Устройство для сопряжения двух эвм

(50 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИСА ЬСТ ТОРСКОМ тем, и может быть использовано припостроении многомашинных систем, работающих в масштабе реального времени, Целью изобретения являетсяповышение быстродействия. Устройствосодержит блок 1 буферной памяти,две группы 2, 3 элементов ИЛИ, дваэлемента ИЛИ 4,5,. два блока 6.1, 6.2связи, каждый из которых содержитдве группы элементов И 7, 8, сче 1 чик 12 адреса, триггер 11 захвата,триггер 15 управления, два элементаИ 9, 1 О,два элемента ИЛИ 13, 14,дваодновибратора 16, 17 и элемент И-НЕ18. 2 ил. У 13В.П.Козл ельство СССР 13/00, 1984. ьство СССР 13/00, 1985. О ДЛЯ СОПРЯЖЕ(57) Изобретлительной тетурам. цифров ВУ ние относится к вычиснике, а именно к струквычислительных си1 13Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к структурам цифровых вычислительных систем, и может быть использовано при построении многомашинных систем, работающих в масштабе реального времени.Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства для сопряжения за счет автоматического управления устанонлением связи ЭВМ с данным устройством рабочими циклами ЭВМ при обращении к буферной памяти устройства.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для сопряжения двух ЭВМ; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства н мультиплексном режиме ( знак " + " обозначает, что уровень сигнала не имеет значения).Устройство содержит блок 1 буферной памяти, вторую 2 и первую 3 группы элементов ИЛИ, первый 4 и второй 5 элементы ИЛИ и два блока 6,1 и 6.2 связи.Каждый из блоков связи устройстна содержит вторую 7 и первую 8 группы элементов И, первый 9 и второй 10 элементы И, триггер 11 захвата, счетчик 12 адреса, первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, триггер 15 управления, первый 16 и второй 17 одновибраторы, элемент И-НЕ 18, внешние интерфейсные шины 19-22 и группы шин 23 и 24 для связи с ЭВМ, внутренние входы и выходы 25-28 и группы входов и выходов 29-31 для связи с блоком буферной памяти и другим блоком связи.Шина 19 записи соответствует управляющей шине "Вывод" интерфейса, а шина 20 чтения - управляющей шине "Вводя интерфейса.Шина 21 установки режима является выходом регистра состояния интерфейса ЭВМ, а шина 22 запроса является для интерфейса ЭВМ флагом внешнего устройства. Группа шин 23 выходных данных подключается к информационным шинам "Входные данные" интерфейса ЭВМ, а группа входных шин 24 адреса-данных - к информационным шинам "Выходные данные" интерфейса.Управляющие выходы 25 и 26 подключаются через элементы ИЛИ 4 и 5 устройства к управляющим входам соот 02290 2 40 45 55 10 15 20 25 30 35 ветственно записи и чтения блока 1буферной памяти устройства.Выход 27 каждого блока связи является блокирующим для другого блокасвязи и подключается к входу 28 другого блока связи,Устройство для сопряжения в составе вычислительной системы работаетследующим образом,Каждая из ЭВМ системы осущестнляет автономное решение части задачсистемы, обращаясь на уровне системного алгоритма к устройству для сопряжения для обмена с другой ЭВМ служебной информацией и данными, необходимыми для выполнения общесистемной задачи.Работа каждого из ЭВМ с устройством для сопряжения осуществляетсяв мультиплексном (обмен словом) илиселекторном (обмен массином) режимах.Запись или чтение одного словаинформации в мультиплексном режимеосуществляется за два машинных цикла - установка адреса ячейки буферной памяти (машннный цикл "Вывод)и рабочий цикл чтения или записи.Рассмотрим, например, обращениеЭВМ к устройству сопряжения со стороны блока 6.1. Машинный цикл ЭВМ, имеющих совмещенные шины мультиплексируемых адреса-данных, состоит из адресной и информационной частей.В исходном состоянии триггер 15управления находится в сброшенномсостоянии(цепь начальной установкитриггера 15 не показана).Нулевой уровень на единичном выходе триггера 15 обеспечивает раэре 1 шение записи в счетчик 12 адреса и.Удерживает в сброшенном состояниитриггер 11 захвата.Шина 21 установки режима работынаходится в нулевом состоянии. В адресной части цикла "Вывод" ЭВМ устанавливает на шинах канала адрес внешнего устройства, каким в данном случае является интерфейс блока 6.1.В информационной части цикла "Вывод" ЭВМ устанавливает адрес необходимой ячейки буферной памяти, к которой производится обращение, и управляющий сигнал "Вывод , по которому адресное слово устанавлинается на шинах 24- адреса-данных и становится содержимым счетчика 12 адреса.По заднему фронту сигнала "Вывод" на шине 19 одновибратор 16 вырабаИЛИ устройства к инфомационным входам блока 1 буферной памяти устройства, а на шине 19 - сигнал "Вывод", которым через элементы И 9 блока и ИЛИ 4 устройства производится запись необходимой ячейки памяти.