Устройство для сопряжения основной и вспомогательной цифровых вычислительных машин

оц 744588ИЗОБРЕТЕНИЯ Соеэ Соеетскнк СоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, свид-ву2 (22) Заявлено 281277 (21) 2563241/18-24 (5) М Л О 06 Р 15/16 с присоединением заявки Мо Государствениый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий. Кустовой информационно-вычислительный центр Главного тюменского производственного управления нефтяной и газовой промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ОСНОВНОЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ 1 О Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам сопряжения для систем телеобработки данных с использованием основной и вспомогательной цифровых вычислительных машин (ЦВМ).Известен вычИслительный комплекс, состояший из основной и вспомогательной ЭВМ, соединенных через устройство сопряжения 1. В данном комплексе устройство сопряжения управляется устройством управления магнитного металла вспомогательной ЭВМ и работы по согласованию ЦВМ выполняются программно. При этом устройство сопряжения упрощает ся, .но огр аничив ает ся ско- . рость обработки команд обмена, так как вспомогательная ЭВМ имеет мень О шие,чем основная, программные возможности, в частности пониженную скорость обработки команд, не реализуются полностью возможности основной ЭВМ вследствие простаивания ее процессора,Наиболее близким устройством по технической сушности к предлагаемому устройству является устройство для сопряжения основной и вспомо.гательной цифровой вычислительной машинысодержашее канал передачи данных от основной вычислительной машины к вспомогательной, канал передачи данных от вспомогательной машины к основной, блок управления, основной и вспомогательный блоки прерывания, дешифратор команд, блок запоминания адреса, коммутатор, При этом вход и выход канала передачи данных от основной вычислительной машины к вспомогательной являются первыми входом и выходом устройства, вход и выход канала передачи данных от вспомогательной вычислительной машины к основной - вторым входом и вторым выходом устройства, вход дешифратора команды - третьим входом устройства, а его выход связан со входом блока:управления и первым входом коммутатора, который является четвертым входом устройства. Выход блока управления связан со входами основного и вспомогательного блоков прерывания, выходы которых являются соответственно третьим и четвертым выходами устройства. Первый вход блока запоминания адреса связан со вторым входом устройства, а его выход подключен ко второмувходу основного коммутатора, выходкоторого подсоединен к пятому выходу устройства. Кроме укаэанных связей в устройстве сопряжения прототипа имеются дополнительные связи 2).Недостатком указанного комплексаявляется пониженная скорость ввод 5-вывода информации из основной ЦВМна периферийные устройства, так каквыходы устройства сопряжения подключены к соответствующим шинам мультиплексного канала основной ЦВМ, обладающего пониженной скоростью передачи данных, Соединение устройствасопряжения в этом комплексе с болеебыстрым селекторным каналом не позволяет повысить производительность 15комплекса, так как устройство сопряжения не обеспечивает принятия и обработки адресов нескольких периферийных устройств, выдаваемых по запросамсоответствующих подпрограмм основной 2 ОЦВМ. Остается низким коэффициент использования рабочего времени основноймашины.Цель предлагаемого иэобретения -повышение производительности вычислительного комплекса путем улучшения использования рабочего времениосновной ЦВМ.Поставленная цель достигается тем,что устройство для сопряжения основной и вспомогательной цифровой вычислительной машины содержит схемусравнения адресов, основной и вспомогательный регистры адреса, дешифратор адреса и дополнительный коммутатор. При этом второй вход устройства и выход вспомогательного регистраадреса подключены к первому и второмувходам схемы сравнения адресов соответственно, выход которой подсоединен к первому входу дополнительного 4 Окоммутатора, второй вход которого иобъединенный с ним вход дешифратораадреса связаны с выходом основногорегистра адреса, вход которого подключен ко второму входу устройства,Выход дешифратора адреса связан совторым входом блока запоминания адреса, выход которого подсоединен ковторому входу основного коммутатора,Третий вход дополнительного коммутатора связан с выходом вспомогатель- Юного регистра адреса, вход которогоявляется пятым входом устройства.