Устройство для обмена информацией

ц 723560 Союз СоветскииСоциалистичесни кРеспублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ- /(51)М. Кл. 6 06 Р 3/04 с присоединением заявки РЙ Государственный комитет(72) Авторы изобретения А, Л. Ланцов и Р. Б. Дунец Специальное конструкторско-технологическое бюрофизико-механического института АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ Изобрееение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации обмена между вычислительными и перифе. рийными устройствами.Известны устройства для обмена данными, содержащие коммутатор, подключенный к блоку передачи данных, связанному с числовыми матрицами адресного накопителя, регистр адреса, буферный накопитель с ассоциативным поиском, счетчик и регистра номеров терминалов и выпол 10 няющие функции управления между центральным вычислителем и периферийными устрой,ствами 11.Недостатки устройства - сложность и низкая надежность.Наиболее близким к предлагаемому по тех.15 нической сущности является устройство для передачи информации, содержащее блок хранения и поразрядный передачи кода приоритета, ключ, выходной генератор сигналов, подклю 20 ченный к источнику информации и каналу связи, входной каскад, подключенный; ко входу с каналом связи, а по выходу с блоком обнаружения сигнала "единицы" и блоком обнаружения "паузы" связанного с блоком хранения и поразрядной передачи кода приоритета 2,Недостатками устройства являются ограниченные функциональные возможности, допускающие только передачу информации и притом только по инициативе источника информа.ции, а также низкая пропускная способностьиз.за необходимости последовательной передачимногоразрядного двоичного кода приоритетапри каждом установлении информационнойсвязи,Цель изобретения - повышение пропускнойспособности и расширение функциональных возможностей устройства обмена за счет обеспечения возможности ввода информации с инициативой обмена, исходящей как от приемника, так и от передатчика информации.Цель достигается тем, что в устройство дляобмена информацией, содержащее дешифраторсобственного адреса, блок приема, первые входи выход которого подключены соответственнок первому входу устройства и через блок обнаружения паузы к первому входу блока формирования сигналов приоритета, и блок выдачиинформации, первый вход и выход которогоявляются соответственно информационнымивходом и выходом устройствавведены схемасравнения, счетчик сообщений, блок формирования запроса, первые вход и выход которогосоединены соответственно с первым входоми выходом схемы сравнения, а второй и третий выходы - соответственно со вторымивходами блока выдачи информации и блока формирования сигналов приоритета, соединенного Опервым выходом со вторым входом блокаформирования запроса, блок синхронизации,группа входов и выходов которого являетсясоответствующими входами и выходами устройства, выход - соединен через счетчик сооб. 15щений со вторым входом схемы сравнения,а вход - со вторым входом блока формирования запроса, и блок формирования управля.ющих сигналов, группа выходов которогО является группой управляющих выходов устрой- э 0ства, первый и второй входы - соответственносоединены со вторым выходом блока приемаи вторым входом схемы сравнения, а управляюшие вход - с управляющим входом блокаинформации и через дешифратор соответственного 25адреса с третьим выходом блока приема, входи выход приоритета блока формирования сигналов приоритета являются соответственно входом и выходом приоритета устройства, третийвход блока формирования запроса является з 0входом запроса устройства, а также тем, чтоблок формирования запроса содержит триггер,входы которого являются соответственно первым и третьим входами блока, а первый выход - третьим выходом блока, элемент И,шифратор вектора обмена и регистр вектораобмена, выходы которого соединены соответственно с первыми выходом блока и входомэлемента И, подключенного выходом ко второму выходу блока, а первый и второй входы - соответственно со вторым выходом триггера и выходом шифратора вектора обмена,вход которого подключен к тактирующемувходу регистра вектора обмена и третьемувходу блока, второй вход элемента И является вторым входом блока. Кроме того, блокформирования сигналов приоритета содержитдатчик приоритета, соединенный выходом совходом первого элемента И, упралвяюшийвход которого подключен к выходу триггераи управляющему входу второго элемента И,выход которого является первым выходомблока., выход первого элемента И соединенс первым входом схемы сравнения и черездиод развязки с выходом приоритета блокаи вторым входом схемы сравнения, выход которой подключен ко входам второго и треть.