Многоканальное устройство для ввода-вывода информации

,Я) 5 6 Об Г3/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЙСТВО АЦИИ(57) И тельной для соп машины на инфо В мног числизовано ельной ь обмествами, вводазобретение относится к в технике и может быть испол ряжения цифровой вычисли имеющей единую магистрал рмацией с внешними устрой оканальное устройство для ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОДЛЯ ВВОДА-ВЫВОДА ИНФОР 2вывода информации, содержащее блок 1 прерываний, дешифратор 2, триггер 3, М блоков 4 связи, элемент И 6, группу 7 элементов И, а в каждом блоке 4 связи элемент И 9, регистр 10 передачи, элемент И 12, триггер 13, группу 14 элементов И, элемент И 15, регистр 16 приема, введены блок 5 задания слова состояния, а в каждый блок 4 связи элемент И 8, элемент ИЛИ 11, элемент НЕ 17, формирователь 18 импульса. Введение данных элементов приводит к тому, что в устройстве используются лишь два адреса обращения к устройству адреса слова состояния и адреса слова данных при общем числе внешних устройств (абонентов), равном числу блоков 4 связи, что позволяет повысить надежность работы устройства 1 з.п. ф-лы, 2 ил.16334 Изобретение огцоситсц к вычислительной технике и может быть использовано лля сопряжения цифровой вычислительной машины, имеющей единую магистраль обмена информацией с внешними устройствами.Цель изобретения - повышение надеж 5 ности устройства.На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема устройства блока задания слова состояния. 1 ОУстройство (фиг. 1) содержит блок 1 прерываний, дешифратор 2 адреса, триггер 3, М блоков 4 связи, блок 5 задания слова состояния, элемент И 6, группу 7 элементов И, а каждый блок 4 связи содержит четвертый и первый элементы И 8 и 9, регистр 1 О передачи, элемент ИЛИ 11, второй элемент И 12, триггер 13 готовности, группу 14 элементов И, третий элемент И 15, регистр 16 приема, элемент НЕ 17, формирователь 18 импульса, вход 19 Ввод, информационный 20 вход 20. вход 21 записи информации, вход 22 Сброс, вход 23 Вывод, вход 24 выбора, ответный вход 25, выход 26 готовности, вход 27 разрешения работы, вход выход 28 Данные и информационный выход 29, кроме того, устройство содержит вход25 30 подтверждения прерывания, адресный вход 31, вход 32 расширения ввода, вход 33 сброса, вхол 34 разрешения вывода, вход 35 пуска, выход 36 требования прерывания и вход-выход 37 данных. Кроме того, обозначены входы и выходы блока 5: вход 38 разрешения работы, вход 39 разрешения записи. информационные входы 40140, первый вход 41 состояний, информационный первый вхоч 42 стробирования, второй вхол 43 состояний, информационный второй вход 44 стробирования и выход 45.Блок 5 задания слова состояния (фиг. 2) содержит генератор 46 импульсов, первый, второй и третий элементы И 47 - 49, счетчик 50, мультиплексор 51, элемент 52 памяти, четвертый элемент И 53, регистр 54.Устройство работает следующим образом.Предварительно, подачей на вход 33 сброса соответствующего сигнала, производится начальная установка устройства. Это приводит к сбросу в 0 триггера 3, а также к 45 установке в единичное состояние триггера 13 готовности и сбросу в 0 регистра 16 каждого блока 4 связи. Триггер 3, находясь в нулевом состоянии, сигналом низкого уровня со своего прямого выхода, поступающим через входы 27 блоков 4 связи, за крывает элементы И 8 и 9 каждого блока 4 связи. Закрытый элемент И 8 предотврагцает запись информации в регистр 10. Нулевым сигналом с выхода закрытого элемента И 9 закрываются элементы И 2 и 15, прелотвращая чтение информации из регистра 55 1 О и запись информации в регистр 16. В то же время этим же сигналом, поступающим через вход 38 блока 5, закрывается элемент И 48 данного блока, предотвращая поступ 6ление импульсов с генератора 46 на счетный вход счетчика 50. Сигнал высокого уровня с инверсного выхода триггера 3, проходя через вход 39 блока 5, открывает элементы И 47 и 49.После установки устройства в начальное состояние оно находится в режиме загрузки, в котором осуществляется ввод информации о состоянии ввода-вывода в блок 5.На первый вход 41 состояний подается адрес слова состояния, а ца первый вход 42 стробирования подается сигнал записи адреса в счетчик 50, предварительно проходя через элемент И 47.Адрес, записанный в счетчик 50, с выхода последнего поступает на соответствующий вход элемента 52 памяти. На второй вход 43 состояний подается слово состояний, которое может сдержать начальный адрес программы обслуживания соответствующего внешнего устройства, информацию о формате данных, поступающих из внешнего устройства и пр.