Устройство для сопряжения эвм с синхронным каналом передачи данных

)19) БО и 424 4 С 06 Р 1324 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО УЗ,УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Киевский завод электронных вьчислительных и управляющих машин(56) Авторское свидетельство СССРУ 760075, кл . С 06 Г 13/10, 1979.Авторское свидетельство СССРУ 1347083, вл. С 06 Р 13/24, 1986,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯХЕНИЛ ЭВМ С СИНХРОННЫМ КАНАЛОМ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫ (57) Изобретение относится к област вычислительной техники и может быть использовано при построении сетей ЭВМ для сопряжения ЭВМ с синхронным каналами передачи данных. Целью иэо ретения является сокращение аппаратурных затрат. Устройство содержит блок 1 связи с ЭВМ, блок 2 перератч ка, блок 3 приемника, блок 4 синхро эации, узел 5 коммутации. 14 ил.нераворбИ быками счеачико 63 Июдиивю- Ота Ю 7 Иходценен. та нкробхЮ йрцеиио5 б Й/идва бннпроЬЮ Орценник йюЮжеегао йФее142 ч 023 ЙнюаарУ ы йход сюяикаИВход мень- РвамО.и разрябкоЫ Вход тиен- .Р" юИ(РюрорядкйМВыход ориееаааЮб Выходиеиенва О Саирабход45 йаИпр юакюИ Выходэмнеища ЙахюЬод бФиг Ю ГенераторН 2. и Выход снегинаИВыход жиента Вход злемента б 7 (О- о разряд) Вход злеиента б (1- о разря ИнхроЬод6 ПриемникУб Выходки та бО СинхробхоУб нриеияикбВходзпеиен тп б(иг1424023 ГвивраврУУМ йаод йаввкабЯ 8 хад жег- и ю 57 Фирадара а 3 меиенщо 62 ЙрйИ) Вдарим юга 5 б Йаадиеиентпа Видлриюника диходиеиеяпа 64ие. Ю Вход яююеЮ 77 У, 7 -уИыхОдзлРи(па 67 Вход мжва 7 У Тригеербд Триггер ИО Триггер 70блок ЯЯ аередатию 8 жло данныхФиг. ОИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовдно при построении сетей ЭВИ длл сопряжения ЭВ 1 с сицхроццьтми кдцдлдми 5 передачи дяттцых11 ель изобретения - уметтьтттеттие анЗО пдрдтурных затрат за счет возможности рдботы устройства В режиме цульмодема, 1 ОНа фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства; на Фиг. 2 - блоксвязи с ЭВМ; на Фиг. 3 - блок передатчика; ца фиг, 4 - блок приемника;ца фттг. 5 - блок синхронизации; на 15фиг, 6 - узел прерывания; ца Фиг.7узел приоритета; на Фиг. 8 - примерСОЕЛИцоттИЛ УСтРОйСтВ В РЕЖИМЕ ЦУЛЬмодемд; цд фиг. 9 - временная дкаграммд сттцхроциэдциц от модемов; на 20с 1 лтг. 1 О - Вреттеццпл диаграмма в реткцме нуль-модемд; пд фиг. 11 -, временцдл лидгрдммп в режиме проверки беэоткл:тттеттття мотт,емд цп фиг. 12 - времецттдл 1 ттдгтрттктттп в режиме проверки цд 25зттггтутттт;е; цд фцг. 13 - временная диат рдммд рдботы узгтд ттрерт.тттпттття; цаФиг. 14 - Времеццдл п.тдграммд работыузла приоритета.Ъ стройство соержттт блок 1 свлэ.с ЭВт 1 блот; 2 передатцтт;д блок 3 приемцнкд, блок 4 сттцхроциздцци и узел5 т;оттттутдцтттт, состолтций из коттиутдцттоттттьтх колодок 5.1, 5. 2 и 5.3, усилитеттл-ттередтттткд 6 и ко.тт.утдштоттттоттколодт.тт 7, д т;ткх:е ттхо;т.т тт ттыходьт 819 устройствд.Блок 1 связи с ЭМ 1 обрдзутот приемник 20 ддресд. тттттеткт,:ейсд, пр тетттттттстт21 ддццых ицтерфейсд, ттертнтй 22 и 10второй 23 узлы ттсредд 1 тттттотт ддццыхинтерфейсд, узел 24 прерывдттцл, дскзифрдтор 25 адреса и узел 26 приортета,Блок 2 передатчика содержттт управ-,1ляющий 27, буФерный 28 и сдттттг;ттдптш29 ре гистры переддтчтткд, т гультттттттексор30 ддццых, сдвттгдтотттттт регттстр 31 циклического контроля переддттт, рет"тц.