Устройство управления вводом-выводом

(51) 5 006 Р 13 00 СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ4 бюл Ио 48-47ое конструкторское бюро вычСО АН СССР; КооперативИПК "Сигма".; Васекин ВА; Григорьев МА; Болычевский Аб.; ЛитвинВО УПРАВЛЕНИЯ ВВОД ислинедреНЦеГ.Е.ОМ(21) 4833838/2сится к вычи для органи ройств в и расширени Устройство блок прием датчиков о шифратор элементы И ки. 1 ип,слительной технике и предназначено ации управления работой внешних устрсонапьной ЭВМ. Цель изобретения - е функциональных возможностей ЭВМ,содержит блок приемопередатчиков, ников управляющих сигналов и перетветного сигнала, регистр адреса, деадреса, дешифраторы записи/чтения, - НЕ, триггер, элементы И, НЕ, задерж 1839254Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для организации управления работой внешних устройств персональной ЭВМ,Известно устройство для сопряжения ЭВМ с абонентом, например с интерфейсом типа "общая шина, в состав которого входят два блока канальных приемников, дешифратор адреса, блок канальных приемопередатчиков, блок шифрации управляющих сигналов, генератор синхроимпульсов, блок прерывания, блок преобразования параллельного кода в последовательный и обратно, регистр адреса вектора прерывания, регистр режима, преобразователь напряжения, буферный регистр, коммутатор режима и мультиплексор данных (авт,св, СССР 1 Ф 1334154, кл. О 06 Е 13/24, 30,08,87), Однако в данном устройстве обмен ведется только в старт-стопном режиме.Известно также устройство для сопряжения ЭВМ с внешним устройством, содержащее блок приемопередающих усилителей, дешифратор управляющих сигналов, дешифратор адреса, регистр внутренней адресации, регистр состояния, регистр данных вывода, регистр данных ввода и вывода, усилитель сигнала данных, узел прерывания, коммутатор, шифратор адреса вектора прерывания и элемент задержки (авт,св. М СССР М 1312591, кл, 6 06 Р 13/24, 23.05,87), Это устройство обеспечивает передачу данных только в синхронном режиме,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для сопряжения ЭВМ с внешним устройством, в состав которого входят узел приемников, узел передатчика, узел приемопередатчиков, регистр состояния, счетчик адреса, узел управления, буферная память, мультиплексор данных, мультиплексор управляющих сигналов, делитель, шинный формирователь (авт,св, СССР М 1401470, кл. 6 06 Г 13/00, 18.12,86). Однако данное устройство обеспечивает обмен только в старт-стопном режиме.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет совмещения синхронной и асинхронной логики,Цель достигается тем, что в устройство управления вводом-выводом, содержащее блок приемопередатчиков, блок приемников управляющих сигналов, передатчик ответного сигнала, регистр адреса. дешифратор адреса, дешифратор записи- чтения, три элемента И-НЕ, два элемента НЕ, триггер, причем первые входы-выходы блока приемопередатчиков. входы блока 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 приемников управляющих сигналов и выход передатчика соединены с адресными и управляющими шинами ЭВМ, вторые входы- выходы блока приемопередатчиков через внутреннюю шину соединены с информационными входами регистра адреса и группой входов дешифратора адреса, первый и второй выходы блока приемников управляющих сигналов соединены с первым и вторым входами первого элемента И, введены четыре элемента И-НЕ, элемент И, два элемента НЕ, передатчик сигнала задержки цикла, при этом управляющий вход дешифратора адреса соединен с третьим выходом блока приемников управляющих сигналов, выход дешифратора адреса соединен с входом данных регистра адреса, синхровход которого соединен с первым выходом блока приемников управляющих сигналов, а вход сброса - с его четвертым выходом, первая группа разрядных выходов регистра адреса соединена с группой информационных входов дешифратора записи-чтения, первый синхровход которого соединен с выходом второго элемента И - НЕ, входы которого соединены с выходом первого элемента НЕ и пятым выходом блока приемников управляющих сигналов, выход третьего элемента И - НЕ соединен с управляющим входом блока приемопередатчиков и вторым синхровходом дешифратора записи-чтения, выходы которого являются выходами устройства и соединены с входами четвертого элемента И, выход котооого соединен с входом сброса триггера, выход первого элемента И соединен с входом первого элемента НЕ и через элемент задержки с первым входом третьего элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ и через передатчик ответного сигнала с соответствующей шиной ЭВМ, первый и второй входы третьего элемента И - НЕ соединены соответственно с выходами первого и второго элементов Н Е, вход которого соединен с пятым выходом блока приемников управляющих сигналов, входы элемента И являются входами состояния устройства, а его выход соединен с 1-входом триггера, синхровход которого является синхровходом устройства, выходы триггера и четвертого элемента И - НЕ соединены с входами шестого элемента И-НЕ, выход которого и выход пятого элемента И-НЕ соединены с входом седьмого элемента И-НЕ, выход которого через передатчик сигнала задержки цикла соединен с соответствующей шиной ЭВМ.При анализе известных технических решений не обнаружено решений с признаками. сходными с отличительнымипризнаками заявленного решения, что дает основание считать предлагаемое техническое решение соответствующим критериям "Существенные отличия" и "Новизна", Этот вывод подтверждается тем, что создается недостижимый ранее положительный эффект, заключающийся в расширении функциональных возможностей устройства и обусловленный новыми признаками посравнению с использованием известныхтехнических решений,Благодаря введению четырех элементов И - НЕ, элемента И, двух элементов НЕ ипередатчика сигнала задержки цикла с соответствующими связями заявляемое техническое решение приобретает новыесвойства, получение которых не обеспечивает прототип и другие технические решения, а именно создается возможностьрасширить функциональные возможности устройства за счет совмещения синхронной и асинхронной логики,Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.Устройство для управления вводом-выводом содержит блок 1 приемопередатчиков, регистр 2 адреса, дешифратор 3 записи, дешифратор 4 чтения, блок приемников 5,1 - 5,5 управляющих сигналов и передатчиков 5.6 - 5.7, дешифратор б адреса, элементы И - НЕ 7 - 13, элемент И 14, регистр15 маски, группу 16 элементов И, триггер 17, элемент 18 задержки, элементы НЕ 19, 20, 21.1, 21,2, шину 22 ЭВМ, внутреннюю шину 23 данных, вход 24 запросов прерывания, синхровход 25, выходы записи 26 и чтения 27. Первые входы-выходы блока 1, входы приемников 5.1 - 5.5 управляющих сигналов и выходы передатчиков 5.6, 5.7 соединены с адресными и управляющими шинами 22 ЭВМ, вторые входы блока 1 через внутреннюю шину 23 соединены с информационными входами регистра 2 адреса и группойвходов дешифратора б адреса, Первый ивторой выводы блока приемников 5.1-5.5управляющих сигналов соединены с первым и вторым входами элементами И-НЕ 7, управляющий вход дешифратора б адреса соединен с третьим выходом блока приемников 5.1 - 5,5 управляющих сигналов, выход дешифратора 6 соединен с входом данных регистра 2, синхровход которого соединен с первым выходом блока приемников 5,1 - 5,5 управляющих сигналов. а вход сброса - с его четвертым выходом, Первая группа разрядных выходов регистра 2 соединена с группой информационных входов дешифраторов 3, 4, первый синхровход которых соединен с выходом элемента И-НЕ 8, входы которого соединены с выходом элемента%40 50 55 НЕ 19 и пятым входом блока приемников 5.1-5.5 управляющих сигналов. Выход третьего элемента И - НЕ 9 соединен с управляющим входом блока 1 и вторым синхровходом дешифраторов 3, 4, вьходы которых являются выходами 26, 27 устройства и соединены с входами элемента И 10, выход которого соединен с входом сброса триггера 17. Выход элемента И - НЕ 7 соединен с входом элемента НЕ 19 и через элемент 18 задержки с первым входом элемента И-НЕ 11, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ 19 и через передатчик 5.6 ответного сигнала с соответствующей шиной ЭВМ. Первый и второй входы элемента И-НЕ 7 соединены соответственно с выходами элементов НЕ 21.1, 21,2, Входы элемента И 14 являются входами состояния устройства, а его выход соединен с 1-входом триггера 17, синхровход которого является синхровходом устройства, Выходы триггера 17 соединены с входами элемента И - НЕ 12, выход которого и выход элемента И-НЕ 11 соединены с входами элемента И - НЕ 13, выход которого через передатчик 5,7 сигнала задержки цикла соединен с соответствующей шиной ЭВМ.Работает устройство следующим образом,Устройство обеспечивает управлениелокальной шиной контроллера ввода-вывода персональной ЭВМ. Адрес обращения иэ процессора или другого активного устройства по шине 22 поступает на вход блока 1 приемопередатчиков, Функции синхронизации при передаче адреса выполняют сигналы управления ВАОВ, ВОАТ и ВАСК, В 9/АТ, которые принимаются соответственно приемниками 5,2 и 5,3 и выдаются передатчиком 5,6 и 5.7.