатор, четыреблока приемопередачи. 1 з.п. ф-лы,15 ил. 1на фиг. 10 - временная диаграмма записи; на фиг. 11 - временная диаграмма вывода данных через первый блок приемопередачи; на фиг. 12 - временная диаграмма ввода данных через первый блок приемопередачи; на фиг. 13 - временная диаграмма выводя данных через третий блок приемопередачи; на фиг. 14 - временная диаграмма ввода, данных через третий блок приемопередачи; на фиг. 15 временная диаграмма обслуживания запроса на прерывание,,хоо 11 выход РПктри , щ(щюГагИа 1 Заасдгрег. М -Г 1 Г д фф ппппг ппппппФ 4 ЯФие, 11 Такрееие ЙПП1566359Гтара Опоп Сладу оыхок регислра О оьвод галроса Рггислра Х Сигнал чмения Регистра Х Яаннбе Р регислрг ХФиг 1 Г Запрос ол Ю Рлод И Выход голоР 1 ащи У 2 УлраРляжщии Рход ЮО (из ФЮ) Хаюве к чУ Риля дб Гтроб Рыййу 87ФиаЦ Запрос к юу выход 89анные вп М ход Ю Слроо ооода Уход И Регистр М Ачоо еолоо иосюи И Аэд чтаиия ЖФиг.7 УУзел 2 последовательного приоритета содержит (фиг. 2) четыре элемента 39 - 42 обслуживания прерывания (например, ИИС Е 559 ВН 1). Приемопередатчики 3 могут быть выполнены на ИИС КМ 559 И 1 Я, Блок 5 управления содержит (фиг. 3) четыре дещифряторя 43 - 46 (например, ИИС К 155 Щ 4) и операционный узел 47 (например, ПИС К 559 ВТ 1),Блок 6 приемопередачи содержит (фиг, 4) регистр 48 дянных вывода (например, ИИС КР 581 ВАЧА), сдвигающий регистр 49 (например, ИИС К 581 ВА 1 А), регистр 50 команд и состояний вывода (например, ИИС К 555 ТИ 9), регистр 51 задания параметров обмена (например, коммутационная колодка), регистр 52 управления выводом (например, ИИС 581 ВА 1 А), регистр 53 команд и состояний ввода (например, ИИС К 555 ТИ 9), генератор 54 (импульсов), регистр 55 управления вводом (например, ИИС КР 581 ВА 1 А), регистр 56 данных ввода (например, ИМС К 1 102 Л 111), приемники 57 сигналов управления, счетчик-делитель 58 (например, ИИС К 555 ИЕ+9), комму-. таторы 59 и 60, передатчик 61 данных (например, ИИС К 1102 АП 15), приемник 62 данных (например,ИМС К 112 ЛП 1),сдви гающий регистр 63 (например,ИМСКР 581 ВА 1 А) и передатчики 64 сигналов управ,ления (например, ИМС К 112 АП 15).Блок 7 приемопередачи (фиг. 5) содержит регистр 65 данных вывода (например, ИИС КР 581 ВА 1 А), сдвигающий регистр 66 (например, ИИС КР 581 ВА 1 А), регистр 67 команд и состояний. вывода (например, ИИС К 155 ТИЯ), регистр 68 задания параметров обмена (например, 40 коммутационная колодка), регистр 69 управления выводом (например, КРИ 11 С КР 581 ЗА 1 А), регистр 70 команд и сос.тояний ввода (например, ИМС К 555 ТИ 9), регистр 71 управления вводом (например, ИМС КР 581 ВА 1 А), регистр 72 данных ввода (например, ИМС КР 581 ВА 1 А), коммутаторы 73 и 74, передатчик 75 данных.(например, ИМС К 1102 АП 15), приемник 76 данных (например, ИМС К 1102 АП 15)э сдвигающий регистр 77 (например, ИМСКР 581 ВА 1 А), приемник 78 сигнала готовности (например, ИМС К 112 ЛП 1) и элемент И 79 (например, К 555 ЛИ 1).Блок 8 приемопередачи содержит (фиг, 6) регистр 80 дянных вывода (наример, ИМС К 555 ИР 23), регистр 81команд и состояний вывода (например ИИС К 155 ТМ 2), регистр 82 управления выводом, регистр 83 команд и состояний ввода (например,ИИС К 555 ТИ 2), регистр 84 управлениявводом, регистр 85 данных ввода (например, ИМС К 555 ИР 23), передатчики86 данных (например, ИИС К 155 .1 Н 5),передатчик 87 сигнала строба (няпримерр ИИС К 155 11 Н 1)у приемник 88 сигнала запроса (например, ИИС К 555АПЗ), передатчик 89 сигнала запроса(фиг. 7) регистр 92 данных вывода (например, ИИС 1(555 ИР 23), регистр 93команд и состояний вывода (например,ИМС К 555 И 2), регистр 94 управлениявыводом, регистр 95 команд и состояний ввода (например, ИИС К 155 ТИ 2),регистр 96 управления вводом, приемники 97 данных (например, ИИС К 555АПЭ), передатчики 98 данных (например,ИМС К 155 ЛН 5), передатчик 99 сигналастроба (например, ИИС К 155 11 Н 1), приемник 100 сигнала запроса (например,ИМС К 155 АПЭ), передатчик 101 сигналазапроса (например, И 11 С К 155 11 Н 1) иприемник 102 сигнала строба (например, ИМС К 555 АПВ),Регистр 82 управления выводом содержит (фиг. 8) триггер 103 готовности и элементы И 104 - 106Регистр84 управления вводом содержит триггер107 и элементы И 108 и 109. Коммутатор 10 может быть реализован на ИИСс тремя состояниями типа К 555 АП 5,Устройство содержит следующим образом,Обмен информацией между ЭВИ и пе-риферийными устройствами происходит.