Многоканальное устройство обмена для многомашинной вычислительной системы

Союз СоветскикСоцнапнстическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 920695ао делан изобретенкй н открытки(54) МНОГОКАНА 31 ЬНОЕ УСТРОЙСТВО. ОБМЕНА ДЛЯ МНОГОМАШИННОЙ В 1 1 ЧИСЛИТЕ 3 ЬНОЙ СИСТЕМЫИзобретение относится к вычислйтельной технике и может быть использовано в многомашинных вычислительных комплексах при решении трансляционных задач, для ускорения операцийввода-вывода информации, при обработке статистических данных и в другихслучаях. Известно устройство обмена ин 10формацией, используемое для передачи массивов информации иэ одной вычислительной машины в одну или несколько других 11.Недостаток устройства - значитель 15ные з ат раты об орудов а ни я.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является устройствообмена которое содержит в каждом каФ20нале канальные приемо-передатчики,логику прерывания, адрес вектора,мультиплексор, дешифратор адреса,.дешифратор управлякхцих сигналов,регистр состояний и буферный регистр 2 .Однако недостатком указанного устройства является невозможность быстрого обмена информацией только междудвумя машинами в многомашинном вычислительном комплексе и дифференцирования передаваемых команд от данных. Эти операции можно выполнить только после программной настройки вычислительного комплекса, что требует длительного времени и снижает производительность всего вычислительного комплекса,Цель изобретения - повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное устройство обмена для многомашинной вычислительной системы, содержащее в каждом канале блок прерываний, дешифратор адреса, дешифратор управляющих сигналов, регистр состояния, буферный регистр, регистр адреса вектора, ком920695 мутатор и блок усилителей, причем выходы регистра адреса вектора канала, регистра состояния канала. и буФерного регистра канала через камутатор канала соединены с первым входом блока усилителей канала, первый выход блока усилителей канала через дешцфратор адреса канала соединен с разрешающим входом дешифратора управляющих сигналов канала, с информационными входами буферных регистров каналов и с кодовым входом дедифратора управляющих сигналов канала, первый выход дешифратора управляющих сигналов канала соединен с управляющим входом регистра состояния канала, первьй и второй установочные входы регистра состояния канала соединены соответственно с вторым и третьим выходами дешифратара управляющих сигеалов каналов четвертый вы ход дешифратара управляющих сигналов канала соединен с первыми входами блока прерываний каналов, выход блока прерываний канала соединен со входом прерывания соответствующей ЦВМ, вторые вход и выход блока уси лителей канала соединеь соответственно с информационными выходом ивходом соответствующей ЦВМ, второй и третий выходы дешифратора управляющих сигналов канала соединены соответственно с первым и вторым разрешающими входами буферного регистра канала, в каждый канал введены триггер синхронизации и дешифратор номера ЦВМ, причем второй, третий и пятый выходы дешифратора управляющих сигналов канала соединены соответственно с первым, вторым гасяшимии с установочньми входами триггера синхронизации канала, прямой выход триггера синхронизации канала соединен с третьим и четвертым установочыми входами регистров состоянияканалов, шестой выход дешифратора управляющих сигналов канала соединен с первым разрешающим входом дешифратора номера ЦВМ канала и со вторыми разрешающими входами дешифратора номера ЦВМ всех каналов, инверсый выход триггера синхронизации канала соединен с третьим разрешающим входом регистра состояния канала, первый выход блока усилителей канала соединен с информационными входами дешифраторов номера ЦВМ всех каналов, а первый и второй выходы дешифратора номера ЦВМ канала соединены соРежм передачи данных из одной мамашиы во все другие посредством программных операций с опросом Флага - следующий,В первом цикле обращения к каналу адрес устройства А 1 проходит через блок 24 и старшие разряды адреса поступают на вход дешифратора адреса 5, Дешифратор ареа 2" ргрешает работу дешифра. ора управ:яющих сигналов 3 по входу 38, Дешифратор управляющих сигналов 3 анализирует младце разряды адреса А 1., поступающие на вход 37, и на выходе 36 вырабатывает сигнал, устанавливающий триггер синхропзации 9. С прямого выхода трггера синхронизации 9 во внешний интерфейс поступает выходной сигнал 16, свидетельо ствующий о готовности машины к передаче информацпя, Информационная часть цикла обращуия к каналу значения не имеет.