Устройство для сопряжения процессоров обмена с внешними устройствами

(59 ИЕ ЕНИ Оп О РЕТ ЬСТВУАТОРСИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 736086, кл. 6 06 Р 3/04, 1978Авторское свидетельство СССР В. 195350,. кл,С 06 Р 13/ОО, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ПРОЦЕССОРОВОБМЕНА С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИ(57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных системах дпя обмена процессоров с внешни-. ми устройствами. Целью изобретения является сокращение аппаратурных,.80.1257650 затрат устройства. Цель достигается тем,что.в устройство, содержащее коммутатор внешних устройств и два канала обмена, каждый из которых содержит регистр обмена, блок управления, блок контроля по модулю, регистр готовности программы, блок приоритетов и .группу подканалов абонента, введен блок имитации работы внешнего устройства и в каждый канал обмена - блок элементов ИЛИ, Блок имитации работы внешнего устройства содержит коммутатор:интерфейсных сигналов, . регистр номера подканала, два триггера готовности два триггера номе-Фй ра подканала, два узла микропрограм- Е много управления, два элемента И два элемента ИЛИ и регистр обмена. 1 з,п, ф-лы 1 10 ил,257650-35, Раушс Подписи 8ВНИИПИ Госупо делам и113035, Москва,7.онэводственно-полиграфическое пр прия тие, г. Ужгород, ул. Про ек тн ая. Редактор М.Недолуженко омитета СССРткрытийя наб д.4/ Корректор С.Черни1257650 2 мяти со входом 39 начальной установ Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах для обмена процессоров с внешними устройствами (ВУ).Целью изобретения является сокращение, анпаратуРных затрат устройств.а .На Фи г . 1 а , о представлена блоксхема устройства ; на фиг, 2 - 7 функциональная схема коммутатора внешних устройств, на фиг . 3 - схема подканала абонента, на фиг . 4 - схема блока управления ; на фи г . 5 - схема узлов управления подканалов абонента ; на Фиг . б - схема коммутатора интерфейсных сигналов ; на фи г, 7 - схема узлов микропрограммного, управ: ления блока имитации раб оты внешних устройств; на.фиг,8 0,3,8, 90,3, 06,0 - блок схема алгоритмов функционирования соотве т ств енно блоков управления устройства, узлов микропрограммного. Управления блока имитации. внешнего устройства и узла уп.равления подканала абонента.Устройство содержит (фиг,1) коммутатор 1 внешних устройств, блок 2 имитации работы внешнего устройства, :подканалы 3 абонента, блоки 4 приоритетов, регистры 5 готовности програмы; блоки 6 управления, регистры 7 обмена, блоки 8 элементов ИЛИ, блоки 9 контроля.Блок 2 имитации работы ВУ содержит регистр 10 обмена, узлы 11 11 микропрограммного управленйя, коммутатор 12 интерфейсных сигналов, регистр 13 номера подканалов триггеры 14- 14 готовности блока имитации, триггеры 15 - 15 номера подканала, элементы И 16, - 16 и элементы ИЛИ 17 - 17 а. Коммутатор 1 внешних устройств (фиг.2,. содержит блоки 18-27 элементов .И и блоки 22 й 23 элементов ИЛИ.Каждый из подканалов 3 абонента (фиг,З) содержит регистр 28 обмена подкацала, узел 29 управления, регистр 30 служебных сигналов, коммутатор 31 типа передачи, триггер 32 готовности подканала, элемент И 33 и элемент ИЛИ 34,Каждый из блоков 6, - 6 управления (фиг,4) содержит модификатор 35 адреса микрокоманд, регистр 36 адреса микрокоманд, дешифратор 37 адреса микрокоманд, узел 38 постоянной пакиеКаждый из узлов 11, - 11 микропрограммного управления (Фиг5) содержит модификатор 40 адреса микрокоманд, регистр 41 адреса микрокоманд, дешифратор 42 адреса микрокоманд, узел 43 постоянной памяти.с входом 41 начальной установки.10 Коммутатор 12 интерфейсных сигналов (Фиг,б) содержит блоки 45 - 47элементов И, блоки 48 и 49 элемен-тов ИЛИ,Узел 29. управления (Фиг.7) содер 5 жит модификатор 50 адреса микрокоманд, регистр 5 1 адреса микрокоманд,дешифратор 52 адреса микрокоманд,узел 53 постоянной памяти с входом54 начальной установки.20 Регистры 5 - 5 готовности программы представляет собой набор изи + 1 триггеров.Регистр 13 номера подканала представляет собой набор из триггеров,25 В устройстве совокупность подканалов 3 - 3 , блока 4, регистра5, блока б регистра 7, блока 8,и блока 9, образует первый каналобмена. устройства, а совокупность30 подканалов 3+, - 3 , блока 4регистра 5, блока 6, регистра 7,блока 8 и блока 9 - второй канал обмена. Каждый иэ каналов обменаподключен к соответствующему процессору обмена (ПцО), один из которыхнаходится в рабочем (основном) режи-.ме, а другой - в "горячем" резерве,Соответственно один иэ каналов обмена находится в "горячем" резерве,а другой - через коммутатор 1 подключается к внешним устройствам.