тр32 синхронизированных сигцдлов уттравлешпт, постоянную память 33, узел 34форкптровдттттл тактовых сттгцдлов передатчика, триггер 35 ддттттьтх, счетчик36 последовательных единиц В передаваемом сцмволе счетчик 37 битов иере-,У 55даваемого символа, триггер 38 запроса ца прерывание от передатчика и передатчик 39 сигналов даттттьтх к дботтенБлок 3 приемника включает в себя мультиплексор 40 данных, регистр 41 параметров и синхросимволов, управлятттщттй регистр 42 приемника, узел 43 сравнения, постоянную память 44, регттстр 45 синхронизированных сигтталов управления, буферцыи 46 и сдвигающий 47 регистры приемника, сдвигающий регистр 48 циклического контроля, счетчик 49 последовательных единиц в символе, счетчик 50 битов принимаемого символа, узел 51 Формирования тактовых сигналов приемника, приемник 52 сигналов данных от абонента, приемники 53 сигналов управления, передатчики 54 сигналов управления к каналу и триггер 55 запроса на прерывание от приемника.Блок 4 синхронизации содержит приемник 56 сигнала синхронизации приема, элемент НЕ 57, приемник 58 сигнала синхронизации передачи, генератор 59 импульсов, элементы И-ИЛИ 60 и 61, элемент И-НЕ 62, счетчик-делитель 63, элемент И 64, коммутационную колодку 65 и элемент ИЛИ 66.Узел 22 прерывания состоит из передатчика 67 управляющих сигналов устройства, триггеров 68-70, элементов НЕ 71-73, элемента 74 задержки, приемника 75 управляющего сигнала и элементов И 76 и 77.Узел 26 приоритета Выполнен ца триггерах 78-80, элементах И-НЕ 81 и 82 и элементе И 83Устройство работает следующим обрдзом.Перед цдчдлом обмена данными между ЭВИ тт кдцдлом выполняется настройка устройства сопряжетпт. Под управленцем ттрогрдттмы через вход 8 устройства В блок 1 связи с ЭВИ поступает адрес уттрдтпттттащего регистра блока 2 переддтчикд или блока 3 приемника. В детттттфрдторс 25 формируется сигнал выборп соответствующего регистра. По входу 9 устройства через блок 1 в выбранный регистр блока 2 или блока 3 загружается информация, определяющая тип цротот;онов обмеца, режим работы устроцства (осттовттой цли проверки), необходимость Выполнения циклического контроля, режим подключения к линии.Затем устандвливдется логическая связь с кацапом передачи данных. Для этого в блок 3 заносится иттформация, содерхтдттая командуПодготовиться к работе", Из блока 3 приемника в ка- .14240 нал передачи на второй 18 информационный вькод выдается соответствующий- сигнал управления. Ответный сигнал Готов к работе принимается от ка 5 нала на информационный вход 19 блока 3. Состояние готовности канала завершает установление логической связи между ЭВМ и каналом передачи данных, В блоке 1 формируется запрос на пре рывание, поступающий в ЭВМ через группу 12 выходов устройства.После установления связи с каналом устройство выполняет обмен данными. Передача и прием выполняются одновре менно. Параллельные байты от ЭВМ по входу 9 устройства через блок 1 загружаются в блок 2 передатчика, преобразуются в нем в последовательные коды и поступают далее через информа ционный выход 13 устройства в канал передачи данных. Поступающие от канала последовательные коды через информационный вход 17 устройства принимаются побитно в блок 3, преобразуют ся в параллельные байты и затем через блок 1 связи с ЭВМ выдаются на информационный вькод 10 устройства и далее в ЭВМ. В ответ на сигнал запроса от ЭВМ на вход 11 устройства поступает сигнал "Разрешение обслуживания прерывания", который запускает узел 24. Устройство захватывает управление интерфейсом, устанавливает на выходе узла 24 сигнал "Занято", который открывает блок 23 передатчиков. Вектор прерывания выдается в ЭВМ. Узел 26 воспринимает запросы на прерывание иэ блоков 2 и 3, выделяет более приоритетный запрос и совместно с узлом 24 формирует код вектора, соответствующий данному запросу. При завершении процедуры обслуживания прерывания по снятии сигнала нЗанято" узел 26 блокирует текущий запрос и приступает к обработке менее приоритетного запроса.Блок 2 передатчика работает следующим образом.