Устройство для сопряжения эвм с периферийными устройствами
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(57) Изобретение от ЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ МИ УСТРОЙСТВАныи институт , В.И.МаслиО,Н.Козаченкл,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВ(56) Авторское свидетельствоМ 1300485, кл, 6 06 Р 13/10, 1Заявка ЕПВ М 0134115,0 06 Р 13/12, опублик. 198 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для передачи информации в автоматизированных системах управления медленно текущими процессами,Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат.На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - блок синхронизации; на фиг.3 - блок связи с ЭВМ; на фиг.4 - блок управления памятью; на фиг.5 - блок памяти; на фиг,б - блок формирования адреса; на фиг.7 - блок коммутации адреса; на фиг.8 - блок ввода-вывода.Устройство содержит (фиг.1) блок 1 синхронизации, блок 2 связи с ЭВМ, блок 3 управления памятью, блок 4 памяти, блок 5 формирования адреса, блок 6 коммутации адреса, блок 7 ввода-вывода, цепи 8 и 9 связи с ЭВМ, цепи 10-28 связи между блоками, цепь 29 подачи сигнала начальной установки, цепь 30 подачи сигнала запуска, цепи 31-33 связи между блоками, цепь 34 подачи периферийным уСтройствам сигнала носится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для передачи информации в автоматизированных системах управлениямедленно текущими процессами, Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат. Устройство содержит блок синхронизации, блок связи с ЭВМ, блок управления памятью, блок памяти, блок формирования адреса, блок коммутации адреса; блок ввода-вывода.4 з.п. ф-лы, 8 ил 1 табл. признака адресации, 16-разрядные шины 35 - 50, 51-66, 67 - 92, 93-108 данных, 10-разрядные шины 109-118, 119 - 128, 129 - 138, 139-148, 149-158 адреса.Блок 1 синхронизации (фиг.2) предназначен для формирования сигналов управления, необходимых для синхронизации работы устройства, и содержит генератор 159 тактовых импульсов (ГТИ), делитель 160 частоты, счетчики 161 и 162, триггеры 163 и 164, одновибратор 165, элементы И 166- 175, элементы ИЛИ 176 и 177, элементы 178 и 179 задержки, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 180, элементы НЕ 181 - 191, Позиции 192-198 обозначают внутренние связи блока,Блок 2 связи с ЭВМ (фиг,3) предназначен для преобразования слова-состояния выходного процессорного элемента ЭВМ, записанного в регистре состояния, в управляющие сигналы и содержит шинные формирователи 199-200, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 201, элементь 202 и 20310 20 25 30 35 40 5055 ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И - НЕ и является первым информационным входом блока, второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ. ИЛИ и вход первого элемента задержки являютсся соответственно вторым информационным и разрешающим входами блока, выход первого элемента НЕ является первьм информационным выходом блока, выход второго элемента И-НЕ соединен с входом второго элемента задержки, с входом первого элемента НЕ, с первыми управляющими входами первого, второго шинных формирователей и является вторым информационным выходом блока, выход второго элемента задержки является третьим информационным выходом блока, выход первого элемента И - НЕ соединен с входом второго элемента НЕ и является четвертым информационным выходом блока, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И - НЕ и является пятым информационным выходом блока, при этом выход "первого элемента задержки соединен с вторыми входами первого и второго элементов И - НЕ, выход второго элемента НЕ соединен с вторыми управляющими входами первого и второго шинных формирователей,4, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что блок формирования адреса содержит три счетчика, два элемента НЕ, элемент И, элемент ИЛИ, три элемента задержки, причем вход первого элемента НЕ является установочным входом блока, счетный вход первого счетчика является синхровходом блока, выход первого элемента задержки является информационным выходом блока, группы разряцных выходов перваго, второго и третьего счетчиков образуют группу информационных выходов блока, при этом вход первого элемента задержки соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с выходом третьего элемента задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента И и с установочными входами второго, третьего и первого счетчиков, младший разряд группы разрядных выходов которого соединен с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом переноса третьего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом переноса второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом переноса первого счетчика,5. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что блок синхронизации содержит два триггера, два счетчика, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, одновибратор, десять элементов И, два элемента ИЛИ, одиннадцать элементов НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента задержки, причем установочный вход первого триггера соединен с входом первого элемента НЕ и является входом запуска блока, вход первого элемента задержки является установочным входом блока, установочный вход второго триггера соединен с первым входом первого элемента И и является первым разрешающим входом блока, вход второго элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И и является вторым разрешающим входом блока, вход третьего элемента НЕ соединен с. первым входом третьего элемента И и является третьим разрешающим входом блока, выход четвертого элемента И является первым и вторым синхровыходами блока, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ является третьим синхровыходом блока, выход пятого элемента И соединен с входом второго элемента задержки и является четвертым синхровыходом блока, выход четвертого элемента