его элемента В вход четвертого элемента Иявляется вторым входом блока, управляющие входы третьего и четвертого элементов И соединены с первым входом блока, вход приоритета которого подключен ко второму входусхемы сравнения. Кроме того, блок синхронизации содержит элемент задержки и элементы И причем управляющие входы первого,второго и третьего элементов И соединены суправляющим входом блока, первый вход которого подключен к первым входам четвертого и пятого элементов И, выход первого элемента И соединен через элемент задержки совторым входом пятого элемента И и входомтретьего элемента И, выходом соединенногосо входом второго элемента И, выход которогоподключен ко второму входу четвертого элемента И, соответствующим входу и выходуиз группы входов и выходов блока, выходпятого элемента И соединен со входом первого элемента И, первым выходом блока и соответствующими входом и выходом из группывходов и выходов блока,На чертеже представлена блок-схема устрой. ства, содержащего блок 1 формирования запроса, блок 2 формирования сигналов приоритета, блок 3 приема, блок 4 обнаружения паузы, блок 5 синхронизации, .счетчик 6 сообщений, схема сравнения 7, блок 8 выдачи информации, дешифратор 9 собственного адреса, блок 10 формирования управляющих сигналов и канал связи 11. Блок 1 включает шифратор 12 вектора обмена, регистр 3 вектора обмена, триггер 14 и элемент 15 И. Блок 2 содержит датчик 16 приоритета, триггер 17, элементы 18,19 и 20 И, схему сравнения 21, диод 22 развязки и элемент 23 И. Блок 5 синхронизации содержит элементы 24, 25, 26 и 27 И, элемент задержки 28 и элемент 29 И.Блок 1 предназначен для формирования вектора обмена и сигнала запуска блока 2 по сигналу требования, поступающего от источника запроса. Вектор обмена представляет собой код, задающий адрес устройства, с которым предстоит обмен информацией, направление обмена (ввод или вывод информации относительно данного устройства) и количество сообщений, передаваемых (принимаемых) в процессе обмена, Блок 2 служит для хранения и передачи в канал связи 11 сигналов приоритета, припи. санного данному устройству. Блок 3 осуществляет выделение изсообшен 4 й в канале связи 11 информации о состоянии канала (занят - не занят), адресной информации (кто вызывается на обмен), а также информация о направ. ленни обмена. Блок 4 предназначен для обна. ружения состояния незанятости канала связи 11, Блок 5 служит для приема и передачи в канал связи 11 управляющих сигналов с целью автосинхрониэации приема - передачи сообще 72356045 ний в процессе обмена. Счетчик 6 производитподсчет количества сообщений в процессе обмена, Схема сравнения 7 осуществляет сравнениеколичества переданных-принятых сообщенийс количеством, указанном в векторе обмена.Блок 8 предназначен для передачи в канал связи 11 данных от источника запроса, а такжекодов адреса и направления передачи, посту.лающих из блока 1. Дешифратор 9 декодируетадрес, приписанный данному устройству. Блок 10 Овырабатывает управляющие записи - чтения,поступающие в источник запроса в зависимостиот кода направления передачи, состояния счетчика и выхода дешифратора собственного адреса. При помощи канала связи 11 устройстваосуществляют обмен информацией.Устройство осуществляет обмен информацией в двух режимах - активном или пассивном. В активном режиме обмен осуществляется по собственной инициативе устройства.20В этом случае устройство формирует и выдаетв канал связи 11 адрес устройства, с которымпредстоит организовать связь, направление обмена (ввод или вывод), сигнал синхронизации25а также в зависимости от направления обменапринимает или выдает информацию в виде сообщения (например, побайтно), которые подсчитываются в процессе обмена. В пассивномрежиме устройство осуществляет ввод-вывод30информации по инициативе извне, т.е. другогоустройства, работающего в активном режиме,Устройство работает следующим образом,Пассивный режим. В исходном состояниитриггер 17 и счетчик 6 находятся в состоянии0". При появлении в канале связи 11 собственного адреса последний декодируется в дешифраторе 9 и поступает на вход блока 10и на управляющие входы элементов 25, 26. и 29 И. При этом сигнал синхронизации, под 40тверждающий распознавание своего адреса(квитанция 1) с выхода элемента 29 И черезоткрытый элемент 25 И поступает в каналсвязи 11,Через некоторое время сигнал синхронимции (квитанция 2), указывающий о достоверной информации в канале связи 11, от устрой.ства, работающего в активном режиме, посту .пает на вход элемента задержки 28 через открытый элемент 26 И. Сигнал с выхода элемента задержки 28 через время задержки поступает на инверсный вход элемента 29 И иснимает на его выходе квитирующий сигнал.