Блок 2 имитации работы ВУ предназначен для осуществления самопроверки вычислительной системы, в составкоторой входит данное устройстводля сопряжения, путем передачи информации из одного процессора обмена(который находится в "горячем" резерве).в другой, работающий в основном50режиме, Передача информации осуществляется через резервный канал обменаблок 2, коммутатор 1 и поступает вподканалы 3, - 3 (3- 3) поштатным линиям связи,Блоки б - б, узлы 11 - 11., и уэ 55 лы 29 служат для управления соответственно каналами обмена, блоком2 имитации работы ВУ и подканалами 3и имеют одинаковый принцип работы,1257650 50 Очередной адрес микрокоманды управления фиксируется на регистре 36 (41, 51) адреса микрокоманд, дешифратор 37 (42, 52) адреса микрокоманд расшифровывает адрес микрокоманды и выдает сигнал по соответствующей шине в.узел 38 (43, 53) постоянной памяти, где хранится микропрограмма. По этому сигналу считывается соответствующая микрокоманда, Сигналы микроопераций, входящих в состав микрокоманды, идут с выхода узла 38 (43, 53) постоянной памяти в качестве управляющих сигналов в различные блоки устройства и на модификатор 35 (40, 50) адреса микрокоманд, который. производит анализ внешних сигналов и ветвление микропрограммы.Устройство обеспечивает обмен информацией одного из процессоров обмена вычислительной системы, в сос тав которой входит устройство, с набором внешних устройств, а также самопроверку этой системы.Устройство обеспечивает мультиплексный режим обмена. информацией с внешними устройствами через коммутатор внешних устройств, причем работа внешних устройств производится одновременно и независимо друг от друга.Режим обмена информацией с внеш,ними устройствами. Работа в данном режиме происходит следующим образом.,Процессор обмена (не показан), работающий в основном режиме, например первый, запускает блок 6, и передает содержимое регистра готовности программы, где позиционным кодом записываются номера внешних устройств, от которых процессору необходимо получить информацию, в регистр 7, откуда затем эта информация поступает в ре" гистр 5, готовности программы. Блок 6, передает сигналы пуска в подканалы 3, - 3, где они поступают на элемент ИЛИ 34 и затем на элемент И 33. Так как на второй вход элемента И 33 поступают сигналы с соответствующих разрядов регистра 5, то запускаются только те узлы 29, которым соответствуют "1 в регистре 5Под управлением этих узлов 29производится прием информации от. соответствующего ВУ на регистр 28 4и поочередная (в соответствии сприоритетом) выдача этой информациив регистр 7 .Регистр 30 предназначен для фиксации при приеме от внешнего уст- .ройства и для выдачи во внешнееустройство служебных сигналов, сопутствующих различным этапам обменас соответствующим внешним устройст 10 вом.Коммутатор 31 предназначен длявыбора формы передачи информации меж- .ду регистром обмена подканала 28 ивнешним устройством (последователь 15 ной или паРаллельнОЙ).Связь подканалов с внешними устройствами осуществляется через коммутатор 1, Из блока 6 на блоки 18и 20 поступает сигнал разрешения2 О связи от ВУ и информации от ВУ поступает через блоки 26, 22 и 18 в подканалы 3, - 3 и из подканалов 3 -3через блоки 20, 23 и 27 - во внепние устройства, Через блоки 26 и 27д сигналы проходят при.отсутствии запрета на связь с ВУ со стороны блока 2, т,е. когда этот блок выключен.После приема очередного слована регистр 28 узел 29 устанавливаетв "1" триггер 32 и, таким образом,передает на блок 4 заявку на обменс процессором обмена. После этогопроисходит останов микропрограммы узла 29 управления подканала.Блок 4 выбирает старший из числаподавших заявки подканал и, по коман.де от блока 6 включает узел 29этого подканала. Запущенный такимобразом подканал передает в регистр71 свой номер позиционным кодом,40которыя передается в процессор обме":на под управлением блока 6, а затем из регистра 28 подканала черезблок 8элементов ИЛИ и регистр 7нз подканала в процессор обмена не 4 редается информационное слово,полученное от ВУ,После этого цикл обмена словом между подканалом и процессором обжна повторяется в общем случае ужесо словом из другогоподканала. Та . ким образом, имеет место режим мультиплексного обмена с разделениемВремени канала связи с процессором обмена между многими ВУ, Когда в подканал принимается последнее слово массива, из ВУ поступает соответствующий признак и.после передачи этого слова в процес125 7650 О 3сор обмена микропрограмма узла 29этого подкайала останавливается.Программное управление обменомобуСлавливается заданием и изменением набора внешних .устройств (пос.