Устройство для сопряжения цифровых вычислительных машин

(И) 608151 К АВТОРСКОМУ СВИДФТВЛЬСТВУ иительное к авт. свнд-ву Заявлен(51) лй. К, Ь 06 Г 3/04 присоединением заяви судврственнмй квинтетавета Мнннетрав СССРнв деваю нзвбретеннйи етнритнй(71)Занвите тут кибернетики мии наук Украинской СС(54) УСТРОЙСТВОЦИФРОВЫХ ВЫМАШИ ЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЧИСЛИТЕЛЬНЫХ женню ЦВМ, повыш ых ЦВМ полнения и управл между у пускной сп Это приводит к сни собности сопрягаемыхЦель изобретения - способности сопрягаем чения возможности вы ляюшей информацией фейсными сигналами ние пропускной путем обеспе обмена управ яюшими интер стройством соИзобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам сопряжения, и может быть использовано при объединении в вычислительную систему двух разнотипиых ЦВМ через интерфейсы ввода-вывода.Известно устройство для сопряжения разночинных ЦВМ, содержащее блоки прерывания, блски режима обмена, блоки согласования, управления, регистры приема и выдачи слова Я.Недостатком такого .устройства является низкая пропускная способность.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для сопряжения разнотипиых ЦВМ, содержащее буферный регистр, дешифратор управляющих сигналов, первый выходной коммутатор данных, блок сравнения адресов, входной и выходной преобразователи, причем информационный вход буферного регистра, информационный и управляющий входы входного преобразователя, вход дешифратора управляющих сигналов, выход первоговыходного коммутатора данных, управляющий и информационный выходы выходного преобразователя соединены соответственно с первым, вторым информационными входами устройства с первым, вторым. управляющими входами устройства, с первым информациояным, первым 2управляющим и вторым информационным выходами устройства 2,Недостаток известного устройства заклю. чается в том, что в нем исключена возможность обмена управляющей информацией и уп. равляющими интерфейсными сигналами с од. ной нз сопрягаемых ЦВМ без прерывания другой ЦВМ, что при сопряжении большой ЦВМ (например, с интерфейсом 2 А) и малой ЦВМ (с интерфейсом 2 К) увеличивает общее число прерываний малой ЦВМ и время ожидания большой ЦВМ, например при анятости нли неисправности малой ЦВМ, а также обуславливает низкую скорость формирования управляющих интерфейсных сигналов большой ЦВМ и, тем самым, исключает возможность использования известного устройства для сопряжения с ЦВМ, именыцих жесткие временные огра. ничения на управляющие интерфейсные сиг. налы,прякения и одной из сопрягаемых ЦГ)М без прерывания другой ЦВМ,Это достигается тем, что устройство содержит регистр управляющего слова, регистр слоВа состояния, дешифратор адреса регистров, блок управления, формирователь слова состояния, дешифратор команд, коммутатор слова состояния, второй выходной коммутатор данных, входные коммутаторы адреса и данных, коммутатор команд и выходной коммутатор адреса, причем выход регистра управляющего слова и информационный вход регистра слова состояния соединены со входом-выходом устройства, вход дешифратора адреса регистров и первый выход блока управления соединены соответственно с адресным входом и вторым управляющим выходом устройства, первый вход блока управления соединен с выходами регистра слова состояния и дешифратора команд, второй вход блока управления соединен с первым выходом блока сравнения адресов и управляющим выходом входного преобразователя, выход регистра слова состояния и второй выход блока управления через формирователь слова состояния соединены с кодовым входом коммутатора слова состояния, второй выход 5 )о )5 20 35 40 45 пены с информационным выходом входного пре тора данных, коммутатора слова состояния,выходного коммутатора адреса, выходного пре. Образователя, информационный вход которого соединен с выходами ком мута гора словатояния, выходного коммутатора адреса и второго выходного коммутатора данных, второй, третий йыходы, первый и второй входы блока сравнения адресов