Устройство для обмена информацией между цифровой вычислительной машиной и терминалами

О П И С А Н И Е881726ИЗОБРЕТЕНИЯк двтовском свидетильствм Союз СоветсиикСоциалистичвсиикРеслублии(51)М. Кл. С 06 Г 3/04 с присоединением заявки РЙ Гооударстванный квинтет СССР ао делам нзобретеннй н открытнй(54). УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕ МЕЩДУ ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИН И ТЕРМИНАЛАМИИзобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при построении вычислительных систем и, в частности, при создании классов программированного обучения.Известно устройство для обмена данными, содержащее буферный накопитель, коммутатор, блок передачи данных, блок терминалов, ЦВМ, блок управления, адресный накопитель, ре 10 гистр номеров терминалов и счетчик, предназначенное для обмена данными между ЦВМ и терминалами 11.Недостатки его состоят в сложности1 технической реализации и в снижении производительности системы, поскольку1запрос на обслуживание очередной заявки формируется только после окончания обслуживания предыдущей заявки,26Наиболее близким,к изобретению по технической сущности является устройство для обмена информацией, содержащее К групп терминалов по Й терминалов в каждой, буферный регистр,первый и второй дешифраторы, счетчик,регистр номера терминала, элемент ИЛИи триггер наличия запросов. Устройство снабжено также группой элементовИЛИ, а каждая группа терминалов снабжена регистром приоритета, дешифратором приоритета и двумя дополнительными элементами ИЛИ,123Недостатки этого устройства заклю-чаются в том, что опрос выбраннойгруппы терминалов производится независимо от наличия запроса, что приводит к снижению быстродействия устройства.Цель изобретения - повышение быстродействия,Поставленная, цель достигается тем,что в устройство для обмена информацией между ЦВМ и терминалами, содержащее К групп терминалов по Й терминалов в группе, элемент ИЛИ, группуэлементов ИЛИ, блок приоритета, буферный регистр, триггер наличия запросов,та И, элемент ИЛИ, причем выход сигнала о приеме прерывания ЦВМ соединен с управляющим входом буферного регистра, с нулевым входом триггераналичия запросов и через первый элемент задержки - с первыми управляющими входами терминалов, нулевой выход триггера наличия запросов соединен со вторыми управляющими входами терминалов, а выход сигнала об окончании обработки прерывания ЦВМ черезвторой элемент задержки соединен с третьими управляющими входами терминалов, выход первого элемента И терминала является первым управляющимвыходом терминала и соединен с управляющим входом выходного коммутатора терминала и с первым входом второго элемента И терминала, первый входвторого элемента И терминала являетсяпервым управляющим входом терминала,выход второго элемента И терминала 40455055 8817а. каждый терминал выполнен в виде триггера запроса, регистра информации, входного и выходного коммутаторов, причем вход и выход регистра информации терминала соединены соответ"5 ственно с выходом входного коммутатора терминала и с информационным входом выходного коммутатора терминала, информационный вход входного коммутатора терминала и выход выходного коммутатора терминала являются информационными соответственно входом и вы-. ходом терминала, информационные выходы терминалов соединены с информа,ционным входом буферного регистра, вы ход которого соединен с информационным входом ЦВМ, информационный выход которой соединен с информационными входами терминалов, первые управляющие выходы терминалов через элемент ИЛИ соединены с единичным входом триггера наличия запросов, единичный выход кбторого соединен со входом прерывания ЦВМ, второй управляющий выход терминала группы соединен с пятым управляющим входом последующего терминала группы, третьи управляющие выходы терминалов группы через соответствующий элемент группы элементов ИЛИ соединены с соответствующим запросным входом блока приоритета, каждый разрешающий выход группы выходов блока приоритета соединен с четвертыми управляющими входами терминалов группы, введены два элемента задержки, а в каждый терминал - триггер ответа, два элемен-26 4соединен с единичным входом триггера ответа терминала и снулевым входом триггера запроса терминала, единичный выход и нулевой вход триггера ответа терминала соединены соответственно с управляющим входом входного.коммутатора терминала и с третьим управляющим входом терминала, нулевой выход триггера запроса терминала соединен с третьим управляющим выходом терминала, с первым входом элемента ИЛИ терминала и с первым входом первого элемента И терминала, второй и четвертый управляющие входы терминала соединены соответственно со вторым и третьим входами первого элемента И терминала, четвертый вход первого элемента И терминала соединен с пятым управляющим входом терминала и со вторым входом элемента ИЛИ терминала, а выход элемента ИЛИ терминала является вторым управляющим выходом терминала.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - структурная .схема терминала.