Устройство для сопряжения цифровойвычислительной машины c внешнимиустройствами

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. с присоединением заявки Лф 6 063/04 Государствеииый комитет(23) Приоритет ло делам изобретений и открытийОпубликовано 23.07.81. Беллетень Рй 27 Дата опубликования описания 25.07. 81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С ВЩШНИМИ УСТРОЙСТВАМИИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля, в состав которых входит цифровая вычислительная машина.Известно устройство для обмена данными вычислительной машины с нериферийными устройствами, содержащее регистраобмена, периферийньщ регистр, выход которого через регистр обменаО соединен со своим входом, блок выбора приоритета, блок управления, входы которого соединены соответственно с выходом центрального процессора и выходом блока выбора приоритета, блок управления периферийным устройством, первый выход которого соединен с входами блока выбора приоритета, первый выход блока управления подключенк управляющему блоку регистра обмена, соединенного информационными шинами с центральным процессором, коммутатор, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым выходом блока управления и вторым выходом блока управления периферийным устройством, управляющий вход соединен с вторым выходом блока управления, вьходподключен к управляющему входу периферийного регистра Г.Недостатком такого устройства является невозможность задания различных режимов обмена между внешнимустройством и центральным процессомнепосредственно с периферийного устройства.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство сопряжения цифровой вычислительной машины с внешними устройствами, содержащее регистр связи, соединенный с процессором и через буферный блок с внешними устройствами,регистр управляющего слова, соединенный с процессором, регистром связии буферным блоком, и блок адресов,соединенный с процессором и регистром управляющего слова, дополнитель10 15 20 25 ЗО 35 50 55 3 849 ный регистр управляющего слова, блок модификации адресов и блок анализа, причем дополнительный регистр управляющего слова соединен с процессором, блоком анализа и через блок модифи 5 кации адресов с блоком адреса, а блок анализа, - с регистром связи ш с блоком модификации адресов 12.Недостатки: известного устройстваего ограниченные функциональные возможности, так как устройство не обеспечивает возможности задания различных режимов обмена между ЦВМ и периферийным устройством непосредственно по команде с периферийного устройства, а инициатором обмена . всегда является ЦВМ.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет организации обмена по инициативе активного внешнего устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с внешними устройствами, содержащее регистр связи, блок согласования, первые вход и выход которого являются соответственно первым входом и выходом устройства, вторые вход и выход блока согласования соединены соответственно с первыми входом и выходом регистра связи, вторые вход и выход которого являются соответственно вторыми входом, и выходом устройства, блок адресации, вход которого является третьим входом устройства, а выход соединен с третьим входом блока согласования, регистр управляющего слова, выход которого соединен со вторым выходом устройства, а первый вход является четвертым входом устройства, введены регистр прерывания, шифратор и коммутатор режимов, первый, второй и третий входы которого являются соответственно пятым, шестым и седыым входами устройства, первый, второй, третий и четвертый выходы коммутатора режимов соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входами блока согласования и с третьим выходом устройства, выход регистра прерываний является четвертым выходом устройства, третий выход блока согласования соединен с первым входом регистра прерываний и через шифратор - со вторым входом регистра управляющего слова, а четвертый вход устройства соединен со вторым входом регистра прерываний. 190 мента И, сдвигающий регистр, триггер фПри этом коммутатор режимов содержит генератор импульсов, четыре эленаправления обмена, входы которогоявляются первым, вторым входами коммутатора, третий вход коммутатораи выход генератора импульсов через первый элемент И соединены со входом сдвигающего регистра, первый выход триггера направления обмена соединен с первым входом второго элемента И, второй выход триггера направления обмена соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, первый - четвертый выходы сдвигающего регистра соединены со вторыми входами соответственно второго-четверто го элементов И и с четвертым выходом коммутатор а.