Устройство для сопряжения

п 11 560220 Сеоз Советских Социалистических Республик) Заявлено 13.10.75 (21) 218053 явкиприсоединением Гасударственный комитетСовета Миннстрав СССРпа делам изобретенийн открытий(72) Автор изобретения етников Особое конструкторское бюро вычислительной техник Рязанского радиотехнического института(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения многопроцессорных средств предварительной обработки телеметрической информации и универсальных вычислительных машин,Известны устройства, содержащие блок адреса данных, соединенный с блоком приема информации, блок выдачи данных, подключенный к блоку приема информации и блоку объема данных 1.Известно также, наиболее близкое к изобретению по техническому решению устройство для сопряжения, содержащее блок приема информации, первый выход которого связан с первым входом запоминающего блока, а выход последнего - с первыми входами блока объема данных и блока адреса данных, вторыми входами подключенных через блок выдачи данных к второму выходу блока приема информации, первый вход которого соединен с выходом блока адреса данных, второй вход блока приема информации - с первым выходом блока анализа состояний, а второй выход блока приема информации подключен к первому входу блока анализа состояний 21.Однако известные устройства не дают возможности использовать полностью производительность систем для обработки данных, организованных на базе многопроцессорных средств предварительной обработки и универсальных вычислительных машин, так как не позволяют восстановить порядок следования телеметрических данных на входе универсаль ных вычислительных машин, что приводит кнеобходимости компоновки и сортировки на универсальных средствах. Это снижает производительность системы и является существенным ограничивающим фактором при примене нии таких систем в реальном масштабе времени.Цель изобретения - повышение производительности устройства.Это достигается тем, что в устройство для 5 сопряжения введен блок формирования номера очереди, причем первый вход блока формирования номера очереди подключен к второму выходу блока анализа состояний, второй его вход - к второму выходу блока приема О информации, а третий вход - к выходу блокаобъема данных и третьему входу блока адреса данных, первый выход блока формирования номера очереди подсоединен к второму входу блока анализа состояний, а второй его 5 выход - к второму входу запоминающегоблока.Это позволяет повысить производительностьсистемы за счет автоматического восстановления порядка следования данных в предлагае мом устройстве, организацией очередей управляющих слов в устройстве для сопряжения и совмещением процессов передачи информации в универсальную вычислительную машину с работой по организации управляющих слов,На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.Она содержит блоки 1 оперативной памяти для хранения программ, исходных данных и массивов результатов предварительной обработки для передачи в вычислительную машину, блоки 2, 3 предварительной обработки, служащие для обработки телеметрических данных по фиксированному набору алгоритмов, блок 4 приема информации, буферный запоминающий блок 5, выполненный на базе ассоциативной памяти, блок б анализа состояний, предназначенный для выработки сигналов состояния буферного запоминающего блока, блок 7 формирования номера очереди, блок 8 адреса данных, блок 9 объема данных, блок 10 выдачи данных, информационно- командную магистраль 11, шины 12 - 22 для передачи, информации и управляющих сигналов между блоками устройства.Устройство работает следующим образом.Поток телеметрической информации, представляющий собой совокупность упорядоченных измерений нескольких каналовраспределяется по блокам 2, 3 предварительной обработки в,соответствии с некоторой дисциплиной диспетчеризации (например, по кольцевому принципу). Зти блоки обеспечивают обработку каждого измерения по одному из фиксированного набора алгоритмов. Результат обработки каждого измерения запоминается в определенных буферных зонах блоков 1 оперативной памяти, закрепленных за каждым блоком предварительной обработки. Блок предварительной обработки формирует управляющее слово, характеризующее массив результатов обработки, и выставляет запрос на обслуживание по информационно-командной магистрали 11. При этом порядок следования заявок на обслуживание, порожденных окончанием предварительной обработки каждого измерения, не соответствует порядку следования телеметрических данных на входах блоков 2, 3 предварительной обработки, поскольку время предварительной обработки каждого измерения представляет собой случайную величину, зависящую от конкретного алгоритма.Блок 4 приема информации осуществляет поиск заявок на обслуживание, поступающих по информационно-командной магистрали 11 от блоков 2, 3 предварительной обработки. С приходом хотя бы одной заявки блок приема информации организует прием управляющего слова, которое поступает по информационно-командной магистрали. При одновременном поступлении нескольких заявок блок 4 приема информации устанавливает очередность в оослуживании и,в соответствии с установленным приоритетом, осуществляет прием управляющего слова от старшего по приоритету 5 1 О 15 2 О 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 блока предварительной обработки. Управля. ющее слово содержит следующие компонен. ты: базовый адрес данных, объем массива данных и код номера очереди, который определяет порядок следования данного телеметрического канала на входе блоков 2, 3 предварительной обработки. По шинам 12 управляющее слово направляется в буферный запоминающий блок 5,в одну из свободных ячеек, при этом информация об адресе и объеме данных записывается в информационную часть, а код номера очереди - в признаковую часть буферного запоминающего блока 5. С задержкой, необходимой для нахождения свободной ячейки и записи в нее управляющего слова, на шине 13 вырабатывается сигнал, который корректирует содержание блока 6 анализа состояний, тем самым фиксируя факт увеличения на единицу количества управляющих слов в буферном запоминающем блоке 5,Одновременно сигнал на шине 13 разрешает выдачу заданного кода номера очереди по шине 14 из блока 7 в буферный запоминающий блок 5. Происходит операция