Устройство для сопряжения эвм с внешними устройствами

(57) Изоблительнойпользован ЕНИЯ ЭВМ СТВО ДЛЯ СО УСТРОЙСТВАМ тение откос ехнике и мо для построе тся к вычисет быть исния унифицироил еаеЗь СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТ(.56) Авторское свидеВ 842772, кл. О 06 РАвторское свидетелФ 1072036, кл. 0 06Авторское свидетелВ 1278869, кл. С 06 ванных устройств сопряжения, например ЭВМ с различными объектами.Целью изобретения является повышениепроизводительности устройства, С этойцелью в устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, первый элемент И, первый счетчик, дешифраторсинхроимпульсов, первый триггер, элемент задержки, три группы элементовкоммутации, регистр адреса, два дешиюратора адреса, двс блока памяти,группу мультиплексоров, выходной регистр, группу счетчиков, регистр приема и регистр выдачи, введены группарегистров сдвига, второй триггер, второй элемент И, второй счетчик и эле 396147Изобретение относится к вычислигельной технике и может быть исполь." зовано для построения унифицированньгх устройств сопряжения например, ЭВМ с различными объектами.Целью изобретения является повышение производительности устройства.На Фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.Устройство для сопряжения содержиг генератор 1 тактовых импульсов, эле.- мент И 2, первый счетчик 3, дешифра тор 4 сиихроимпульсов, первый триггер 5, элемент б задержки, выход 7 признака готовности, вход Й сброса, вход 9 признака начала работы, .элементы 10, Ои 1111 коммутации 20 гпервой и второй групп, регистр 12 адреса, первый дешифратор 13 адреса первый блок 14 памяти, мультиплексо"- ры 15,15 группы, выходной ре" гистр 16, элементы 17,,1ком 25 мутации третьей. группы, второй дешиф ратор 18 адреса, второй блок 19 памяти, счетчики 2020, группы, регистр 21 приема, регистр 22 выдачи шины 23 ,23 группы выходов сос". тояния внешних устройств второй счетчик 24, шины 2525 -, группы входов управления внеппгими устройстйами шину 26 управления режимом ЭВМ, Вину 27 управления записью ЭВМ, шины 28,28группы информационных выходов ЭВМ, шины 29 .29 группы Информационньгх входов внешних уст" ройств, шины З 030 группы информационных выходов внешнйх устройств, 40 шины З 1, З 1группы инАормационньгх выходов за, шины 332 группы командных входов внешних уст" ройств, регистры З 3 .,33сдвига группы, второй триггер 34, второй 45 элемент И 35 и элемент НЕ 36.Устройство работает следующим об;разом.Элементы 1 О, 11 и 17 переключаются сигналом с входа 26, а блок 14 памяти в зависимости от значения это-о сигнала работает в режиме записи информации или считывания. Перед на чалом работы устройства необходимо записать в блок 14 памяти информацию об алгоритме работы устройства и циклограмме обмена сопрягаемых устройств, а в блок 19 памяти - констан ты для управления счетчиками 20 в процессе работы, Для этого на входы26 и 9 подаются сигналы "О", вследствие чего устройство устанавливаетсяв режим записи, а прохождение импульсов от генератора 1 через элементИ 2 на входы счетчика 3, регистровЗЗ и триггера 34 запрещено. Элементы10, 11 и 17 коммутации коммутируютсоответственно выходы счетчика 24 ирегистра 12 адреса. Сигнал с входа Яприводит триггеры 5 и 34, счетчики3 и 24 и регистр 1 б в исходное поло.жение, Затем на входе 27 устанавливается сигнал разрешения записи, а навходах 8 и 9 - сигналы "1", При этомимпульсы с генератора 1 через элемент И 2 поступают на вход счетчика3, с выхода которого на вход дешифратора 4 в параллельном коде передается число подсчитанных импульсов.В результате с выхода дешифратора 4на вход регистра 12 поступает импульс, по которому в него записывается адрес с выхода счетчика 24. Поскольку счетчик 24 был предварительно обнулен, первый адрес будет нулевым. Адрес дешифруется дешифраторами 13 и 18 и в блоках 14 и 19 памятивыбирается ячейка, в которую необходимо записать информацию с входа 28устройства. Счетчик 3 продолжает считать и сигнал с дешифратора 4 устанавливает триггер 5 в единичное состояние. При этом на блоки 14 и 19памяти подается сигнал обращения иинЖормация с входа 28 записывается вних по заданному адресу. Затем сигналс дешифратора 4 устанавливает триггер 5 в исходное состояние, чем запрещает обращение к блокам памяти ипо выходу (шине) 7 сигнализирует ЭВМо необходимости выставить новую инФормацию на вход 28. Одновременноэтот сигнал прибавляет единицу к содержимому счетчика 24 и через элемент6 задержки устанавливает счетчик 3в исходное состояние, Далее процессмногократно повторяется до тех пор,пока в блоки 14 и 19 памяти не будутзаписаны все константы, необходимыедля управления счетчиками 20. Затемснимается сигнал разрешения записис входа 27, позволяя осуществлятьзапись только в блок 14 памяти. Послеэтого описаннъгй процесс повторяетсяснова, при этом в блок 14 памяти записывается информация об алгоритмеработы устройства и циклограмме обме 39647на сопрягаемьж устройств (внутри такта). Ранее записанная в блок 14 памяти информация стирается. Введение вструктуру счетчика 24 позволяет упростить записи информации в блоки памятии исключить входы задания адреса отЭВМ. По окончании записи в блок 14памяти на вход 26 подается сигнал"1", разрешающий считывание из блока О14 памяти, а элементы 10, 11 и 17 ком"мутации коммутируют при этом соответственно выходы мультиплексоров 15группы и соответствующие группы выходов регистра 16. Затем подается импульсный сигнал "0" на вход 8, приводящий счетчик 3, триггеры 5 и 34и регистр 16 в исходное состояние.