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства,Устройство для сопряжения ЦВМ с внешними устройствами содержит регистр 1 связи, блок 2 адресации, регистр 3 управляющего слова, элемент И 4, коммутатор 5 режимов, блок 6 согласования, центральный процессор 7, внешнее устройство 8. Устройство для сопряжения содержит также шифратор 9, регистр 10 прерывания, триггер 11 направления обмена, генератор 12 импульсов, элемент И 13, сдвигающий регистр 14, элементы И 15 и 16.Через регистр 1 связи производится обмен информацией между центральным процессором 7 и внешним устройством 8. Блок 6 согласования предназначен для согласования электрических уровней сигналов передаваемой информации. В блоке 2 адресации формируется адрес абонента внешнего устройства, с которым в настоящий моментпроизводится обмен информацией. В регистре 3 управляющего слова хранитсяадрес вектора прерывания, т,е. начальный адрес программы обслуживания, которую запросило в настоящий моментвнешнее устройство 8Регистр 10 прерывания предназначен для запоминания запросов внешнего уст 1 ойства на его обслуживание и выдачи сигналов прерывания в центральный процессор 7. Шифратор 9 предназначен для кодирования сигналов запросапрерывания с внешнего устройства сцелью получения адреса вектора прерывания, поступающего в регистр 3 уп10 Центральный процессор 7, получив сигнал из регистра 10 прерывания по одной из шин, производит оценку уров" ня приоритета выполняемой программы. Если он оказывается выше, про цессор 7 прекращает выполнение текущей программы и выдает в устройство сопряжения по одиночной шине сигнал, сбрасывающий регистр 10 прерывания и разрешающий прохождение адреса вектора прерывания с регистра 3 управляющего слова в процессор 7, Получив начальный адрес новой программы, процессор 7 переходит на ее вы 5 8491 равляющего слова. Триггер 11 направления обмена, устанавливающийся в одно из устойчивых состояний по сигналам поступающим из центрального процессора 7, предназначен для разрешения прохождения сигналов "Чтение", "Запись", "Сброс". через элементы И 15, 16 и 4 во внешнее устройство 9,В режиме чтения информации из внешнего устройства 8 триггер 11 направления обмена разрешает прохождение сигнала "Чтение" через элемент И 15 во внешнее устройство 8 и запрещает прохождение сигналов "Сброс" и "Запись". 15В режиме записи информации во внешнее устройство 8 триггер 11 направления обмена разрешает прохождение сигналов "Сброс" и "Запись" через элемент И 16 и 4 и запрещает прохож о дение сигнала "Чтение". По окончании процесса обмена сдвигающий регистр 14 вырабатывает сигнал в центральный процессор 7.Устройство работает следующим об разом.При необходимости связи с ЦВМ, которая в настоящий момент выполняет самостоятельную задачу или находится на фоновой программе "Ожидания", 36 внешнее устройство 8 по одной из шин запроса прерывания через блок 6 согласования выдает сигнал в регистр 10 прерывания, каждый триггер которого соединен с одной из шин 35 запроса и определяет уровень приоритета данного запроса. Одновременно сигнал запроса поступает на входышифратора 9, который формирует адрес вектора прерывания, Сформиро ванный адрес вектора поступает на входы регистра 3 управляющего слова и хранится в нем до момента считывания его ЦВМ. 90 Фполнение, Если приоритет текущей программы выше приоритета сигнала прерывания, процессор 7 его игнорирует до момента окончания выполнения текущей программы.Таким образом, внешнее устройство 8 может активно вмешиваться в ход выполнения программы и задавать режимы обмена.В случае необходимости записи информации в один из абонентов внешнего устройства в процессе выполнения запрошенной программы процессор 7 по адресным шинам канала выдает в блок 2 адресации адрес данного абонента, по шинам данных передает в регистр 1 связи информацию, которую необходимо записать в выбранный абонент и устанавливают триггер 11 направления обмена в состояние, разрешающее прохождение сигналов "Сброс" и "Запись" во внешнее устройство 8.