419892

0 П И С А Н И Е 11 419892ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсеа Социалистицескик Республик(32) Приорит осударстеениый ивитетСовета Министров СССРао делам изооретенийн откротий ць .хс 1(71) Заявитель В. П. Блицушов, В. Г. Петрецко и О. Г. Светциков собое конструкторское бюро вычислительной техники Рязанско радиотехнического института4) УСТРОЙСТВО ОБМЕНА 2 Устройство относится к области цифровой вычислительной техники и может быть использовацо в цифровых вычислительных машинах, в информационно-поисковых системах, в системах сбора и обработки информации.В современных вычислительных системы, работающих в реальном масштабе време;и, для согласования потоков данных между различными устройствами примецлются буферные цаполцители, под которые обычно отводятсл отдельные зоны в запомицающем устройстве (азываемые буферными зонами).Известны устройства подобного типа, в состав которых входят счетчики формирования адреса записи и считывания в буферную зону, схема сравцецил, переключатель кацалов, схема управления. Наличие автоцомцой памя"и в устройстве обмена це принципиально, ак как память устройства обмена можно оргацизовать в памяти системы.Недостатком извесцого устройства является отсутствие контроля за степенью заполцеция буферных зоц при обмене в обоих цаправлециях.С целью расширения функциональных возможцостей устройство содержит блок выр"- ботки состояний и реверсивцый счетчик, причем его первый вход соедицец с первым выходом блока управления, второй вход - со вторым выходом блока управления, третий вход и первый выход -- с числовой пипой устройства, второй выход с первым входом блока выработки состолцш, выход которого сосдццец с блоком упрявлецил.5 Это позволяет ко ролпровать степень заполнения буферцых зоц прц обмене в обоих цаправлеццях.На чертеже представлсця структурная схема предлагаемого устройства.О Устройство обмена содержит суммирующийсчетчик 1 и рсвсрсцвцый счетчик 2, суммцрующи счетчик 3, регпср 4, блок выработки сигцалов состолшл 5, переключатель кяцялов 6, блок уцравлсция 7, числовую и управ ляющие шины 8 - 16.Двоичный счетчик 1 предцазцячец для формировация абсолютцого адреса записи в буферцую золу, а счетчик 3 - для формировяция абсолютного адреса считывания из бу- О ферцой зоны. Реверсивцый двоичный счетчик2 предназначен для подсчета количества едцциц информации, цаходящпхсл в даццый момент в буферной лоне. Регистр 4 служит длл фиксации объея буферцых зоц. Блок выра ботки сипалов состояния 5 предназначен дллформироваццл сцгцялов, отображающих раз.липуо степець зацолсццл оуфсрцых зоц ц ряд, критических сосолццй буферов, Псрекл о; чатель кацапов 6 прсдцазцяцсц для упорядо- О чецл потоков заявок О устройств сцсемы в3соответствии с их приоритетами и формирования адресов обращения к фиксированным для, каждого устроиства ячейками памяти устройства обмена. Блок управления 7 предназначен для выработки управляющих сигналов в соответствии с заданным алгоритмом функционирования устройства обмена.Перед началом обмена между двумя устройствами системы (одно из них является приемником, другое - источником информации) за ними закрепляется общая буферная зона, которой присваивается определенный номер. Количество задаваемых буферных зон, которыми управляет устройство обмена, определяется, в основном, памятью устройства обмена. Память устройства обмена необходима для хранения текущих состояний счетчиков 1, 2, 3 и регистра 4 при одновременном управлении несколькими буферными зонами, (В дальнейшем содержимое ячейки памяти, хранящей текущее состояние счетчиков 1, 2, 3 и регистра 4, будем называть управляющим словом,)Перед работой в поле ячейки памяти устройства обмена, отведенное для хранения содержимого счетчиков 1 и 3, заносятся базовые адреса, определяющие местоположение буферных зон; в поле для хранения содержимого счетчика 2 - нули, а в поле для хранения содержимого регистра 4 - двоичный код, задающий объем буферной зоны. Объем зоны определяется количеством единиц в младших разрядах поля, отведенных для хранения содержимого регистра 4. Если количество единиц в младших разрядах равно и, то объем буферной зоны равен 2" единиц информации. В устройстве обмена формирование текущего абсолютного адреса записи или считывания осуществляется путем присоединения кода относительно адреса к коду базового адреса. Формирование относительных адресов, задающих местоположение влекущей ячейки буферной зоны осуществляется в тех разрядах счетчиков 1 и 3, которым соответствуют единицы в регистре 4. Эта часть счетчиков 1 и 3 рабстает в кольцевом режиме. Единицы в регистре 5 разрешают прохождение переноса из одноименных разрядов счетчиков 1 и 3 в соседние старшие. Разряды счетчиков 1 и 3, которым соответствует нулевое поле регистра 4, не изменяются, вследствии чего базовый адрес остается постоянным на протяжении всего сеанса обмена.