Устройство для сопряжения цифровой вычислительной машины с периферийными устройствами

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистичесииаРеспубпии оп 955013(22) Заявлено 10. 05. 79 (21) 2798167/18-24 с присоединением заявки МФЬеуаарстюей квивтет ВИр вю далавв кэвбретеннй и открытийДата опубликования описания 30.08.82 72) Авторы изобретен.А.Черепанов, А.И.Кули 13:ОРсК 66 71) Заяви Киевский научно-исследовательский и консерв институт периферийного оборудованияЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙПЕРИФЕРИЙНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ 54) УСТРОЙСТМАШИНЫ Изобретение отн тельной технике и м зовано в информаци системах, в которых ройств осуществляетвходое-выходов устройства, дешифратор, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первымивходами блока управления и регистра,блок формирования четности, причемвход дешифратора соединен с первымвыходом блока связи с ЦВМ, второйвыход которого соединен с вторымвходом регистра, первый выход которо"го соединен с первым входом блокасвязи с ЦВМ, а первый выход и второй вход блока управления соединенысоответственно с вторым входом и стретьим выходом блока связи сЦВМ С 23 сится к вычисли- ожет быть испольнно-измерительныхвзаимосвязь устся через общую шиНедос яется о кол Цель ства я ш анная ель достигается тем,во введены коммутатори третий триггеры,выход блока связи с ка ч и в у ый, ем о о ереыи ну,Известно устройство для сопряженияЦВМ с периферийными устройствами, содержащее блок прерываний, регистр инструкций, адресный регистр блок сос 1 отояния, блок упра вления и сумматор С 1 Э,Однако такое устройство содержитсхемы в соответствии с конкретнымифункциями,что усложняет устройство. 15Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для сопряженияЦВМ с периферийными устройствами, содержащее блок связи с ЦВМ, группавходов- выходов которого соединена с 2 опервой группой входов-выходов устройства, блок связи с периферийнымиустр 6 йствами, группа входов-выходовкоторого соединена с второй группой татком известного устройстванеобходимость затрат больичества оборудования.изобретения - упрощение уст 955013периферийными устройствами соединен с первыми входами коммутатора и третьего триггера, выход которого соединен с третьим входом блока связи с ЦВМ, четвертый и пятый выходы которого соединены с первыми входами первого и второго триггеров, выход второго триггера соединен с первым входом блока связи с периФерийными устройствами, второй выход которого соединен с вторым входом коммутатора, третий выход регистра соединен с третьим входом коммутаторачетвертый вход которого соединей с вторым входом третьего триггера и с выходом первого триггера второй вход которого соединен с вторым входом второго триггераи стретьим выходом дешифратора, четвертый выход которого соединен с пятым входом коммутатора, выход которого соединен с четвертым входом блока связи с ЦВМ.Кроме того, в устройство вводится элемент И,.причем первый вход элемента И соединен с четвертым выходом дешифратора, пятый выход блока связи с периферийными устройствами соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с пятым входом блока связи с ЦВМ.Такое построение устроиства позвоч36 ляет значительно снизить аппаратурные затраты.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит блок 1 связи ЗЗ с ЦВМ, блок 2 связи с периферийными устройствами, дешифратор 3, регистркоммутатор 5 блок 6 управления, первый триггер 7, второй триггер 8, третий триггер 9, блок 10 формирова- ф ния четности, элемент И 11, входы 12 и 13, выходы 14 и 15, вход 16, выходы 17-19, входы 20 и 21 блока 1 связи с ЦВМ, выход 22, входы 23 и 24, выходы 25-27, входы 28 и 29, выходы ф 30 и 31 блока 2 связи с периферийными устройствами, выходы 32-35 дешифратора 3, выходы 36 и 37 регистра 4, выход 38 первого триггера 7, выход 39 блока б управления, группы 40 и 50 ,41 входов-выходов устройства.Устройство работает следующим образом.Программный обмен информацией между оперативной памятью ЦВМ и периферийными устройствами осуществляется под управлением программы ЦВМ, При работе в программном режиме 3 4в устройстве использованы два, адресуемых со стороны общей шины, регистра 4: регистр команд и состояний, регистр данных. Программным путем загружают и считывают информацию из адресуемых регистров. Обращение к любому из них производится следующим образом.Процессор выставляет на линии адрес регистра, на линии кода операции - код чтения, либо записи, Если выполняется запись, то на линии данных выставляется загружаемая информация, После этого выставляется сигнал синхронизации общей шины, Блок 3 ДешифРУет адрес и код операции общей ,.шины, поступающие в него с выхода 14 и выставляет соответствующий сигнална выходе 35 обращения к регистрам При записи информация в регистр 4 поступает с выходов 19 блока 1, при чтении информация из регистра 4 поступает на первую группу входов-выходов 40 по входу 20 и через коммутатор 5 по входу 21.