Устройство для обмена информациеймежду ЦВМ и терминалами содержит(фиг. 1) группы 1 терминалов 2. Позицией 3 обозначена ЦВМ. Кроме того,устройство содержит элемент ИЛИ 4,триггер наличия запросов 5, буферныйрегистр 6, элементы задержки 7 и 8,блок приоритета 9, группу элементовИЛИ 10, информационный вход 1 ЦВМ,выход 12 сигнала об окончании обработки прерывания, информационные входы13 терминалов, вход прерывания 14,управляющий вход 15 буферного регистра, выход сигнала о приеме прерывания 16, первый 17 и второй 18 управлящие входы терминала, информационный выход 19 ЦВМ, второй управляющийвыход 20 терминала, пятый управляющий вход 21 терминала, информационныйвыход 22 терминала, четвертый управляющий вход 23 терминала, третий управляющий вход 24 терминала, третийуправляющий выход 25 терминала, первый управляющий выход 26 терминала,группу 27 входов блокаприоритета,группу 28 выходов блока приоритета.Терминал содержит (фиг. 2) регистр информации 29, входной коммутатор 30, выходной коммутатор 31, триггер запроса 32, первый 33 и второй 34элементы И, триггер ответа 35, элемент ИЛИ 36,Работу устройства рассмотрим на примере использования предлагаемого устройства для классов программированного обучения.В этом случае каждая группа 1 терминалов 2 представляет собой класс программированного обучения, а каждый терминал 2 - пульт обучаемого. Перед началом занятий на регистры приоритетов заносится для каждого класса код приоритета. В соответствии с этим кодом на одном из выходов блока 9 приоритета формируется единичный сигнал при наличии единичного сигнала с выхода дополнительного элемента ИЛИ 1 О. 5 1 О15 20 25 Информационное слово обучаемые за,носят на регистр информации 29 (фиг. 2) и обращаются к ИВМ путем установки в единичное состояние триггера запроса 32, Следует отметить, что обращение к ЦВМ может быть сформировано от нескольких терминалов 2 в нескольких классах. Единичные сигналы с единичных выходов триггера,запроса 32 через третьи управляющие выходы 25 терминалов 2 данного класса и через дополнительный элемент ИЛИ О поступают на управляющий вход 27 бло- Фка 9 приоритета, Допустим, что данный класс имеет высший приоритет, Тогда на выходе 28 блока .9 приоритета будет формироваться единичный сигнал, который поступает на четвертые управляющие входы 23 терминалов 2 данного класса. Допустим имеется запрос от первого терминала. Единичный сигнал с единичного выхода триггера запроса 32 поступает на первый элемент И 33 данного терминала 2 и далее через второй управляющий выход 20, соединенный с пятым управляющим входом 21 следующего (второго) терминала 2, поступает на инверсный вход первого элемента И 33 второго терминала 2, запрещая формировать на его выходе единичный сигнал. Этот же сигнал через элемент ИЛИ 36 поступает на инверсные входы элементов И 33 всех последующих терминалов 2, запрещая формирование на их выходах единичного сигнала. Единичный сигнал с выхода элемента И 33 данного терминала, открытого по второму входу единичным сигналом с нулевого выхода триггера наличия запроса 5, а по третьему входу разрешающим сигналом с выхода блока 9 приоритета, поступает на управ 30 35 40 4550 55 ляющий вход выходного коммутатора 31и переписывает информацию с регистра информации 29 в буферный регистр 6через информационный выход 22 данноготерминала 2. Кроме того, этот же сиг"нал поступает через элемент ИЛИ 4 наединичный вход триггера наличия запросов 5 и устанавливает его в единичное состояние, Единичный сигналс единичного выхода триггера наличиязапросов 5 поступает на управляющийвход 14 ЦВМ 3, уведомляя ее о наличиизапроса с данного терминала. В ответ на этот запрос ЦВМ 3 формирует единичный сигнал на первом уп" равляющем выходе 16, который, поступая на управляющий вход 15 буферного регистра 6, переписывает содержимое буферного регистра 6 в ЦВМ 3 через информационный вход 1. Этот же сигнал, поступая на нулевой вход триггера наличия запросов 5, устанавливает его в нулевое состояние и через первый элемент задержки 7, спустя время ДС, поступает через элемент И 34 выбранного терминала, открытого по второму входу единичным сигналом с выохода первого элемента И 33, на единичный вход триггера ответа 35 и одновременно устанавливает в нулевое состояние триггер запроса 32 этого терминала 2. Данный терминал ждет ответа. После установки в ноль триггера запроса 32 первого терминала 2 сигнална выходе первого элемента И 33 становится равным нулю. Пусть, к примеру, имеется запрос от третьего терминала 2 выбранного класса. Так как запросы с первого и второго терминала 2 равны нулю, то на инверсном входе первого элемента И 33 третьего терминала 2 будет нулевой сигнал, который разрешает формирование единичного сигнала на выходе этого элемента И 33. Этот единичный сигнал с выхода элемента И 33 третьего терминала 2 поступает на управляющий вход выходного коммутатора 31 данного терминала 2, и содержимое регистра информации 29 переписывается через информационный выход 22 в буферный регистр 6Кроме того, этот же сигнал через элемент ИЛИ 4 устанавливает в единичное состояние триггер наличия запроса 5, и запрос с третьего терминала 2 поступает в ЦВМ 3.При поступлении запроса с данного терминала 2 в ЦВМ 3 формируется уп 7 8817,равляющий сигнал ответа, который че"рез второй управляющий выход 12 и второй элемент задержки 8 поступает,спустя время Дй, на нулевой вход триггера ответа 35 данного .