НЕ является пятым синхровыходом блока, выход второго элемента задержки, выход шестого элемента И, соединенный с входом пятого элемента НЕ, выход пятого элемента НЕ, выход шестого элемента НЕ, выход седьмого элемента И, соединенный с входом шестого элемента Н Е, выход седьмого элемента НЕ, выход второго элемента И, соединенный с входом седьмого элемента Н Е. образуют группу синхровыходов, блока, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен с первыми входами восьмо о и девятого элементов И, выходы которых соединены соответственно со счетными входами первого и второго счетчиков, выход первого элемента И соединен с входом сброса первого триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом четвертого элемента НЕ и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И и с входом восьмого элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом девятого элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и с выходом девятого элемента НЕ, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, с вторым входом первого1667090 21 22 Прием данных из ПУ ра- Адре ботка сациячитыЗапись Запись ИНФ из данных ПУ в в ОЗУ Запись данных Вход емент ваннеинформациии с выходов в ОЗУ в вых. КС данных де а К в вы нны и пеО ТактовыйсчетчикОЗУ 22 О О О 1 О О О О 0 О 1 1 О О О 1 ВБ О О О О 1вых. д О 1 О О 1 1 О КС д О СЯ,О элемента ИЛИ и с вторым входом восьмого элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с выходом второго триггера, вход сброса которого соединен с выходом одновибратора, вход запуска которого соединен с выходом первого элемента задержки, выход первого элемента НЕ соединен с третьим входом первого элемента И, выход третьего элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым входом пятого элемента И, с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, с первым выходом первого счетчика и с входом десятого элемента Ь Е, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, с первыми входами шестого,Передача данных в ПУ седьмого элементов И и с первым входом десятого элемента И, выход которого соединен с установочным входом первого счетчика, второй выход которого соединен с 5 вторым входом шестого элемента И, с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, с входом одиннадцатого элемента НЕ и с третьим входом второго элемента ИЛИ, четвертый вход которого соединен с треть им выходом первого счетчика и с вторымвходом десятого элемента И, третий вход которого соединен с выходом одиннадцатого элемента НЕ, с вторым входом пятого элемента И, с третьим входом второго зле мента И и с вторым входом седьмого элемента И, третий вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, 16670901667090Составитель С.ПестмалС,Лисина Техред М.Моргентал Корректор Т.Колб аз 2526 Тираж 408 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10мации и ее одновременной выдачи или приема, для разнесения входных и выход 35 40 45 50 55 задержки, элементы И-НЕ 204 и 205, элементы НЕ 206 и 207.Блок 3 управления памятью (фиг.4) предназначен для обеспечения приоритета ЭВМ при работе с блоком 4 памяти и,содержит элементы И 208 и 209, элементы ИЛИ 210 и 211, элементы 212 и 213 задержки.Блок 4 памяти (фиг.5) предназначен для , оперативного хранения информации, предназначенной для передачи в сеть или посту пающей из сети, и содержит дваоперативных запоминающих узла 214 и 215 , с организацией 1024 х 8.Блок 5 формирования адреса (фиг,6)предназначен для выработки адресных кодов и содержит счетчики 216-218, элемент И 219, элемент ИЛИ 220, элементы НЕ 221 и 222, элементы 223-225 задержки, позиции , 226 - 229 обозначают внутренние связи,Блок 6 коммутации адреса (фиг.7) пред-назначен для перекоммутации адресныхвходов блока 4 памяти на адресные шины , ЭВМ или блока 5 формирования адреса в , зависимости от наличия сигнала обращенияЭВМ к устройству), содержит регистры 230 и 231 и шинные формирователи 232 и 233.блок 7 ввода-вывода (фиг,8) предназна, чен для кратковременного хранения инфорных информационных шин, для передачи адресного кода периферийным устройствам в момент адресации, для отключеНия адресных линий при передаче или приеме информации и содержит шинные формирователи , 234 - 237 данных, выходные адресные реги, стры 238 и 239, выходные регистры 240 и, 241 данных, входные регистры 242 и 243данных, элемент НЕ 244. Устройство работает следующим образом. Выделяются два режима работы устройства: режим обмена информацией между ЭВМ и блоком памяти и режим обмена информацией между блоком памяти и периферийными устройствами ПУ). Перед началом работы устройства из ЭВМ в соответствующие ячейки памяти должна быть произведена загрузка информации, преднаначенной в дальнейшем для передачи в ПУ. Кроме того, в устройстве обеспечен приоритет Э ВМ для обмена информацией с устройством, Работа в режиме обмена информацией между блоком памяти и ПУ делится на два цикла, Первый цикл - прием информации из ПУ в блок памяти; второй цикл - передача информации из блока памяти в ПУ,Каждому адресату в ПУ соответствуетдва адресных кода: четный и нечетный, соответственно в блоке памяти устройства 5 10 15 20 25 каждому адресату отведены две ячейки с адресными кодами, отличающиеся по младшему разряду, Одна из них (соответствующая четному адресному коду) предназначена для хранения информации, принятой из ПУ, Другая ячейка (соответствующая нечетному адресному коду) предназначена для хранения информации, которую необходимо передать в ПУ, Таким образом, младший разряд адресного кода не участвует в выборке адресата, а только определяет направление передачи информации. Если в младшем разряде адресного кода логический "0", то информация поступает из ПУ; если в младшем разряде адресного кода логическая "1", то информация передается в ПУ; в зависимости от логического уровня на этой линии в ПУ откроется соответствующий канал для передачи или приема данных.