под управлением программы. Каждыйблок 6,7,8 или 9 подключен к ЭВИ через узлы 2 - 5, а к периферийным устройствам - через соответствующий канал передачи данных и содержит программно-доступные регистры: регистрыкоманд и состояний 50 и 53, 67 и 70,81 и 83, 93 и 95, регистры данных 48и 56 ь 65 и 72, 80 и 85 э 92Обращение к регистрам устройствареализуется выполнением операций чтения или записи. При чтении регистра(фиг, 1 и 8) ЭИМ выдает сигнал "Выбор устройства" на вход 16 и помещает на информационный вход-выход 15адрес регистра, старняя часть которо66359 6 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5 15 го определяет блок приемопередачи, а два младших разряда - регистр этого блока. На двух инАормационных выходах блока 1 устанавливается код номера выбранного блока приемопередячи (00 - для блока 6, 01 - для блока 7, ф 10 - для блока 8, 11 - для блока 9), 1а на третьем выходе блока 1 устанавливается высокий уровень сигнала, разрешающий работу блока 5. Через 150 нс ЭВМ выдает сигнал "Синхронизация обмена" на выход 13, по переднему Аронту которого в блоке 5 в операционном узле 47 запоминается код номера блока приемопередачи и Аормируется сигнал выбора соответствующего дешифратора. Через 100 нс ЭВМ устанавливает на входе 12 сигнал "Чтение данных". В блоке 5 в соответствии с номером выбранного блока приемопередачи активизуется один из дешиАраторов 43 - 46, ня первый управляющий вход которого принимается сигнал чтения из узла 47, На адресные выходы дешиАраторя поступают из блока 3 два младших разряда адреса, определяющие один из выходов чтения дешиАратора, на котором Аормируется сигнал чтения выбранного регистра, подключающий через коммутатор 10 выходы регистра к входу приемопередатчиков 3Содержимое регистра транслируется на инАормационный вход-выход 15. Данные сопровождаются сигналом Ответ устройства" на выходе 14 ответа. ЭВИ сбрасывает сигнал Чтение данных , устройство снимает сигналОтвет устройства . Завершается чтение регистра сбросом сигнала "Синхронизация обмена" ЭВМ с входа 13 синхронизации.При записи в регистр (фиг. 9) ЭВИ, как и при чтении, помещает на вход- выход 15 адрес регистра, на выход 16 - сигналВыбор устройства". На инАормационных выходах блока 1 устанавливается код номера выбранного блока приемопередачи. Через 150 нс ЭВИ выдает сигнал "Синхронизация обмена на вход 13 синхронизации, который в блоке 5 используется для запоминания кода номера блока приемопередачи и формирования сигнала выбора дешифратора. Через 100 нс ЭВМ снимает адрес и выдает данные на вход-выход 15, сопровождая их сигналом Запись данных" на входе 11 записи устройства, который поступает на второй управляю щий вход выбранного дешиАрятора. В узле 47 блока, 5 активизируется один из дешиАраторов 43 - 46, На одном из выходов записи дешиАраторя, определяемом кодом на адресных входах, Формируется сигнал записи, по переднему фронту которого данные с входа 15 через приемопередатчики 3 записываются в адресный регистр. Прием данных подтверждается выдачей сигнала "Ответ устройства" на выход 14 ответа. ЭВМ сбрасывает сигнал "Запись данных", устройство сбрасывает сигналОтвет устройства , Завершается за 1 пись в регистр снятием сигнала Синхронизация обмена" от ЭВИ с входа 13 синхроиизации.С помощью операций записи и чтения регистров команд и состояний устрой-. ство подготавливается к обмену данными, устанавливается логическая связь с периАерийными устройствами (ПУ) . Алгоритм непосредственно вывода, ввода данных заключается в программном опросе разрядов готовности регистра команд и состояний вывода или ввода блока приемопередачи, выбранного программой, осуществляющей обмен, и при наличии "1" выполнении записи данных в регистр вывода или чтения данных из регистра ввода.