Сигнал ВАОВ присутствует во всех циклах шины, Его формирует активное устройство после выставления адреса на шинах ВОА. Снятие этого сигнала информирует 5 пассивное устройство об окончании цикла,и устройство освобождает шину, Сигнал ВАСК формируется пассивным устройством для уведомления активного устройства, что оно дешифровало свой адрес. Снимается этот сигнал по окончании цикла. Цикл записи определяется сигналом ВЯВ, поступающим на вход приемника 5.5.Сигналы запросов прерываний поступают по входу 24 на вход группы 16 элементов И, где они маскируются выходными сигналами регистра 15. Сигнал ВЮА 1 Т может быть выставлен в регистре 2 пассивным устройством не позднее 100 нс после приема сигнала, тогда цикл шины удлиняется на время удержания этого сигнала.1839254 10 40 45 50 Таким образом, преимущества предлагаемого устройства по сравнению с прототипом обеспечиваются тем, что на шине, реализованной по синхронному принципу, дополнительный сигнал В%АТ позволяет пассивному устройству, в случае необходимости задержать цикл шины - сделать его асинхронным. Это обеспечивает уменьшеФормула изобретенияУСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВВОДОМ-ВЫВОДОМ, содержащее блок приемопередатчиков, блок приемников управляющих сигналов, передатчик ответ-, ного сигнала, регистр адреса, дешифратор адреса, дешифратор записи-чтения, три элемента И - Н Е, два элемента Н Е, триггер, причем первые входы-выходы блока 20 приемопередатчиков, входы блока приемников управляющих сигналов и выход передатчика ответного сигнала соединены с адресными и управляющими шинами ЭВМ, вторые входы-выходы блока приемо передатчиков через внутреннюю шину соединены с информационными входами регистра адреса и группой входов дешифратора адреса, первый и второй выходы блока приемников управляющих сигналов соединены с первым и вторым входами первого элемента И - НЕ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем совмещения синхронной и асинхронной логики. в устройство введены четыре элемента И - НЕ,элемент И, два элемента НЕ, передатчик сигнала задержки цикла, причем управляющий вход дешифратора адреса соединен с третьим выходом блока приемников управляющих сигналов, выход дешифратора адреса - с входом данных регистра адреса, синхровход которого соединен с первым выходом блока приемников управляющих сигналов, а вход сброса - с его четвертым выходом, первая группа разрядных выходов регистра адреса соединена с группой информационных входов дешифратора записи-чтения, первый синхровход которого ние накладных расходов при передаче данных и расширяет функциональные возможности устройства.(56) Авторское свидетельство СССР 1 Ф 1312591, кл. 6 06 Р 13/24, 1987.Авторское свидетельство СССР М 1401470, кл. О 06 Р 13/00, 1986; соединен с.выходом второго элемента ИНЕ, входы которого соединены с выходом первого элемента НЕ и пятым выходом блока приемников управляющих сигналов, выход третьего элемента И - НЕ соединен с управляющим входом блока приемопередатчиков и вторым синхровходом дешифратора записи-чтения, выходы которого являются выходами устройства и соединены с входами четвертого элемента И - НЕ, выход которого соединен с входом сброса триггера, выход первого элемента И - НЕ соединен с входом первого элемента НЕ и через элемент задержки с первым входом пятого элемента И - НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ и через передатчик ответного сигнала с соответствующей шиной ЭВМ, первый и второй входы третьего элемента И - НЕ соединены соответственно с выходами первого и второго элементов НЕ, вход которого соединен с пятым выходом блока приемников управляющих сигналов. входы элемента И являются входами состояния устройства, а его выход соединен с 3-входом триггера, синхровход которого является синхро входом устройства, выходы триггера и четвертого элемента И - НЕ соединены с входами шестого элемента ИНЕ, выход которого и выход пятого элемента И - НЕ соединены с входами седьмого элемента И - НЕ, выход которого через передатчик сигнала задержки цикла соединен с соответствующей шиной ЭВМ, выходы регистра адреса через третий и четвертый элементы НЕ соединены с третьим и четвертым входами первого элемента И - НЕ.1839254 Составитель А. КопыловТехред М. Моргентал Корректор Л, Ливрин Редактор Т, Юрчико Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5