Количество единиц информации, находящихся в данный момент в буферной зоне, определяется содержимым реверсивного счетчика 2. При записи информации в оуферную зону содержимое счетчика 2 увеличивается на единицу, а при считывании из буферной зоны уменьшается на единицу. Анализ степени заполнения и выработку ряда сигналов состояния осуществляется с учетом объема буферной з"оны узлом 5.Заявки от различных устройств на прием или передачу информации поступают по ши 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 нам 10. При одновременном поступлении нескольких заявок переключатель каналов 6 выделяет наиболее приоритетную заявку, выставляет на шинах 11 код номера обслуживаемого устройства и подготавливает свои входные цепи для приема адреса с адреснь:х шин 9. Устройство, номер которого выставлен на шинах 11, выдает в переключатель каналов номер буферной зоны и код операции (запись или чтение). Переключатель каналов 6 по номеру зоны формирует команду обращения к памяти устройства обмена. 11 о этой команде осуществляется считывание управляющего слова зоны и запись его компонентов в счетчики 1, 2, 3 и регистр 4. Если в текущем цикле обслуживания задан код операции запись, то блок управления 7 анализирует состояние соответствующей буферной зоны (информация о состоянии зон поступает по шине 15). Если буферная зона заполнена не полностью, то блок управления разрешает запись, подключает счетчик 1 к адресным шинам, а к числовым шинам - информационный выход такого устройства, номер которого выставлен на шинах 11. После завершения этих переключений производится запись информации в память по адресу, содержащемуся в счетчике 1, затем в счетчики 1 и 2 добавляются единица. Модифицированные значения счетчиков 1, 2, а также значения счетчика 3 и регистра 4 засылаются в фиксированную ячейку, отведенную под текущее управляющее слово. С приходом сигнала по шине 13, свидетельствующем об окончании операции с памятью, устройство обмена по шине 14 выдает обслуживаемому в данный момент устройству сигнал о выполнении его заявки. Если при обслуживании заявки возникло одно из заданных состояний буферной зоны, то о возникшей ситуации сообщается обслуживаемому устройству путем подачи соответствующего сигнала по одной из шин 15. Одновременно с этим выдается сигнал о выполнении заявки. При попытке обслуживаемого устройства записать информацию в полностью заполненную буферную зону блок состояния 5 вырабатывает сигнал заполнен, который поступает на одну из шин 15. По этому сигналу узел управления 7 запрещает запись в бу- ферную зону и формирует на шине 16 сигнал отказа, сигнализируя устройству о невозможности выполнения его заявки.Если в данном цикле обслуживания задан код операции считывание, то блок управления 7 анализирует сигналы состояния на шинах 15, При отсутствии на шинах 15 сигнала буфер пуст устройство обмена организует считывание из буферной зоны по адресу, хранящемуся в счетчике 3. Для этого узел управления подключают к адресным шинам выходы счетчика 3, а к числовым шинам - входы обслуживаемого в данный момент устройства, и организует обращение к памяти. Устройство, номер которого выставлен на шинах 11, принимает поступающую по числовым шиРедактор Л. Цветкова Корректор Н. Учакина Заказ 1907/4 Изд. М 1383 Тираж 624 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 5Типография, пр. Сапунова, 2 нам затребованную информацию. С приходом сигнала по шине 13 к содержимому счетчика 3 добавляется единица, а из содержимого счетчика 2 вычитается единица. Модифицированные значения счетчиков 2, 3, а также содержимое счетчика 1 и регистра 4 засылается в фиксированну 1 о ячейку памяти, отведенную под зекущее управляющее слово. Затсм так же, как и при записи информации, узел управления формирует на шине 14 сигнал конец обслуживания и дает разрешение на переход к обслуживанию заявок от других устройств. Предмет изобретения Устройство обмена, содержащее счетчикиформирования адресов, которые соединены с адреснымп н числовыми шшшми устройства и с блоком управления, соединенным с переключааелем каналов, н регистр объема буферной зоны, соединеннын с числовой шиной и 5 счетчиками формированпя адресов, о т л и ч аю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит блок выработки состояний и реверсивньп 1 счетчик, суммирующий вход которого 10 соединен с первым выходом блока упрагления, вычитающнй вход - со вторым выходом блока управления, разрядные входы - с числовой шиной устройства, второй выход - с первым входом блока выработки состояний, 15 выход которого соединен с третьим входомблока управления и выходом регистра объема буферной зоны,