Блок 3 сигнализирует блоку 6 о выполнении операции по выходу 32, после чего блок 6 вырабатывает ответный синхронизирующий сигнал, поступающий на первую группу входов-выходов 40 со входа 13. Процессор, приняв этот сигнал, заканчивает операцию по общей вине Если производится обращение к регистру периферийного устройства, блок 3 дешифрует адрес данного периферийного устройства, принимаемый с выходов 14, и сигналом выхода 32 запускает блок 6. Блок 6 сигналом по выходу 39 разрешает занесение в регистр 4 кода команды и номера периферийного устройства. При этом блок б сигналом "Управление" по входу 24 через блок 2 сообщает периферийному устройству о готовности принятой информации, к передаче на периферийное устройство. Регистр команд и состояний и регистр данных периферийных устройств реализованы на общем 8-разрядном сдвиговом регистре, Направление передачи информации между устройством сопряжения и периферийными устройствами определяют сигналом "Направление" по выходу 25 блока 2 связи с периферийными устройствами. Нулевоезначение сигнала "Направление" означает передачу инфор мации из устройства сопряжения, единичное - в устройство сопряжения из9550 55 5периферийного устройства, Единичное значение сигнала "Конец операции" по выходу 26 блока 2 указывает на то, что периферийное устройство не работает и ждет команду от процессо ра ЦВИ,Для передачи кода команды, занесенного в регистр 4, на периферийное устройствонеобходимо, цтобы сигнал "Направление" по выходу 25 блока 10 2 был нулевым, а сигнал "Конец операции" по выходу 26 блока был единичным, Периферийное устройство в ответ на сигнал "Управление" по входу 24 блока 2 выдает импульсный сигнал 15 "Сдвиг" по выходу 30 блока 2, который преобразует информацию, записанную в. параллельном коде в регистре 4, в последовательную. Последовательная информация с выхода 37 регистра 4, проходя через блок 10 формирования четности, поступает по входу 29 блока 2 на периферийное устройство, которое формирует 8 импульсных сигналов "Сдвиг" по выходу 30 блока 2 для приема кода команды и бита четности для контроля передачи информации.После чего периферийное устройство выставляет нулевой сигнал "Конец операции" по выходу 26 блокаЗО 2 и формирует единичный сигнал "Требование" по выходу 27 блока 2, который поступает в блок 6 управления. Сигналом 39 разрешается параллельная загрузка через линии данных информации по выходу 19 блока 1 в регистра сигналом "Управление по входу 24 блока 2 периферийному устройству сообщается о готовности информации к передаче. Периферийное устройство снова формирует 9 сигналов "Сдвиг" для приема байта информации и выставляет сигнал "Требование". Этот обмен происходит до тех пор, пока не будет передано 128 байтов информации или из процессора не поступит45 сигнал "Конец блока данных" по входу 18 блока 1 и синхронизирующий сигнал по выходу 34 дешифратора 3. Состояние второго триггера 8 анализируется периферийным устройством по входу 50 28 блока 2. По окончании обмена периферийное устройство выставляет единичный сигнал "Конец операции" по выходу 26 блока 2. Если кодом команды задается передача информации из периферийного устройства в процессор, то периферийное устройство формирует единичный 13 6сигнал "Направление" по выходу 25блока 2, который блокирует выход блока 10 формирования четности по выхо"ду 39 блока 6, разрешает преобразование последовательной информации,поступающей по выходу 31 блока 2, впараллельную на регистре 4. При этомпериферийное устройство формирует8 импульсных сигналов "Сдвиг". Сформированная информация параллельнымкодом четырьмя разрядами с регистра4 по входу 20 блока 1 и четырьмя раз-.рядами по входу 21 через коммутатор5 по линиям данных передается в процессор. При этом по выходу 33 дешифратора 3 формируется нулевой сигнал,который разрешает передацу информации с регистра 4 по выходу 36 черезкоммутатор 5. Перед передацей следующего байта периферийное устройствоформирует единичный сигнал "Требование" по выходу 27 блока 2, если надопередать еще один байт, или единичный сигнал "Конец операции" по выходу 26 блока 2, если закончено выполнение операции.В режиме автоматической обработкизапросов устройство работает, следующим образом. Первый триггер 7 устанавливается программно от ЦВМ по вы.ходу 34 дешифратора 3, Если периферийное устройство закончило выполнение заданной команды, то оноФормирует единичный сигнал "Конецоперации" по выходу 26 блока 2. Единичный сигнал "Конец операции" иединичный сигнал на выходе 38 первого триггера 7 устанавливают в единичное состояние третий триггер 9, выход которого через блок 1 по входу16 выполняет прерывание процессора,сообщая ему тем самым, что периферийное устройство законцило выполнение заданной команды.