Устройство для сопряжения эвм с внешними устройствами
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1224805
Автор: Елкин
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 122480 594 СО 3/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ к областижет быть ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Ленинградский институт ядернойФизики им. Б.П.Константинова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМС ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ(57) Изобретение относитсявычислительной техники и мо использовано в информационно-измерительных системах и системах автоматического управления. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач устройства за счет увеличениячисла каналов прямого доступа, числа типов каналов прямого доступа приобеспечении их запуска по запросамсопрягаемой системы. Устройство содержит два блока связи, дешифратор,блок микропрограммного управления,два блока приоритета, блок прерываний, шину данных, регистр управленияпять блоков регистров и арифметикологический блок,13 ил.та, соединенного выходом и вторымвходом-выходом соответственно с вторым входом блока прерываний и четвертым входом-выходом первого блокарегистров, пятый вход-выход которогои второй вход-выход второго блокаоегистров подключены к группе вхо 22 ДЯО 1 Ядов-выходов связи с ЭВМ устройства, второй вход-выход и выход четвертого блока регистров и второй вход-выход и второй выход пятого бло., ка регистров соединены с группой входов-выходов связи с внешними устройствами устройства./48 Тираж б 71 ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушск Подписета СССРкрытийя наб., д.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испальзовано в информационно-измерительныхсистемах и системах автоматическогоуправления для обмена информациеймежду ЗВМ, имеющей интерфейс типаИОбщая шина", и магистралью. внешнихустройств, например, типа КЛ 1 АК,Целью изобретения является расширение класса решаемых задач устройства,Иа Фиг. 1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг. 2 функциональные схемы блоков прерываний и приоритета; на фиг. 3 - структура и сигналы управления арифметика-логического блока; на фиг. 4структура блока микропрограммногоуправления; на Фиг, 5-7 - примеры выполнения блоков регистров и блоковсвязи; на фиг, 8-13 - блок-схемыалгоритмов работы устройства и егоблоков в основных режимах работы,Устройство (Фиг, 1) содержит первый блок 1 связи, шины 2 входов-выходов связи с ЭВМ, второй блок 3 связи, шины 4 группы вхадав-выходовсвязи с внешними устройстваьщ, блок5 микропрограммного управленияцешифратор б, первый блок 7 приоритета,блок 8 прерываний, регистр 9 управления, шину 10,данных устройства, первый блок 11 регистров, линии 12-26связей между блоками устройства,второй блок 27 приоритета, второй28, третий 29 и четвертый 30 блокиЬрегистров, линии 31-36 связей междублоками устройства, шину 37 адресаи команд устройства, линии 38-42связей между блоками устройства, пятый блок 43 регистров, линии 44-48связей между блоками устройства,арифметика-лагический блок (АЛБ) 49,линию связи входа АЛБ 49 с третьимвыходом блока 5.Блок 7 приоритета (фиг. 2) содержит дешифратор 51 и группу элементовИ 52; блок 27 приоритета-дешифратор53 и группу элементов И 54.Блок 8 прерываний состоит из эле-мента И 55, триггера 56, элементовИЛИ 57 и 58, элемента И 59, триггеров 60 и 61 и элемента И 62.Арифметика-логический блок 49(фиг, 3) содержит сумматоры 63 и 64.Блок 5 микропрограммного управления (Фиг. 4) содержит постояннуюпамять (ПЗУ) 65, генератор 66 тактов и счетчик 67 тактов, линии 68-72 связей между ПЗУ 65, генератором бб исчетчиком 67.Блок 11 (28, 29, 30, 43) содержит41 (фиг, 5) регистры 73-76,Блок 1 связи (фиг. 6) содержитэлементы И 77-79 и злементь: ИЛ 180-93Блок 3 связи (фиг. 7) :астаит издешифратора 94, элементов И 95-991 О и элементов ИЛИ 100.На Фиг, 2-8 используются слецую -щие обозначения сигналов: сначалауказыва.е",.ся номер (позиция) линиина фиг. , а затем - аббревиатура15 названия сигнала.ДешиФратор б определяет ааласт 5адресации ЗВМ соответствующую данному устройству. Дешифратор б запускает по линиям 9 блок 5 в ре 5 химах20 программна-управляемого обмена информацией,Блок 7 по запросам в линиях 23 атвнешних устройств при наличии маскив линиях 24 и разрешаюших условийв линиях 15 осуществляет вместе сблоком прерывание процессора ЭВМ.