соединены соответственно с кодовым входом выходного коммутатора адреса, с упраВляющим Входом ВыхОдногО пре образователя; с,выходом входного коммутагора адреса и управляющим выходом входного по"Образователя сОеДииенным с упраВляющи. яи входами коммутатОра команд и Входных коммутаторов адреса и данных, выходы буферного регистра, коммутатора команд и входного коммутатора данных соединены соответственно с кодовым входом второго выходного ком мутатора данных, со входом дешифратора команд и с кодовым входом первого выходного коммутатора данных, управляющий вход которого и управляющий вход буферного регистра соединены соответственно со вторым и 1 ретьим выходами дешифратора управляющих сигналов, кодовые входы коммутатора команд, входных коммутаторов адреса и данных соедиобразователя, первый выход блока управления соединен с информационным входом регистра управляющего слова, упраляющие входы регистров управляющего слова и слова состояния соединены с выходами дешифратора адреса регистров."г 1 а чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство для сопряжения разнотипных ЦВМ содержит регистр 1 управляющего слова, регистр 2 слова состояния, дешифратор 3 адблока управления и первый выход дешифратора управляющих сигналов соединены с управ- )5ляющими входами второго выходного коммутареса регистров, блок 4 управления, формирователь 5 слова состояния, дешифратор 6 команд, буферный регистр 7, дешифратор 8 управляющих сигналовпервый выходной коммутатор 9 данных, блок 10 сравнения адресов, коммутатор 11 слова состояния, второй выходной коммутатор 12 данных, Выходной коммутатор 13 адреса, входной коммутатор 14 адреса, коммутатор 15 команд, входной коммутатор 1 б данных, выходной 17 и входной 18 преобразователи, вход-выход 19, адресный вход 20, второй управляющий выход 21, первый информационный вход 22, второй управляющий Вход 23, первый информационный выход 24, первый управляющий выход 25, второй информационный выход 26, первый управляющий вход 27, второй информационный вход 28,Вход-выход 19, входы 20, 22, 23 н Выходы 21, 24 устройства соединены с малой ЦВМ, имеющеи интерфейс, например, типа 2 К, а выходы 25, 26 и входы 27, 28 устройства сое- динены с большой ЦВМ, имеющей интерфейс, например, тина 2 А(2 В) или интерфейс ввода вывода ЕС ЭВМ.Устройство функционирует в трех основных режимах: в режиме установления связи между ЦВМ, в режиме обмена данными и в режиме окончания обмена данными, при этом режим установления связи и режим окончания обмена данными могут быть инициированы как большой, так и малой ЦВМ, а обмен данными между ЦВМ выполняется, в направлении, определяемом ЦВМ, инициирующей режим установления связи.Инициирование установления связи большой ЦВМ начинается с приема от большой ЦВМ по входу 27 сигнала выборки и сигнала выдачи адреса, по входу 28 - кода адреса устройства сопряжения. Код адреса проходит через входной преобразователь 8, коммутатор 14, управляемый сигналом выдачи адреса, поступает в блок 10 и декодируется, Если адрес данного устройства сопряжения не соответствует принятому, то блок 10 через выходной преобразователь 17 устанавливает на выходе 25 сигнал пропуска, наличие которого для большой ЦВМ означает, что выборка устройстВа сопряжения ие состоялась,.Если принятый код адреса совпадает с адресом устройства сопряжения, блок 10 посылает в блок 4 сигнал выборки, Блок 4 переходит в состояние установления связи и через выходной преобразователь 17 устанавливает на выходе 25 сигиа лы установления связи и выдачи адреса, пос. ледиий поступает еще и на управляющий вход коммутатора 13. Одновременно с этими сигналами блок 10 через коммутатор 13 и выходной преобразователь 7 устанавливает на выходе 26 код адреса устройства сопряжения,При получении ответного кода адреса большая ЦВМ снимает со входа 28 код адреса, а со входа 27 - сигнал выборки. После этой операции устройство сопряжения считается выбранным большой ЦВМ, после чего большая ЦВМ передает код команды для малой ЦВМ на. вход 28 и по входу 27 - сигнал вйдачи команды. Ход команды проходит через вход.6085 ной преобразователь 8, коммутатор 15, управляемый сигналом выдачи команды, поступает в дешифратор 6 команл, декодируется и принимается блоком 4. Если принятая команда не является командой проверки состояния, то блок 4 в регистре 1 управляющего слова устанавливает определенный указатель, а затем через выходной преобразователь 17 устанавли.