Затем по отдельной шине канала центральный процессор 7 подает на вход элемента И 13 сигнал, разрешающий начало работы сдвигающего регистра 14. По мере поступления импульсов с генератора 12 на выход сдвигающего регистра 14 вырабатываются последовательно сигналы "Чтение", "Сброс", "Запись" и "Конец обмена", последнийиз которых по отдельной шине поступает в центрапьиый процессор 7 и сообщает об окончании процесса записи,В режиме чтения информации из внешнего устройства 8 центральный процессор 7 по адресным шинам канала выдает в блок 2 адресации адрес абонента внешнего устройства 8 и по отдельной шине устанавливает триггер 11 направления обмена в состояние, разрешающее прохождение во внешнее устройство 8 только сигнала "Чтение". Затем по отдельной шине канала центральный процессор 7 подает на входы элемента И 13 сигнал, разрешающий начало работы сдвигающего регистра 14, на выходах которого по мере поступления импульсов с генератора 12 формируются сигналы "Чтение", ",Сброс", ".Запись" и "Конец обмена". Во внешнее устрой-ство 8 разрешается прохождение только сигнала "Чтение", по которому производится чтение информации с абонента внешнего устройства 8 и запись в регистр 1 связи, с которого инфор-; мация считывается в центральный процессор 7. Сигнал "Конец обмена", пос7 849 тупанзций в центральный процессор 7, сообщает об окончании обмена, при этом снимается сигнал со входа элемента И 13, поступающий с центрального процессора 7.5Таким образом, предлагаемое, устройство позволяет обеспечить возможность задания режимов обмена между ЦВМ и внешним устройством непосредственно по команде с периферийного устройства,10 что позволяет использовать его при подключении к ЦВМ как пассивных, так и активных периферийных устройств. При этом инициатором начала обмена при использованин данного устройства 15 может быть как ЦВМ, так и периферийное устройство.Нримененйб изобретения позволяет сократить сроки регулировки приборов на 303 за счет того, что оператор, работающий за пультом управления испытательного комплекса, может, не ожидая окончания цикла проверки, активно вмешиваться в ход его выполнения, т,е, останавливать, запрашивать ту или 25 иную диагностирующую программу возобновлять прерванный процесс, что особен но важно при большой удаленности ЦВМ от испытательных комплексов.30Формула изобретенияУстройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с внешними уст- . ройствами, содержащее регистр связи, блок согласования, первые вход и вы- З 5 ход которого являются соответвенно первыми входом и выходом устройства, вторые вход и выход блока согласования соединены соответственно с первыми входом и выходом регистра связи, 40 вторые вход и выход которого являются соответственно вторыми входом и выходом устройства, блок адресации, вход которого является третьим входом устройства, а выход соединен с тре тьим входом блока согласования, регистр управляющего слова, выход которого соединен со вторым выходом устройства, а первый вход является четвертым входом устройства, о т л и - 50 90 8ч а ю щ е. е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет организации обмена по инициативе активного внешнего устройства, оно содержит регистр прерывания, шифратор и коммутатор режимов, первый, второй и третий входы которого являются соответственно пятым, шес-. тым и седьмым входами устройства, первый, второй, третий и четвертый выходы коммутаторов режимов соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входами блока согласования и с треьим выходом устройства, выход регистра прерываний является четвертым выходом устройства, третий выход блока согласования соединен с первым входом регистра прерываний и через шифратор - со вторым входом регистра управляющего слова, а четвертый вход устройства соединен со вторым входом регистра прерываний.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что коммутатор режимов содержит генератор импульсов, четыре элемента И, сдвигающий регистр, триггер направления обмена, входы которого являются первым, вторым входами коммутатора, третий вход коммутатора и выход генератора импульсов че рез первый элемент И соединены со входом сдвигающего регистра, первый выход триггера направления обмена соединен с первым входом второго эле- мента И, второй выход триггера направления обмена соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, первый-четвертый выходы сдвигающего регистра соединены со вторыми входами соответственно второго-четвертого элементов И и с четвертым выходом коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР В 490115, кл. 6 063/04, 1972.2. Авторское свидетельство СССР У 404088, кл. б 069/19, 1971 про- тотип849190 каз 6093 62 Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, 5 Подпиомитета СССР е и открытииаушская наб д. 4/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн Составитель ф. ШагиахметовРедактор С. Родикова Техред Т.Маточка Корректор М. Ш