Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с общей магистралью

)4 С 06 Р 13/24 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ 27 льство СССР 3/04, 1982, ство СССР 13/24, 1984. Сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Г,21) 4186156/24-24(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С ОБЩЕЙ МАГИСТРАЛЬЮ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах собщей магистралью. Цель изобретенияуменьшение объема оборудования засчет сокращения числа линий общей 80141176 магистрали. Устройство содержит Мканалов, каждый из которых содержитузел 1 захвата магистрали, узел 2 освобождения магистрали, регистр 3, дешифратор 4, первый, второй, третий,четвертый, пятый и шестой триггеры,счетчик 11, элемент ИЛИ 12, первый13 и второй 14 элементы И, группуэлементов развязки, группу элементовИ и коммутатор, Сущность изобретения состоит в том, что сокращениечисла линий общей магистрали достигается за счет использования однойлинии для передачи сигналов подтверждения захвата и освобождения магистрали и сигналов идентификации передачи данных по общей информационноймагистрали при реализации асинхронного обмена, 3 ил, Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольэовано в вычислительных системах с общей магистралью.Цель изобретения - повьппение надежности и уменьшение объема оборудования за счет сокращения числа линий общей магистрали.На Фиг,. 1 представлена структур ная схема устройства; на Фиг, 2 схема узла захвата магистрали; на Фиг, 3 - схема узла освобождения магистрали.Устройство содержит узлы захвата 15 1 и освобождения 2 магистрали, регистр 3, дешифратор 4, триггеры 5-10, счетчик 11, элемент ИЛИ 12, элементы И 13 и 14, группу 15 элементов развязки, общую магистраль 16 сигнала 20 сопровождения, выход 17 признака аварийного освобождения магистрали, выход 18 признака готовности информации для передачи, группу 19 элементов И, коммутатор 20, общую линию 21, 25 информационную общую магистраль 22 информационный вход 23, вход 24 признака наличия запроса, первый 25 и второй 26 синхровходы, вход 27 управления чтением, вход 28 опроса, выход ЗО 29 подтверждения захвата магистрали, выход 30 подтверждения готовности приема, первый вход 31 и первый 32 и второй 33 выходы узла захвата магистрали,второй вход 34 узла захвата ма 3.-, гистрали, третий 35, второй 36 и первый 39 входы и первый 37 и второй 38 выходы узла освобождения магистрали и информационный выход 40.Узел 1 захвата магистрали фиг.21 40 содержит регистр 41, счетчик 42 элемент И 43 и триггер 44.Узел 2 освобождения магистрали (Фиг,3) содержит счетчик 46 и триггер 47, 45Устройство работает следующим образом.Запрос на захват магистрали абонент (ЭВИ ) выставляет на вход 24 ("1" ), подвая сигнал на вход 25. При этом в триггер 5 записывается "1", При занятости общей магистрали в триггере 7 записана 1" и процесс арбитража запросов абонентов на захват общей магистрали блокируется, При этом сигналом с выхода триггера 7, подаваемым на вход установки счетчика 42, во всех каналах счетчики 42 устанавливаются по содержимому регистров 41 соответствующих каналов,Коды, записываемые в регистры 41всех каналов, отличны друг от друга,При сигнале установки на входе 34счетный режим счетчиков 42 блокируется. При освобождении общей магисти ирали в триггер 7 записывается 0 иначинается децентрализованная процедура арбитража запросов абонентов(ЭВМ ) на захват общей магистрали,так как при снятии сигнала установкис входа 34 счетный режим счетчиков42 разблокируется, При процедуреарбитража сигналы переноса счетчиков42 Формируются для разных каналов вразные моменты времени ( в разные такты арбитража), чем исключается одновременный захват общей магистралинесколькюл абонентами,При Формировании сигнала переносасчетчиком 42 К-го устройства, еслиК-й абонент не требует захвата магистрали (в триггере 5 К-го канала0 ) то так как на Р Вход триггера 44 подается сигнал установки с1 Р ЗРвыхода триггера 5 , з аписи 1 в триг г ер 4 н е происходитЕсли при фо рмир ов анни сигнала переноса счетчиком4 2 К-г о канала в триггере 5 записана" 1 " (К-й абонент т ребует захвата магис трали ), то в триггер 44 К-гоканала з аписывае т ся " 1 " и ч ерез элемент И 4 3 сигнал переноса сче тчик апередается на лщко 2 1 чер ез элементИЛИ 12.