редством передачи содержимого регистра готовности программы) в процессеобмена с внешними устройствами,Режим самопроверки вычислительнойсистемы.Работа в данном режиме производится на фоне работы одного иэ процессОров (проверяемого) в основном режиме и осуществляется следующим образом,Второй процессор обмена работаетв режиме имитации работы ВУ, Приэтом во втором процессоре обменавключается программа имитации работыВУ, которая формирует выходные массивы по каждому внешнему устройству,сымитированные по определенному закону и по исходным данным, задаваемыми оператором. Затем этот процес"Осор обмена включает блок 6 ь и передает в регистр 7 значение регистраПготовности программы, в котором 1соответствует блоку 2 имитации ВУ.Таким образом, второй процессорпроизводит мультиплексный обментолько с одним. подканалом, а именнос блоком 2.Содержимое регистра 7 передаетсяв регистр 5, готовности программы ипод управлением блока 6 черезэлементы ИЛИ 17 и И 16 йа узел11 поступает сигнал начального пусйка.Включившись, узел 11 выдает четврез коммутатор 12, а именно черезблок 49, сигнал запрета на связьвнешних устройств с самим устройством для сопряжения, который поступает в коммутатор 1 на блоки 26.и 27. Затем узел 11 выдает заявку на блок 4 посредством установки в "1" триггера 14 и, так как другие под-. каналы не вклвчены, сразу включается вновь через блок 4.Массив, передаваемый из процессора обмена в блок 2, имеет вид: Номер подканала (1)Информационное слово по подканалу 15Периодичность следования.информации по каждому подканалу определяет"ся исходя из реальных частот поступления слов от соответствующих внешних устройств.Таким образом, сначала в блок 2поступает слово с номером подканала, по которому затем передаетсяинформация. Это слово передаетсяпод управлением узла 11 в регистр13 номера подканала, "1", записанная в одном из разрядов этого регистра, передается в коммутатор 1 на соответствующий блок 24 (на выдачу информации и служебных сигналов в ЗО подканалы 3, - 3) и 25 (на приемслужебных сигналов иэ подканалов3,-3).Таким образом, устанавливаетсясвязь между блоком 2 и одним иэ под каналов 3 - Зя первого канала обмена, работающего в основном режиме.Затем в регистр 10 из второго процессора обмена поступает слово ин,Формации, которое. передается в выб ранный подканал 3. - 3. При этомслужебные сигналы, обеспечивающиеобмен, ппзступают из подканала 3, - Зя, через блоки 20, 23 и 25 коммутатора1, блок 47 блока 2 в узел 11 и изузла 1 через блок 49 и блоки 24,22 и 1.8 в подканал 3 - 3, Информация из регистра 10 через блок 45 иблоки 24, 22 и 18 и через коммутатор 3 поступает в регистр 28 подканала 3, - 3, При этом разрешениена входы блоков 47 и 45 выдаетсяузлОм 1 1Слово, содержащее номер подканала, записанный позиционным кодом (х)Информационное слово по этомуподканалу Триггер 15 служит для различия 55узлом 11 содержимого слова, передаваемого из второго процессора обмена - номер подканала либо информационное слово., 125 б 5.0Формула изобретенияуЗ 1, Устройство для сопряжения процессоров обмена с внешними устройствами, содержащее коммутатор внешних устройств, первые группы информационных входов и выходов которого яв" ляются соответственно группами вхо- . дов и выходов связи с внешнимиустройствами устройства и два канала обмена, каждый из которых содержит регистр обмена, блок управления, блок контроля по модулю, регистр готовности программы, блок приоритетов и группу подканалов абонента, причем в каждом канале обмена первые информационные вход и вькод регистра обмена и первые вход и выход блока управления образуют соответ-. , ствующие информационные и управляю щие входы ивыходы связи с процессорами обмена устройства, вторые н .третьи информационные входы и выхо-. ды регистра обмена подключены соот-. ветственно к информационным входам и выходам регистра готовности прог раммы и блока контроля по модулю, управляющим входом подключенного к. второму выходу блока управления обменом, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно 55 с сннхрониэирующими входами регистра обмена и регистра готовности прог раммы, а пятый и шестой выходы со 30 После окончании передачи слова по одному подканалу 3 - Э содержимое регистра 13 обнуляется и в него заносится новое значение номера подканала, и цикл обмена словом информации с подканалом 3, - 3 повторяется. После окончания режима имитации иэ второго процессора обме,на поступает признак конца обмена и узел 11 снимает запрет на связь 10 с ВУ в коммутаторе 1 и,таким образомвосстанавливается связь первого процессора обмена с реальными ВУ.Таким образом, в данном режиме для первого процессора обмена про исходит имитация мультиплЕксного обмена информацией с реальными ВУ беэ подключения.