Мультиплексный канал

(23) Приоритет оо делам изабретеннй и отнритнйДата опубликования описания 02 08 80(54) МУЛЬТИПЛЕКСНЫЙ КАНАЛ Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для ввода-вывода информации в цифровых вычислительных машинах и системах, в которых взаимосвязь устройств осуществляется через магистральный канал или общую шину.Известны мультиплексные каналы, содержащие блок для сопряжения с внешними устройствами, регистр информации, блок местной памяти, управляющий блок, регистр для хранения управляющей информации, блок модификации адресов и счета данных, блок для сопряжения с процессором и блок для сопряжения с оперативной памятью 11.Недостатком этих устройств являются ограниченные функциональные возможности канала, обусловленные невозможностью работы с процессором, подключенным по магистрали типа "общая шина".Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является мультиплексный канал, содержащий регистр управляющей информации, блок местнойпамяти, первый вход и первый выход которого соединены соответственно с первым выходом и первым входом регистрауправляющей информации, блок модификации адресов и счета данных, информационный вход которого соединен со вторымвыходом регистра управляющей информ- ции, а выход - со вторым входом блок 1 Оместной памяти, буферный регистр, блокдля сопряжения с внешними устройствами, первый вход и первый выход которого соединены соответственно с первымвыходом и первым входом буферного регистра, управляющий блох, первый, второй, третий, четвертый выходы которогосоединены соответственно с управляющими входами регистра управляющей информации, блока местной памяти, блока модификации адресов и счета данных, буферного регистра, пятый выход, первый ивторой входы управляющего блока соединены соответственно со вторым входом,вторым выходом блока для сопряженияПоставленная цель достигается тем что в мультиплексный канал, содержащий блок сопряжения с процессором, пер вые вход и выход которого являются первыми входом и выходом канада, регистр управляющей информации, блок местной памяти, первые вход и выход которого соединены соответственно с пер. выми выходом и входом регистра управ 25 лиощей информации, блок модификации адресов и счета данных, информационный вход которого соединен со вторым выходом регистре управляющей информации, а выход - со вторым входом блока местЗо ной памяти, буферный регистр, блок сопряжения с внешними устройствами, первые вход и выход которого соединены соответственно с первыми выхсшом и входом буферного регистра, управляющий35 блок, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно со вторым. входом регистра управляющей информации, третьим входом блока местной памяти, управляющим входом40 .блока модификации адресов и счета данных и вторым входом буферного регистра, пятый выход и первый и второй вхо ды управляющего блока соединены соответственно со вторыми входом и выхо 45 дом блока сопряжения с внешними устройствами и с третьим выходом регистра управляющей информации, третьи вход и выход блока сопряжения с внешними уст ройствами являются соответственно вторыми входом и выходом канале, введены регистр команд и состояний, регистр адреса, регистр выходной информации, причем вторые вход и выход блока сопряжения с процессором соединены соответст 55 венно с первыми выходом и входом регистра команд и состояний, Второй Выход и второй вход которого соечинены соответственно с третьим входом и шестым 20 50 3 7523 с внешними устройствами и с третьим выходом регистра управляющей информации. Кроме того, атот мультиплексный канал содержит блок для сопряжения с процессором и блок для сопряжения с оперативной памятью 21.Недостаток етого канала состоит в ограниченных функциональных возможностях, что не позволяет обеспечить работу канала с процессором, подключенным к 10 общей магистрали.Цель изобретения расширение функциональных возможностей канала за счет обеспечения его работы с магистралью типа "общая шинами.15 18 фвыходом управляющего блока, третий ичетвертый входы блока сопрояжения спроцессором соединены соответственно свыходом блова модификации адресов исчета данных и выходом регистра выходной информации, первый вход которогосоединен с четвертым выходом регистрауправляющей информации, пятый выход которого соединен с третьим выходом блока сопряжения с процессором и третьимвходом буферного регистра, второй выход которого соединен с пятым входомблока сопряжения с процессором и третьим входом регистра управляющей информации, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с четвертым выходом блока сопряжения спроцессором и выходом регистра адреса,первый вход которого соединен с пятымвыходом блока сопряжения с процессором,шестой выход которого соединен с четвертым входом управляющего блока, седьмой, восьмой и девятый выходы которого соединены с соответственно со вторыми входами регистра адреса, регистравыходной информации и шестым входомблока сопряжения с процессором,На чертеже показана блок-схема мультиплексного канада.; Мультиплексный канал содержит блок1 сопряжения с процессором, регистр 2команд и состояний, в котором хранятся.