При этом в процессоре ЭВМ передается вектор прерывания (адрес ацресапрограммы обработки прерывания).ЗО Блок 27 по запросам в линиях 36о- внешних устройств при наличиимаски н линиях 35, разрешающих условий в линиях 34, запускает блох 5в режимах обмена по каналам прямогодоступа, Захват шин 2 интерфейса ЗВМн этих режимахосуществляется блоком 8 запускаемью па линии 38,Блоки 7 и 2 соцеряат элементыИ 52 и 54 для маскирования (разрепе 4 О ния) запросов в линиях 23 и 36 кадомна линиях 24 и 35, поступаюшим 01регистров маски, находящихся в первом блок( регис гров 1 1 (ф 21 . ) 5 атакже дешифраторы 51 и 53 для приори 45 тетного прерывания, которые могутбыть выполнены, например, на БИСК 589 ИК 14 Маскированные запросы с вы.ходов элементов И 52 и 54 поступаютна входы запросов ЗП 9-З 17 этих БИС,.6 а также читаются (отображаются) какчасть регистров маски на линиях 24и 35, В исходном состоянии дешифраторы 51 и 53 принимают запросы навходы ЗПР-ЗП 7 и выдают сигнал на выходе РГП если есть хотя бы один из запросов Сигналы с выходов РГП 1 и РГП 2 используются блокам 8 для инициирования процедур захвата интер12248 25 35 3Фейса ЭВМ и запуска затем блока 5 в соответствующих режимах работы ус тройства: при прерываниях и при прямом доступе. Для фиксации состояния дешифраторов 51 и 53 блок 5 в начале последовательностей процедур выдает сигналы 15,ПР 1, 34.ПР 2. В конце аналогично выдаются сигналы 15, РЗ 1, 34.Р 32, которые разрешают обработку нового сочетания запросов на входе блоков 7 и 27. Номер запроса, обрабатываемого в какой-либо момент времени, различается по коду сигналов 10. К 134.К 2, считываемых по сигналам 15.РСЧ 1, 34.РСЧ 2.5Блок 8 выполняет типовые процедуры, полностью определяемые стандартом на интерфейс ЭВМ, В режиме прерывания сигнал 22.РГП 1 приводит к выработке запросов 21.3 П, 2.3 П, если есть условие разрешения прерывания 14.1 Е, обычно представляющее состояние 18.1 Е регистра 9 управления. На запрос 2.3 П процессор ЭВМ отвечает разрешением прерывания 2.РП, 21.РП, что вызывает срабатывание триггера 56, условие 21.ПВБ 1 выдается через блок 1 на ЭВМ (2.ПВБ), а условие 14,ПВБ 1 используется для запуска в блоке 5 последовательности микроопераций для формирования и выдачи кода вектора прерывания 10.К 1, Сигнал 14.Прер вызывает сброс триггера 56 и сигнализирует, что вектор готов в линиях 25. Запись вектора в регистр данных блока 11 осуществляется по сигналам 16.АДР 15,РСЧ 1, 16.УЕ 10. В режимах прямого доступа блок 8 запускается по сигналу 38.ФГП 2, при этом вырабатывается запрос 21.3 ПД, 2.3 Щ, ожидается от 40 вет процессора в виде сигналов 2.РПД, 21.РПД, срабатывает триггер 61, а после освобождения интерфейса процессором (ЗАНдО, СХИ=О) срабатывает триггер 60, который вызывает через блок 1 сигнал 2.3 АН состояния занятости интерфейса и запускает блок 5 сигналом 14.3 АН 1. В конце работы каналов прямого доступа сигнал 14,ЕХП сбрасывает триггеры 61 и 60, шины 2 освобождаются. Подготовка блока 8 при начальной инициализации устройствавыполняется сигналом сбро. са 14.С 1,К.Арифметико-логический блок 49 выполнен из двух 8-разрядных секций АЛУ (фиг, 3) КР 1802 ВС 1 и предназначен для Формирования адреса при ра 05 4боте инкрементных каналов прямогодоступа. Необходимые для этого управляющие сигналы и функции (кодоперации) 50,Г вырабатываются блоком 5. Прием данных из шины 10 вовходной регистр процессора выполняется по сигналу 50.СЬК, операции выполняются по сигналу 50,СЯ, результаты выдаются по сигналу 50.ЕР.Блок 11 регистров (фиг. 5) содержит первый и второй регистры маски,буферный регистр данных и регистрконца накопления, используемый в инкрементных каналах прямого доступадля окончания их работы. Режим счетчика обеспечивается в регистре данных, сигнал 16.ЕК активен при равенстве содержимого регистра данныхи регистра конца накопления данных.Блок 11 и блоки 28, 30 и 43 выполнены из БИС КР 1802 ВВ 1,Блок 28 регистров содержит буферный регистр адреса, содержимое которого может выдаваться в линии 37,регистр адреса для прямого доступаи регистр последнего адреса обмена.