Далее передающая машина обраща 55 ется к устройству по адресу А 2 вцикле "Ввод 1, принимает содержимоерегистра состояний 8 и анализируетего первый разряд, значение котороответственна со вторым входом блокапрерываний канала и с четвертым установочным входам регистра состояния каналаоСтруктурная схема устройства представлена на чертеже:Многоканальное устройство обменадля многомашинной вычислительной системы содержит каналы 1 и 2,. каждый11 из которых вьптолнен в виде дешифра-,тора 3 управляющих сигналов, буферного регистра 4, коммутатора 5. блока6 прерываний, регистра ." адреса вектора, регистра 8 состояний, триггера 9 синхронизации дешифратор 10номера ЦБМ выходов 11-6, .входов17-23, блока 2 А усигтелей, дешифратор 25 адреса вь,ходов 26 и 27, входа 28. Позициями 29 и 30 обозначеныЦВМ, позициями 31 - 36 - выходы,позициями 37 и 38 - входы дешифратора управляющих сигналов, позици ей 39 - выход дешифратара номера ЦВМ.Устройство спссобно работать вд 5 режиме программных опергций с опросом флага или в режиме программныхопераций с использованием средствпрерывания грограмм, Каждому режимуобмена соответствуют сван адреса оо"р ащения к у строис т ву,25 го определяется входным сигн лом1 б внешнего интерфейса, Активныйуровень сигнала свидетельствует оготовности всех машин к обмену информацией, Как только все машины5готовы к обмену информацией, передающая машина обращается к устрой"ству по адресу АЗ в цикле "Вывод",В информационной части цикла передаваемые данные через блок 24 посту Опают во внешний интерфейс по параллельным линиям 15. Параллельно данным во внешний интерфейс с выхода35 дешифратора управляющих сигналов 3 поступает стробирующий сиг - 5нал 14. В приемной машине данные слиний внешнего интерфейса 15 поступают на входы буферного регистра 4,и записываются в него по входномусигналу внешнего интерФейса 19. Од 20новремецно сигнал с выхода 35 сбрасывает триггер синхронизации 9 и устанавливает второй разряд регистрасостояний 8, активный уровень которого означает, что в буферный регистр 4 записаны данные, Следующееслово данных передается аналогично.Приемные машины в первом цикле "Вывод" обращаются к своим устройствамобмена по адресу А 1 и устанавливают 3 ртриггер синхронизации 9. Затем приемные машины обращаются к устройству по адресу А 2 в цикле "Ввод", принимают содержимое регистра состояний 8 и анализируют его второй разряд. В случае, если этот разряд ус -тановлен, приемные. машины в цикле"Ввод" по адресу АЗ обращаются кустройству и принимают данные из буФерного регистра 4. При этом сигналс выхода 31 дешифратора управляющихсигналов 3 сбрасывает второй и третийразряды регистра состояний 8. Следующее слово данных принимается анало-.гично,45Передача команды из одной машиныво все другие посредством программных операций с опросом Флага проходит аналогично передаче данных,но в третьем цикле передающая маши 50на вместо адреса АЗ обращается к устройству по адресу А 4. При этом на выходе 34 дешифратора управляющих сигналов 3 вырабатывается выходнойсигнал 3. В устройствах приемныхмашин сигнал 18 стробирует запись ко 55манды в буферный регистр 4, сбрасывает триггер синхронизации 9 и устанавливает третий разряд регистра 95 6состояний 8, информируя приемную машину о том, что в буферном регистре 4 хранится команда. При обмене информацией только между двумя маши- . нами многомашинного вычислительного комплекса передающая машина в первом цикле "Вывод" обращается к устройству по адресу А 5, и на выходе 33 дешифраторд управляющих сигналов 3 вырабатывается сигнал 12. В информационной части во внешний интерфейс передается номер приемной машины по линиям 15В устройстве адресуемой машины со стороны внешнего интерфейса на номер машины поступает