и всех другихтерминалов, Так как триггер ответа 35терминала 2, от которого поступит запрос на обслуживание, находится вединичном состоянии, то этот сигналустанавливает его в нулевое состоя;ние, и с его нулевого выхода единичный сигнал поступает на управляющий вход входного коммутатора 30, под-готавливая их к приему информациис информационного выхода 19 ЦВМ 3, которая поступает через информационныйвход 13 и открытый входной коммутатор 30 на регистр информации 29 выбранного терминала 2. Тем самым осуществляется ответ ЦВМ 3 на запрос данного терминала 2,После окончания обслуживания запросов терминалов 2 класса с более высоким приоритетом блок приоритета фор-мирует единичный сигнал на выходе дешифратора приоритета класса со следующим по уровню значимости приоритетом, обеспечивая тем самым обслуживание запросов терминалов вновь из-бранного класса При формировании запросов от класса с более высоким приоритетом обслуживание класса с болеенизким приоритетом прекращается ивновь возобновляется после окончанияобслуживания класса с более высокимприоритетом.Исходя из этого следует, что ,усчройство обслуживает только те терминалы, от которых поступили запросы наобслуживание. Тем самым повышается40быстродействие устройства, например,предположим, что запрос поступаеттолько от одного 1-ого терминала, определенного приоритета (1 = Г,И)., Тогда он немедленно начнет обслуживаться.Визвестном устройстве необходимобыло проверить наличие запросов (которые практически отсутствуют) от1-го терминала до (1".1)-го и только50после этого начать обслуживание 1-огозапроса. Таким образом, выигрыш вбыстродействии изменяется в пределахот 1 до 1 (1 = Т,Щ и чем больше 1,тем больший выигрыш в быстродействии55может быть достигнут.Формула изобретенияУстройство для обмена инФормациеймежду цифровой вычислительной маши 26 8ной (ЦВМ) и терминалами, содержащее- К групп терминалов по М терминалов в группе, элемент ИЛИ, группу элементов ИЛИ, блок приоритета, буферный регистр, триггер наличия запросов, а каждый терминал выполнен в виде триггера запроса, регистра информации, входного и выходного коммутаторов, причем вход и выход регистра информации терминала соединены соответственно с выходом входного коммутатора терминала и с информационным входом выходного коммутатора тер-, минала, информационный вход входного коммутатора терминала и выход выходного коммутатора терминала являются информационными соответственно входом и выходом терминала, информационные выходы терминалов соединены с информационным входом буферного регистра, выход которого соединен с информдционньйк входом ЦВМ, информационный выход которой соединен с информационнычи входами терминалов, первые управляющие выходы терминалов через элемент ИЛИ соединены с единичным входом триггера наличия запросов, единичный выход которого соединен со входом прерывания ЦВМ, второй управляющий выход терминала группы соединен с пятым управляющим входом последующего терминала группы, третьи управляющие выходы терминалов группы через соответствующий элемент группы элементов ИЛИ соединены с соответствующим запросным входом блока приоритета, каждый разрешающий выход группы выходов блока приоритета соединен счетвертыми управляющими входами терминалов группы, о т л и ч а ю. щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия оно содержит два элемента задержки, а в каждый терминал введен триггер ответа, два,элемента И и элемент ИЛИ, причем выход сигнала о приеме прерывания ЦВМ соединен с управляющим входом буферного регистра, с нулевым входом триггера наличия за - просов и через первый элемент задержки - с первыми управляющими входами терминалов, нулевой выход триггера наличия запросов соединен со вторыми управляющими входами терминалов, а выход сигнала об окончании обработкипрерывания ЦВМ через второй элемент задержки соединен с третьими управляющими входами терминалов, выход первого элемента И терминала является первым управляющим выходом термина. 55Заказ 9971/72 Т раж 7 одписно НИИП Ужгород, ул. Проектна ППП "Патент 988172610 ла и соединен с управляющим входом нала и с первым входом первого элевыходного коммутатора терминала и с мента И терминала, второй и четвертый первым входом второго элемента И тер- управляющие входы терминала соединены минала, первый вход второго элемен- соответственно со вторым и третьим та И терминала является первым управ"входами первого элемента И терминала, ляющим входом терминала, выход второ- четвертый вход первого элемента И уер" го элемента И терминала соединен с минала соединен с пятым управляющйм единичным входом триггера ответа тер- входом терминала и со вторым входом, минала и с нулевым входом триггера элемента ИЛИ терминала, а выход зле запроса терминала, единичный выход и 30 мента ИЛИ терминала является вторым нулевой вход триггера ответа термина- управляющим выходом терминала, ла соединены соответственно с управ- Источники инФормации, ляющим входом входного коммутатора принятые во внимание при экспертизе термйнала и с третьим управляющим 1. Авторское свидетельство СССР входом терминала, нулевой выход триг- . 1 з У 399864, кл. 6 Об Г 3/04, 1970. гера запроса терминала соединен с 2. Авторское свидетельство СССР третьим управляющим выходом терминала, по заявке В 2724075/18-24, с первым входом элемента ИЛИ терми" кл. 6 06 Г 304, 20.09.79 (прототип),