Счетный режим используется для модификации адреса прямого доступа, Приего совпадении с содержимым регистра последнего адреса обмена вырабатывается сигнал 31,ЕК.Блок 29 регистров хранит командыинтерфейса сопрягаемой системы, соответствующие различным каналам прямого доступа, начальные и последниеадреса обмена для режимов прямогодоступа к памяти ЭВМ и выполнен изБИС КР 1802 ИР 1.Блок 30 регистров содержит буфер -ные регистры данных и адреса для шин4 интерфейса внешних устройств.Блок 43 регистров представляетстаршую часть этих регистров. Черезблок 43 в одном из режимов работыпередается также из шины 10 в шину37 часть разрядов команды шин 4. Вблоках 11, 28, 30 и 43 адресация внекоторых из шин - фиксированная.Например, в блоке 11 шины ПВ, РСвсегда подключены к регистрам маски.Адрес задается подключением входовадреса АВМ, АВ 1, АС 9, АС 1 к источнику смещения +3,5 В или корпусу., Этоупрощает формирование сигналов16.АРК, 31.АЭК, 33.АОК и 44.АПК вблоке 5.Регистр 9 определяет режимы работы блока 5. В частности, сигналы17.ИНИЦ, 18,Е, 18.С используются дляинициализации (приведения в начальное состояние) устройства.Код 18.Г используется в одном из вариантов формирования команды интерфейса шин 4 для выработки кода 37.Е,5 Сигналы 18,ЯЯ, 18.ЯХ, 180 используются для активации разрядов регистра 9, отображающих состояние 0 и Х в интерфейсе шин 4 и состояния 15,0 - "Есть размаскированный запрос".В блоке 5 (фиг. 4) входные сигналы вместе с содержимым счетчика 67 определяют адрес микроопераций, выходы ПЗУ 65 используются для модификации (линия 71) и сброса (линия 72) счетчика 67 и управления всеми остальными узлами устройства.Устройство реализует основные режимы работы, такие как обмен информацией между ЭВМ и регистрами уст ройства; обмен информацией между ЭВМ и внешними устройствами под управлением программы ЭВМ; прерывания программы ЭВМ по запросам внешних устройств; обмен информацией между памятью ЭВМ и внешними устройствами массивами слов, полуслов и двойных слов без участия процессора ЭВМ," накопление информации в памяти ЭВМ без участия процессора ЭВМ по запросам внешних устройств в инкрементном (анализаторном; гистограммном) режиме; выполнение последовательности команд в интерфейсе внешних устройств по содержимому памяти ЭВМ35 без участия процессора ЭВМ.В первых двух режимах работы ЭВМ выставляет по линиям 25 (в случае использования ЭВМ с раздельными шиной адреса и данных - по линии 48)40 адрес, который передается через блок 11 и шину 10 данных в регистр адреса блока 28 (при раздельных шинах адреса и данных адрес в блок 28 посту 45 пает непосредственно по линии 48). Из буферного регистра адреса блока 28 поступает по шине 37 на дешифратор 6 и блок 5. Одновременно сопровождающие сигналы интерфейса ЭВМ через линии 26, блок 1, линии 12 и 2050 поступают на блок 5 и дешифратор 6. При совпадении адреса с областьюадресации устройства дешифратор 6выдает полиниям 19 запросы на запускблока 5, которые инициируют программно-управляемые циклы обмена, приэтом блоком 5 вырабатываются и принимаются сигналы по линиям 12, 16,13, 31, 32, 3317 и 44 в зависимостиот состояния регистра 9, передаваемого по линиям 18, и адреса на шине 37 внутри области адресации устройства, Данные передаются при обмене с внутренними узлами устройствачерез линии 25, блок 11 и шину 10,при обмене с внешними устройствамиданные проходят в зависимости отмодификации этого режима работы также через блоки 30 и 43 и линии 39и 40, 45 и 46,Рассмотрим некоторые иэ такихмодификаций.При работе в простейшем случаеиспользуется только блок 30, линии39 применяются для передачи данныхв сторону внешних устройств, а линии 40 - для приема данных иэ внешних устройствразмер слов ЭВМ ивнешних устройств совпадает. Придлине слов внешних устройств большей,чем машинные слова, обмен ведется эадва обращения са стороны ЭВМ: припередаче данных на ЭВМ информациязаписывается по линиям 40 и 45 вблоки 30 и 43, откуда через шину 10,блок 11 и линии 25 передается вначале младшая часть, затем мажет бытьсчитана вторым циклам обращения стар.