вает на выходе 25 и управляющем входе коммутатора 11 сигнал выдачи слова состояния.Код первого слова состояния малой ЦВМ, как информация о ее текущем состоянии, праха-,о дит формирователь 5 слова состояния, где к коду добавляется контрольный признак, и через коммутатор 11 и выходной преобразователь 17 поступает на выход 26. Большая ЦВМ, получив эти сигналы, снимает со входов 27, 28 сигналы команды и устанавливает на входе 275 сигнал подтверждения получения слова сос. тояния, который принимается блоком 4. Случай отказа в приеме слова состояния в большой ЦВМ фиксируется в регистре 1 управляющего слова аналогичным образом. Если же 2 о принятый код команды является командой проверки состояния малой ЦВМ, то на этом ее выполнение заканчивается.Таким образом, обмен управляющими интерфейсными сигналами большой ЦВМ, а также управляющей информацией прием команды и выдача состояния) и выполнение команды проверки выполняется без прерывания малой ЦВМЕсли принятый код команды является командой обмена данными между ЦВМ, блок 4 уста-навливает определенный указатель в регистре управляющего слова и выдает на выход 21 сигнал прерывания малой ЦВМ. После прерывания малой ЦВМ содержимое регистра 1 управляющего слова по входу-выходу 19 считывается в малую ЦВМ н анализируется. Если малая ЦВМ имеет возможность в данный мо мент выполнить принятую команду, то по сигналам по входу-выходу 19 и входу 20 в регистре 2 слова состояния она устанавливает признак подтверждения, если нет - то признак отказа, формируя,тем самым, код второго слова состояния, Код второго слова состояния нз40 регистра 2 слова состояния передается в формирователь 5, где формируется контрольный .признак, и в блок 4. Как только код второго слова состояния сформирован, он .передается нэ формирователя 5 на выход 26 аналогично 45 передаче первого слова состояния. Малая ЦВМ по содержимому управляющего слава определяет наличке признака подтверждения или отказа о приеме слова состояния и большой ЦВМ и, в зависимости от. этого переходит к операции обмена данными или продолжения прерванной программы,Инициирование установления связи малой ЦВМ выполняется с помощью операции записи по входу-выходу 19 и входу 20 в регистр 2 слова состояния признака запроса на связь с большой ЦВМ, после чего малая ЦВМ, не ожидая установления связи с большой ЦВМ,продолжает выполнять обработку данных, При по.лученнн признака запроса из регистра 2 слова состояния блок 4 через выходной преобразователь 17 устанавливает на выходе 25 сигнал 60 6запроса. Получив этот сигнал, большая ЦВМ устанавливает на входе 27 сигнал вьборки, который через входной преобразователь 8 по. ступает в блок 4 и в блок О. Код адреса устройства в интерфейсе больцой ЦВМ при этом не выдается. Получив сигнал выборки, блок 4 снимает сигнал запроса и выставляет счгналы выдачи адреса и установления связи, которые поступают на управляющий вход коммутатора 13 и через выходной преобразователь 7 - на выход 25. Код адреса устройснва, хранимый в блоке 1 О, через открытый коммутатор 13 и выходной преобразователь 7 устанавливается на выходе 26. ПОлучив адрес устройства, большая ЦВМ устанавливает на входе 27 устройства сигнал подтверждения приема адреса, поступающий в блок 4, который через формирователь 5, коммутатор 12 и выходной преобразователь 17 устанавливает слово состояния малой ЦВМ на выходе 26 устройства, а на выходе 25 - - сигнал выдачи слова состояния, Ответный сигнал подтверждения о приеме слова состояния от большой ЦВМ поступает по входу 27 в блок 4, который затем снимает сигнал с вы. ходов 25 и 26. На