По заднему фронту сигнала Вывод через элементы И 9, ИЛИ 13 и 14 одновибратор 17 отрицательным импульсом сбрасывает триггер 15 управления, а последний нулевым уровнем на единичном выходе сбрасывает триггер 11 захвата, нулевым уровнем на единичном выходе которого шина 22 переводится в неактивное состояние.При чтении памяти в информационной части рабочего цикла ЭВМ данные на шинах не устанавливаются, а на шине 20 устанавливается сигнал "Ввод", поступающий через элемент И 10 блока и элемент ИЛИ 5 устройства на управляющий вход чтения блока 1 буферной памяти устройства.При этом на информационных выхо 25 дах блока 1 буферной памяти и, следовательно, на шинах 23 выходных данных устанавливается содержимое считываемой ячейки памяти.Задним фронтом сигнала "Ввод" через элементы И 10,ИЛИ 13 и 14 одновибратор 17 сбрасывается триггер 15 управления, которым далее сбрасывается триггер 11 захвата.Таким, образом, в мультиплексном режиме обмена обращение ЭВМ к буферной памяти устройства для сопряжения производится за два машинных цикла - адресный и рабочий.Селекторный режим характеризуется установкой шины 21 режима работы в единичное состояние и наличием нескольких рабочих циклов ЭВМ после адресного цикла,Операция обращения к массиву дан 45 50 55 ных блока 1 буферной памяти начинает" ся с установки шины 21 в единичное состояние, тем самым блокируется запуск одновибратора 17 управляющими. сигналами "Ввод" или "Вывод" рабочих циклов,ЭВМ.Адресный машинный цикл обращения к устройству для сопряжения (установка начального адреса выборки памяти), захват блока связи и первый рабочий цикл осуществляются так же, как и в мультиплексном режиме.По завершению первого рабочего цикла задним фронтом управляющего 3 1302290 4тывает отрицательный импульс, которым триггер 15 управления устанавливается в единичное состояние ивысоким уровнем на единичном выходезапрещает последующую запись в счетчик 12 адреса информации, устанавливаемой на шинах 24,Установкой триггера 15 управленияв единичное состояние снимается сигнал сброса с нулевого входа триггера 11 захвата и устанавливается разрешающий уровень на первом входеэлемента И-НЕ 18.Этим заканчивается первый машинный цикл обращения к устройству для. 15сопряжения.Если в данный момент времени ЭВМсо стороны блока 6.2 не производитрабочий цикл обращения к буфернойпамяти устройства для сопряжения, 20то триггер 11 захвата блока 6.2 находится в сброшенном состоянии и наблокирующем входе 28 блока 6,1 установлен разрешающий уровень для входа элемента И-НЕ 18.При этом выходом элемента И-НЕ 18триггер 11 захвата устанавливаетсяв единичное состояние, и нулевымуровнем на нулевом выходе по выходу27 блока 6.1 блокируют возможную 30установку триггера 11 захвата блока 62 при обращении к устройствудля сопряжения ЭВМ со стороны данного блока.Единичный уровень на единичномвыходе триггера 11 захвата определяет активное состояние шины 22 зап-роса, а также разрешает прохождениеадресного слова с выхода счетчика12 адреса через группу 7 элементов 40И блока и группу 2 элементов ИЛИустройства к адресным входам блока 1буферной памяти,Об активном состоянии шины 22ЭВМ информируются или требованиемпрерывания, если для этой операцииустанавливается разрешение прерывания, или анализом состояния флагавнешнего устройства, и производятрабочий цикл обращения к буферной памяти устройства сопряжения - запись(машинный цикл "Ввод" слова данных.В случае записи в информационнойчасти рабочего машинного цикла нашинах 24 устанавливается слово данных, поступающее через группу 8 элементов И блока и группу 3 элементов5 13022 сигнала "Вывод" или "Ввод" с выхода элемента ИЛИ 13, поступающего на суммирующий вход счетчика 12 адреса, содержимое последнего увеличивается на единицу, а ЭВМ производит следующий рабочий цикл, тем самым осуществляется выборка массива данных блока 1 буферной памяти.По завершению выборки массива шина 21 режима работы устанавливается 10 в нулевое состояние, при этом по спаду единичного уровня через элемент ИЛИ 14 импульсом с одновибратора 17 сбрасываются триггер 15 управления и затем триггер 11 захвата, 15 90 6Формула изобретения Устройство для сопряжения двух ЭВМ, содержащее блок буферной памяти, две группы элементов ИЛИ, два элемента ИЛИ, два блока связи, при этом каждый блок связи содержит две группы элементов И, два элемента И, счетчик адреса, триггер захвата, первый элемент ИЛИ, причем группа информационных выходов блока буферной памяти образует группу выходов устройства для подключения к группам информационных входов первой и второй ЭВМ, группы информационных входов .