оравнения заданного кода номера очереди с содержимым признаковой части буферного запоминающего блока. Если сравнение не осуществилось, что означает отсутствие в буферном запоминающем блоке управляющего слова с кодом номера очереди, равным заданному, устройство переходит в режим ожидания, и блок 4 приема информации продолжает поиск очередных заявок на обслуживание. Если сравнение произошло, то считывается и выдается на шины 15 то управляющее слово, у которого код номера очереди совпал с заданным, При этом базовый адрес данных передается в блок 8, а код объема данных - в блок 9, признаковая часть данного управляющего слова переводитд в нулевое состояние, что свидетельствует о доступности этой ячейки буферного запоминающего блока 5 для приема новых управляющих слов. Одновременно возбуждается сигнал на шине 16, который корректирует содержимое блока 6 анализа состояний, фиксируя факт уменьшения количества управляющих слов на единицу.Затем адрес данных по шинам 17 поступает в блок 4 приема информации, который организует обращение за информацией по данному адресу в блоки 1 оперативной памяти. Данные по информационно-командной магистрали 11 подаются в блок 4 приема информации, из которого направляются в блок 10 выдачи данных. Блок выдачи данных передает данные в требуемом формате по шинам 18 в электронную вычислительную машину (ЭВМ).Во .время выдачи данных блок 4 приема информации осуществляет прием управляющих слов по запросам блоков предварительной обработки и передачу их в буферный запоминающий блок 5, который записывает вновь поступающие слова в свободные ячейки.10 15 2 О ьТаким образом, процессы выдачи данных и приема управляющих слов совмещаются во времени. Об окончании передачи данных в ЭВМ сообщается сигналом по шине 19, который поступает в блоки адреса данных и объема данных. Если массив данных передан не полностью, то адрес данных увеличивается, а код объема данных уменьшается на единицу. Модифицированный адрес попадает в блок 4 приема информации, который организует считывание очередного слова информации из блоков 1 оперативной памяти и передачу его в блок 10 выдачи данных. Считывание данных из блоков оперативной памяти и выдача данных в ЭВМ продолжается до тех пор, пока заданный массив информации не будет исчерпан. Момент окончания выдачи данных по текущему управляющему слову фиксируется сигналом по шине 20, который запрещает дальнейшую модификацию адреса данных и передачу его в блок 4 приема информации, Ьлок 7 с приходом сигнала по шине 20 формирует следующий по порядку номер очереди. Если на шине 21 не установлен сигнал, запрещающий выборку управляющего слова, то вновь сформированный номер очереди поступает в буферный запоминающий блок 5.При одновременном поступлении в буферный запоминающий блок 5 заданного номера очереди и управляющего слова из олока 4 приема информации предпочтение отдается обслуживанию номера очереди. Заданный номер очереди сравнивает с содержанием признаковой части буферного запоминающего блока. В случае нахождения равного номера очереди, соответствующее управляющее слово передается в блоки адреса и объема данных и осуществляется передача в ЭБМ очередного массива данных.Содержимое блока 6 анализа состояний корректируется каждый раз,при записи нового управляющего слова или считывании его из буферного запоминающего блока 5. Если все ячейки буферного запоминающего блока заняты, блок анализа состояний вырабатывает оигнал на шине 22, который запрещает прием новых управляющих слов. Б этом случае блок 4 приема информации производит только выборку данных из блоков 1 оперативной памяти. Если в буферном запоминающем блоке 5 нет ни одного управляющего слова, то блок 6 анализа состояний формирует сигнал на шине 21, который запрещает выдачу очередного номера очереди.Таким образом, предлагаемое устройство для сопряжения позволяет повысить производительность системы обработки данных, вы 25 ЗО 35 40 45 50 дд полненной на базе многопроцессорных средств предварительной обработки телеметрической информации и универсальной вычислительной машины. Увеличение производительности достигается следующими факторами.В устройстве автоматически восстанавливается порядок следования данных, нарушенный при организации параллельной работы блоков предварительной обработки. Это исключает необходимость сортировки и компоновки в универсальной вычислительной машине, что весьма важно при обработке в реальном времени.Кроме того, в нем отсутствуют сложные программные средства управления выводом информации в блоках предварительной обработки за счет организации работы с управляющими словами непосредственно в устройстве для сопряжения, а также совмещены процессы передачи информации в ЭВМ и работа с управляющими словами. Формула изобретения Устройство для сопряжения, содержащее блок приема информации, первый выход которого соединен с первым входом запоминающего блока, выход которого соединен с первыми входами блока объема данных и блока адреса данных, вторые входы которых подключены через блок выдачи данных к второму выходу блока приема информации, первый вход которого соединен с выходом блока адреса данных, второй вход блока приема информации - с первым выходом блока анализа состояний, а второй выход блока приема информации подключен к первому входу блока анализа состояний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, в него введен блок формирования номера очереди, причем первый вход блока формирования номера очереди подключен к второму выходу блока анализа состояний, второй его вход - к второму выходу блока приема информации, а третий вход блока формирования номера очереди соединен с выходом блока объема данных и третьим входом блока адреса данных; первый выход блока формирования номера очереди подключен к второму входу блока анализа состояний, а второй его выход - к второму входу запоминающего блока.Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе1, Авторское свидетельство СССР М 404088, кл. б 06 Г 9/19, 1971.2. Патент Англии М 1389066, кл. б 06 Р 13/00, 1973.Составитель В. ТарасовТехред Е. Хмелева Тираж 815ская наб. д. 45Совета Министров ССС и открытий аказ 1619/3 дписн П ппографпя, пр. Сапунова,едактор И. Грузова Изд,53513035, Москва, Ж, Рау Государственного комитетпо делам изобретений стор И, Позняковска