Процесс считывания информации изблоков 14 и .19 памяти аналогичен процессу записи и управляется генератором 1, счетчиком 3, дешифратором 4и триггером 5. Адреса считывания изблока 19 памяти определяются сигналами с первого выхода регистра 16. Ареса считывания из блока 14 памятиопределяются совокупностью сигналовна входе 23, выходах переносов счетчиков 20 и соответствующих группахвыходов регистра 16. Эти сигналы поступают на вход регистра 12 черезэлементы 11 и 1 О коммутации соответ- .ственно с выходов регистра 16 и мультиплексоров 15, которые могут коммутировать входы в произвольном порядке. Это достигается независимостьюуправляющих входов каждого мультиплексора. 15 друг от друга. Поэтому приизменении сопрягаемых устройств непотребуется перекоммутации цепейвнешних входных сигналов устройствасопряжения на входах 23 мультиплексоров 15,Выходные сигналы блока 14 памяти,поступающие на вход регистра 16, реализуют выходные функции устройствауправления. Они включают в себя адресконстанты в блоке 19 памяти, сигналызанесения константы в счетчики 20,сигналы управления режимом и записьюинформации в регистры 21 приема и 22выдачи информации, командные сигналысопрягаемых устройств (шины 32),. сигналы управления мультиплексорами 15и кода следующего состояния, постулающего на входы элементов 11 коммутации. Вся эта информация заносится.в регистр 16 по сигналу с дешифратора 4По этому же сигналу информация с группы выходов блока 14 памяти заносится в группу регистров ЗЗ сдвига.Починочный импульс, переводящий регистры 3 в режим параллельного вводаинформации, срьпруется триггером 34и элементом И 35 и равен по длительности одному периоду частоты Г импульсов генератора 1. Информация врегистры 33 заносится по фронту синхросигнала с выхода элемента НЕ 36,после чего по спаду синхросигналарегистры 33 переключаются в режимсдвига и информация начинает сдвигаться с частотой Г, На фиг,3 приведенавременная диаграмма этого процесса.Разрядность каждого регистра 33 группы равна /У, где Р - частота следования сигналов с дешифратора 4, Величина такта автомата ТА = /Р, следовательно внутри такта на выходах 25устройства может быть получен любойимпульс (или группа импульсов), причем дискретность изменения его (их)местоположения равна периоду частотыГ генератора 1. Таким образом, можетбыть организована циклограмма обменаинформацией с быстродействующим устройством (например, полупроводниковым чу и др,) эа один-два такта работы устройства. Лля более медленнодействующих устройств (например,внешние ЧУ) циклограмма может бытьорганизована с помощью задания соответствующих временных интервалов наблоках 19 памяти констант в счетчики20. Дискретность установки циклограммпри этом (через шины 32) составит1/Г, так как счетчики 20 считают счастотой Р, Точность установки временной циклограммы на выходах 25можно увеличивать, повышая частоту Ги увеличивая разрядность регистров33, оставляя при этом частоту Р неизменной,Обмен информацией между сопрягаемыми устройствами производится черезрегистры 21 и 22 приема и выдачи.Одно из устройств (например ЗВМ)выдает информацию с выходов 28 нарегистр 22, отМуда она поступает вдругое устройство (например, внешнееЗУ) через выходы 29. Обратная передача информации может осуществлятьсяс входов 30 на регистр 2 и далее навыходы 31 устройства, Регистры 21 и22 могут по команде с регистра 1 б переключаться в режим сдвига информациии производить перепаковку данных вразличные Форматы. Кроме того, их можно использовать в качестве буферной памяти для выравнивания скоростей обмена инАорматтией между устройствами 5 с различным быстродействием.Формула и з обретенияУстройство для сопряжения ЭВМ с внешними устройствами, содержащее гене" ратор тактовых импульсов, первый элемент И, первый. счетчик, дешифратор синхроимпульсов, пер:вый триггер, элемент задержки, три группы элементов коммутации, регистр адреса, два дешифратора адреса, два блока памяти, группу мультиплексоров, выходной регистр, группу счетчиков, регистр приема и регистр выдачи, причем первый 2 О и второй входы и выход первого эле" мента И соединены соответственно с выходом генератора тактовых импуль" сов, входом устройства для подключения к выходу начала работы ЭВМ и 2 тактовым входом первого счетчика, первый и второй входы сброса и выход которого подключены соответственно к выходу элемента задержки, входу устройства для подключения к выходу задазо ния начальных условий ЭВМ.