этом режим установления связи закончен, дальнейшее выполнение операций по обмену данными осуществляется по командам от большой ЦВМ,Обмен данными между сопрягаемыми ЦВМ может выполняться в режиме вывода йлн ввода в малую ЦБМ при установлении связи и приеме команды от большой ЦВМ,Режим вывода данных из. малой ЦВМ начинается с установки слова данных на входе 22 устройства, Одновременно с этой опе. рацией по входу 23 выдается сигнал запуска, который через дешифратор 8 поступает на уп. равляющий вход коммутатора 12, а через выходной преобразователь 17 поступает на выход 25 устройства. Выводимое слово данных из буферного регистра 7 проходит через коммутатор 12, выходной преобразователь 17 н поступает на выход 26 устройства. При получении слова данных большая ЦВМ устанавливает на входе 27 устройства сигнал подтверждения приема слова данных, который через входной преобразователь 18 поступает в блок 4. Блок 4 устанавливает признак готовности большой ЦВМ к приему следующего слова в регистре 1 управляющего слова, содержимое которого в режиме обмена данными периодически програм. мно считывается и анализируется малой ЦВМ, Как только признак готовности обнаружен малой ЦВМ, в ней начинается новый цикл вывода слова данных, аналогичный предыдущему.Режим ввода данных в малую ЦВМ начинается с приема по входу 23 сигнала запуска. По этому сигналу дешифратор 8 выставляет управляющий сигнал готовности к приему слова данных малой ЦВМ, который поступает через выходной преобразователь 17 на выход 25 устройства. Большая ЦБМ, получив сигнал го. товности малой ЦВМ, устанавливает на входе 27 устройства сигнал полтверждения, а на входе 28 - слово данных. Сигнал подтверждения через входной преобразователь 8 поступаетформула изобретения 608151на управляющий вход коммутатора 16 и входблока 4, который формирует соответствующийпризнак готовности большой ЦВМ в регистре 1управляющего слова. Малая ЦВМ определяетналичие этого признака и по входу 23 черездешифратор 8 устанавливает сигнал разреше, ния работы коммутатора 9, пропуская словоданных на выход 26 устройства и через выходной преобразователь 17 снимает с выхода 25сигнал готовности. При снятии сигнала готовности малой ЦВМ большая ЦВМ снимает сиг.налы со входов 27, 28 устройства. После того, 1 скак передача слова данных "акончена, малаяЦВМ посылает на вход 23 устройства сигналзапуска, начиная цикл ввода следующего словаданных, аналогичный предыдущему.15Инициирование окончания-обмена даннымибольшой ЦВМ начинается установкой на входе 27 сигнала окончания обмена данными, который через входной преобразователь 18 пос.тупает в блок 4. Блок 4 устанавливает признакокончания обмена в регистре 1 управляющегослова, который, как и признак готовности большой ЦВМ, анализируется малой ЦВМ послепередачи каждого слова данных. Как тольконаличие признака окончания обмена обнаружено малой ЦВМ;оиа устанавливает в регистре 2слова состояния признак подтверждения оковчаиия обмена н, заканчивая на этом операциюобмена, переходит к программе обработки данных, прерванной сеансом обмена данными сбольшой ЦВМ, Блок 4, формирователь 5 черезкоммутатор 11 и выходной преобразователь 17передают на выходы 25, 26 устройства сигнал 30выдачи слова состояния и код слова состоянияс признаком подтверждения окончания обмена,Большая ЦВМ устанавливает на входе 27 устройства сигнал подтверждения, который черезблок 4 прекращает выдачу сигналов по выходам 25 и.26,Инициирование. окончания обмена малойЦВМ выполняется операцией записи по входу.выходу 19 и входу 20 в регистр 2 слова состояния признака окончания операции обменаданными. Дальнейшие операции по передаче 40слова состояния в большую,ЦВМ выполняются. устройством без прерывания малой ЦВМ.Таким образом, введение новых элементови связей позволяет выполнять обмен управляющей информацией и управляющими интерфейс.