Цикл приема информации из ПУ в блок памяти состоит из четырех тактов: первый - выработка адресного кода и сигнала о признаке адресации, запись адреса и сигнала о признаке адресации в выходные адресные регистры; второй - передача адресного кода в ПУ вместе с сигналом о признаке адресации; третий - запись информации из ПУ во входные регистры данных; четвертый - запись информации с входных регистров данных в блок памяти,Цикл передачи информации из блока памяти в ПУ также состоит из четырех тактов: первый и второй такты аналогичны первому и второму тактам предыдущего цикла; третий такт - запись информации из блока памяти в выходные регистры данных; четвертый такт - передача информации с выходных регистров данных в ПУ.Поскольку в начале работы устройства блок 5 формирования дреса сразу формирует адресный код. равный единице (т,е. нулевой адресный код исключается), а каждому адресату должны соответствовать два адресных кода, различающихся только по младшему разряду, при программировании ЭВМ следует учитывать, что нулевая иФпервая ячейка блока памяти не должны быть задействованы и соответственно в ПУ не должно быть адресатов, реагирующих на нулевой и единичный адресные коды,Чтобы поочередно для каждого адресата выполнялись указанные циклы, в устройстве формируются и поступают на управляющие входы элементов устройства сигналы в соответствии с таблицей.Формирование управляющих сигналов организовано на основе работы двоичного четырехразрядного счетчика 161 (фиг.2). Схема включения тактового счетчика 1615 10 20 25 30 35 40 5055 разрешает счет тактовых импульсов, поступающих от тактового генератора 159 через ,целитель 160 частоты и элемент И 168. По приходу каждого из импульсов на вход тактового счетчика 161 на его выходах формируется определенный код. Путем преобразования этого кода посредством блока 1 синхронизации и блока 3 управления памятью формируются управляющие сигналы, обеспечивающие выполнение всех четырех тактов в циклах.Длительность одного такта определяется частотой следования тактовых импульсов, которая выбрана в данном случае 100 кГц (длительность такта 10 мкс), Источни ком тактовых импульсов является ГТИ. Его кварцевый резонатор способен выдавать частоты 10-20 МГц, В состав ГТИ входит делитель частоты на девять. Установка на выходе ГТИ делителя частоты на 12 позволяет получать частоты в диапазоне 80 в 1 кГц.Перед началом работы при подаче питания скачок потенциала по цепи 29 (фиг.2) через элемент 179 задержки поступает на вход одновибратора 165. В результате этого происходит формирование импульса, поступающего на вход сброса тригера 164, На его выходе устанавливается низкий потенциал, поступающий на один из входов элемента И 168, что запрещает прохождению тактовых импульсов на счетный вход тактового счетчика 161; таким образом устройст- . ВО находится в сОстОянии Ожидания.По приходу стартового сигнала по цепи 30 на установочный вход триггера 163 на его выходе установится логическая "1", поступающая на вход элемента И 166, но работа устройства начнется, если в соответствующие ячейки блока 4 памяти произведена запись информации, предназначенной в дальнейшей для передачи в ПУ. Для осуществления этого предусмотрена схема запуска. состоящая из триггеров 163 и 164, одновибратора 165, элементов И 166 и 167, элементов НЕ 4 181, 191. 222, элемента 179 задержки (фиг.2) и элементов 223-225 задержки (фиг.б).Загрузка информации в блок 4 памяти производится в режиме обмена информацией между ЭВМ и блоком памяти, Сигнал обращения ЭВМ кустройствуи всесигналы, необходимые для работы устройства в режиме обмена информацией между ЭВМ и блоком памяти, формируются в блоке 2 связи с ЭВМ (фиг.З) путем использования управляющих сигналов УИ и йб центрального процессора К 1810 ВМ 86, работающего в минимальном режиме. Выход ЙР процессорного элемента по цепи 8 и выход ЯВ по цепи 9 соединены с входом элемента 201. Сигнал обращения ЭВМ к устройству формируется на выходе элемента 201 (фиг,З) при поступлении по цепи 8 или 9 низкого потенциала, Сформированный на выходе элемента 201 сигнал обращения ЭВМ к устройству по цепи 10 поступает в блок 1 синхронизации (фиг.2) на вход элемента И 166, при этом на выходе элемента И 166 формируется высокий потенциал, поступающий на вход элемента НЕ 191; сформированный на выходе элемента НЕ 191 логический "0" по цепи 31 поступает в блок 5 формирования адреса (фиг.б) на вход элемента НЕ 222, Сформированный на его выходе высокий потенциал поступает на вход элемента ИЛИ 220, Сформированный на выходе элемента ИЛИ 220 высокий уровень поступает на входы сброса счетчиков 216 - 218, в результате чего счетчики 216-218 устанавливаются в нулевое состояние, Кроме того, низкий уровень по цепи 31 с выхода элемента НЕ 191 поступает в блок 6 коммутации адреса (фиг.7) для сброса регистров 230 и 231, а также в блок 7 ввода-вывода(фиг.8) на входы сброса выходных адресных регистров 238 и 239, выходных и входных регистров 240 - 243 данных.С выхода элемента И 166 в начале работы устройства высокий потенциал через элемент ИЛИ 177 (фиг,2) сбрасывает счетчик 162. Вместе с этим с выхода элемента НЕ 222 высокий уровень поступает на вход элементов 223-225 задержки, С выхода элемента 225 по цепи 32 высокий уровень поступает в блок 1 синхронизации (фиг,2) на установочный вход триггера 164, на его выходе формируется логическая "1", которая, поступив на вход элемента И 168, разрешает поступление импульсов от ГТИ на счетный вход тактового счетчика 161,Элементы 223 - 225 задержки необходимы для задания длительности сбрасываю- щего импульса, достаточного для того, чтобы произошел сброс указанных элементов до поступления первого тактового импульса на счетный вход счетчика 161.Высокие уровни с.