И входу дешиАратора синхроимпульсов, установочньтй вход, счетный вход и вход сброса первого триггера соединены соответст" венно с первым и вторым выходами дешифратора синхроимпульсов и входом35 устройства дпя подключения к выходу задания начальных условий ЭВМ, вход элемента задержки подключен к второму выхоцу дешифратора синхроимпульсов и является входом устройства для подключения к выходу готовности ЭВМ, выхо", ды элементов коммутации первой и второй группы соединены соответственно с первым и Вторым информационными 4 д входами регистра адреса, синхровход которого подключен к третьему выходу дешифратора. синхроимнульсов, вход и выход первого дешифратора адреса соединены соответственно с выходом ре". гистра адреса и адресным входом первого блока памяти информационньп вход, вход сброса и синхровход выход ного регистра подключены еоответст-. венно к первому выходу первого бло". ка памяти, входу устройства для потт- ключения к выходу задания начальных условттй ЭВМ и четвертому выходу дещиратора синхроттм 1 тульсов, счетные входы и выходы переноса счетчиковгруттпы соединены соответственно счетвертым выходом дешифратора синхроимпульсов и первыми информационнымивходами мультиплексоров группы, вторые информационные входы которыхподключены к входам устройства дляподключения к выходам состояния внешних устройств, первые информационныевходы элементов коммутации первойгруппы соединены с выходами мультиплексоров группы, вход записи/чтенияпервого блока памяти и управляющиевходы элементов коммутации первой,второй и третьей групп подключены квходу устройства для подключения квыходу управления режтыом ЭВМ, первые и вторые информационные входы элементов коммутации третьей группысоединетщ соответственно с выходомрегистра адреса и первым информационным выходом выходного регистра, входи выход второго дешифратора адресаподключены соответственно к выходамэлементов коммутации третьей группыи адресному входу второго блока памяти, вход записи/чтения и вход разрещения выборки которого соедиенны соответственно с входом устройства дляподтлючения к выходу управления записью ЭВМ и выходом первого триггера,информационные входы первого,и второго блоков памяти и информационныйвход регистра выдачи подключены к вхо"дам устройства для подключения инФормационных выходов ЭВМ, синхровход,вход управления сдвигом и выход регистра выдачи соединены соответственно с первым и вторым признаковымивыходами выходного регистра и выходами устройства для подключения к информационным входам внешних устройств, входы разрешения счета и инФормационные входы счетчиков группыподключены соответственно к второмуинформационному выходу выходного регистра и выходу второго блока памяти,информационньвт вход, синхровход,вход управления сдвигом и выход регистра приема соединены соответственно с входом устройства для подключения к группе информационных выходоввнешних устройств, третьим и четвертым признаковыми выходами выходного,регистра и выходом устройства дляподключения к группе информационныхвходов ЭВМ, третий информационный выход выходного регистра является выходом устройства для подключения ккомандным входам внеяних устройств,четвертый и пятый информационныевыходы выходного регистра подключенысоответственно к управляющим входаммультиплексоров группы и первым информационным входам элементов коммутации второй группы, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно содержитгруппу регистров сдвига, второй триггер, второй элемент И, второй счетчики элемент НЕ, при этом информационныевходы, синхровходы,. входы управлениярежимом работы н выходы регистровсдвига группы подключены соответственно к второму выходу первого блокапамяти, выходу элемента НЕ, выходувторого элемента И и выходам устройства для подключения к выходам внещних устройств, первый вход второгоэлемента И соединен с четвертым выходом дещиАратора синхроимпульсов, инМрнаннпи. и Ф ВХОД, ВХОЛ С б ГПСа, гННхровхол и инверсньФ вьлсод второготриггера подкпючетщ соответственнок четвертому выходу делнАратора сипхроимпульсов, входу устройства дпяподключения к выходу задания начелт ных условий,ЭВМ, выходу первого элемента И и второму входу второго элемента И, вход элемента 11 Е соединенс вь 1 ходом первого элемента И, входсброса, тактовый вход и первый и второй информационные выходы второгосчетчика подключены соответственнок входу устройства для подключения квыходу задания начальных условий ЭВМ,второму выходу дешифратора синхроимпульсов и вторым информационным входам элементов коммутации первой и второй группы, а третьи и четвертые информационные входы мультиплексоровгруппы соединены соответственно с пяной нулевого потенциала и шиной единичного потенциала устройства.139 б 1471 ъ :Фа Ъ ч ,Щв х о а;О Ю Ъ( Ф ) Составитель Техред М.Ди италиевКоррект А,Лежнина дак арони аказ 4 чб ПодписиСССРйд. 4/5 ая, 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужго л. Проек 0 тираж 704 ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открыт 13035, Москва, Ж, Раушская наб Ъ ф ,ф