Четвертый вход дополнительного коммутатора связан с четвертым входомустройства, а выход коммутатора 55подсоединен к шестому выходу.устройства,Соединение устройства сопряженияс селекторным каналом основной ЭВМ при одновременном введении в это 60 устройство регистров адресов, схемы сравнения адресов и дополнительного коммутатора обеспечивает повышение скорости ввода-вывода данных иэ основной ЭВМ при обеспечении обработки 65 адресов нескольких периферийных устройств, дает воэможность более полного использования рабочего временипроцессора основной машины, повышаетпроизводительность комплекса.На чертеже приведена блок-схемавычислительного комплекса,Вычислительный комплекс содержитпериферийные устройства 1 - 1,вкачестве которых используются разнообразные устройства ввода-выводаданных в ЦВМ, вспомогательную ЦВМ 2и основную ЦВМ 3 с селекторным каналом 4, В качестве вспомогательнойЦВМ 2 применяется цВМ, обладающаявозможностью одновременной работыс требуемым количеством периферийныхустройств, а в качестве основной -мультипрограммная ЦВМ. Электронновычислительные машины соединенычерез устройство 5 сопряжения, подключенное своими шинами к соответствующим шинам селекторного канала 4 сосновной ЦВМ 3. Устройство 5 сопряжения содержит каналы б, 7 передачиданных в направлении обеих ЦВМ, блок8 управления устройством сопряжения,организующий работу блоков устройства, блоки 9 и 9 прерывания, дешифратор 10 команд вспомогательной ЦВМ2, регистр 11 адреса, принимающий адреса от вспомогательной ЦВМ 2, и регистр 12 адреса, принимающий адресиз селекторного канала 4 основнойЦВМ 3, схему 13 сравнения указанныхадресов. Устройство 5 сопряжения содержит и дешифратор 14 адресов, блок15 запоминания адресов и команд основной ЦВМ 3, выполненный в виде наборарегистров, в каждый из которых заносится команда в соответствии с приоритетом, определяемым командами вспомогательной ЦВМ, поступающими на коммутатор 16 и дополнительный коммутатор17, предназначенный для передачи адреса запроса в основную ЦВМ 3 в случаесовпадения адресов, на входах схемы13 сравнения с дешифратора 10 команд,Основная ЦВМ 3 работает с устройством 5 сопряжения как с набором стандартных устройств ввода и вывода,принадлежащих этой ЦВМ по ее тактикотехническим данным. Инициатором запросов адресов на входах схемы 13сравнения является основная ЦВМ 3,Запрос обмена от вспомогательнойЭВМ 2 выдается лишь после того, какбудет установлен факт наличия обмена по какому-либо адресу, соответствующему одному из периферийных устройств 1 - 1 запроса от основнойЦВМ 3, и определен адрес запроса,Эта работа осуществляется следующим образом.Адрес запроса основной ЦВМ 3 поступает в регистр 12 и с помощьюдешифратора 14 заносится в определенную ячейку блока 15 запоминания.В блок 15 могут быть записаны всеадреса запросов, поступивших от ос- новноВ ЦВМ 3.После эапомийания адресов запросов блок 8 управления через блок 9 прерывания подает во вспомогательную ЦВМ 2 прерывание, по которому послед няя определяет порядок ответа на запросы, в соответствии.с которым один из адресов запроса заносится в регистр 11. Блок 8 управления и блок 9 прерывания формируют и передают в основную ЦВМ 3 сигнал готовности к обмену по укаэанному адресу,Так как основная ЦВМ 3 получает сигнал готовности к обмену по адресу, по которому она уже выдавала запрос на обмен, то этот адрес выводится иэ нее на вход схемы 13 сравнения. Адреса на разных входам схемы сравнения совпадают, схема сравнения выдает на управляющий вход дополнительного коммутатора 17 сиг нал, по которому адрес запроса от вспомогательной ЭВМ проходит в основную ЦВМ, что свидетельствует об установлении связи для обмена, Затем по соответствующему каналу передачи дан ных (6 или 7) осуществляется передача блока требуемой информации. Момент окончания передачи определяется основной ЦВМ, как при работе со стан" дартными устройствами ввода-вывода, 30 По сигналу окончания обмена формируется прерывание для вспомогательной и основной машины. После передачи блока данных по какому-либо адресу устройство 5 сопряжения возвращается в 35 исходное состояние и процесс передачи следующего блока происхоцит аналогично описанному.