шая часть длинного слава, При передаче данных в обратном направлениивначале записывается старшая частьданных в блоке 43 через линии 25,шины 10 и блок 11, затем вторым обращением от ЭВМ через блок 11 и шину 10 записывается в блок 30 младшая часть данных и инициируетсяцикл записи в шинах 4, ва время которого данные выдаются па линиям 39и 46 во внешние устройства. Болеесложный способ взаимодействия ЭВМс внешними устройствами реализуетсяпри использовании линий 39 и 46 вкачестве адресных, а линий 40 и 45для двунаправленной передачи данных.Такой обмен информацией начинаетсязанесением в регистры адреса блоков30 и 43 старшей и младшей частейадреса, затем осуществляются циклыобмена данными, отличающиеся от описанных только тем, что данные идутпо линиям 40 и 45, а каждая операция в шинах 4 сопровождается выдачей адреса по линиям 39 и 46. Команда в интерфейсе шин 4 можетв программно-управляемых режимахобмена задаваться несколькими способами.Простейшим способом является использование регистров команды в блоке 29, которые по шине 37 через блок3 определяют подмножество сигналовв линиях 41,Второй способ заключается в формировании команды из адреса ЭВМ,поступающего через блок 28, и кода,поступающего в шину 37 из регистра9 через блок 5.Третий способ состоит в использовании адреса ЭВМ из блока 28 и данных, поступающих на ЭВМ через линии47, шину 37 и блок 13.При обработке запросов из линии23, поступающих из внешних уст"ройств по линиям 41 через блок 3,блок 7 выдает по линии 22 сигнал за.пуска блока 8, а по шине 10 - адресвектора прерывания при наличии разрешающих прерывания условий, задаваемых по линиям 15 блоком 5 и полиниям 24 регистром маски блока 11.Блок 8 по линиям 21 через блок 1 взаимодействует с ЭВМ, захватывает шины 2 и по линиям 14 запускает блок 5,который по линиям 15 и 16 разрешаетпередачу адреса вектора прерыванияот блока 7 через шину 10, блок регистров 11 и линии 25.При обмене информацией в режимахпрямого доступа участвует блок 27и второй регистр маски в блоке 11,который по линиям 35 определяет какие из запросов линий 36 могут инициировать каналы прямого доступа.Наиболее приоритетное из условий запуска по линии 38 инициирует блок 8,который после захвата интерфейсаЭВМ разрешает по линиям 14 блоку 5работу соответствующего канала прямого доступаДанные передаются при работе каналов прямого доступа аналогично режимам программно-управляемого обмена.При помощи линий 42 устройство обеспечивает возможность обмена полусловами ЭВМ. Линии 42 соединяют.блок 30 с шиной 10 таким образом,что старшее полуслово с шины 10 передается через блок 30 в младшие разряды линий 39 и 40.Команда в шинах 4 задается при ра.боте каналов прямого доступа по шине 37 из блока 29, который служитдля хранения не только команд, нои начальных адресов обмена, и последних (конечных) адресов обмена для различных каналов прямого достула и представляет собой сверхоперативную память с двумя шинами доступа: со стороны шины 10 и со стороны шины 37, Число каналов прямого доступа в устройство ограничено только обьемом этой памяти и числом состояний инициализации блока 27 и может быть выбрано любым.Внутри интервалов времени работы каналов прямого доступа блок 5 по линиям 12, 13, 16, 31, 32, 33, 44 и 50 генерирует и принимает сигналы, организующие циклы обмена, складывающиеся из различных последовательностей процедур при различных типах каналов прямого доступа.Рассмотрим подробнее работу каналов прямого доступа различного типа. 5 10 15 20 При передаче массива данных изпамяти ЭВМ после захвата шин 2 интерфейса ЭВМ и запуска блока 5 производится передача соответствующегоначального адреса обмена из блока 29через шину 10 в регистр адреса прямогодоступа блока 28, в соответствующейкоманды - по шине 37 к блоку 3. Затем производится чтение из заданного по шине 10 через блок 11 и шину25 адреса памяти ЭВМ (или по линиям48), принимаемые данные через линии25, блок 11, шину 10 (при работе полусловами и через линии 42), блок 30и линии 39 или 40 передаются во внешЗ 5 ние устройства. Затем производитсяанализ условий окончания работы канала прямого доступа, при их отсутствии модифицируется регистр адресаблока 28 и цикл обмена повторяется.40Условием окончания могут служить каксигналы состояния шин 4, передаваемые по линиям 41 через блок 3 и полиниям 13 в блок 5, так и совпадениетекущего адреса обмена с последним 45адресом обмена, задаваемым соответствующим регистром в блоке 29. Дляэтого его содержимое переписываетсяв регистр конца обмена в блоке 281и