выхода элемента НЕ 222 по цепи 32 и с выхода триггера 164 попадают на входы элемента И 167. Стартовый сигнал (сигнал "Пуск" ) поступает в блок 1 синхронизации по цепи 30 (фиг,1), Когда по окончании сигнала "Пуск" на цепи 30 установится низкий потенциал, с выхода элемента НЕ 181 на вход элемента И 167 также поступит логическая "1". На выходе элемента И 167 сформируется высокий потенциал, который сбросит триггер 163. На цепи 31 установится высокий потенциал, а на цепи 32 установится низкий потенциал, но поскольку логическая "1" на выходе триг 1667090гера 164 появится только после того, как на его входе сброса установится низкий потенциал, то поступивший на установочный вход триггера 164 по цепи 32 низкий потенциал не изменит его состояния, и логическая "1" на входе элемента И 168 будет поддерживаться до тех пор, пока на схему будет подано питание. Таким образом, устройство будет находиться в состоянии ожидания, пока не будет выработан сигнал обращения ЭВМ к устройству. Указанный этап запуска будет иметь место только в начале работы устройства,После этапа запуска реализуется обмен информацией между ЭВМ и блоком памяти. Сформированный на выходе элемента 201(фиг,З) сигнал обращения ЭВМ к устройству по цепи 10 поступает также на вход элемента НЕ 182 (фиг.2), при этом с выхода элемента НЕ 182 на один из входов элемента ИЛИ.176 поступит логический "0", но на выходе элемента ИЛИ 176 логический "О" появится только в том случае, если на остальных трехходах элемента ИЛИ 176 также будут низкие потенциалы. Это возможно только тогда, когда тактовый счетчик 161 будет в сброшенном состоянии, т.е. очередной цикл передачи или приема информации завершен (или еще не начат). В этом случае на выходе элемента ИЛИ 176 формируется логический "0", поступающий на вход элемента И 168, запрещающего дальнейшее прохождение тактовых импульсов на счетный вход тактового счетчика 161; вместе с этим низкий потенциал после инвертирования в элементе НЕ 183 поступает на вход элемента И 171.Если на втором входе элемента И 171 также появится высокий потенциал, то на его выходе сформируется логическая "1", т.е. сигнал о прерывании работы устройства. Этот сигнал поцепи 14 (фиг,4) поступает в блок 3 управления памятью на входы элементов ИЛИ 210 и 211 и. на их выходах сформируются высокие уровни, которые, поступая на входы элементов И 208 и 209 (фи;4), обеспечат прохождение через элементы И 208 и 209 управляющих сигналов, сформированных в блоке 2 связи с ЭВМ и поступающих по цепи 22 и 23. Одновременно по-цепи 11 этот же высокий потенциал через элемент 202 задержки поступает на входы элементов И - НЕ 204 и 205, что разрешает формирование управляющих сигналов, обеспечивающих режим обмена информацией между ЭВМ и блоком 4 памяти,Элемент 202 задержки необходим для того, чтобы формирование этих сигналов началось позже, чем будет прервана работа10 20 потенциал (как было показано выше), на вы 25 ходе элемента И 208 сформируется логиче 30 35 40 45 50 55 устройства в режиме обмена информацией между блоком памяти и ПУ. Вместе с этим логическая "1" с цепи 11 поступит на вход готовности в ЭВМ, сообщая о том, что работа устройства прервана. Если на цепи 8 (фиг.2) будет низкий потенциал, а на цепи 9 - высокий (что соответствует режиму считывания информации из блока 4 памяти в ЭВМ), то логическая "1" с выхода элемента 201 (фиг.З) попадает на вход элемента И - К Е 205, а на вход элемента И-НЕ 204 попадает логический "0" с цепи 8. Таким образом, на выходе элемента И-НЕ 204 сформируется логическая "1", а на выходе элемента И - .НЕ 205 сформируется логический "0" (поскольку на других входах этих элементов поддерживается высокий потенциал, сформированный на выходе элемента 202 задержки),По цепи 23 с выхода элемента И-НЕ 204 логическая "1" поступит на вход элемента И 208 (фиг,4), а поскольку на другом входе этого элемента поддерживается высокий ская "1" и по цепи 27 поступит на входы записи-чтения блока 4 памяти (фиг,5). Одновременно логический "О" с выхода элемента И-НЕ 205 поступит на вход элемента 203 задержки, С выхода элемента 203 задержки по цепи 22 логический "О" посту- дает на вход элемента И 209 (фиг.4) (при этом на другом входе элемента И 209 поддерживается логическая "1"), поэтому на выходе элемента И 209 сформируется логический "0", который поступит на синхровходы блока 4 памяти (фиг.5), что разрешит его работу в режиме считывания, поскольку на входах записи/чтения - логическая "1",Элемент 203 задержки необходим для того,.чтобы сигнал, поступающий на синхровходы блока 4 памяти и разрешающий доступ к ней, пришел несколько позже, чем сигнал на входы записи/чтения, определяющий режим работы блока памяти.Одновременно с этим логический "0" с выхода элемента И-НЕ 205 поступит на входы СЯ 1 регистров 230 и 231 (фиг,7) по цепи 33, а также на вход элемента НЕ 207 (фиг.З), с выхода которого по цепи 24 на входы ЕЮ, МО, СЯ 2 регистров 230 и 231 поступит логическая "1". Сформированные таким образом сигналы разрешают передачу адресных кодов от ЭВМ по цепям 109 - 118 на адресные входы 129 - 138 блока 4 памяти. При этом шинные формирователи 232 - 233 (фиг.7) переключатся в состояние высокого импеданса (по цепи 24 на входы ОЕ шинных формирователей (Шф) 232 и 233 поступитлогическая "1", что обеспечит электрическую развязку между выходными линиями регистров 230 и 231 и ШФ 232 и 233). Кроме того, логический "0" с выхода элемента ИНЕ 205(фиг.З) попадет на управляющие входы ОЕ ШФ 199 и 200 (фиг.З), что разрешит их работу, а логическая "1" с выхода элемента НЕ 207 по цепи 24 поступит на управляющие входы Г ШФ 234 - 237 (фиг.8), что разрешит их работу. Одновременно с этим логическая "1" с выхода элемента И-НЕ 204 поступит на вход элемента НЕ 206 (фиг.З),. Сформированный на выходе элемента НЕ 206 логический "0" поступает на входы Т ШФ 199 и 200, что обеспечит их работу в режиме передачи данных от блока памятив ЭВМ.