Мультиплексный канал

Союз Советских Социалистических Республик(11) 625 О 79 ТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТ 1) Дополнительное к авт. свид-ву 2) Заявлено 16,05.73 (21) 19200 74/2 06 Г 3/О с пр нением заявкиосударственныи комитетСовета Министров СССРоо делам изооретенийи открытий 23) Приоритет(45) Дата опубликования описания 17.11 И, В, Борзихин, К. К. Бурячен и А. Д, Доля2) Авторы изобретени 71) Заявител54) МУЛЬТИНЛЕКСНЫЙ КАНА.н нему нюшей Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для ввода-Вывэда инфэомапии в циф-. Рэвых ВЫчиСЛИТЕ 1"НЫх ашинах и системах.Известен мультиплексный канал для ввода данных в запэминаюпее устройство цифровой Вычислитепьетой машины, Он со держит счетчик адреса данных, регистр символа, схему выравнивания, дешифратор символов,. счетчик слов, регистр начального адреса и дешифратор нуля счетчика слов, Однако известный канал недостаточно униВерсален в ттрименении и не имеет необхэдимэи гиб(эсти В уэавлении и контроле, Наиболее близким к изобоетению является другой известньпъ мультиплексный канал, содержацие 1 блок сопряжения с процессором, выход которого соединен с первым Входом регист а чравпен.:. Втооой вход которого соединен с первы.л Входом регистра. инфор мании и выходом ".л;ка сопряжения с внешними устрой ствамет Вход котэрото соединен С ПЕрВЬСл И трЕТЫЕЛ ВЫХОдаМИ рЕГИСтра управлееИя перв ьъ Выходом регистра иетфор мании и первыми Входами блока сопряжения с процессором и блэка местной памяти, второй Вход которого через блэк управления обращения соединен сэ вторым ВыхэдэмРЕГИСТРа УПРав 1 ЕН 11 Я, ТРЕТИЙ ВЫХОД КОТЭ "рэг через блэк модификации адресов и счета данных соединен с третьим Входом блокаместной пс 1 ме 1 ти и перВым ВхОдОм блэка сопряжения с оперативной памятыэ, второй входкоторогэ соединен с выходом блока местной памяти, с третьим вхэдэм регистрауправления и вторым входом регистра информации, третий вхэд кэтэрого соединен сВыходом блока сопряжения с оперативной памятью и с четвертым входом регистра управления, второй выход которого соединен с третьим входом блока местной памяти, В этомканале затраты времени на обслуживаниезапрэса внешнего устройства в мультиплексном режиме складываются из времени вьеборки адреса ьнешнего устройства, требующего эбслун(ивания, времени чтения управляющей информации подканала (внешнего устрэиства) из местной памяте 1, Времени приещфма (передачи) байта информации внешустройству, записиизмененной управлинформации подканала в местную память и обращения к оперативной памяти после сформирования ( или передачи) полного машинного слова,Разница в пропускной способности каналанизших и высших моделей ЭВМ достигается 5как за счет увеличения физического быстродействия местной памяти, так и за счетповышения разрядности слов местной памятии обмена с оперативной памятью и сокращения в результате этого общего времени чте чия (записи) информации ( управляющей иданных). Однако при этом существенно увеличивается оборудование местной памяти, атакже всего мультиплексного канала;Целью изобретения является повышение 15коэффициента использования оборудованияканала. В описываемом канале это достигается тем, что он дополнительно содержит блокуправления видами циклов местной памяти,входы которого соединены со вторым и чет вертым выходами регистра управления и свыходом блока управления обращениями, авыход блока управления видами циклов папяти соединен с четвертым входом блокаместной памяти. 25На чертеже приведена структурная схемаописываемого канала,Он содержит блок 1 сопряжения с процессором, блок 2 сопряжения с оперативнойпамятью, регистр управления 3 ( регистр 30ключа зашиты, регистр подканала, регистркода операции, регистр счета слов подканала, регистр адреса команды (данных), регистр флажков, регистр счета данных), регистр информации 4, блок 5 модификации ад ресов и счета данных, блок 6 управленияобращениями к местной памяти, блок 7 управления видами циклов местной памяти,блок 8 сопряжения с внешними устройствамии блок 9 местной памяти, предназначенный 40для хранения управляющей информации и данных подканалов, Блок местной памяти выполнен, например, в виде оперативного запоминающего устройства на ферритовых элементах и позволяет по управляющему сигналу осу ществпять чтение с регенерацией информации и запись с предварительньгм чтением или чтение без регенерации и запись без предварительногочтения,Мультиплексньгй канал управляется инструкциями и выполня ет все операции, определяемые системой команд фЕдиной системы электронных вычислительных машин (ЕС ЭВМ) ф для ввода- вывода информации.Инструкция состоит из 32 (0-31) разря% дов (разряды О-код инструкции, разряды 16-18 - адрес канала, разряды 24-31- адрес внешнего устройства), Адресное слово канала (АСК) содержит 32 (0-31) разряда (разряды 0-3 ключ защиты, разряды 8-31М- адрес управляющего слова канала, Управляющее слово канала (УСК) состоит из64 (О 63) разрядов (разряды 0-7- кодоперации, разряды 8-31 - адрес данных,разряды 32-36- флажки, разряды 37-46 служебная информация, разряды 47-63 счет данных).