В буферный регистр 28 передатчика50 иэ блока 1 заносится байт данных, переписывается в сдвигающий регистр 29 и побитно выдвигается иэ младшего разряда на один иэ входов постоянной памяти 33. В зависимости от состояния остальных входов, формируется адрес памяти. На вьжоде, соединенном с триггером 35, устанавливается уровень, повторяющий принятый входной сигнал. 234На очередном тактовом импульсе триггер 35 принимает считанную из памяти информацию. С выхода триггера 35 через передатчик 39 последовательно данные выдаются в канал передачи. Выход триггера 35 подключен также к счетчику 36, который при обнаружении пяти подряд идущих единиц в передаваемом символе формирует адрес памяти, по которому считывается уровень нОн в триггер 35, После пяти единиц в передаваемый символ вставляется нуль. Счетчик 37 отсчитывает такты выдачи битов символа в канал и после каждых 8 тактов устанавливает триггер 38 запроса. Через узлы 24 и 26 блока 1 связи с интерфейсом и группу выходов 12 в ЭВМ поступает запрос на получение следующего байта данных. При занесении очередного байта в буферный регистр 28 триггер 38 сбрасывается в нуль. Одновременно с выдачей в канал передачи данные иэ регистра 29 поступают в сдвигающий регистр 31 циклического контроля, выполняющий формирование контрольных символов.Синхронизация работы регистров 29 и 32, счетчиков 36 и 37 и триггера о 35 при передаче данных обеспечивается узлом 34, в основном режиме работающего от тактовых сигналов, поступающих иэ канала передачи данных через синхровхсд 15 и блок 4 синхронизации, В режиме проверки тактирующие сигналы формируются внутренним генераторомблока 4. Регистр 32 согласует асинхронную работу интерфейса ЭВМ с синхронным обменом через канал передачи. Информация из постоянной памяти 33 по тактовым сигналам узла 34 принимается в регистр 32. Состояние управляющих вькодов регистра 32 определяет последовательность считывания управляющих кодов из памяти 33.Прием данных может выполняться в устройстве одновременно с передачей, Последовательные биты данных иэ канала передачи через информационный вход 17 принимаются на вход приемника 52, проходят через счетчик 49 и накапливаются в сдвигающем регистре 47. Узел 43 сравнения отслеживает в начале приема содержимое регистра 47, сопоставляя его на каждом такте с кодом синхросимвола, хранящегося в регистре 41, заполненном перед началом обмена. При совпадении кодов выдается единич- ный сигнал на один иэ входов постоян4023 5 10 15 20 25 30 ции е 5 142 ной памяти 44. Формируется ад 1 ес, по которому считывается код начала приема сообщения, управляющий работой счетчика 50, регистра 45, узла 51.Счетчик 50 отсчитывает такты приема битов данных и после вхождения в синхроцизм через каждые восемь тактов формирует сигнал управления памятью 44. Из памяти 44 считывается управляющий код в регистр 45. Последний формирует сигнал пересыпки байта из сдвигающего регистра 47 в буферный 46. Этот же сигналустанавливает в "1" триггер 55 запроса. Через блок 1 связи с интерфейсом и группу 12 выходов устройства в ЭВИ поступает запрос на выдачу байта даццых от абонента. Счетчик 49 при обнаружении пяти единиц подряд в принимаемом символе Формирует на входах постоянной памяти 44 адреса, по кото - рому считывается код, блокирующий выдачу тактового сигнала узлом 51Пропускают однц такт работы счетчик 50 и регистры 47 и 48. Таким образом, служебный бит нуля извлекается из дац цых на приеме. Принимаемое сообщение, включая контрольные символы, проходит через сдвигающий регистр 48, Наличие ошибки фиксируется в буферном регистре 46. Синхронизация регистров 45, 47 и 48 и счетчиков 49 и 50 при приеме данных обеспечивается узлом 51 в основном режиме работающем от