При записи "1" в триггер 44 на выход 33 узла 1 выдается сигнал предо"ставления общей магистрали К-му або-"ненту. По этому сигналу, выдаваемомуна,сигнальный выход 29 производитсяпрерывание К-й ЭВМ. По сигналу переноса счетчика 42 через общую лтнппо21 во всех каналахподключенных кобщей магистрали, производится запись "1" в триггер 7, таким образомФиксируется захват общей магистралии дальнейшая процедура арбитражапрекращается, так как при единичномсостоянии триггерана вход 34 узла1 подается сигнал блокировки счетного режима счетчика 42,В результате описанной процедурыарбитража общая магистраль предоставляется только одному абоненту, Полу-"чив сигнал подтверждения с выхода29, К-й абонент начинает процедурупередачи пакета через общую магнстральоДля этого он в качестве первого слова передаваемого пакета выставляет адрес ЭВМ-приемника на вход 23, сопровождая его сигналом на входе 26. 5 По сигналу на входе 26 в канале-источнике данных (канале, захватившем магистраль ) в триггер 6 заносится "0", С выхода группы 15 элементов развязки адресное слово через общую магистраль 22 заносится в регистры 3 всех каналов. По сигналу сопровождения данных, воспринимаемому всеми каналами, в триггеры 9 заносятся "1", кроме того, по заднему Фронту сигнала 15 сопровождения в триггерь 10 записываются "1", Предварительно при незанятости общей магистрали, когда втриггере 7 находился "0", триггер 10 также устанавливался в нулевое сос тояние, так как выход триггера 7 подключен к В -входу триггера 10, Таким образом, при передаче первого (адресного ) слова после освобождения магист. рапи (после захвата магистрали) на выходе триггера 10 происходит перепад уровня,и, так как выход триггера 10 подключен к С-входу триггера 8, то по этому перепаду уровня (фронту) происходит Фиксация адресуемого канала, К ЗО моменту Формирования фронта сигнала на С-входе триггера 8 адресное слово успевает записаться в регистр 3 и дешифрируется дешифратором 4 адреса, Сигнал на выходе дешифратора 4, подключенном к Д -входу триггера 8, к моменту перепада уровня на С-входеФормируется только в одном адресуемом канале.При дальнейшей передаче через линию общей магистрали до ее освобождения перепадов на выходе триггера 10 не Формируется и переадресации ЭВМ- приемника не происходит.При записи "1" в триггер 8 на сигнальном выходе 30 формируется сигнал, вызывающий прерывание адресуемой ЭВМ. После подготовки адресуемой ЭВМ к приему данных с общей магистрали она производит считывание содержимого регистра 3, подавая сигнал на вход 27, при этом содержимое регистра 3 через группу 19 элементов И выдается на магистраль ЭВМ-приемника через выход 40. Сигнал с входа 27 выдается на линию 21, сигнал с входа 27 выдается через элементы И 13 и ИЛИ 12, По сигналу с входа 27 производится также установка в "О триггера 9, Сигнал с линии 21 производит установку в "1" триггера 6.ЗВМ-передатчик данных после передачи адресного слова начинает опрос состояния триггера 6 через коммутатор 20. подавая сигнал нг вход 28, После считывания единичного состояния триггера 6 ЗВМ-передгтчик начинает передачу следующих слов пакета, Единичное состояние триггера 6 воспринимается кгк сигнал подтверждения приема ЗВМ-приемником переданного через магистраль слова. При передаче каждого слова по сигналу на входе 26 в триггер 6 заносится "0", при считывании переданного сЛова ЗВМ-приемником после подачи ею сигнала на вход 27 в триггер 6 канала-иСточника заносится "1" воспринимаемая как сигнал подтверждения, ЗВМ-приемник после приема очередного слова начинает через коммутатор 20 опрос триггера 9 до его установки в единичное состояние, Установка триггера 9 в единичное состояние происходит по заднему Фронту сигнала сопровождения слова и воспринимается адресуемой ЗВМ как сигнал приема очередного слова в регистр 3, При считывании этого слова с регистра 3 по сигналу с входг 27 триггер 9 устанавливается в"О", а через линию 21 передается сигнал подтверждения, устанавливающий триггер 6, канала-источника в единичное состояние,Для освобождения общей магистрали захвативший ее абонент выставляет 0" на вход 24 ч сигнал сопровождения на вход 25, в результате чего в триггер 5 записывается 0, При этом в триггер 44 автоматически записывается пОп и снимается сигнал Захватмагистрали", с выхода 9, При переброске триггера 5 с единичного состоя.