Подачей на второй вход 44 стробирования соответствуюц,его сигнала, который, проходя через элемент И 49, изменяет режим элемента 52 памяти на режим записи, производится запись слова состояния в соответствующую ячейку элемента 52 памяти. По окончании ввода информации в блок 5 ца вход 35 пуска подается соответствующий сигна,ч, который устанавливает триггер 3 в единичное состояние и переводит устройство в рабочий режим. В этом случае сигнал высокого уровня с прямого выхода триггера 3, проходя через входы 27 блоков 4, открывает элементы И 8 и 9. Открытый элемент И 8 разрешает запись информации в регистр 1 О исрслачи. Елиничнь 1 м сигналом с выхода элем цга И 9 открываются элементы И 12 и 15, ра;решая чтение информации из регистп10. ц запись информации в регистр 16 приема. Кроме того, этим же сигналом, проходящим через вход 38 разрешения работы блока 5, открывается элемент И 48, разрешая поступле. ние импульсов с выхода генератора 46 импульсов на счетный вход счетчика 50 Сигнал низкого уровня с инверсного выхода триггера 3, проходя через вход 39 разрешения записи блока 5, закрывает элементы И 47 и 49, прелотврашая возможность записи информации в эл мент 52 памя 1 и. В этом случае сигцало низкого уровня с выхоча элемента И 49, поступаюгцим на вход записи-чтения элемента 52 памяти, поддерживается режим чтения элемента 52 памяти. Импульсы с выхода генератора 46 импульсов изменяют состояние счетчика 50 так, что информацией, поступающей с выхода счетчика 50 на адресные входы элемента 52 памяти и мультиплексора 51, производится последовательный опрос ячеек элемента 52 памяти и соответствующих канальных вхочов мультиплексора 51.Внешнее устройство полает информацию на соответствующий вход 20 и черсвречя установления истинного значения цнформ,- ции на входе 20 на вход 21 записи полает ся сигнал записи, который, проходя через элемент И 8, инициирует запись инфорчациц с входа 20 в регистр 1 О передачи, д также инициирует запись нуля в триггер 13 готовности. Сигнал высокс гс уровня с инверсшго выхода триггсра 13 отовцссти через выход 26 готовности блока 4 связи поступает на соответствующий вхол запроса блс- ка 1 прерываний. При наличии хотя бь ол. ного сигнала на вхолах запроа блокапрерываний последний выставляет ца выход 36 требования прерывания соответствующий сигнал (ТПР).Обслуживающая ЦВМ, получив сигнал ТПР с выхода 36 устройства, перейлет ца программу обработки прерывания и выставит сигнал подтверждения ППР) на вход 30 подтверждения прерывания устр йства.Блок 1 прерываний, получив;игнал ППР, определит из всех поступи ших сигналов на входы запроса сигнал наивысшим приоритетом, лля которогнд соответствуюгцем выходе ответа установит ответный сигнал. Этот сигцал поступает на ответный вход 25 соответствующего блока 4 связи, открывает элемент И 9 этого блока 4. Кроме того, этст сигнал через соответствую щий вход 40 блока 5 иоступаег ца состветствуюьций канальный вход мультиплексора 51, при опросе этого канального входа ответный сигнал проходит через мультиплексор 5 и открывает элемент И 53 Импульс с вых да генератора 46 импульсов, ицвертир) - ясь, проходит через элемент И 53 и инициирует запись информации в регистр 54, появившейся на выходе элемента 52 памяти одновременно с опросом соответствуюгцего канального входа мультиплексора 51. В процессе работы генератора 46 импульсов происходит циклический опрос канального входа мультиплексора 51, на котором имеется ответный сигнал, и соответствующей ему ячейки элемента 52 памяти. Такичбрдзом, информация, записанная в реги) 54, будет циклически подтверждаться схтветствующим и м пульсом генератора 46 и ч пульс ов, прохолящим через элемент И 53 на вхсл записи регистра 54. Информация в регистре 54 изменится только при подаче ответного сигнала на другой канальный вход мультиплексора 51. Информация с выхода регистра 54 через выходы 45 блоков 5 поступит ца вторые входы элементов И группы 7. Обслуживающая ЦВМ по программе обра. ботки прерывания установит на входе 31 устройства адрес слова состояния, который лекодируется дешифратором, с первого выхода которого сигнал откроет элемент И 6. После установки адреса слова состояния ЦВМ подаст на вход 32 устройства сигнал Ввод, который пройдет через элемент И 6 и откроет элементы И группы 7. Словс состояния пройдет через последние, псстчпит на вхс- лы-выходы устройства, с которых слово состояния будет считано ЦВМ Считав слово состояния, ЦВМ из ццформдциц, заложен.