Работа мультиплексного канала инициируется инструкцией " Начать ввод-вывод",поступающей от процессора в блок 1 сопряжения с процессором, при этом адрес внешнего устройства фиксируется на регистре 3управления, По адресу внешнего устройствас регистра 3 начинается через блок 8 сопряжения с внешними устройствами выборкавнешнего устройства, Одновременно с выборкой внешнего устройства по адресу фиксированной ячейки с регистра 3 через блок 5модификации адресов и счета данных и блок2 сопряжения с оперативной памятью прочг; -тывается адресное слово канала. АСК фиксируется на регистре 3. Далее по АСК через блоки 5 и 2 выбирается из оперативнойпамяти управляющее слово канала. Одновременно с обращением к оперативной памятиза УСК модифицированный адрес УСК записывается в блок 9 местной памяти в ячейку подканала, предназначенную для его хранения,Синхронизация осуществляется по сигналам, поступающим в блок 9 из блока 6 управления обращениями к местной памяти, а вид цикла опеределяется сигналом, выдаваемым в блок 9 блоком 7, управления видами циклов местной памяти,Адрес ячейки местной памяти формируетсяна первом выходе регистра 3. Выбранное из оперативной памяти через блок 2 УСК фиксируется также в соответствующих разрядах регистра 3. Блок 8 производит сравнение полученного от внешнего устройства в последовательности начальной выборки адреса и посылает с регистра 3 команду в интерфейс ввода-вывода. Полученный из интерфейса байт состояния в блоке 8 анализируется на занятость внешнего устройства. Параллельно идет запись в блок 9 управляющего слова канала в ячейки, отведенные данному подканалу для этой управляющей информации, В случае выполнения операции "Писатьпо адресу данных, хранящемуся на регистре 3, через блоки 6 и 2 производится обращение к оперативной памяти за первым словом данных Слово фиксируется на регистре 4, первый байт данных через блок 8 пересылается внешнему устройству, а измененный адрес данных и первое слово данных записывается в блок 9.оЗапись всей управляющей информации и данных в блок 9 выполняется по полным циклам(с предварительным чтением) для того,чтобы стереть хранящуюся в подканале отпредыдущей работы информацию, 5Соответствующий сигнал выдается в блок9 из блока 7,Дальнейшее обслуживание внешнего устройства для передачи данных начинается послепоявления запроса (" требования абонента" ) 10на линии интерфейса ввода-вывода, Послевыборки блоком 8 адреса выставившего запрос внешнего устройства его адрес фиксируется на регистре 3 и служит старшими разрядами адреса для выборки управляющей информации подканала из блока 9, Младшиеразряды адреса равны фОф. При этом блок 7устанавливает на входе блока 9 сигнал, соответствующий укореченным циклам чтения изпамяти, причем вь;бранный из блока 9 на 20регистр 3 код операции (фЧитать" или "Писать") всякий раз учитывается блоком 7 ввиде сигнала на шине вида цикла блока 9при всех дальнейших обращениях к местнойпамяти. 25Так, при операции "Писать" чтение изблока 9 слова, содержащего данные, осуществляется с регенерацией информации(полный цикл чтения), так как эта информация при передаче данных не изменяется, 30Чтение слов, содержащих код выполняемой операции, флажки, счетчик байтов,счет данных, при необходимости адресаданных и команд, а при операции "Читатьфдополнительно данных производится поукороченным циклам чтения (без регенерации). После фиксации этой информациина регистрах 3 и 4 праизводится пересылкабайта данных через блок 8 (при операции"Писать" с регистра 4 в блок 8 и интерфейс 40ввода-вывода; при операции ф Читать" из интерфейса ввода-вывода через блок 8 нарегистр 4), При пересылке последнего в словебайта данных из блока 9 прочитывается адрес дачных, который при обращении через45блок 2 к оперативной памяти изменяется блоком 5 модификации, Далее, после снятиязапроса обслуживаемым внешним устройствомизмененная управляющая информация подканала записывается в блоке 9 на закрепленноеза подканалом место, По сигналу из блока 7 этазались производится по укороченному циклу (без предварительного чтения информации), так как ячейки уже стерты при выборке управляющей информации, При операции Писать" слово, содержащее данные,после пересылки очередного байта. в блок 9, не записывается, После сформирования полного слова при операции Читать" содержимое регистра 4 через блок 2 записывается в оперативную память; после передачи последнего байта в слове по огерации Писать" параллельчо с записью управляющей информации подканала в блок 9 из оперативной памяти через блок 2 выбирается следующее слово данных и записывается в блок 9.Описываемый канал имеет более высокий коэффипиент использования в мультиплексном реж.име, достигаемый в результате сокращения времени обращения к местной памяти, при этом количестве дополнительно используемого оборудования незначительно.формула изобретенияМультиплексный канал, содержащийблок сопряжения с процессорок, выход которого соединен с первым входом регистрауправления, второй вход которого соединен с первым входом регистра информациии выходом блока сопряжения с внешнимиустройствами, вход которого соединен спервым и третьим выходами регистра управления, первым выходом регистра информации и первыми входами блока сопряженияс процессором и блока местной памяти, второй вход которого через блок управленияобращениями соединен со вторым выходомрегистра управления, третий выход которогочерез блок модификации адресов и счетаданных соединен с третьим входом блокаместной памяти и первым входом блокасопряжения с оперативной памятью, второйвход которого соединен с выходом блока местной памяти, с третьим входом регистра управления и вторым входом регистра информации, третий вход которого соединен с вь; -ходом блока сопряжения с оперативной памятью и с четвертым входом регистра управления, второй выход которого соединенс третьим входом блока местной памяти,отличающийся тем,что, сцельюповышения коэффициента использования оборудования канала, он содержит блок управления видами циклов местной памяти, входы которого соединены со вторым и четвертым выходами регистра управления и с выходом блока управления обращениями,авыход блока управления видами циклов памяти соединен с четвертым входом блокаместной памяти,525079 Заказ 5111/588 ЦНИИПИ Государстве ираж 864 Подписноего комитета Совета Министробретений и открытий, Раушская наб., д 4/5 ССС по делам из 113035, Москва, Ж