При несовпадении адресов на входах схемы 13 сравнения адрес запроса проходит через дополнительный коммутатор 17 с сигналом фзаня(оф, что свидетельствует для основной ЦВМ о занятости этого адреса. Это может произойти в случае занятости процес сора вспомогательной ЦВМ или отсутствии готовности данных для ввода у запрашиваемого периферийного устройства (1) . Тогда ожидается запрос по указанному вспомогательному ЦВМ адресу от основной ЦВМ.Использование предлагаемого вычислительного комплекса обеспечивает его работу при повышенной производительности, более полном использовании рабочего времени основной ЦВМ, О что, в конечном счете, позволяет увеличить количеетво решаемых комплексом задач в единицу времени или количество потребителей. Для существующей абонентской сети экономия 60 машинного времени составляет 40. Формула изобретенияУстройство для сопряжения основной и вспомогательной цифровой вычислительной машины, содержащее каналпередачи данных от основной вычислительной машины к вспомогательной,канал передачи данных от вспомогательной вычислительной машины к основной,блок управления, основной и вспомогательный блоки прерывания, дешифратор команд, блок запоминания адреса,коммутатор, причем вход и выход канала передачи данных от основнойвычислительной машины к вспомогательной являются первыми входом и выходомустройства, вход и выход канала передачи .данных от вспомогательной вычислительной машины к основной являютсявторыми входом и вторым вйходомустройства, вход дешифратора командыявляется третьим входом устройства,а его выход связан со входом блокауправления и первым входом коммутатора, который является четвертым входом устройства, выход блока управления связан со входами основного ивспомогательного блоков прерывания,выходы которых являются соответственнотретьим и четвертым выходами устройства, первый вход блока запоминания адреса связан со вторым входом устройства, а еговыход подключен ко второмувходу основного коммутатора, выходкоторого подсоединен к пятому выходуустройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения производительности, оно содержит схему срав-нения адресов, основной и вспомогатель.ный регистры адреса, дешифратор адреса и дополнительный коммутатор, причем второй вход устройства и выходвспомогательного регистра, адреса под-.ключены к первому и второму входамсхемы сравнения адресов соответственно, выход которой подсоединен к первому входу дополнительного коммутатора, второй вход которого и входдешифратора адреса связаны с выходом основного регистра адреса, входкоторого подключен ко второму входуустройства, выход дешифратора адреса связан со вторым входом блока запоминания адреса, выход которого подсоединен ко второму входу основногокоммутатора, третий вход дополнительного коммутатора связан с выходомвспомогательного регистра адреса,вход которого является пятым входомустройства, четвертый вход дополнительного коммутатора связан с четвертым входом устройства, а выходкоммутатора подсоединен к шестомувыходу устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.ффАвтоматика и вычислительнаятехника 1976, 9 4, с .64-68.2, Устройство сопряжения для вычислительных машин. Технические описания.Видеотоп,завод вычислительноРтехники, Будапешт,1975 (прототип)744588 ь В,СубботинКастелевич Корректор Редактор И.ГРУ МФ -ЭАУВейе ев ат ее ее е"и 4 т гу аказ 3663/ ЦНИИпо35,нног тени 1,13 а илиал ППППатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Сост авит ел зова Текред ЖТираж 751 ПИ Государст-в делам изобр Москва, ЖПодписикомитета СССРи открытийкая наб., д.