В случае, если на цепи 8 будет логическая "1", а на цепи 9 - логический "0" (что соответствует режиму записи в блок 4 памяти информации, поступающей от ЭВМ), все процессы проходят аналогично. за исключением того, что на выходе элемента И-НЕ 204 сформируется логический "0" и по цепи 23 через элемент И 208 (фиг,4) по цепи 27 попадет на управляющие входы записи/чтения блока 4 памяти, что переведет его в режим записи; этот же уровень с выхода элемента И-НЕ 204 на вход элемента НЕ 206 и.высокий уровень с выхода элемента НЕ 206 попадет на управляющие входы Т группы шинных формирователей 199 и 200, что обеспечит направление передачи данных от ЭВМ к блоку 4 памяти с цепей 35-50 на цепи 51-66.В случае, если в момент формирования сигнала о прерывании работы устройства, т.е. когда три младших разряда счетчика 161 находятся в состоянии "000" и на первый вход элемента ИЛИ 176 (фиг.2) также поступил логический "О", на счетный вход счетчика 161 через элемент И 168 прошел очередной тактовый импульс, тактовый счетчик 161 примет состояние на выходах "001" и на выходе элемента ИЛИ 176 также повится логическая "1", что означает начало нового цикла. При этом сформированный на выходе элемента ИЛИ 176 логический "0", поступив на вход элемента НЕ 183, разрешит работу блока 2 связи устройства с ЭВМ, который выдает управляющие сигналы одновременно с управляющими сигналами блока синхронизации. Чтобы исключить такой случай, сформированный сигнал о прерывании работы устройства проходит через схему испытания на длительность, реализованную на основе счетчика 162 и входящую в состав блока 1 синхронизации (фиг.2) Схема работает следующим образом Счетчик 162 при отсутствии сигнала обращения ЭВМ к устройству будет обнулен, так как в этом случае на выходе элемента ИЛИ 176 будет логическая "1", которая по ступит на вход сброса счетчика 162. Приэтом на выходах счетчика 162 поддержива-ется низкий потенциал, выход, соответствующий разряду 2 соединен с входом элемента НЕ 187, т.е. на выходе элемента 10 НЕ 187 формируется логическая "1", поступающая на один из входов элемента И 169, На другой вход элемента И 169 поступают тактовые импульсы с выхода делителя 160 частоты. На третьем входе элемента И 169 в 15 данный момент будет поддерживаться низкий потенциал, поступающий с выхода эле-.мента НЕ 183, поэтому тактовые импульсы не будут проходить на счетный вход счетчика 162. Как только на выходе элемента ИЛИ 20 176 сформируется логический "0", на входесброса счетчика 162 также появится логический "О"Кроме того, сформированная на выходеэлемента НЕ 183 логическая "1" по цепи 198 25 разрешает прохождение через элемент И169 тактовых импульсов, которые с выхода элемента И 169 поступят. на счетный вход счетчика 162.Если за время формирования сигнала о 30 прерывании через элемент И 168 не успелпройти очередной тактовый импульс на счетный вход тактового счетчика 161, то на выходе элемента.ИЛИ 176 будет поддерживаться низкий потенциал. Этот низкий по тенциал запретит прохождение тактовыхимпульсов через элемент И 168. Логическая "1", сформированная на выходе элемента НЕ 183; разрешит прохождение тактовых импульсов через элемент И 169 на счетный 40 вход счетчика 162. Когда на счетный входсчетчика 162 попадает втооой импульс, на его выходе, соответствющем разряду 2, появится логическая "1", которая попадает на вход элемента И 171 и разрешит прохож дение сигнала о прерывании сдругого входаэлемента И 171 на его выход, т.е. на цепи 11 и 14, Если сигнал о прерывании имеет длительность одного такта от фронта первого импульса, пришедшего на счетный вход 50 счетчика 162, до фронта второго импульса),то случай прохождения тактового импульса через элемент И 168 в момент формирования сигнала о прерывании исключается (поскольку время переключения элементов 55 176, 168 порядка 25 НС. а время одноготакта10 мкс).В случае, если во время формированиясигнала о прерывании на счетный вход счетчика 161 попадает очередной тактовый импульс, логический "0" на выходе элементаИЛИ 176 через 50 НС сменится на логическую "1", что разрешит поступление тактовых импульсов на счетный вход тактового счетчика 161 и одновременно обнулит счетчик 162, на разряде 2 которого не успевает появится логическая "1", таким образом на вход элемента И 171 высокий потенциал не проходит, что запретит прохождение на цепи 11 и 14 ложного сигнала о прерывании.Устройство в этом случае будет прервано , только на следующем цикле.В случае прекращения сигнала обраще ния ЭВМ к устройству на выходе элемента ИЛИ 176 устанавливается высокий потенциал, который сбрасывает счетчик 162 и разре; шает поступление тактовых импульсов насчетный вход тактового счетчика 161, т,е.устройство переходит из режима обмена информацией между ЭВМ и блоком 4 памяти в режим обмена информацией между блоком 4 памяти и ПУ,При поступлении импульса на счетныйвход счетчика 161 (фиг.2) на его выходахпоявится код "0001", соответственно на це пи 192 установится высокий потенциал, а на , цепи 193 - низкий, при этом на выходе эле, мента НЕ 185 сформируется логическая "1" и поступит на один из входов элемента И , 172, на другой вход элемента И 172 по цепи . 192 также поступит логическая "1", На выхо де элемента И 172 сформируется высокий , потенциал и по цепи 12 поступит на счетныйвход счетчика 216 (фиг.б),При этом на выходах группы счетчиков ; 216 - 218 (на цепях 119 - 128) появится адрес, ный код, На счетный вход счетчика 216 им, пульс будет поступать только при наличии на цепи 192 логической "1" и на цепи 193логического "0", что соответствует случаю, ; когда на выходах тактового счетчика 161 код "0001", в любом другом случас на счетномвходе счетчика 216 будет низкий потенциал, и сформированный адресный код будет удерживаться на выходах группы счетчиков 216 - 218 на протяжении всего четырехтактового цикла.