ной в слове, определит адрес обслуживающей внеинее устройство програмчы, формат ла нных и гр. и перейдет на соответствующую про рамму обслужлвдция По програмче обслуживания ЦВМ подаст на вход 31 устройства адрес слова данных, который Леколируется лешцфрдтороч 2. Затем с второго выхода з. шифратспа 2 сигнал, прохоля через вход 24 блока 4, откроет элементы И с) блоков 4 по вторым входам. Однако элемент И 9 блока 4, имеюгцесо наивысший приоритет и подавшего на вхол запроса блока 1 прерывный сигнал, будет открыт соответствукзщим ствегныч сигналом, поступаюцсим с выхода ответа блокапрерыва ний нд и:рвый вход элемента И 9 названцого блока 4 через вход 25 Кроме того, этот элемент И 9 будет открыт сигналом с прямого выхода триггера 3, пс тупающим на третий вхол элсмснта И 9 через вход 27 бло ка 4 1 кдк было описано выце) Сигнал свыхода элемента И 9 названного блока 4 откроет элементы И 12 и 15. После подачи адреса слова данных ЦВМ подаст сигнал Ввод нд вход 2 устройства, который, пройдя через вход 19 Ввод и через элемент И 3 О 12 названного блока 4, откроет элементыИ группы 14. Данные с выхолд регистра 10, пройдя через элементы И группы 14 и через вход-выход 28 Данные названного блока 4, поступают на вхол-выход 27 устройства, с которого данные будут считаны ЦВМ. З 5 После ввола данных ЦВМ вывелет данные,которые могут содержать и управляющие комацлы внешнич устройством. ЦВМ установит на моде-выходе 37 устройства соответствуюгцее слово данных, которое через вход-выход 28 Данные блока 4 поступит 4 О нд информационные входы регистра 16 приема. После того, как данные на информационном входе регистра 16 приеча примут ис.тинное значение, последний подаст на вход 34 устройства сигнал Вывод Этот сигнал, 45 пройдя через вход 23 Вывод и через элемент И 15, открытый сигналом с выхода элечентд И 9 на ванного блока 4. запишет слово данных в регистр 16 приема. Слово ланных с выхода этого регистра поступит на информационный выход 29 устройства.5 г, Через время, необхолимое лля записи словалдцных в регистр 16 приема блока 4, ЦВМ снимет сигнал Вывол с вхола 34 устройства. Это привелет к точу, что на выхоле элемента И 15 сфорчируется отрицательный перепад сигнала задний фронт), кото рый, проинвертировавшись элементом НЕ7, запустит форчировдтель 18 ичпульсов Ичпульс с выхода последнего, пройдя черезформула изобретения1. Многоканальное устройство для ввода-вывода информации, содержащее дешифратор адреса, триггер, элемент И, группу элементов И, блок прерынаций и блоки сня. зи, каждый из которых содержит элемент НЕ, первый, второй и третий элементы И, группу элементов И, регистр приема, регистр передачи и триггер готовности, причем н каж. 50 55 элемент ИЛИ 11, установит триггер 13 в исходное единичное состояние. Это приведет к снятию сигнала с соответствующего входа запроса блока 1 прерываний, что вызовет снятие соответствующего сигнала с выхода ответа блока 1 и, следовательно, закрытие элемента И 9 соответствующего блока 4 и снятие сигнала с соответствующего канального входа мультиплексора 51 блока 5. По окончании программы обслуживания ЦВМ проверяет наличие сигнала ТПР на выходе 36 устройства. При наличии сигнала работа устройства и ЦВМ происходит описанным выше образом. При отсутствии сигнала ТПР ЦВМ выходит из прерывания.Для нормальной работы устройства пе.риод выходной последовательности импульсов генератора 46 импульсов должен быть в 2 - 3 раза меньше, чем время реакции ЦВМ на сигнал ТПР, т.е. время между сигналом ТПР, поступающим н ЦВМ от устройства, и сигналом ППР, который ныстан ляет ЦВМ.Устройство отличается более высокой надежностью работы за счет использования только двух адресов обращения к устройству адреса слова состояния и адреса 25 слова данных - при общем числе внешних устройств (абонентов), равном числу блоков связи. Выбор блока связи и подключенного к нему внешнего устройства осу 1 цестнляется не дешифратором, как в известном устройстве, а блоком прерываний в соотнетст 30 нии с приоритетом внешнего устройства через посредство ответного сигнала, поступающего на ответный вход этого блока связи. Поэтому адрес слова состояний и адрес слова данных являются адресами устройства. Номер внешнего устройства и другую 36 необходимую информацию обслуживающая ЦВМ получает из слова состояния, которое выдается блоком задания слона состояния.