После этого устройство, работающее в активном режиме, снимает свой сигнал синхрониза.55ции (квитанция 2), по которому с. выходаблока 5 счетчик 6 переходит в следующеесостояние. Так осуществляется процесс автосинхронизации обмена сообщением двух устройств,лри котором блок 10 в зависимости от кода направления обмена вырабатывает сигнал чтения либо записи. По сигналу чтения сообщение от источника зпроса через блок 8 поступает в канал связи 11, а при сигнале записи информации из канала связи 11 через блок 3 поступает в источник информации. Сигнал с выхода дешифратора 9 служит для инвертирования кода направления обмена в блок 10, поскольку код направления обмена фиксируется относительно устройства, работающего в активном режиме. Процесс автосинхронизации передачи остальных сообщений происходит аналогичным образом. Конец обмена определяется снятием кода адреса данного устройства в канале связи 1 1.Активный режим. В исходном состоянии счетчик 6, триггер 17, регистр 13 находятся в состоянии "0", триггер 14 - в состоянии "1" Требование на обмен информацией поступает от источника запроса на вход шифратора 12, с выхода которого вектор обмена поступает на информационный вход регистра 13, Этот же сиг. нал требования поступает на нулевой установоч ный вход триггера 14, устанавливая его в состояние "0", и тактирующий вход регистра 13, записывая в него сформированный вектор об. мена.Информация о количестве сообщений с первого выхода регистра 13 поступает на вход схемы сравнения 7, а со второго выхода информация об адресе и направлении передачи поступает на вход элемента 15 И. Сигнал логическая "1" с инверсного выхода триггера 14 поступает на второй вход элемента 20 И блока 2. Момент перехода канала связи 11 в состояние "пауза" (свободное состояние) фиксируется блоком 4 выдачей сигнала, поступающего через элемент 20 И на единичный вход триггера 17. Сигнал логическая "1" с прямого выхода тииггера 17 открывает элементы 18 и 19 И. Значение приоритета е выхода датчика 16 через открытый элемент 18 И поступает на вход схемы сравнения 21 и диод 22. Если в это время приоритет, поступающий из канала связи 11 на друговход схемысравнения 21 и идод 22, установленный другим устрой. етвом, в момент обнаружения паузы ниже чем приоритет рассматриваемого устройство или в канале приоритет вовсе не установлен, то диод 22 откроется и через него сигнал приоритета с выхода элемента 18 И поступит в канал связи 11. При этом на входысхемы сравнения 21 поступают одинаковые значения приоритетов и на ее выходе формируется сигнал логическая "1", который через открытый элемент 19 И поступает на входы блоков 5 и 1. В случае, когда в канале связи 11 устанавливаемый приоритет выше чем приоритетрассматриваемого устройства, то диод 22 будет закрыт, а на входах схемы сравнения 21будут разные значения сигналов приоритетов.При этом на выходе схемы сравнения 21 будет сигнал логическая "О", который закроетэлемент 19 И и при снятии входного сигналас блока 4 установит триггер 17 в нулевое состояние с помощью элемента 23 И. Полярностьдиода 22 в блоке 2 показана для случая задания приоритетов напряжением положительнойполярности.Сигнал, поступающий на вход блока 1.с выхода блока 2 открывает элемент 15 И,через который коды адреса и направления передачи передается на вход блока 8, а черезнего в канал связи 11. После этого происходит процесс автосинхронизации передафщ сообщений,ЗоСигналом с выхода блока 2, поступающегона вход блока 5, открываются элементы 24,27 И, При этом сигнал синхронизации (квитанция 1), приходящий через канал связи 11 отустройства, распознавшего свой адрес, поступа 25ет через элемент 24 И на вход элемента задержки 28. Задержанный сигнал с выхода элементазадержки 28 поступает через элемент 27 И вканал связи 11 в виде ответного сигнала син.хронизации (квитанция 2), Снятие входного30сигнала синхронизации вызывает снятие с задержкой ответного сигнала синхронизации, которое переводит счетчик 6 в следующее состояние.В процессе обмена сигналами синхронизациипо выходным управляющим сигналам блока 10,работа которого происходит аналогично работев пассивном режиме, происходит выдача сооб.шений из источника запроса через блок 2 в канал связи 11 либо ввод сообщений, доступа.ющих из канала связи 11 через блок 3,40Обмен сообщениями происходит до тех пор,пока количество сообщений, записанное в регистре 13, не сравнится с переданным количеством сообщений, подсчитываемым счетчиком 6.Момент равенства фиксируется схемой сравне 45ния 7. Сигнал с ее выхода, поступающий наединичный вход триггера 14, переводит его вединичное состояние. При этом сигналом с прямого выхода триггера 14 регистр 13 обнулится, а сигналом с блока 4 триггер 17 установит.