Адресный код поступает по цепям 119 - 128 на вход Шф 232-233 (фиг.7, Шф постоянно работают в одном направлении передачи). С выхода Шф 232-233 по цепям 139 в 1 адресный код записывается в выходные адресные регистры 238 - 239, Входы МО этих регистров обеспечивают режим записи, находясь под низким потенциалом, который сформирован посредством следующих элементов: элемент НЕ 186, элемент И 173; при поступлении на их входы с цепей 192 и 193 логической "1" и логического "0" соответственно на обоих входах элемента И 173 окажется низкий потенциал, поэтому на10 15 образом, формируется сигнал о признаке . адресации. Высокий потенциал признака 20 адресации, поступив в дальнейшем в ПУ по 30 35 40 45 50 55 выходе элемента И 173 сформируется логический "0" и по цепи 19 поступит на входы МО выходных адресных регистров 238 и 239 (фиг,8), на входы строба ЕЮ выходных адресных регистров 238 и 239 по цепи 20 поступает логическая "1", сформированная на выходе элемента НЕ 184 (фиг.2), на входы СЯ 1 регистров 238 и 239 поступает логический "0", на входы СЯ 2 - логическая "1", что обеспечивает работу выходных адресных регистров 238 и 239 (фиг.7) в режиме записи,Одновременно с этим поступающая по цепи 12 на счетный вход счетчика 216(фиг.б) логическая "1", разрешающая формировэние адресного кода, поступает также через элемент 178 задержки (фиг.2) по цепи 21 в регистр 239 ификсируется в нем. Таким отдельной цепи 34 (фиг,1) совместно с адресным кодом, несет информацию о приходе адреса, Поскольку направление передачи определяется младшим разрядом адресного кода после прохождения адреса через Шф 232 и 233, младший разряд адреса по цепи 139.(фиг.7) подается в блок 3 управления памятью,На этом заканчивается первый такт. Наряду с указанными процессами в течение первого такта с цепей 192 и 193 логическая ".1" и логический "0" соответственно поступают на входы элемента 180, формируя на его выходе логическую "1", которая поступает по цепи 13 на один из входов элемента ИЛИ 211 (фиг.4), на другом входе которого при отсутствии сигнала о прерывании на цепи 14 будет низкий по;енциал. С выхода элемента ИЛИ 211 логическая "1" поступает на один из входов элемента И 209, второй вход которого, при услсвии отсутствия сигнала о прерывании, находится под высоким потенциалом, т,е, на выходе элемента И 209 формируется логическая "1", которая поступает по цепи 26 на синхровходы блока 4 памяти и разрешает его работу.Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 211 по цепи 28 логическая"1" поступает на входы СЯ регистров 240 - 243 (фиг,8) и на входы СЯ 2 регистров 238 и 239; После элемента НЕ 244 этот потенциал преобразуется в логический "0" и поступает на входы СЯ 2 регистров 240-243 и на входы СЯ 1 регистров 238 и 239, тем самым разрешая работу выходных адресных регистров 238 и 239 и запрещая работу выходных и входных регистров 240 - 243 данных,Во втором такте после поступления следующего тактового импульса на счетный вход счетчика 161 нэ его выходах меняетсякод и на цепи 192 теперь устанавливается логический "0", а на цепи 193 - логическая "1". При этом на выходе элемента И 172 (фиг.2) формируется логический "0", а на выходе элемента И 173 логическая "1", которая по цепи 19 поступает на вход МО выходных адресных регистров 238 и 239, что переведет их в режим считывания, Адресный код по цепям 149-158 вместе с сигналом о признаке адресации (по цепи 34) поступит в ПУ. . Все остальные элементы устройства останутся в прежнем состоянии, поскольку потенциал на выходе элемента 180 останется неизменным. Элемент задержки ИЛИ 178 необходим для того, чтобы при переключении выходных адресных регистров 238 и 239 из режима записи в режим считывания высокий потенциал по цепи 21 заведомо не изменил состояние выходного адресного регистра 239,На протяжении третьего такта на. цепях 192 и 193 (фиг.2) поддерживается высокий потенциал, на выходе элемента И 172 по- прежнему низкий потенциал, На выходе элемента И 173 также устанавливается низкий потенциал, что переводит выходные адресные регистры 238 и 239 в режим записи, отключая их выходы от ПУ. На выходе элемента 180 появится логический "0", При условии отсутствия сигнала о прерывании цепи 14 будет логический "О", а на цепях 22, 23 - логическая "1", Таким образом, логический "0", сформированный на выходе элемента 180, без изменения попадает через элемент ИЛИ 211 и элемент И 209 (фиг,4) на выходы СЯ блока 4 памяти (фиг.5), что разрешит доступ к памяти (на вход элемента ИЛИ 211 (фиг.4, в данном случае с цепи 14 поступает логический "О", а на вход элемента И 209 с цепи 22 поступает логическая "1"). Одновременно логический "0" с выхода элемента ИЛИ 211 по цепи 28 поступит на входы С 51 регистров 240-243 (фиг.8) и на входы СЯ 2 регистров 238 и 239, при этом на входах СЯ 2 регистров 240-243 и на входах СЯ 1 регистров 238 и 239 сформируется логическая "1", что разрешит работу регистров 240- 243, а регистры 238 и 239 будут отключены. Вместе с тем на цепи 139(фиг.7) будет без изменений поддерживаться потенциал с выхода шинных формирователей 232 и 233, соответствующего младшему разряду адресного кода, так как адресный код не меняется,Через элементы 212 и 213 задержки (фиг,4) этот сигнал попадает на вход элемента ИЛИ 210. а с его выхода без измененийна вход элемента И 208 и далее с выхода элемента И 208 также без изменений по цепи 27 на входы записи/чтения блока 4 памяти (фиг.5), так как при отсутствии сигнала о прерывании на вход элемента ИЛИ 210с цепи 14 поступит логический "0", а наэлемент И 208 с цепи 23 поступает логиче 5 ская "1".Этот же сигнал младшего разряда адреса, снятый с выхода элемента ИЛИ 210, поцепи 25 поступает на входы В шинных формирователей (ШФ) 234-237 (фиг.8), что от 10 кроет соответствующий канал ШФ 234-237,так как на цепи 139 в данном случае потенциал низкий, при этом блок 4 памяти будетготов к записи, а ШФ 234 - 237(фиг.8) будутоткрыты для.