тактовых сигналов, поступающих через сицхровход 15 и блок 4 синхронизации в блок 3 приемника. Работа устройства в режиме нуль- модема используется при организации синхронного обмена данными без применения специальных устройств преобразования сигналов (модемов). Синхронные модемь выполняют также Фуцкц 1 ио с синхронизации передачи ц приема, обеспечивая формирование тактирующих серий, принимаемых на синхровходы 15 и 16. При построении локальных сетей ЭВМ расстояние между узлами сети может не превышать 100-1000 м. В таком случае нет необходимости в преобразовании сигналов, цо следует обеспечить сицхронизм передачи и приема данных. В данном устройстве зто достигается использованием сигналов диагностического генератора 59, благодаря введению в устройство узла 5 коммута 35 40 45 50 55 6Режим нуль-модема реализуется выполнением следующих действий (см.фиг. 8).Соединяются два однотипных устройства А и В, причем информационный 13 выход устройства А соединяется с информационным входом 17 устройства В, информационный выход 18 устройства А соединяется с информационным входом 19 устройства В, информационный 13 выход устройства В соединяется с информационным 17 входом устройства А, информационный выход 18 устройства В соединяется с информационным входом 19 устройства А, синхровыход 14 устройства А соединяется с 4-ми контактами колодок 5.2, 5.3 устройствАиВ. В узлах 5 коммутации устройств А и В на колодках 5. 1, 5. 2 и 5. 3 перемычки между контактами 1-2 снимаются и устанавливаются между контактами 3-4. В узле 5 устройства В снимается перемычка на колодке 7.После выполнения указанных действий тактовые сигналы генератора 59 устройства А поступают из блока 4 через замкнутые контакты 3-4 колодки 5,1, усилитель 6, замкнутые контакты 1-2 колодки 7 на синхровыход 14 устройства А. С выхода 14 устройства А сицхросигналы через контакты 3-4 колодок 5.2, 5.3 поступают в блоки 4 и далее в блоки 3 и 2, обеспечивая единую синхронизацию обмена данными между устройствами.Блок 4 синхронизации принимает тактовые сигналы, поступающие из канала передачи от модема в устройство через снцхровходы 15 и 16 и далее транслирует их в соответствующие узлы блоков 3 и 2 либо в режимах проверки использует сигналы собственного генератора 59 для имитации внешних синхросерий.Работа блока 4 определяется двух- разрядным кодом в управляющем регистре 27 передатчика, а также положением перемычек в узле 5 коммутации.Основной режим работы при организации обмена через модемы задается кодом 00 в регистре 27 и замкнутыми контактами 1-2 на колодках 5. 1, 5.2, 5.3 и 7. При этом на входе элементов 57 и 62 уровни "0" (фиг. 5, 9). Синхо росерии от модемов через синхровходы 15 и 16 устройства и колодки 5.2, 5.37 14240 принимаются на приемники 56 и 58 и далее поступают через первые сборки элементов ЬО и 61 на узлы 51 и 34 блоков 2 и 3.Основной режим работы устройства при органиэации локальный сети без использования модемов определяется кодом 00 в, регистре 27 и замкнутыми контактами 3-4 на колодках 5.1, 5.2, 10 5.3, а также контактами 1-2 колодки 7. При этом сигналы генератора 59 . проходят через делитель 63, замкнутые контакты 1-2 колодки 65 (фиг. 5), контакты 3-4 колодки 5. 