Блок б выполняет обмен данными между ЭВИ и периАерийным устройством, подключенным к первому последовательному каналу передачи данных, Во время вывода дянные преобразуются из параллельного кода в последовательный, В исходном состоянии регистр 51 (фиг.4) определяет параметры обмена: количество информационных битов в символе, необходимость Аормирования контрольного бита, количество стоповых битов, Тяк как регистр 48 данных пуст, то разряд готовности в регистре 50 содержит "1". Програюшо обнаружив готовность к выводу блока б, ЭВМ записывает байт данных в регистр 48. По заднему Фронту сигнала записи, сАормировянного дешиАрятором 43, данные переписываются в сдвигающий регистр 49, выход младыего разряда которого через передатчик 61 подключен к каналу передачи данных. Выдача последовательных битов происходит со скоростью, задаваемой генератором 54, счетчиком 58 и коммутатором 60, Регистр 51 управляет Аормированием стартовых, стоповых и контрольных битов при выдаче последова 7 1566359 8тельно"о имвола. От сигнала записив регистр 48 разряд готовности в регисг ре 50 сбрасывается, но послепереписи байта данных в регистр 495из регистра 48 снова устанавливаетсяв " 1", так как регистр 48 пуст. Блок6 готов получить очередной байт изЭВМ для передачи в ПУ (фиг. 11),При вводе данных (фиг. 12) после- .довательные биты через приемник 62поступают в сдвигающий регистр 63,накапливаются в нем и затем переписываются в регистр 56, Одновременноустанавливается в "1" разряд готов 5ности в регистре 53, Регистр 55 контролирует поступающие от периферийногоустройства последовательные символыпо паритету на правильность формата,следит за своевременным чтением данных ЭВХ, Стробирование принимаемых1данных обеспечивается сигналами с вы-,хода счетчика 58.В связи с тем, что частота генератора устройства не синхронизирована 25с частотой генератора ЭЗМ, при возникновении неисправностей в устройстве локализация и устранение их затруднено, С целью повышения ремонтопригодности в схему блока 6 введены 30коммутатор 59 и дополнительный разрядв регистре 50, Внешней коммутациейвь 1 ход передатчика 61 соединяется свходом приемника 62, снимается перемычка с коммутатора 60 и устанавливается на коммутатор 59. Диагностическая программа после записи данныхв регистр 48 выполняет имитацию тактовой серии путем программной уста-.новки в 1 , а затем сброса в О 40дополнительного разряда регистра 50.Это позволяет получить регулярнуювременную диаграмму работы устройства,При организации обмена с удаленными терминалами или организацич поочередной работы на вывод и ввод перед выполнением непосредственно обмена устанавливается логическая связьс ПУ, Для этого в регистре 53 уста- .навливается в 1 разряд Подготовиться к работе". Через передатчики64 к ПУ поступает управляющий сигнал, Ответный сигнал "Готов к работе"принимается на вход приемников 57 идалее фиксируется в регистре 53. Пос 55ле этого выполняется обмен.Блок 7 (фиг, 5) в основном содержит схемы и регистры, аналогичные имеющимся в блоке б. Отличие в том, что в регистре 70 отсутствуют разряды управления, а также соответствующие схемы в. передающем и приемном тракте, обеспечивающие поочередный режим обмена с ПУ. Кроме того, для обеспечения работы с буферизированными устройствами типа "Роботрон СИ 6329,02 М" введены элемент И 79 и приемник 78. Когда в буфере ПУ остается только 10 незаполненных ячеек, снимается сигнал "Готовность" с входа 26 устройства. Нулевой уровень на выходе приемника 78 блокирует переключение элемента И 79, поэтому в ЭВМ сигнал готовности передатчика не поступает, даже если регистр 65 освободился для приема информации, По мере освобождения буфера ПУ на входе приемника 78 появляется сигнал готовности, элемент И 79 разблокируется, вывод данных возобновляетсяБлок 8 приемопередачи ооеспечивает подключение к ЭВМ ПУ через канал с восьмиразрядной параллельнойшиной данных. При появлении сигнала запроса от ПУ на входе приемника 88 (фиг.