навход 23 и на информационный вход дешифраторд номера машины О, сигнал 22 разрешает работу дешифрдтора 10, и если в адресуемой ЦВ взведей триггер синхронизации 9, во внешний интерфейс поступает сигнал 16, В устройстве передающей машины сигнал 17 устанавливает 4-й разряд регистра состояний 8, свидетельствующий о готовности приемной ЦВМ к обмену информацией. Передающая машина вводит содержимое регистра состояний 8 и анализирует его 4 - й разряд. Если разряд установлен, передающая машина выводит передаваемую информацию по адресу АЗ. Следующее информационное слово передается диалогична. Устройство приемной машины работает аналогично случаю передачи инФормации во все мдшины комплекса.Обмен информацией может проходить посредством программных операций с использованием средств прерывания программы. Логика прерывания вырабатывает в, ЦВИ сигнал требования прерынация программы в двух случаях. Впервом случае передающая мдшицд, требуя прерывание программы во всех приемных машинах, обращается к своему устройству по адресу А 5 и нд выходе32 дешифратора управляющих сигналов Эвырабатывается во внешний интерФейссигнал 11. Во всех приемных машинах входной сигнал 21 инициирует работублока прерывания б независимо отсостояния триггера сицхроциздции 9. Изобретение позволяет сократить число программных операций и повысить быстродействие вычислительного комплекса при обмене ицформдцией между двумя машинами.Формул а из об р ет е ния Многоканальное устройство обмена дпя многомашинной вычислительнойсистемы, содержащее в ;аждом канале блок прерываний, дешифратор адреса, дешифратор управляющих сигналов, регистр состояния, буферный регистр, регистр адр.са вектора,коммутатор ц блок усилителей, при чем выходы регистра адреса вектораканала, регистра состояния канала и буФерного регистра канала через коммутатор канала соединены с первью входом блока усилителей канала, 35 первый выход блока усилителей канала через дешифратор адреса каналасоединен с разрешающим входом дешифратора управляющих сигналов канала с информационными входами буферных щ регистров каналов и с кодовым входом дешифратора управляющих сигналов каала, .первый выход дешифратора управляющих сигналов канала соединен с управ 1 яючим входом регистра состоя ния канала, первый и второй установочные входь регистра состояния каала соединены соответственно с вторым и третьим выходами де 1 ифратора управляощих сигналов каналов, четвер- ЗО тый выход дешифратора управляющих сигалов капала соединец с первыми входами блока прерываний каналов, выход блока прерьваий канала соединен с входом прерывация соответствующей ЦЬ 1, вторые вход и выход блока усилителей канала соедиещ соответственно с информационными вьХодом и входом соответствующей ЦБМ, второй и третий выходы дешифратора управляющих сигналов канала соедицеисоответ твенно с первым и втарью разрешавшими входами буферного регистра кацапао т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно сдержит в каждом канале триггер синхронизации и дешифратор номера ЦБ 11, причем второй, третий и пятый выходы дешифратора управляюших сигналов канала соединены соответственно с первым, вторым гасящими и с установочными входами триггера синхронизации канала, прямой выход триггера синхронизации канала соединен с третьим и четвертью установочными входами регистров состояния каналов, шестой выход дешифратора управляющих сигналов канала соединен с первым разрешающим входом дешифратора номера ЦРЛ канала и с вторыми разрешающими входами дешифратора номера ЦВИ всех каналов, инверсный выход триггера синхронизации канала соединен с третьим разрешающим входом регистра состояния канала, первый выход блока усилителей канала соединен с информационными входами дешифраторов номера Ц 311 всех каналов, а первый и второй выходы дешифратора номера ЦВМ канала соединены соответственно со вторым входом блока прерываний канала и с четвертым установочным входом регисгра состояния канала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СИЛ 11 4004279,кл в 6 06 Г 3/ 04опуб,ик 1 977 а2. 1(сгосошрцйег ЬапдЬоо(, Каталог фирмы Оа 1 а 1 Гс(в(репс 0 огрога 1 оп 1976, р, 1 б," Г(а 1-3 (,прототип),