в каждом цикле обмена производит ся сравнение адресов регистра адреса и регистра конца, результат срав-нения по линиям 31 воздействует наблок 5, Возможности модификации регистра адреса (+1) и сравнения со держимого двух регистров являютсяособенностями реализации блока 289 1При передаче массива данных впамять ЭВМ работа отличается только порядком процедур в циклах обмена:вначале по команде из блока 29, поступающей по шине 37 через блок 3,производится чтение из внешних устройств, данные принимаются в блок 30,затем выставляется адрес в шину 2и осуществляется запись по этомуадресу данных через шину 10 блок 11и линии 25, При работе полусловамистаршие полуслова передаются от блока 30 в шину 10 по линиям 42,Выполнение последовательности команд в интерфейсе 4 по содержимомупамяти ЭВМ в режиме прямого доступаосуществляется следующим образом.После захвата интерфейса ЭВМ изапуска блока 5 производятся аналогичные ранее рассмотренным процедуры перезаписи из блока 29 в блок 28начального и последнего адреса обмена, Затем выполняются циклы управления внешними устройствами до выработки аналогичных рассмотреннымвыше признаков окончания работы,Каждый цикл включает процедуру чтения из памяти ЭВМ по адресу, задаваемому регистром адреса в блоке 28,передачу прочитанного слова черезлинии 25, блок 11, шину 10, блок 29,шину 37, блок 3, линии 41 в качестве команды для интерфейса шин 4,Команды, не сопровождаемые даннымив шинах 4, на этом заканчиваются,Команды чтения вызывают также приемданных в волоки 30 и 43, а командызаписи возвращают данные во внешние устройства.При работе в инкрементном режимепрямого доступа возможна работа поодиночным запросам внешних устройствСрабатывание блока 27, последующийзатем захват шин 2 и запуск блока 5приводят к выполнению одного циклаобмена: команда (чтения) из блока29 по шине 37 через блок 3 по линиям 41 выдается внешним устройствам,данные принимаются в блок 30 и через шину 10, блок 11 и линии 25(или через блок 28 линии 48) выдаются как адрес памяти ЭВМ. Затем осуществляется чтение иэ памяти ЭВМпо линиям 25 в регистр данных блока11. Данные модифицируются на +1, азатем результат перезаписываетсяв ту же ячейку памяти ЭВМ. Адреспамяти ЭВМ может формироваться также АЛБ 49; после чтения из внешних224805 10 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 устройств данные передаются через шину 10 в АЛБ 49, затем они складываются с соответствующим этому каналу прямого доступа начальным (базовым) адресом накопления из блока 29 и результат передается в качестве адреса памяти ЭВМ.Все необходимые для реализации устройства алгоритмы, в том числе и алгоритмы работы АЛБ 49 и сопрягаемых интерфейсов на стыках устройства, представлены в виде описания последовательностей микроопераций и типовых процедур (цепочек микро- операций) для основных режимов работы устройства.Для конкретного примера реализации, приведенного на Фиг. 2-7, блоксхемы алгоритмов показаны на Фпг, 8- 13, Цифры с точкой в названиях сигналов на чертеже и в тексте соответствуют группам линий связи на Фиг,1. Одноименные сигналы. логически тождественны. Названия сигналов в шинах 2 и 4 определяются стандартами. Сигналы управления блоками регист- ров соцержат кроме символов НЕ (разрешение чтения) и 1 Е (разрешение записи) цифру, соответствующую шине, по которой выполняется чтение или запись.Позиции, начинающиеся с буквы К и находящиеся в левом верхнем углу полей, описывающих микрооперации команд и процедуры, соответствуют их номерам. Описанная процедура в последующих изображениях показывается упрощенно, только с номером и названием, Разветвления алгоритмов показаны также упрощенно; на фиг. 8 выбор режима работы определяется как запускающими условиями, так и кодом 34.К 2; на фиг. 9 выбор метода Формирования команды зависит от состояния 18.К и сигналов 12.УП 9, 12.УП 1; содержимое шины 37.Г определяет вариант выполнения команды К 16 в интерфейсе шин 4.На Фиг. 8 показана обоаботка сигналов запуска блока 5, поступающих от дешифратора 6 (19,К 9, 19.323, 19.Ы 25) и от блока 8 (14,ПВБ 1, 14,ЗАН 1). Если блок 5 закончил предыдущую последовательность микроопераций, то сигнал (состояние) ВНЯВ = 0 и любой из сигналов запуска приводит к установке состояния занятости ВНБУ = 1 и включает соответствующую ветвь алгоритма 101-106.