1 (фиг8),уси литель 6, контакты 1-2 колодки 7, контакты 3-4 колодок 5.2 и 5.3 на вход приемников 56 и 58 (фиг. 10) и далее, как и в предыдущем случае, через первые сборки элементов 60 и 61 на узлы 20 51 и 34 блоков 2 и 3. В этом режиме синхронного обмена без применения модемов (нуль-модем) сигналы генератора 59 обеспечивают синхронизацию передачи и приема данных.25Режим проверки устройства без отключения модема задается кодом 01 в регистре 27 и замкнутыми контактами 1-2 колодок 5,1, 5,2, 5.3 и 7. На входе элемента 57 (фиг. 5) присутст вует уровень "1" (нулевой разряд кода), на входе элемента 62 - уровень 0 (первый разряд кода). Синхросерии от модема поступают на синхровходы 15 и 16 устройства (фиг. 11) и через приемники 56 и 58 на первые сборки элементов 60 и 61. Но так как на выходе элемента 57 имеется уровень "0" первые сборки заблокированы. Поэтому сигналы со второго выхода счетчика 63 40 поступают через элемент ИЛИ бб и вторые открытые сборки элементов 60 и 61 в узлы 51 и 34. В этом режиме проверяются схемы устройства, кроме передатчиков и приемников сигналов або пента 39, 52, 53 и 54.Режим проверки устройства на заглушке задается кодом 10 в регистре 27 и замкнутыми контактами 1-2 колодок 5.2, 5.3 и 7 и контактов 3-4 ко лодки 51. Он предполагает соединение выхода 14 с синхровходами 15, 16 с помощью специального разъема (заглушки). На входе элемента 57 присутствует уровень "0", на входе элементов 62 и 64 - уровень "1". Сигналы с первого входа счетчика 63 через замкнутые контакты 1-2 колодки 65, элемент 64, контакты 1-2 колодки 5,1, усили 23 8тель 6, контакты 1-2 колодки 7 поступают на синхровыход 14, синхровходы 15 и 16 устройства и через приемники 56 и 57, первые сборки элементов 60 и 61 в узлы 51 и 34 (фиг. 12).Код 11 в регистре 27 и замкнутые контакты 1-2 колодок 5.1, 5.2, 5.3, 7 определяет пршаговый режим проверки. На входах элементов 57 и 62 имеется единичный уровень (фиг. 5). На выходе элемента 62 - нулевой. Счетчик 63 заблокирован. Первые сборки элементов 60 и 61 закрыты. Сигналы синх" ронизации от модемов не проходят. Программно формируемый сигнал имитации тактов из регистра 27 поступает через элемент ИЛИ 66 и вторые сборки элементов 60 и 61 в узлы 51 и 34, позволяя по тактам контролировать работу устройства.Узел прерывания 24 принимает сигнал запроса на прерывание из блока 3 приемника или блока 2 передатчика через узел 26 приоритета на вход элементов Ьб, 70 и 76 (фиг. 6). С выхода первого передатчика 67 в ЭВМ поступает через выход 12 устройства сиго нал запроса на выполнение процедуры прерывания. Если в данный момент в интерфейсе нет более приоритетных запросов, то ЭВМ вьщает на вход 11 сигнал разрешения обслуживания запроса. Через элементы 75 и 73 этот сигнал сбрасывает триггер 68 в "0". На инверсном выходе триггера устанавливается единичный уровень. Через второй передатчик 67 в интерфейсе выдается нулевой сигнал, т.е. к следующему устройству, находящемуся на этом же уровне приоритета разрешение на обслуживание не доходит. На П-входе триггера 69 устанавливается единичный уровень, поэтому задержанный сигнал разрешения по переднему фронту устанавливает триггер 69, с прямого выхода которого через третий передатчик 67 в интерфейс выдается сигнал блокировки арбитража.ЭВМ в ответ снимает сигнал разрешения и по заднему фронту этого сиг нала устанавливается триггер 70 занятости. С этого момента устройство захватывает управления интерфейсом, выдает вектор (адрес ячейки памяти ЭВМ, в которой хранится первая коман" да подпрограммы обслуживания очередного запроса на прерывание). Фиксированный восьмиразрядный код вектора9 14240 формируется в блоке 23 (например, с помощью наборного поля).Второй разряд этого кода приходит иэ узла 6 приоритета и определяет источник запроса ("0" - запрос от приемника , "1" - от передатчика). Получив вектор, ЭВМ подтверждает прием. Устройство сбрасывает триггеры узла 24. Элементы цепей сброса на фиг, 6 не показаны,Узел 26 принимает из блоков 2 и 3 сигналы запросов и формирует второй разряд кода вектора. В исходном состоянии триггеры 78 - 80 находятся в О", т.