Устройство для сопряжения эвм свнешними устройствами

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 16. 05. 79 (21) 2768012/18-24 с присоединением заявки Ио С 06 Е 3/04 Государственный комитет СССР по дедам нзобретений н открытийДата опубликования описаиия 15. 07, 81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ С ВНЕШНИМИ УСТРОЙСТВАМИИзобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь" зовано в качестве мультиплексного канала.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является селекторный канал, содержащий регистр команды ввода-вывода,регистр командного слова канала, регистр адреса командного слова канала, регистр ключей защиты, регистр адреса, регистр данных, арифметическологическое устройство, регистр слова состояния канала, буферный регистр, входной регистр, выходной регистр и блок управления,.причем входы регистра команды ввода-вывода подключены к выходам процессора, а первые выходы - к первым входам блока управления, вторые входы которого соединены с первыми выходами регистра слова состояния канала, третьи входы- с выходами первой группы триггеров регистра командного слова канала, четвертые входы - с выходами второй группы триггеров регистра .командного слова канала и первыми входами выходного регистра, пятые входы - с выходами третьей группы триггеров регистра командного срова канала и первыми входами арифметическо-логического устройства, соединенногосвоими вторыми входами с выходамичетвертой группы триггеров регистра 5 командного слова канала, третьимивходами - с первыми выходами регистраадреса командного слова канала, авыходами - с первыми входами регистракомандного слова канала и входами 10 регистра адреса командного словаканала, вторые выходы которого подключены к входам регистра адреса,соединенного своими выходами с оперативной памятью, третьи выходы к входам регистра ключей защиты,соединенного своими выходами со входамиоперативной памяти, и к первым входам регистра данных, соединенногосвоими первыми выходами и вторыми Ж входами с оперативной памятью;третьими входами - со вторыми выходрми регистра слова состояния канала, четвертыми входами - с первыми вйходами буферного регистра, вто рыми выходами - со вторыми входами .регистра командного слова канала,третьими выходами - с первыми вхочами буферного регистра, вторые выходы которого подключены к вторым 30 входам выходного регистра, соеди 847314ненного третьими входами со вторыми выходами регистра команды внода-вывода, а выходами - с внешними устройствами, вторые входы буферного регистра подключены к первым выходам входного регистра, соединенного своими вторыми выходами со входами регистра слова состояния канала, а входами - с внешними устройствами 1Однако н таких каналах ввода- вывода адрес внешнего устройства передается из центрального процессора (ЦП) в канал командой управления каналом "Начать ввод-вывод".При обращении к различным внешним устройствам осуществляется прерывание выполнения программы ЦП, формирование адресного слова кнала (АСК) и выдача команды "Начать ввод-вывод". Это снижает скорость работы системы и уменьшает эФфективное быстродейстние процессора. Этот недостаток особенно сказывается при работе каналов н составе управляющей ЦВМ, связанной с большим числом внешних устройств, и работающей по неизменным программам в реальном масштабе времени.Цель изобретения - упрощение и увеличение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый регистр, второй регистр, третий регистр, блок управления, четвертый регистр, пятый регистр и шестой регистр, входы которого подключены к выходам процессора, а выходы - к первым нходам блока управления, связанного вторыми входами с вы,ходами четвертого регистра, третьими входами - с выходами пятого регистра и первыми входами третьего регистра, соединенного первыми выходами с входами внешних устройств,.вторыми выходами - с первыми входами первого регистра, вторыми входами - с выходами внешних устройстн, а третьими входами - с выходами первого регистра вторые входы которого подключены к выходам блока оперативной памяти и входам четвертого и пятого регистров, введены первый мультиплексор, второй мультплексор, и первый счетчик (адреса командного слова канала), второй счетчик (адреса данных), третий счетчик (количества байтов) и седьмой регистр (адреса внешних устройств), причем первый мультиплексор соединен выходами с адреснь 1 ми входами блока оперативной памяти, первыми входами - с выходами второго счетчика, вторыми входами - с первыми входами второго регистра и выходами первого счетчика канала, входы которого связаны с выходами блока оперативной памяти, нторбй муЛьтиплексор соединен выходами с информационными входами блока оперативной памяти, первыми входамис выходами первого регистра, вторымивходами - с выходами второго регистра,вторые входы которого связаны с четвертыми входами блока управления ивыходами третьего счетчика, выходыседьмого регистра подключены к четвертому входу третьего регистра.На чертеже представлено устройство для сопряжения ЭВМ с устройствами." Устройство содержит ввод-вывод 1,10 процессор 2, блок 3 оперативной памяти и внешние устройства 4, шестойрегистр 5, первый счетчик б, первыйрегистр 7, третий регистр 8, второйрегистр 9, первый мультиплексор 10,15 второй мультиплексор 11, блок 12управления четвертый регистр 13, пятый регистр 14, второй счетчик 15,седьмой " регистр 16, третий счетчик 1720 Устройство работает следующимобразом.