На фиг. 8 показаны также микроопе. рации, выполняемые в устройстве в первом режиме работы - при обмене информацией между процессором ЭВМ и регистрами устройства. Адрес регистра формируется иэ адреса ЭВМ, который буфериэуетсяв блоке 28 (отображение содержимого линий 48 в регистре 28 запрещается только при работе в режимах прямого доступа сигнал 31.КЕ 48), передается в шину 37 и на вход ПЭУ 65. При записи в регистры вначале данные записываются иэ линий 25 в регистр данных блока 11 (16.ЮЕ 25), затем зафиксированные в регистре данные выдаются в шину 10 по сигналу 16.КЕ 10 и записываются в соответствующий блок регистров или регистр 9 (вырабатывается один из стробов записи - 31.ЮЕ 10, 32.МЕ 10, 44,ИЕ 10, ЗЗ.ИЕ 10 или 17.ИЕ 10). Процедура 107 окончания обмена (фиг.10) заключается в выдаче синхросигнала ответа в интерфейс ЭВМ; 12.СХИ 1, 2.СХИ. После сброса со стороны ЭВМ сигналов 2,СХЗ и 12.СХЗ блок 5 сбрасывает 12.СХИ 1 и освобождается для новой последовательности операций. При чтении содержимого регистров после аналогичной подготовки адреса КОЗ соответствующего регистра выдается также один из стробов чтения 31.КЕ 10, 32.КЕ 10, 44.КЕ 10, ЗЗ.КЕ 10 или 17.КЕ 10 и производится запись в регистр данных блоков 11 по сигналу 16.ИЕ 10. До полного окончания обмена, до сброса сигнала 12.СХИ 1, данные выдаются на линии 25 по стробу 16.КЕ 25.На фиг. 9 показаны процецуры и микрооперации, выполненные в устройстве во втором режиме работы - при обмене информацией между процессором ЭВМ и внешними устройствами. Вначале выполняется процедура подготовки команды для сопрягаемого интерфейса. Три варианта формирования команды задаются состоянием регистра 9. При использовании команды иэ блока 29 вырабатывается адрес 32.АПК и раз. решение чтения 32.КЕ 37. Наиболее употребительный в подобных устройствах метод формирования команды показан в центре (процедура К 12) часть команды (функция) извлекается из регистра 9 по сигналу 17.КЕ 18 и через блок 5 поступает в шину 37, а остальные разряды команды (субадрес, номер модуля) формируются из 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 части адреса ЭВГ 1, который поступает по линиям 48, буфериэуется в регистре адреса блока 28 и по сигналам в линиях 31 выдается в шину 37. В третьем варианте часть команды (функ-, ция) передается по линиям 25 иэ шины данных ЭВМ через блоки 11 (линии 16) и 43 (линии 44). Остальная часть команды формируется точно так же, как во втором варианте.В зависимости от направления обмена, задаваемого сигналом 2.УПР 1, 12.УП 1, инициируется соответствующий цикл обмена К 16 в интерфейсе шин 4 запись К 17 или чтение К 18, В зависимости от содержимого шины 37 в устройстве реализуется по два варианта записи и чтения в интерфейсе шин 4, различающиеся использованием линий 39, 40, 45, 46 блоков 30 и 43, непосредственно соединенных с сопрягаемым интерфейсом шин 4.При записи данные из линий 25 от ЭВМ записываются в блок 11 по сигналу 16.ИЕ 25. При обычных командах записи САМАС данные затем по сигналам ЗЗ.АПК. ЗЗ.ИЕ 10, 16.КЕ 10 переписываются в блок 30 и выдаются из блоков 43 (старшая часть данных) и 30 по стробам 44,КЕ 46 и ЗЗ,КЕ 39. При командах записи СОМРЕХ после передачи данных (ЗЗ.АОК, ЗЗ.ИЕ 10, 16.КЕ 10) в шины 4 выдается ранее записанный в блоки 30 и 43 адрес по сигналам ЗЗ,КЕ 39, 44.КЕ 46 и данные по 44,КЕ 45, ЗЗ.КЕ 10. Стробирование команды в блоке 3 выполняется по сигналу 13.В; по сигналам 13.81, 13.82 вырабатываются более мощные стробы 41.81, 41.82 в интерфейсе шин 4. Окончание обмена 07, как и в первом режиме работы, заключается в выдаче на ЭВМ ответа 12.СХИ 1, 2.СХИ и ожидании сброса 2.СХЗ.При чтении из шин 4 данные принимаются всегда по ЗЗ.ИЕ 40, 44.ИЕ 45, при командах чтения СОМРЕХ выдается также адрес по ЗЗ,КЕ 39, 44.КЕ 46. Прочитанные данные передаются в блок 11 (ЗЗ.АЭР ЗЗ.КЕ 10, 16.ИЕ 10) и выставляются в линии 25 по стробу 16.КЕ 25 до полного окончания обмена, т.е. до сброса сигнала 12.СХИ 1.На фиг. 10 показана ветвь 103 алгоритма, соответствующая третьему режиму работы устройства - прерыванию процессора ЭВМ по запросам внешних устройств. После захвата интерфейса ЭВМ по сигналу 14.ПВБ 1 начи 13 1нается передача вектора прерывания;вначале Формируется состояние блока7 по сигналу 15.