и работы внешних устрой ств.В режиме "Имитация работы ВУ" мо жет работать любой из процессоров обмена и, соответственно, любой канал обмена,ответственно - с управляющим входом блока приоритетов и сиихронизирующими входами подканалов абонента, входы :готовности которых нодключены к группе выходов регистра готов,ности программы, а входы разрешения и выходы запросов соответственно - к группе выходов и группе входов блока приоритетов, седьмые выходы блоков управления первого и второго каналов обмена соединены соответственно с первым и вторьпю адресньпюи входами коммутатара внешних устройств, вто" рые и третьи группы информационных входов и. выходов которого соединены соответственно с первыми управляющими выходами и первыми ннформационнымн входами подканалов абонента первого и второго каналов .обмена, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что,.с целью сокращения аппаратурных затрат, в устройство введен блок имитации работы внешнего устройства, а в каж" дый канал обмена - блок .элементов ИЛИ, причем в каядом канале обмена группа информационных входов и чет" вертые информационные выход н вход регистра обмена соединены соответственно с вторыми управляющими выходами и вторыми информационнымивходами подканалов абонента и выхо" дом блока элементов ИЛИ",. группа вхо= дов которого подключена к информа" . ционным выходам подканалов абонента, пятый информационный выход регистра обмена соединен с вторым входом блока управления, первый и второй информационные входы блока имитации работы внешнего устройства соединены соответственно с четвертыми выходами регистров обмена первого и второго каналов обмена, первый информаци-. онный выход., третий информационный вход и.выход запрета связи с внешни ми устройствами соответственно - с .информационными входоми выходоми,управляющим входом коммутатора. внешних устройств, первые и вторые выходы запросов и входи разрешения блока имитации рабочъ.внешних устройств соединены .соответственно с группами входов и выходов блоков приоритетов 1 дервого и второго каналов обмена, первый н второй входы готовности соответственно - с группами выходов регистров готовности программы первого и второго каналов обмена, первый и второй синхрониэирующие входы9 125 блока имитации работы внешних устройств подключены соответственно к шестым выходам блоков управления первого и второго каналов обмена, а первый и второй управляющие выходысоответственно - к группам информаци- онных входов регистров обмена перво-го и второго каналов обмена.2. Устройство по и, 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что.блок ими.тации работы внешних устройств со" держит коммутатор интерфейсных сигналов, первые информационные выход и вход которого являются соответственно выходом запрета связи с внешнимн устройствами и третьим информационным входом блока, регистр номера подканала, два триггера готовности., два триггера номера подканала, два узла микропрограммного управления, два элемента И, два элемента ИЛИ и регистр обмена, причем первые . и вторые информационные входы ре-. гистра номера подканала и регистра. обмена являются соответственно пер.вым и вторым информационными входаМи блока, первые и вторые входы первого и второго. элементов ИЛИ являются соответственно первыми и вторыми синхронизирующими входами и входами, разрешения блока, а выходы подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, вто рые входы которых являются первым и7650 О вторым входами готовности блока, авыходы соединены соответственно спервыми входами узлов микропрограмм"ного управления, первые выходы которых соответственно подключены черезпервый и второй триггеры готовностик первому и второму выходам запросовблока, а вторые выходы и входы соответственно - к входам и выходам пер О вого и второго триггеров номера подканала, первый и второй информационные выходы, первый и второй управляю-.щие входы и третий .информационныйвыход регистра номера подкаиала 15 соединены соответственно с третьимивходами и выходами первого и второгоузлов микропрограммного управленияи первым информацнонным выходом блока, четвертые входы и выходы перво го и второго узлов микропрограммного .управления соединены соответственнос вторым и третьим информационнымивыходами и первым и вторым управляющими входами коммутатора интерфейс ных сигналов, вторым информационнымвходом подключенного к выходу регистра обмена, первый и второй управляющие входы. которого соединенысоответственно с пятыми выходамипервого и второго узлов микропрограммного управления, .шестые выходы которых являются соответственно первым и вторым управляющими выходамиблока./7 ЦР РлОВю Ие Щ .