код команды ввода-вывода, признак готовности, признак результата, признакипрерываний и признак уточнения прерывания, регистр 3 адреса, содержащий регистр адреса внешнего устройства и буферный регистр адреса первого командного слова канала, регистр 4 выходнойинформации, содержащий регистр словасостояния канада и регистр кода прерывания, управляющий блок 5 регистр 6 управляющей информации, содержащий регистры для хранения адреса командногослова канала, адреса внешнего устройсява, кода операции, счета байтов, адресаданных, блок 7 модификации адресов исчета данных, буферный регистр 8, содержащий регистр абонента и регистр канала, блок 9 местной памяти и блок 10сопряжения с внешними устройствами. Устройство работает следующим образом,Работа мультиплексного канала запускается в результате последовательных операций в магистральном канале. При задании команды "Начать ввод - Вывод процессор (на чертеже не показан) загру752318 6тивную память по адресту, хранящемуся с в регистре 6. После этого по сигналу,поступившему от управляющего блока 5, яю- блок 7 модифицирует адрес данных и счет о 5 айтов.Выполнение мультиплексным каналомоперации записи осуществляется аналогично выполнению операции чтения,1 О 5жает через блок 1 в регистр 3 адреспервого командного слона канала и адревнешнего устройства, а регистр 2 - кодкоманды. ввода-вывода. При этом управлщим блоком 5 сбрасывается признак гтовности в регистре 2,Код команды ввода-вывода с выходаьегистра 2 поступает на вход управляющего блока 5. После окончания текущегоцикла передачи данных адрес первогокомандного слова канала и адрес внешнего устройства записываются из регист-,ра 3 в регистр 6. Управляющий блок 5выдает сигнал, запускающий выборку блохом 1 командного слова канала из оперативной памяти (на чертеже не показано) в регистр 6 в режиме прямого доступа. В процессе выборки блок 7 модифицирует адрес командного слова канала.Блоком 10 осуществляется выборка од Оного из внешних устройств (на чертежене показаны) по адресу, содержащемусяв регистре 6, и выдача кода операции.Управляющий блок 5 устанавливает врегистр 2 признак результата, отражающий возможность выполнения команды"Начать ввод-вывод при текущих состояниях канала, подканала и внешнего уст-,ройства, С установкой признака результата восстанавливается признак готов- ЗОности в регистре 2,При мультицлексном режиме работыуйравляющая информация из регистра6 и блока 7 записывается в соответствующую ячейку блока 9.35 После выдачи команды "Начать ввод- вывод" процессор периодически анализирует информацию, содержащуюся в регистре 2 в ожидании формирования призЩ нака результата, завершение которого определяется по установке признака готовности в регистре 2.Операция ввод-вывода продолжается мультиплексным каналом после появле 45 ния запроса от внешнего устройства, поступающего через блок 10 в управляющий блок 5, Полученный от внешнего устрой- . ства адрес через регистр 8 записывается в регистр 6 и используется для выборки50 управляющей информации операции ввода- вывода из блока 9 в регистр 6.При операции чтения байт данных, выданный устройством, через блок 10 загружается в регистр 8. Управляющий блок 5 выдает в блок 1 сигнал, запускающий55 операцию записи на магистральном канале, В режиме прямого доступа байт данных из регистр 8 загружается в опера В процессе передачи данных, при наличии соответствующих признаков в регистре 6, мультиплексный канал выполняет зацепление по данным или по команде. Управляющий блок 5 выдает указание, по которому блок 1 осуществляет чтение очередного командного слова канала из оперативной памяти в регистр 6 в режиме прямого доступа. При окончании передачи данных илипри аппаратных ошибках управляющийблок 5 устанавливает в регистре 2 признак прерывания. С выхода регистра 2признак прерывания поступает на входблока 1, который формирует запрос напрерывание в магистральном канале. Приобслуживании прерывания процессор через блок 1 читает содержимое регистра2 и анализирует причину прерывания. Вслучае прерывания, обусловленного окончанием передачи данных, процессор имеетвозможность через блок 1 установитьв регистре 2 признак уточнения прерывания, по которому управляющий блок 5 организует формирование слова состоянияканала и кода прерывания (адреса внешнего устройства для которого сформулировано прерывание в регистре 4). Поокончании формирования слова состоянияи кода прерывания управляющий блок 5устанавливает признак готовности в регистре 2.