б и 12) регистр 82 формирует сигнал готовнос- ти к выводу очередного байта из ЭВИ, являющийся разрядом регистра 81, Программно обнаружив готовность блока 8, ЭВМ записывает данные в регистр 80, Во время действия сигнала записи данные устанавливаются на выходе передатчиков 86, После окончания сигнала записи в регистр 80 регистр 82 формирует сигнал строба выдачи данных в ПУ. В ответ ПУ, приняв данные, снимает сигнал запроса с входа приемников 88, Регистр 82 сбрасывает сигнал строба, заверыая цикл передачи байта данных в ПУ.Ввод данных из ПУ осуществляется по сигналу запроса к ПУ, формируемому регистром 84 (фиг. 13), который через передатчик 89 поступает на выход 30. ПУ помещает в ответ данные на вход приемников 91 в сопровождении стробирующего сигнала на управляющем входе 31 устройства. Сигнал строба по переднему фронту записывает байт данных в регистр 85. Регистр 84 формирует сигнал готовности выдать очередной байт данных в ЭВИ, являющийся разрядом регистра 83, Программно обнаружив готовность блока 8, ЭВМ считывает данные из регистра 85, От сигнала чтения сбрасывается сигнал готовностив регистре 84 и затем сигнал запроса к ПУ на выходе ЗО.Блок 9 (Лиг. 7) предназначен для организации межмаыинной связи через5 канал с 16-разрядной шиной данных.Он содержит схемы и регистры, аналогичные имеющимся в блоке 8. Отличается отсутствием регистра данных ввода,При чтении слова данных из блока 9в ЭВМ с выходов приемников 97 сигналынепосредственно поступают в узел передатчиков 3, Алгоритм обмена и временные диаграммы аналогичны приведенным на Аиг, 12 и 13,15Обмен данными через устройство может выполняться также посредством прерывания Аоновой программы ЭВМ. Появление условия готовности одного из блоков приемопередачи к выводу или вводу 20данных совместно с установленным в"1" разрядом "Разрешение прерывания"соответствующего регистра команд исостояний приводит к Аормированию запросов на прерывание, поступающих в 25узел 2. Элементы 40 - 42 обслуживаниязапросов соответственно блоков 6 - 8подключены к четвертому уровню запросов, элемент 39 обслуживания запросов.блока 9 - к пятому уровню, Получив за Опрос на прерывание, Э 1 И выдает навход 12 устройства сигнал "Чтение данных" (Аиг. 14) и затем сигнал "Разрешение прерывания" на вход 19. Один изэлементов 39 - 42 узла 2, получившийзапрос из соответствующего блока приемопередачи, блокирует дальнейшеераспространение сигнала Разрешениепрерывания и помещает на инАормационный выход двухразрядный код: 01 - 40для запроса от приемника, 11 - длязапроса от передатчика. Блок 4 постоянной памяти преобразует этот код ввосьмиразрядный вектор прерывания,передаваемый через пРиемопеРедатчики 453 и ЭВМ и содержащий адрес первойячейки подпрограммы обслуживания прерывания,Коммутатор 10 подключает инАормационные выходы блоков приемопередачик приемопередатчикам 3. Направлениевыбора определяется управляющими сигналами чтения, формируемыми блоком 5.Формула изобретения1. Устройство для сопряжения ЭВМ с периАерийными устройствами, содержащее приемопередатчики адреса данных, блок управления, четыре блока приемопередачи, причем вход записи, синхровход, первый выход и вход чтения блока управления являются входами и выходом устройства для подключения соответственно к выходу записи, к синхровыходу, к входт подтверждения и к выходу чтния ЭВИ, первый информационный вход Ь-выход приемо- передатчиков адреса данных является входом-выходом устройства для подключения к инАормационному входу-выходу ЭВМ, первые инАормационные вход и выход, вход и первый выход готовности первого блока приемопередачи являются входами и выходами устройства для подключения соответственно к информационным выходу и входу, к выходу и входу готовности первого периферийного устройства, первые инАормационные вход и выход, вход готовности второго блока приемопередачи являются входами и выходами устройства для подключения соответственно к информационным