ния в нулевое па перепаду уровня в триггер 47 узла 2 освобождения магистргли (фиг,3, записывается 1 (С в вх триггера 47 подключен к выходу триггера 5,. При единичном состоянии триггера 47 с выхода 37 узла 2 через элемент ИЛИ 12 на линию 21 выставляется "-гнал "Освобождение магистрали При сигнале на линии 21 во всех каналах с выхода 35 счетчика 46 снимается сигнал установки и счетчик 46 переходит в счетный5 14117 режим, Увеличение содержимого счетчикон 46 происходит при поступлении каждого синхросигнала с входа 39.При поступлении числа импульсов с входа 39, заданного при установке счетчика 46, на его выходе переноса формируется сигнал, поступающий на выход 38 узла 2. По сигналу переноса счетчика 46 производится запись 11011 10 в триггер 47 и снятие сигнала "Освобождение магистрали с линии 21.11Установка счетчиков 46 производится так, чтобы сигнал переноса счетчика 46 возникал при длительности сигнала 15 на линии 21, превосходящей длительность сигналон подтверждения ( длительность сигналов подтверждения равна длительности сигнала тения с входа 27, при необходимости сигнал с 2 О входа 27 может выдаваться на линию 21 через формирователь длительности - ,одновибратор ), По сигналу переноса на выходе 38 счетчика 46 во всех каналах производится запись "О" в триг гер 7(нулевое состояние триггеров 7 соответствует незанятости общей магистрали ), при этом узлы 1 переходят в режим арбитража запросов абонентов на захват общей магистрали, 30Счетчик 11 предназначен для повышения помехоустойчивости и повышения пропускной способности общей магистрали. Установка счетчиков 11 производится при каждом сигнале на линии 21(установка счетчиков 46 производится при отсутствии сигналон на линии 21), Если за время, определяемое при установке счетчика 11, сигнала подтверждения по линии 21 не передается, 4 О то, так как на счетный вход счетчика 11 подаются синхросигяалы с входа 39 на выходе переноса счетчика 11 формируется сигнал, передаваемый через элемент И 14 на 1 -вход триггера 5, 45 в результате чего н триггер 5 записывается "О", в триггер 44 также записывается О и общая магистраль освобождается, При переброске триггера 5 из единичного состояния н нулевое узел 2 вырабатывает сигнал "Освобождение Магистрали, передаваемый через линию 21 .всем каналам, В результате этого триггеры 7 всех каналов устанавливаются н состояние Магистраль свободна 11, По сигналу с выхода элемента И 14 возможно прерывание машины-источника данных, захватившей обд 1 ую магистраль,. 65 6При включении все каналы производят запись О" в триггеры 5, затем .одна из машин заносит в триггер 5 "1"после чего триггер 5 обнуляется (посигналу с входов 24 и 25 или автоматически со счетчика 11, если послезахната магистрали не было передачи),при переходе триггера 5 из единичногосостояния в нулевое узел 2 формируетсигнал "Освобождение магистрали",передаваемый через линию 21 всем каналам и вызывающий установку триггеров 7 н исходное состояние, По сигналу "Освобождение магистрали" нсеканалы устанавливаются в исходноеостояние,Формула изобретения Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с общей магистралью, содержащее М каналов (где М - число абонентов, подключенных к магистрали ), каждый из которых содержит узел захвата магистралй, дешифратор адреса, с первого по четвертый триггеры, элемент ИЛИ первый элемент И, группу элементов развязки, причем вход запроса канала, являющийся входом канала устройства для подключения к первому входу актинцого состояния вычислительной машины, и первый синхровход канала, являющийся входом канала устройства для подключения к первому тактовому выходу машины, соединены соответственно с информационньдч