передачи информации из вход 15 ных регистров данных 242 и 243 в блок 4памяти. Регистры 240 - 243 будут находитьсяв режиме записи, поскольку на линиях 192и 193 (фиг.2) поддерживаются высокие потенциалы, а на выходе элементов НЕ 185 и20 186 сформируются низкие потенциалы, которые поступят на входы элементов И 174 и175, на выходах которых также сформируются логические "0". По цепи 15 логический "0"поступит на входы МО регистров 242 и 24325 (фиг.8), а по цепи 17 - на входы МО регистров 240 и 241. Через элементы НЕ 189 и 190(фиг,2) по цепям 16 и 18 эти сигналы в виделогических "1" поступят на входы стробарегистров 240 - 243 (фиг.8), что соответствует30 их работе в режиме записи. В регистры 242,243 будет произведена запись информации,поступившей в этом такте из ПУ. Состояниерегистров 240 и 241 в третьем такте безразлично, В течение четвертого такта.на цепях35 192. и 193 (фиг.2) поддерживается низкийпотенциал. При этом на выходах элементовИ 172 и 173 по-прежнему низкий потенциал.Доступ к блоку 4 памяти (фиг.5) разрешен по входу СЗ(на цепи 26 логический "0").40 На цепи 27 - также логический "0", поступающий на входы записи/чтения блока 4 памяти и определяющий работу блока 4памяти в режиме записи. ШФ 234-237(фиг;8) работают в направлении передачи45 информации с входных регистров данных242 и 243 на информационные входы 51-56блока 4 памяти. В четвертом также входныерегистры. данных 242 и 243 работают в режиме считывания информации, состояние50 выходных регистров данных 240 и 241 безразлично.С выходов элементов НЕ 185 и 186(фиг,2) на входы элементов И 174 и 175 поцепям 195 и 196 поступают логические "1".55 На вход элемента И 175 по цепи 25 поступает логическая "1" и на вход элемента И 174с выхода элемента НЕ 188 также поступаетлогическая "1". На выходе элемента И 174появится логическая "1", на выходе элемента И 175-логический "0", 1667090 165 10 15 20 25 30 40 45 50 Таким образом, на входы строба выходных регистров данных 240, 241 (фиг.8) с выхода элемента НЕ 190 (фиг.2) по цепи 18 посгупает логическая "1", а на входы МО по цепи 17 с выхода элемента И 175 поступает логический "О", На вход МО входных регистров данных 242 и 243 (фиг,8) с выхода элемента И 174 (фиг.2) по цепи 15 поступает логическая "1". На вход строба входных ре гистров 242 и 243 данных (фиг.8) с выходаэлемента НЕ 189(фиг,2) по цепи 16 поступит логический "0", при этом с входных регистров данных 242 и 243 (фиг,8) по цепям 261 - 276 происходит сцитывание принятой из ПУ информации и одновременная запись через ; Шф 234 - 237 в блок 4 памяти по цепям 51 - 66. На входах СЯ 1 регистров 240 - 243 и СЯ 2 регистров 238, 239 по-прежнему низкий потенциал, а на входах СЯ 2 регистров 240-243 и СЯ 1 регистров 238 и 239 - высокий потенциал,В цикле передачи информации из блока 4 памяти в ПУ первые два такта аналогичны первым двум тактам цикла приема инфомрации из ПУ в блок 4 памяти, В третьем такте к блоку 4 памяти разрешен доступ. Поступающийпо цепи 139 высокий потенциал формирует на выходе элемента ИЛИ 210 (фиг.4) логическую "1", которая через элемент И 208 и далее по цепи 27 поступает на вход записи/чтения, переводя блок 4 памяти в режим считывания, При этом по цепи 25 эта же логическая "1" поступает на входы В: ШФ 234 - 237 (фиг.8), что определяет направление передача ШФ 234 - 237 от блока 4 памяти к выходным регистрам данных 240 и 241. Информация, считываемая с блока 4 памяти по цепям 51 - бб через ШФ 234-237 по цепям 245 - 260, запишется в выходные регистры 240 и 241 данных, На входах СЯ 1 регистров 240 243 и С 52 регистров 238 и 239 - низкий потенциал; на входах С 52 регистров 240-243 и СЯ 1 регистров 238 и 239 - высокий потенциал; на входах МР регистров 240 - 241 - низкий потенциал, на входах строба - высокий потенциал.Гаким образом, регистры 240 и 241 работают в режиме записи, состояние регистров 242 и 243 безразлично, регистры 238 и 239 отключены,В четвертом такте происходит считывание информации с выходных регистров 240 и 241 данных в ПУ по цепям 67 - 92. Блок 4 памяти работает по-прежнему в режиме считывания, но выходные регистры данных 240 и 241 не воспринимают более данных с информационных цепей 51-66 блока 4 памяти, передавая информацию в ПУ, так как на цепи 25 тепень высокий потенциал, на выходе элемента И 174 (фиг,2) - низкий уровень, на выходе элемента И 175 - высокий. Соответственно на входах строба регистров 240 и 241 (фиг,8) - логический "0", а на входах МО - логическая "1", что обеспечивает их работу в режиме считывания, на входы строба регистров 242 и 243 поступит логическая "1", а на входы МО-логический "0", что приводит регистры 242 и 243 в режим записи, но их состояние в данном случае безразлично; выходные адресные регистры 238 и 239 по-прежнему выключены из цепи,Безразличие адресных регистров возможно потому, что адрес ранее зафиксирован в соответствующем ПУ. По окончании каждого четырехтактового цикла производится сброс счетчика 161 (фиг,2) и при поступлении очередного тактового импульса на счетный вход сцетчика 161 счет начинается сначала, вырабатывается новый адрес и все процессы повторяются,Элементы 212 и 213 задержки (фиг.б) необходимы для того, чтобы при окончании четвертого такта перед началом первого такта в начале прекратился доступ к памяти, а потом произошло переключение по входу записи/чтения во избежание искажения информации. Когда на выходах группы счетчиков 216 - 218 (фиг.б) поддерживается нулевой и единичный адресные коды, устройство работает вхолостую, так как в ПУ нет адресата, а в блоке памяти - ячеек, ко.