выходу и входу, к выходу готовности второго периАерийного устройства, первые информационные входы и выходы, стробирующие входы- выходы, входы и выходы запроса треть его и четвертого блоков приемопередачи являются входами и выходами устройства для подключения соответственно к инАормационным выходам и входам, к стробирующим выходам и входам, к выходам и входам запроса третьего и четвертого периАерийных устройств, При этом входы записи-чтения первого, второго, третьего, четвертого блоков приемопередачи соединены соответственно с вторым, третьим, четвертым, пятым выходами блока управления, вход чтения и шестой выход которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами приемопередатчиков адреса данных, второй инАормационный вход-выход которого соединен с вторыми инАормационными входами первого, второго, третьего, четвертого блоков приемопередачи и с первым входом. логического условия блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью сокращения аппаратурных затрат, в него введены два блока постоянной памяти, коммутатор, узел последовательного приоритета, причем вход чтения первого блока постоянной памяти является входом устройства для подключения к выходу12 15 бб 359 77 Р /8 выбора устройства ЭКЮ, выход запросапрерывания, выход опроса, вход разрешения прерывания узла последовательного приоритета являются выходами и входом устройства для подключения соответственно к входу запросапрерывания, к входу опроса периферийных устройств, к выходу разреыенияпрерывания ЭБИ, при этом вторые информационные выходы первого, второго,третьего и четвертого блоков приемопередачи соединены соответственно спервыми, вторыми, третьим и четвертым информационными входами коммутатора, первый, второй, третий и четвертый управляющие входы которого соединены соответственно с седьмым,Восьмым, девятым и десятым выходамиблока управления, второй, третий ичетвертый входы логического условиякоторого соединены соответственно спервым, вторым и третьим информационными выходами первого блока постоянной памяти, адресный вход которогосоединен с информационным выходомкоммутатора и с вторым информационНым входом-выходом приемопередатчиков адреса данных, информационныйвход которых соединен с первым информационным выходом второго блока постоянной памяти, первый, второй, третий и четвертый адресные входы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым информационными выходами узла последовательного приоритета, первый, второй, третий и четвертый входы запросапрерывания которого соединены соответственно с вторыми выходами готовности первого, второго блоков приемопередачи и с выходами готовности третьего, четвертого блоков приемопередачи, стробирующий вход узла последовательного приоритета соединен с входом чтения блока управления, пятый вход логического условия которого соединен с вторым информационным выходом второго блока постоянной памяти,2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержиг операционный узел ичетыре дешифратора, причем вход записи, чтения, синхровход операционногоузла являются соответственно входамизаписи, чтения, синхровходом блока,информационный вход первого дешифратора соединен с и 1 гформационными входами второго, третьего, четвертогодешифраторав и является первым Входом логического условия блока, первый, второй, третий, четвертый входылогического условия и первыи второйвыходы операционного узла являютсясоответственно вторым, третьим, четвертым, пятым входами логическогоусловия и первым, шестым выходамиблока, первые и вторые выходы первого, второго третьего и четвертогодешифраторов являются соответственновторым, седьмым, третьим, восьмым,четвертым, девятым, пятым и десятымвыходами блока при этом в блокеуправления третий и четвертый выходыоперационного узла соединены соответ 35ственно с первыми и вторыми разрешающими входами первого, второго, третьего и четвертого дешифраторов, страбнрующие входы которых соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым выходами операционногоузла,