Установив признак уточнения прерывания, процессор периодически анализируетрегистр 2 в ожидании завершения формирования слова состояния канала и кодапрерывания, признаком чего является вос.становление признака готовности. После этого процессор имеет возможность через блок 1 обратиться к регистру 4 для чтения слова состояния канала и кода прерывания.Восстановление признака готовности в регистре 2 сопровождается сбросом кода операции, признака прерывания, отражающего окончание передачи данных, и призна. ка уточнения прерывания.При сброшенном признаке готовности в регистре 2 мультиплексного канала вы7 75 дача процессором команд мультиплексному каналу запрещена.Таким образом, мультиплексный канал благодаря введению новых блоков может быть использован в системах, где связь между устройствами осуществляется через магистральный канал или общую шину. Тем самым обеспечивается возможность использования в таких системах внешних устройств, подключенных к интерфейсу ввода-вывода ЕС ЭВМ. Кроме того, при выполнении мультиплексным каналом операции ввода-вывода имеется возможность использования подключенных к магистральному каналу внешних запоминающих устройств.При использовании предложенного мультиплексного канала отпадает необходимость в аппаратных изменениях в контролерах внешних устройств ЕС ЭВМ при подключении их к ЭВМ с интерфейсами типа "магистральный канал" или общая шина". Возможность использования мультиплексного канала в таких системах, кроме того позволяет освободить процессор от выполнения ойераций ввода- вывода, что повышает эффективность его использования.Формула изобретенияМультиплексный канал, содержащий блок сопряжения с процессором, первые вход и выход которого являготся первыми входом и выходом канала; регистр управляющей информации, блок местной памяти, первые вход и выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом регистра управляющей информации, блок модификации адресов и счета данных, информационный вход которого соединен со вторым выходом регистра управляющей информации, а выход - со вторым входом блока местной памяти, буферный регистр, блок сопряжения,с внешними устройствами, первые вход и выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом буферного регистра, управляющий блок, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно со вторым входом регистра управляющей информации, третьим входом блока местной памяти, управляющим входом блока модификации и счета данных и вторым входом буферного регистра, пятый выходи первый и второй входы управляющегоблока соединены соответственно со вторыми входом и выходом блока сопряжения с внешними устройствами и с третьим выходом регистра управляющей информации, третьи вход и выход блока сопряжения с внешними устройствами являютсясоответственно вторыми входом и выходом канала, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения функцио 510 нальных возможностей канала за счетобеспечения его работы с магистральютипа "общая шина", в него введены регистр команд и состояний, регистр адреса и регистр выходной информации, причем вторые вход и выход блока сопряжения с процессором соединены соответственно с первыми выходом и входом рег истра команд и состояний, второй выходи второй вход которого соединены соот 15О ветственно с третьим входом и шестым выходом управляющего блока, третий и четвертый входы блока сопряжения с процессором соединены соответственно с выходом блока модификации адресов)5 30 35 которого соединен с пятым выходом бло 40 ка сопряжения с процессором, шестойвыход которого соединен с четвертымвходом управляющего блока, седьмой,восьмой и девятый выходы которого соединены соответственно со вторыми входами регистра адреса, регистра выходнойинформации и шестым входом блока сопряжения с процессором,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США М 3336582; кл. 340-172.5, 1968.50 2, Авторское свидетельство СССРМ 525079, кл. б 06 Г 3/04, 1974( прототип). и счета даннЫх и выходом регистра выходной информации, первый вход которого соединен с четвертым выходом регистра управляющей информации, пятый выходкоторого соединен с третьим выходомблока сопряжения с процессором и третьим входом буферного регистра, второйвыход которого соединен с пятым входомблока сопряжения с процессором и третьим входом регистра управляющей информации, четвертый и пятый входы которого соединены соответственНо с четвертымвыходом блока сопряжения с процессороми выходом регистра адреса, первый вход/7 Тираж 751 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5 Заказ 4746 филиал ППП Пате жгород, ул. Проектная,