Кроме того, устройство имеет два режима работы: режим загрузки блока задания 40 слова состояния и рабочий режим, которые устанавливаются соответствующим состоянием триггера. В режим загрузки устройство переходит при подаче на вход сброса устройства соответствующего сигнала, а н рабочий режим - при подаче на вход пус ка устройства сигнала Пуск. Наличие этих двух режимов исключает ложные запросы устройства при подготовке его к работе. дом блоке связи выход первого элемента И соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выход которого соединен с входом записи регистра приема, выходы котороо являются информационными выходами устройства, выход второго элемента И соединен с псрвыми входами элементов И группы, выходы регистра передачи соединены с соответствующими вторыми входами элементов И группы, информационные входы регистра передачи являются информационными входами устройства, выход элемента И соединен с первыми входами элементов И группы, выходы которых, выходы элементов И группы и входы регистра приема каждого блока связи подключены к входам-выходам данных устройства, второй вход второго элемента И каждого блока связи является входом разрешения ввода устройства, второй вход третьего элемента И каждого блока связи является входом разрешения вывода устройства, выходы триггерон готовности каждого блока связи соединены с входа ии запросов блока прерывания, выход требона ни я прерывания которого является выходом требования прерывания устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введен блок задания слова состояния, а в каждый блок связи формирователь импульсон, элемент ИЛИ и четвертый элемент И, выход которого соединен с входом записи регистра передачи и тактовым входом триггера готовности, информационный вход которого подключен к шине логического нуля, а вход установки н 1 - к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход элементта И ц вход сброса регистра приема каждого блока связи и вход сброса триггера являются входом сброса устройства, пря. мой выход триггера соединен с первыми входами четвертого и первого элементов И каждого "лока связи и входом разрешения работы блока задания слова состояния, инверсный выход триггера соединен с входом разрешения записи блока задания слова состояния, вход установки в 1 триггера является входом пуска устройства, выходы блока задания слова состояния годицецы с вторыми входами элементов И группы входы дешифратора адреса являются адресными входами устройства, первый выход дешифратора адреса соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И каждого блока связи, второй выход дешифратора адреса соединен с вторым входом первого элемента И каждого блока связи, выходы ответа блока приоритета соединены с третьим входом первого163346 Составитель И КарповаРедактор Е. Папи Текрел А, Кравчук Корректор С. 1 ПевкунЗаказ 68 Тираж 400 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ГС(,Р13035, Москва, Ж, Раугпская набд 4,5Г 1 роизводственно.издательский комбинат Патент, г. Ужгород. ул Гагарина, ( элемента И соответствующего блока связи и информационными входами первой группы блока задания слова состояния. вход подтверждения прерывания блока прерывания является входом подтверждения прерывания устройства, первый и второй входы стробирования и информационные входы второй группы блока задания слова состояния являются первыми и вторыми входами разрешения записи и задания слова состояния устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок задания слова состояния содержит генератор импульсов, четыре элемента И, счетчик, элемент памяти, мультиплексор, регистр, выходы которого являются выходами блока, информационные входы мультиплексора являются информационными входами первой группы устройства, входы предустановки счетчика и информационные входы элемента памяти являются информационными входами второй группы блока, выходы счетчика соединены с адресными входами мультиплексора и элемента памяти, выходы которого соединены с информационными вхо.5дами регистра, первые входы первого и третьего элементов И являются соответственно первым и вторым входами стробирования устройства, выход первого элемента И соединен с входом записи счетчика, счетный вход которого соединен с выходом 10 второго элемента И, вторые входы второго ичетвертого элементов И соединены с выходом генератора импульсов, выход мультиплексора соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вхо дом записи регистра, вторые входы первогои третьего элементов И являются входом разрешения записи блока, первый вход второго элемента И является входом разрешения работы блока, выход третьего элемента И соединен с входом записи-чтения 20 элемента памяти.