Операция ввода-вывода начинаетсяпо специальной команде от процессора2, которая задает адрес канала вустройстве и тип команды ввода- вывода (например, "Начать ввод-вывод","Остановить ввод-вывод" и др.), Команда управления каналом записывается в шестой регистр 5.По команде "Начать ввод-вывод"З 0 устройство выбирает из блока 3 оперативной памяти адресное слово канала устройства и записывает его впервый счетчик б.Перед началом обмена блок 12 упЗЗ равления из регистров 14 и 16 формирует командное слово в регистре 8.Канал 1 передает командное словово внешнее устройство 4. Блок 12 управления анализирует содержимое ре 40 гистров 13 и 14 и счетчика 17 и, взависимости от типа выполняемой команды в цикле передачи данных, формирует необходимые управляющие сигналы.4 Обмен данными между оперативнойпамятью 3 и внешними устройствами 4происходит в два этапа: обмен данными между внешними устройствами 4и каналом 1, обмен данными между каналом 1 иоперативной памятью 3.Для обмена данными между каналом1 и внешними устройствами 4 служиттретий регистр 8. При выполнениикоманды считывания данные из первогорегистра 7 переписываются в третийИ регистр 8, выход которого подключенк внешним устройствам 4. При выполнении команды "Запись" данные из внешнего устройства 4 поступают в третий регистр 8. По окончании приемащ данных происходит перезапись содержимого третьего регистра 8 в первыйрегистр 7,Передача данных между каналом иблоком 3 оперативной памяти происк ходит следующим образом: при выполненни команды считывания в блок 3 оперативной памяти через первый мультиплексор 10 передается адрес данных из второго счетчика 15, иэ блока 3 оперативной памяти в первый регистр 7 передаются данные, при выполнении команды "Запись" в блокоперативной памяти через первый мультиплексор 10 передается адрес данных из второго счетчика 15 и через второй мультиплексор 11 - данные из первого регистра 7.Одной иэ функций устройства является управление модификацией второго счетчика 15 и третьего счетчика .17. В последнем такте каждого цикла передачи данных блок 12 управления вырабатывает управляющие сигналы, которые обеспечивают модификацию второго и третьего счетчиков адреса данных и счетчика байтов.При зацеплении по данным или по 20 команде устройство управления модифицирует адрес КСК в первом счетчике б и происходит запись нового КСК в регистр 7.По окончании выполнения операции ввода-вывода в канале 1, а также по команде из процессора 2 "Остановить ввода-вывод", во второй регистр 9 записываются содержимое первого счетчика б и третьего счетчика 17.Устройство сопряжения 1 устанавливает запрос на прерывание в процессор 2. Слово состояния канала из второго регистра 9 через второй мультиплексор 11 передается в блок 3 оперативной памяти.. Уменьшение аппаратурных затрат в устройстве в отличии от известного селекторного канала достигается тем, что для передачи адреса и данных в блок оперативной памяти применяются 40 мультиплексоры 10 и 11 и счетчики б, 15 и 17. Это позволяет производить модификацию адреса ЦСК, адреса данных и счетчика байтов без участия, арифметическо-логического устРойства используемого в известном канале.В предлагаемом устройстве в отличии от известного селекторного канала адрес внешнего устройства задается в КСК Это позволяет каналу ур ввода-вывода 1 после окончания обмена информацией с одним из внешних устройств 4 по цепочке команд переходить к обМену с другим внешним устройством, не прерывая работыпроцессора.Формула изобретенияустройство для сопряжения ЭВМс внешними устройствами, содержащееблок управления, первый регистр,второй регистр, третий регистр,четвертый регистр, пятый регистр ишестой регистр, входы которого подключены а выходам процессора, авыходы - к первым входам блока управления, связанного вторыми входамис выходами четвертого регистра,третьими входами - с выходами пятогорегистра и первыми входами третьегорегистра, соединенного первыми выходами с входами внешних устройств,вторыми выходами - с первыми входами,первого регистра, вторыми входами -с выходами внешних устройств, а третьими входами - с выходами первого регистра, вторые входы которого подключены к выходам блока оперативнойпамяти и входам четвертого и пятогорегистров, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью упрощения и увеличения быстродействия устройства, внего введены первый мультиплексор,второй мультиплексор, первый счетчик,второй счетчик, третий счетчик иседьмой регистр, причем выходыпервого мультиплексора соединены садресными входами блока оперативнойпамяти, первыми входами - с выходами второго счетчика, вторыми входами - с первыми входами второго регистра и выходами первого счетчика,входы которого связаны с выходамиблока оперативной памяти, второймультиплексор соединен выходами синформационными входами блока оперативной памяти, первыми входами - свыходами первого регистра, вторымивходами - с выходами второго регистра, вторые входы которого связаныс четвертыми входами блока управления и выходами третьего счетчика,выходы седьмого регистра подключенык четвертому входу третьего регистра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Анисимов Б.В., Горнец Н.Н.Системы ввода-вывода цифровых вычислительных машин. М., "Машиностроениеп, 1977, с. 72-73 (прототип).. 847314 Составитель С. Гапичедактор Т, Гыршкан, Техред Э,Чужнк КорректорН. Швыдка ужгород, ул. Проектная,4 ал ППП "Патент каз 5500776Тираж 745 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений Ы 3035, Москва, Ж, РЬуш, Подписно омитета ССС открытий ая наб., д,