ПР 1, разрешается чтение кода из блока 7 по сигналу15.РСЧ 1 и производится запись в регистр данных; в следующем такте выдается сигнал 14.ПРЕР, 2.ПРЕР, а посигналу 16.КЕ 25 данные выставляютсяв линии 25. После приема векторапрерывания процессор отвечает сигналом 2.СХИ, блок 5 выдает сигнал15.РЗ 1, по которому разрешается обработка нового сочетания запросовв блоке 7.На фиг. 11 показана работа устройства в шестом режиме - при выполнении последовательности коМанд в интерфейсе шин 4 по содержимому памятиЭВМ, извлекаемому по каналу прямогодоступа. ПоследовательноСть процедур и микроопераций начинается передачей начального адреса из блока29 в регистр адреса прямого доступаблока 28. Для этого блок 5 выдаетсигналы 32,АЭК, 32.КЕ 10, 31.ИЕ 10,31.АПК. В следующем такте инициируется процедура К 29 чтения из интерФейса ЭВМ: по сигналу 31.КЕ 48 адресвыдается на линии 48, по сигналу12.КПД в блоке 1 вырабатывается сопровождающийадрес сигнал 2.СХЗ;подготовленные в интерфейсе шин 2данные сопровождаются сигналом 2.СХИ,по приходу которого в блок 5 (12.СХИ)данные Фиксируются в блоке 11 по сигналу 16.ИЕ 25,После этого принятые данные пере"даются в блок 29 (16.КЕ 10, 16.АЭК,32.А 1 Ж, 32.ИЕ 10),и используются каккоманда интерфейса шин 4 по сигналу32,КЕ 37, делящемуся до окончанияцикла обмена К 16, аналогично ранеерассмотренному на фиг. 9.Завершается последовательностьпРоцедур модификации адреса обменапо сигналу 31.+1 КА (регистр адресапрямого доступа в блоке 28 выполненкак счетчик) и процедурой К 32 анализа признаков окончания работы, врезультате которой или освобождаетсяинтерфейс ЭВМ (109), или снова повторяется последовательность процедур К 29, К 30, К 16,К 31, К 32 до тех порпока не выработается хотя бы одинпризнак окончания работы канала прямого доступа.В качестве одного из признаковокончания используется сигнал 31,ЕК,вырабатываемый в блоке 28 при равен 224805 4 стве текущего адреса прямого доступа с содержимым регистра. конечного адреса обмена. Окончание работы канала прямого доступа также происходит по состоянию интерфейса шин 4 (4,0, 13.Я) и в зависимости от команды в шине 37 (37,ОР)Завершается работа каналов прямого доступа процедурой 109 (Фиг, 10) освобождения интерфейса ЭВМ по сигналу 14.ЕИР и разрешения по сигналу 34,П 32 обработки нового сочетания запросов в блоке 27.На фиг, 12 показаны процедуры и микрооперации устройства в четвертом режиме работы - при обмене массивами данных по каналу прямого доступа между интерфейсом шин 4 и памятью ЭВМ,Передача начального адреса обмена К 28, модификация адреса К 31, анализ 5 10 15 го признаков окончания работы К 32 иосвобождение 109 интерфейса ЭВ 1 выполняются аналогично рассмотренномувыше режиму работы (Фиг. 11). Послег 5 подготовки адреса К 28 команда дляшин 4 извлекается из блока 29 посигналу в линии 32.КЕ 37. В зависимости от этой команды (К 34) реализуется передача иэ шин 4 в шины 2(процедуры К 18, К 19 К 35) или вобратном направлении (процедуры К 29,К 17), В первом случае вначале данныечитаются (К 18) иэ шин 4 и передаются (К 19) в регистр данньг б:ока 11аналогично рассмотренному выше35 с(фиг. ., затем выполняется процедура К 35 записи в интерфейс шин 2:по сигналу 31.КЕ 48 выставляется адрес на линии 48, по сигналу 16,КЕ 25выставляются данные из блока 11 в40линии .5, по сигналу 12,КПЦ выраба -тывается в блоке 1 сопровождающийадрес сигнала 2.СХЗ; сигналом12.УПР 1, 2,УПР 1 задается направление передачи данных интерфейса ЭВМ,45затем ожидается появление ответа12.СХИ и процедура заканчиваетсясбросом перечисленных сигналов.При передаче из памяти ЭВМ в интерфейс шин 4 вначале выполняется50рассмотренная выше процедура К 29чтения из интерфейса шин 2, затемосуществляется запись данных в шины4 (К 17),Ж Последовательности процедур К 33,К 18, К 19, К 35, КЗ 1, К 32 или К 33, К 29, К 17,К 31, К 32 повторяются до выра. ботки хотя бы одного из признаков224805 16 51 О5 Формула изобретения,55 15 1окончания работы, после чего освобождается интерфейс ЭВМ.На фиг. 13 показана работа инкрементного канала прямого доступа (пятый режим работы).Последовательность процедур начинается передачей начального адресабуфера накопления из блока 29 в регистр результата РР АЛБ 49. Для этого вырабатываются сигналы 32.