е. на инверсньх выходах имеются уровни "1". При появлении единичного сигнала запроса от приемника на нулевом входе триггера 80 и на втором Вход элементд 82 на выходе последне го устанавливается уровень О . Через элемент 83 в узел 24 прерывания выддется сигнал общего запроса. По приходу сигнала разрешения обслуживания запроса на С-вход триггера 78 послед ний устанавливается в 0 (или подтвержддется его нулевое состояние). С прямого выхода триггера 78 в узел 23 в кдчство второго разряда код д в е к то рд выла ет с я 030При поступлешш запроса на прерывани от пердатчика нд вход триггерд 79 и второй вход элсмента 81, на выход элемнта 81 устанавливается "0", Б узел 24 с выхода элемента 83 поступает сигнал общего запроса. Яа С-вход триггера 78 имеется единичный уровень. По переднему фронту сигнала рдзршенин триггер 78 устдндвлцвается в "1". Во второй разряд вектора .посылается "1", Таким образом могут быть, например, выданы в ЭБ:"1 для при" емника вектор 300, для передатчика вектор 304.Возможно одновременное поступление запросов на прерывание от приемника и передатчика. В такой ситуации боле высокий приоритет - у запроса приемника. Согласно схеме на фиг. 7 триггер 78 устанавливается в "0",50 Формируется код вектора приемника. После завершения обслуживания запроса приемника обрабатывается запрос передатчика (см. фиг. 14).Формула изобретения55Устройство для сопряжения ЭВМ ссинхронным каналом передачи данных,23 10содержащее блок связи с ЭВМ блок передатчика, блок приемника, причем первая и вторая группы информационных входов блока связи с ЭВМ образуют группы входов устройства для подключения соответственно к группам адресных и информационных выходов ЭВМ, первая группа информационных выходов блока связи с ЭВМ образует группу выходов устройства для подключения к группе информационных входов ЭВМ, вход разрешения прерывания блока связи с ЭВМ является входом устройства для подключения к выходу разрешения прерывания ЭВМ, группа выходов запроса прерывания блока связи с ЭВМ образует группу выходов устройства для подключения к группе входов запроса прерывания ЭВМ, первый ин(формационный выход блока передатчика является выходом устройства для подключения к информационному входу синхронного канала передачи данных, первый, второй информационные входы и первый информационный выход блока приемника являются входами и выходом устройства для подключения соответственно к информационному выходу, выходу Готовности и входу запроса синхронного канала передачи данных, при этом вход разрешения, информационный вход и второй информационный выход блока передатчика соединены соответственно с первым, вторым информационными выходами и первым входом запроса прерывания блока связи с ЭВМ, второй вход запроса прерывания информационный вход и вторая группа информационных выходов которого соединены соответственно с вторым, третьим информационными выходами и с группой информационных и разрешающих входов блока приемника, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения аппдрдтурных затрат, в него введены блок синхронизации и узел коммутации, причем первый информационный выход, первыи и второй информационные входы узла коммутации являются .выходом и входами устройства для подключения соответственно к синхровходу, перво" му и второму синхровыходам синхронного канала передачи данных, при этом третий, четвертый информационные входы и второй, третий информационные выходы узла коммутации соединеныо соответственно с первым, вторым синхровыходдми и первым, вторым синхро111424023 12входами блока синхронизации, первьд, четвертым информационными выходами,второй входы режима работы, третий синхровходом блока передатчика ии четвертый синхровыходы которого со- синхровходом блока приемника.единены соответственно с третьим,с