ся в состояние "0" и тем самым будет осуществлен запрет выдачи в канал связи 11 сигналагприоритета и сигналов синхронизации, На этомпроцесс; обмена заканчивается,Таким образом устройство позволяет осу 55ществлять прием и передачу сообщений с од.новременным их подсчетом как по собственной инициативе, так и по инициативе других,аналогичных устройств. Сравнение приоритетов за один такт позволяет повысить быстродей.ствие обмена информацией в целом,Формула изобретения1, Устройство для обмена информацией, содержащее дешифратор собственного адреса, блок приема, первые вход и выхсд которого подключены соответственно к первому ьходу устройства и через блок обнаружения паузы к первому входу блока формирования сигна. лов приоритета, и блок выдачи информации, первый вход и выход которого являются со. ответственно информационными входом и вы. ходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности и расширения функциональных воз-. можностей за счет обеспечения возможности ввода информации,с инициативой источника и получателя,.в устройство введены схема сравнения, счетчик.сообщений, блок формиро.1вания запроса, первые вход и выход которого соединены соответствейно с первым входом и выходом схемы сравнения, а второй и третий выходы - соответственно со вторыми входами блока выдачи информации и блока формирования сигналов приоритета, соединенного первым выходомсо вторым входом блока формирования запроса, блок синхронизации, группа входов и выходов которого является соответствующими входами и выходами устрой ства, выход - соединен через счетчик сообщений со вторым входом схемы сравнения, а вход - со вторым входом блока формирования запроса, и блок формирования управляющих сигналов, группа выходов которого является группой управляющих выходов устройства, первый и второй входы - соответственно соединены со вторым выходом блока приема и вторым входом схемы сравнения, а уп. равляющий вход - с управляющим входом блока синхронизации и через дешифратор собственного адреса с третьим выходом блока приема, вход и выход приоритета блока формирования сигналов приоритета являются соответственно входом и выходом приоритета уст. ройства, третий вход блока формирования запроса является входом запроса устройства.2, Устройство поп. 1, о тли ча ющее с я тем, что блок формирования запроса содержит триггер, входы которого является соответственно первым и третьим входами блока, а первый выход - третьим выходом блока, элемент И, шифратор вектора обмена и регистр вектора обмена,выходЬ которого соеди. иены соответственно с первыми выходами блока и входом элемента И, подключенного выходом723560 10 ПНИИПИ Заказ 928/14 Тираж 751 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проетная, 4 ко второму выходу блока, а первый н второй входы - соответственно со вторым выходом триггера и выходом шифрагора вектора об. мена, вход которого подключен к тактирующе. му входу регистра вектора обмена и третьему входу блока, второй вход элемента И является вторым входом блока.3. Устройство по п, 1, о т и и ч а ю щ ее с я тем, что блок формирования сигналов приоритета содержит датчик приоритета, соединенный выходом со входом первого элемента И, управляющий вход которого подключенк выходу триггера и управляющему входу вто. рого элемента И, выход которого является первым выходом блока, выход первого эж. мента И соединен с первым входом схемы сравнения и через диод развязки с выходом приоритета блока и вторым входом схемы сравнения, выход которой подключен ко входам второго и третьего элемента И, вход че 1. вертого элемента И является вторым входом блока, управляющие входы третьего и четвертого элементов И соединены с первым входом блока, вход приоритета.которого подключен ко второму входу схемы сравнения. 4. Устройство по и. 1. о т л и ч а ю щ ее с я тем, что блок синхронизации содержит элемент задержки и элементы И, причем управляющие входы первого, второго и третьего элементов И соединены с управляющим входом блока, первый вход которого подключен к первым входам четвертого и пятого элементов И, выход первого элемента И соединен через элемент задержки со вторым входом пятого элемента И и входом третьео элемента И, выходом соединенного со входом второго элемента И, выход которого подключен ко второму входу четвертого элемента Й, соответствующим входу и выходу из группы входов и выходов блока, выход пятого элемента И соединен со входом первого элемента И, первым выходом блока и соответствующими входом и выходом из группы входов и выходов блока. Источники информации,принятые ва внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Н 399864,кл. б 06 Е 13/00, 1971,2. Авторское свпдетельство СССР Мо 291199,25 кл. 6 06 Р 900, 1968 (прототип).