АОК,32.КЕ 10 и 50.Р, 50.СЕК, 50.СБ.После этого выполняется командачтения из интерфейса шин 4 (К 33,К 18) и продолжается формированиеК 36 адреса в АЛБ 49. Прочитанныеданные выставляются в шину 10 посигналу 33.КЕ 10 и выполняется функция сложения принимаемых по 50.С 1.Кданных с прежним содержимым РР, фиксация нового результата выполняетсяпо сигналу 50.СЯ, В следующем тактепроизводится повторное сложение содержимого РР с зафиксированными дан"ными для получения соответствия кодов интерфейса шин 4 с адресами ксловам памяти ЭВМ (в интерфейсе шин2 байтовая адресация),Сформированный адрес по сигналу50.ЕР выдается на шину 10 и переписывается в регистр адреса прямогодоступа блока 28 по сигналу 31.МЕ 10.После этого выполняется рассмотренная ранее процедура К 29 чтения изинтерфейса ЭВМ; принятые данные вблоке 11 модифицируются на +1 посигналу 16.+1 ВЗ, затем выполняетсязапись результата в ту же ячейкупамяти. При совпадении результата ссодержимым регистра конца накопленияв блоке 11 вырабатывается признак 16.2 К, который в процедуре К 41используется для определения концаработы канала прямого доступа. Вотличие от ранее рассмотренных каналов прямого доступа в инкрементном канале прямого доступа освобождение интерфейса ЭВМ выполняетсяпосле каждой последовательностипроцедур обмена, что определяетсяего назначением. Устройство для сопряжения ЭВМ свнешними устройствами, содержащеедва блока связи, первые входы-выходыкоторых подключены соответственнок группе входов-выходов связи с ЭВМустройства и группе входов-выходов 20 25 30 35 40 45 50 связи с внешними устройствами устройства, а вторые входы-выходы соответственно с первым и вторым входами-выходами блока микропрограммного управления, дешифратор, блок прерываний, первый и второй входыIвыходы которого соединены соответственно с вторым входом-выходом первого блока связи и с третьим входом- выходом блока микропрограммного управления, первым входом соединенного с выходом дешифратора, первый вход которого подключен к выходу первого блока связи, первый блок регистров и регистр управления, первые входы-выходы которых соединены через шину данных устройства с выходом первого блока приоритета, вторые входы-выходы - соответственно с четвертым и пятым входами-выходамиблока микропрограммного управления,а третьи входы-выходы - соответственно с первым входом-выходом первогоблока приоритета и шестым входомвыходом блока микропрограммного управления, седьмой вход-выход которого и первый выход второго блока связи подключены соответственно к второму входу-выходу и входу первого блока приоритета, выходом соединенногос первым входом блока прерываний,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения класса решаемыхзадач устройства, в него введенывторой блок приоритета, арифметикологический блок и четыре блока регистров, причем первые входы-выходывторого - пятого блоков регистров иарифметико-логического блока соединены через шину данных устройства спервыми входами-выходами первогоблока регистров и регистра управления и выходом первого блока приоритета, а входы - соответственно спервым - пятым выходами блока микропрограммного управления, вторымвходом и восьмым и девятым входамивыходами подключенного соответственно к первому выходу второго блокарегистров, первому входу-выходу второго блока приоритета и через шину адреса и команд устройства соединенного с вторым выходом второго блокарегистров, выходом третьего блока регистров, первым выходом пятогоблока регистров, вторым входом дешифратора и входом второго блокасвязи, второй выход которого соединен с входом второго блока приорите
СмотретьЗаявка
3747145, 24.05.1984
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ ИМ. Б. П. КОНСТАНТИНОВА
ЕЛКИН ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06F 13/14
Метки: внешними, сопряжения, устройствами, эвм
Опубликовано: 15.04.1986
Код ссылки
<a href="https://patents.su/14-1224805-ustrojjstvo-dlya-sopryazheniya-ehvm-s-vneshnimi-ustrojjstvami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для сопряжения эвм с внешними устройствами</a>
Предыдущий патент: Устройство для формирования адреса памяти
Следующий патент: Коррелятор
Случайный патент: Способ сшивки (склепки) деталей из листового металла