торые реагировали бы на эти адресные коды. Когда на выходе группы счетчиковфоомирователей адресов устанавливается код, соответствующий числу 1025, происходит сброс счетчиков 216 - 218, При этом на выходе элемента НЕ 221 Формируется логическая "1", по цепи 226 поступающая на вход элемета И 219, на вход элемента И 219 поступает логическая "1" с выхода счетчика 218, соответствующего второму разряду по цепи 227, Логическая "1", сформированная . на выходе элемента И 219, по цепи 228 поступает на вход элемента ИЛИ 220, а с его выхода по цепи 229 производится сброс сцетциков 216-218,Формула изобретения 1. Устройство для сопряжения ЭВМ с периферийными устройствами, содержащее блок связи с ЗВМ, блок памяти, блок ввода-вывода, блок управления памятью, причем первая группа информационных входов-выходов блока связи с ЭВМ образует группу входов-выходов устройства для подключения к группе информационных входов-выходов ЭВМ, первая, вторая группы информационных выходов и первая группа информационных входов блока ввода-вывода образуют группу входов-выходов устройства для подключения к информационным и адресным входам-выходам периферийных устройств, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, в устройство введены блок синхронизации, блок формирования адреса, блок 5 коммутации адреса, причем установочный вход и вход запуска блока синхронизации являются входами устройства для подключения соответственно к установочному входу и выходу запуска ЭВМ, первый 10 синхровыход блока синхронизации соединен с разрешающим входом блока связи с ЭВМ и является выходом устройства для подключения к входу готовности ЗВМ, первый, второй информационные входы блока 15 связи с ЗВМ являются входами устройствадля подключения соответственно к выходам записи и чтения ЭВМ, первая группа информационных входов блока коммутации адреса образует группу входов устройства для 20 подключения к группе адресных выходов ЭВМ, информационный выход блока ввода- вывода является выходом устройства для подключения к входам признака адресации пеоиферийных устройств, при этом вторая 25 группа информационных входов-выходовблока связи с ЭВМ соединена с группой информационных входов-выходов блока памяти и с группой информационных входов- выходов блока ввода-вывода, группа 30 стробирующих входов которого соединена с группой синхровыходов блока синхронизации, первый разрешающий вход которого соединен с информационным выходом блока формирования адреса, группа информа-. 35 ционных выходовкоторого соединена с второй группой информационных входов блока коммутации адреса, первая группа информационных выходов которого соединена с второй группой информационных 40 входов блока ввода-вывода, стробирующий вход которого соединен .с управляющим входом блока коммутации адреса и с первым информационным выходом блока связи с ЭВМ, второй информационный выход ко торого соединен со стробирующим входом блока коммутации адреса, вторая групйа информационных выходов которого соединена с группой адресных входов блока памяти, стробирующий вход и вход записи чтения которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления памятью, третий выход которого соединен с вторым разрешающим входом блока синхронизации и с первым входом 55 режима работы блока ввода-вывода, второй вход режима работы которого соединен с четвертым выходом блока управления памятью, первый и второй входы логического условия которого соединены соответственно с третьим и четвертым информационными выходами блока связи с ЭВМ, пятый информационный выход которого соединен с третьим разрешающим. входом блока синхронизации, второй, третий и четвертый синхровыходы которого соединены соответственно с третьим, четвертым входами логического условия блока управления памятью и с синхровходом блока формирования адреса, установочный вход которого соединен с пятым синхровыходом блока синхронизации, с установочным входом блока ввода-вывода и с установочным входом блока коммутации адреса, младший разряд первой группы информационных выходов которого соединен с пятым входом логического условия блока управления памятью.2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что блок управления памятью содержит два элемента ИЛИ, два элемента И, два элемента задержки, причем первые входы первого, второго элементов И являются соответственно первым, вторым входами логического условия блока, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и является третьим. входом логического условия блока, второй вход второго элемента ИЛИ и вход первого элемента задержки являются соответственно четвертым и пятым входами логического условия блока, выходы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым выходами блока, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента И и является третьим выходом блока, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И и является четвертым выходом блока, при этом выход первого элемента задержкисоединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ,3. Устройство по п,1, от л и ч а ю щ е е с я тем, что блок связи с ЭВМ содержит два шинных формирователя, два элемента НЕ, два элемента И-НЕ, два элемента задержки, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем группа информационных выходов первого шинного формирователя и группа информационных входов второго шинного формиро. вателя образуют .первую группу информационных входов-выходов блока, группа информационных входов первого шинного формирователя и группа информационных выходов второго шинного формирователя образуют вторую группу информационных входов-выходов блока, первый вход .элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ
СмотретьЗаявка
4728049, 07.08.1989
ЗАПОРОЖСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ
РОМАНОВ ЛЕОНИД ГРИГОРЬЕВИЧ, ХРЕСТИН ОЛЕГ НИКОЛАЕВИЧ, МАСЛИХИН ВАЛЕРИЙ ИВАНОВИЧ, МАРКОВ АРТУР ВЛАДИМИРОВИЧ, СЕРОВ ЛЕОНИД АЛЕКСАНДРОВИЧ, КОЗАЧЕНКО ОЛЕГ НИКОЛАЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06F 13/00
Метки: периферийными, сопряжения, устройствами, эвм
Опубликовано: 30.07.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/15-1667090-ustrojjstvo-dlya-sopryazheniya-ehvm-s-periferijjnymi-ustrojjstvami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для сопряжения эвм с периферийными устройствами</a>
Предыдущий патент: Устройство для сопряжения вычислительных машин
Следующий патент: Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали
Случайный патент: Устройство для автоматического регулирования натяжения бумаги