ными сигналами с одной из,сопрягаемых ЦБМ 45без прерывания другой ЦВМ, например приустановлении связи, проверке состояния, чтосокращает общее число прерываний малойЦВМ, время ожидания большой ЦВМ в случаезанятости малой ЦВМ, и увеличивает скоростьформирования интерфейсных управляющих сигналов, позволяя, тем самым, увеличить пропускную способность сопрягаемых ЦВМ. 55Устройство для сопряжения цифровых вычислительных машин (ЦВМ), содержащее бу. ферный регистр, дешифратор управляющих сигналов; первый выходной коммутатор данных, блок сравнения адресов, входной и выходной преобразователи, причем информационный 8вход буферного регистра, информационный и управляющий входы входного преобразователя, вход дешифратора управляющих сигналов, выход первого выходного коммутагора данных, управляющий и информационный выходы выходного преобразователя соединены соответственно с первым, вторым информационными входами устройства, с первым, вторым управляю. щими входами устройства, с первым инфор. мационным, первым управляющим и вторым информационным выходаци устройства, отяичающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности сопрягаемых ЦВМ, оно содержит регистр управляющего слова, регистр слова состояния, дешифратор адреса регистров, блок управления, формирователь слова состояния, дешифратор команд, коммутатор . слова состояния, второй выходной коммутатор данных, входные коммутаторы адреса и данных, коммутатор команд и выходной коммутатор адреса, причем выход регистра управляющего слова и информационный вход регистра слова состояния соединены со входом-выходом устройства, вход дешифратора адреса регистров и первый выход блока управления соединены соответственно с адресным входом и вторым управляющим выходом устройства, первый вход блока управления соединен с выходами регистра слова состояния и дешифратора команд, второй вход блока управления соединен с первым выходом блока сравнения адресов и управляющим выходом входного преобразова. теля, выход регистра слова состояния и второй выход блока управления через формирователь слова состояния соединены с кодовым входом коммутатора слова состояния, второй выход блока управления и первый выход дешифратора управляющих сигналов соединены с управляющими входами второго выходного коммутатора данных, коммутатора слова состояния, выходною коммутатора адреса, выходного преобразователя, информационный вход которого соединен с выходами коммутатора слова состояния, выходного коммутатора адреса и второго выходного коммутатора данных, второй, третий выходы, первый и второй входы блока срав. нения адресов соединены соответственно с кодовым входом выходного коммутатора адреса, с управляющим входом выходного преобразователя, с выходом входного коммутатора адреса и управляющим выходом входного преобразователя, соединенным с управляющими входами коммутатора команд и входных коммутаторов адреса и данных, выходы буферного регистра, коммутатора команд н входного коммутатора данных соединены соответственно с кодовым входом второго выходного коммутатора данных, со входом дешифратора команд и с кодовым входом первого выходного коммутатора дан. ных, управляющий вход которого и управляющий вход буферного регистра соединены соответственно со вторым и третьим выходами дешифратора управляющих сигналов, кодовые входы коммутатора команд, входных коммутаторов адреса и данных соединены с ннформа циоиным выходом входнс"о преобразователя, первый выход блока управления соединен с информационным входом регистра управляю608151 10. Автрскге свидетельство СССР437075,кл. 6 06 1 1516, 1974.2. Согласоватсль 2 К/2 А(2 В) типа Л 711.1 ъ.Комплекс технических срелств МАСВТ.М.Каталог ЦНИИ 1 ЭИ приборост 1)оения. М., 1974,ост ав итель ф. И Техред О. Лугова Тираж 82 б иах метовКоррс1 ол Редактор Н. РазуЗаказ 2802/ЗЗ Государственного комитета Сов но делам изобретений и Зб, Москва. Ж.аб, Раунсная ППП Патент, г Ужгорсд,пего слова, управляющие входы рсгист 1 ов управляюцего слова и слова состояния сослинены с выхолами легпифратора адреса регисгрон.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: ктор И. Гоксичисноеров СССР та Министкрьтийыай., л.мл. Пкек