В исходное состояние периферийныеустройства устанвливаются сигналом"Сброс" по входу 23 блока 2, выработанному блоком 6 управления. Приэтом процессор выдает общий или программный сброс по выходу 15 блока1, который поступает на блок 6 управления,По сигналу с выхода 33 дешифратора 3 в процессор через коммутатор 5 и выход 2 1 блока 1 передаются признаки состояний: сигнал "Конец операции" по входу 26, сигнал "Требование" по выходу 27 блока 2,и состояние первого триггера 7.955013 8Блок 10 Формирования четности с периферийными устройствами соедипозволяет увеличить возможности для ди- нены с третьим и четвертым выходамиагностики и локализации неисправностей. блока управления, третий, четвертыйПризнак "Ошибка" ецдается через" и пятый входы которого соединены соэлемент И 11 на вход 12 блока 1 связ" ответственно с первым, вторым и тре 5с ЦВМ, который поступает из перифе- тьим вцходами блока связи с периферийного устройства по выходу 22 бло рийнцми устройствами, третий и четка 2 связи с периферийными устройствами вертый выходы и второй вход которогоустройство для еопРяжения позвосоединены соответственно с вторымляет сократить при этом блок буфери и р тьим входами и выходом блоказации данных, блок задания режимов формирования четности, первый и треимитации, блок управления режимамйтий входы которого соединены соотимитации, блок запоминания сосеетственно с вторым выходом и четтояния периферийных устройств, вертым входом регистра, третий входблок контроля временных интер- которого соединен с вторым выходомвалов и блок автономнои провер- блока управления, шестой выход блокаки. Сокращение оборудования до- связи с периферийными устройствамистигается тем, что Регитр ко соединен с пятым входом регистра,манд и состояний. Регро т л и ч а ю щ е е с я тем, чтореализованы на одном сдвиговом Рвги ст с целью упрощения устройства, вре, Определяющим сигналом для информанего введены коммутатор, первый,20ц 4 и сдвигового регистра является сос- второй и третий триггеры, причемтояние сигнала "Конец операции . При первый выход блока связи с перифеединичном состоянии сигнала Конец рийными устройствами соединен с пероперации" на периферийное Устроиство выми входами коммутатора и третьего25передается код команды, при нуле- триггера, вход которого соединенвом или из периФерийного устройства, с третьим входом блока связи с цВИ,данные или коды состоянияПоследо" четвертый и пятый выходы котороговательная передача кодов команд и соединенц с первыми входами первогоданных между устройством сопряжения и второго триггеров, выход второгои периферийными устройствами позво- зо триггера соединен с первым входомляет существенно сократить количесгво блока связи с периферийными устусилителей сигналов связи, ройствами, второй выход котороименение двунаправленнцх шиннцх го соеден с вторым входм ком,формирователей на линиях данных позво мутатора, третий вцход регистра соеляет подключение устройства сопряже" З динен с третьим входом коммутатора,ния к интерфейсу минимашины. четвертый вход которого соединенформула изобретения с вторым входом третьего триггераустройство для сопряжения цифровой и с выходом первого триггера, второйвычислительной машины с периферийными вход которого соединен с вторым вхоустройствами, содержащее дешифратор. ,О дом второго триггера и с третьим вырегистр, блок управления, блок Форми- ходом дешифратора, четвертьй выходроеания четности, причем блок связи с которого соединен с пятым входом комцВИ соединен с первой группой входов мутатора, выход которого соединен свыходов устройства, блок связи с пе- четвертцм входом блока связи с ЦВИ,риферийными устройствами соединен с2, Устройство по п.1, о т л и ч авторой группой входов-выходов УстРой- ю щ е е с.я тем,. что в него введенства, первый и второй вцходц дешиф- элемент И, причем первый вход эле-.Ратора соединены соответственно с мента И соединен с четвертым вцходомпервыми входами блока управления и Ре- дешифратора, пятый выход блока связигистра вход дешифратора соединен с периферийными устройствами соединенс первым входом блока связи с ЦВИ с вторым входом элемента И, выход ковторой выход которого соединен торого соединен с пятым входом блокас вторым входом Регистра, пеРвый связи с, ЦВИ,выход которого соединен с первым ехо Источники информации,дом блока связи с ЦВИ, первый выход принятые во внимание при экспертизе55и второй вход блока управления сое, Патент США 11 3815099диены соответственно с вторым входом кл, С 06 Г 3/04 опублик. 1977,и с третьим выходом блокасеязи сЦВМ, 2, Авторское свидетельство СССРтреи 1 и етеертый входы блока связи И 561180 кл.С 06 Г 3/О,1975 (прототип) .955013 Составитель В.БулганинРедактор Н.Ковалева Техред М.Коштура Кор ор С.Шекма аказ писное 4/ филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,436/51 Тираж 731ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений113033, Москва, Ж, Рау ета СССР открытий кая наб.,