счетчиков адреса первого и второго блоковВ режиме обращения к устройству двух ЭВМ адресный машинный цикл при обращении к устройству сопряжения производится каждой ЭВМ независимо.Далее могут быть два случая, Шина 22 запроса не устанавливается в активное состояние, если в этот момент ЭВМ со стороны другого блока связи осуществляет рабочую. операцию с бу- . ферной памятью устройства, и, следо, вательно; на блокировочном входе 28 блока связи установлен запрещающий уровень для взвода триггера 11 захвата элементом И-НЕ 18. 20. При этом захват того или иного блока связи осуществляется произвольно под влиянием случайных величин (отклонения параметров сигналов и элементов схем).Практически с равной вероятностью. осуществляется захват одного или другого блоков связи. В этом случае ЭВМ, требующая доступ к блоку связи, анализирует состояние флага или реагирует на требование прерывания внешнего устройст ва по шине 22 запроса, которая устанавливается в активное состояние после завершения ЭВМ со стороны другого блока связи операций с буферной памятью устройства, и осуществляется сброс триггера 11 захвата другого блока связи,При одновременном обращении двух ЭВМ к устройству для сопряжения осуществляется бесприоритетный равно- вероятный захват любого из блоков связи с последующей блокировкой доступа для ЭВМ со стороны другого блока связи.50 связи соединены с первыми входамиэлементов И первой группы первого ивторого блоков связи соответственнои образуют группы входов устройствадля подключения к группам информационных выходов первой и второй ЭВМсоответственно, единичные выходы триггеров захвата первого и второго блоков связи соединены с вторыми входами элементов И первой группы, первыми входами элементов И второй группы,первымк входами первого и второгоэлементов И первого и второго блокасвязи соответственно и являются первым и вторым выходами запроса устройства для подключения к входам прерывания первой и второй ЭВМ соответственно, при этом первый и второй входыпервого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами первых элементов И первого и второго блоков связи,первый и второй входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами вторыхэлементов первого и второго блоковсвязи, первые и вторые входы элементов ИЛИ первой группы соединены с выходами элементов И первой группы первого и второго блоков связи, первыеи вторые входы элементов ИЛИ второйгруппы соединены с выходами элементов И второй группы первого и второгоблоков связи, группы информационныхи аДресных входов, входы записи ичтения блока буферной памяти соединены с выходами элементов ИЛИ первойи второй групп, первого и второгоэлементов ИЛИ соответственно,при этомв каждом блоке связи выходы первогои второго элементов И соединены спервым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход. которого соединенсо счетным входом счетчика адреса,группа выходов которого соединена.составитель С.Пестмаехред А.Кравчук И.Николайчук орректор Г.КО едак 673ого комитета С ний и открытий Заказ 1218 Т одписное ВНИИПИ Государствен по делам изобрет13035, Москва, Ж,шская наб., д Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул. Проектна 7 130 вторыми входами элементов И второй группы, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в каждый блок связи устройства введены триггер управления, второй элемент ИЛИ, элемент И-НЕ, два одновибратора, при этом вторые входы первых элементов И первОго й второго блоков связи соединены с входами первых одновибраторов первого и второго блоков связи и являются первым и вторым входами записи устройства для подключения,к выходам первой и второй ФВМ соответственно, вторые входы вторых элементов И первого и второго блоков связи являются первыми и вторыми входами чтения устройства для подключения к выходам ввода первой и второй ЭВМ соответственно, первые входы вторых элементов ИЛИ первого и второго блоков связи являются первым и вторым входами установки 2290 Ярежима работы устройства для подключения к управляюшим выходам первойи второй ЗВМ соответственно, приэтом нулевые выходы триггера захвата 5 первого и второго блоков связи соединены. с первыми входами элементовИ-НЕ второго и первого блоков связисоответственно, причем в каждом блоке единичный вход триггера захвата 10 соединен с выходом элемента И-НЕ,второй вход которого соединен с нуле-вым входом триггера захвата, входомзаписи счетчика адреса и выходомтриггера управления, нулевой вход ко торого соединен с выходом второгоодновибратора, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ,второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход пер вого одновибратора соединен сединичным входом триггера управления.