и с синхровходом первого тригге 11 ра, выход котооого соединен с первым входом узла захвата магистрали, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ,. информационные входы канала, являющиеся входами канала устройства для подключения к выходам данных вычислительной машины, и второй синхронход канала, являющийся входом канала устройства для подключения к выходу записи вычислительной машины, соединены с входами элементов развязки группы, выход второго триггера соединен с перным входом первого элемента. И, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения объема оборудования за счет сокращения числа линий магистрали, каждый канал устройства дополнительно соцержит пятый и шестой триггеры, коммутатор, узел освобождения магистрали, счетчик, регистр, второй элемент И, группу элементов И, пер 1 ч 1176510 15 20 25 30 35 40 50 55 вые входы которых соединены с выходами регистра и с входами дешифратора сброса, выход которого соединенсинформационным входом второготриггера, синхровход которого соединен с выходом третьего триггера,вход установки в 0 которого соединен с инверсным выходом четвертогои с входом установки в О второготриггеров, прямой выход четвертоготриггера соединен с вторым входомузла захвата магистрали, второй выход которого соединен с выходом подтверждения захвата. магистрали канала,являющимся выходом канала устройствадля подключения к первому входупрерывания вычислительной машины, ис первым входом второго элемента И,второй вход которого соединен с выходом переноса счетчика, счетныйвход которого соединен с первым входом узла освобождения магистрали ис третьим синхровходом канала, являющимся входом запроса канала устройства для подключения к первомутактовому выходу вычислительной машины, выход второго элемента И соединен с выходом подтверждения аварийного освобождения магистрали канала, являющимся выходом канала устройства для подключения к второмувходу прерываний вычислительной машины, и с входом установки в "0"первого триггера, выход которого соединен с вторым входом узла освобождения магистрали, третий вход которого соединен с выходами элементовИЛИ всех каналов, объединенных посхеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ с входом установки в 0 шестого и четвертоготриггеров всех каналов и с входомустановки в "0" счетчика всех каналов, в каждом канале первый и второйвыходы узла освобождения магистралисоединены с вторым входом элементаИЛИ и с входом установки в "0" четвертого триггера соответственно,третий вход элемента ИЛИ соединен свыходом первого элемента И, входчтения информации из канала, являющийся входом канала устройства дляподключения к выходу чтения вычислительной машины, соединен с вторымивходами группы элементов И, с входом установки в "0" пятого триггераи с вторым входом первого элементаИ, выходы К (К - число битов в передаваемом слове) элементов развязки групп всех каналов устройства объединены между собой через схему МОНТАЖНОЕ ИЛИ и соединены с информационными входами К-х разрядов регистра, выходы (К+1-го элемента развязки групп всех каналов объединены через схему"МОНТАЖНОЕ ИЛИ и соединены с синхровходами пятого и третьего триггеров всех каналов, выходы пятогои шестого триггеров соединены с первым и вторым информационными входамикоммутатора, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с входом опроса канала, являющимся входом канала устройства для подключения к второму выходу активногосостояния вычислительной машины, ис выходом признака готовности информации для передачи канала, являющимся входом канала устройства для подключения к старшему разряду входаданных вычислительной машины, выходы элементов И группы соединеныс информационными выходами канала,являющимися выходами канала устройства для подключения к младшим разрядам входа данных вычислительной машины, информационные входы третьего,четвертого и пятого триггеров соединены с шиной логической единицы канала, выход второго триггера соединен с выходом готовности приема информации канала, являющимся выходом канала устройства для подключения ктретьему входу прерывания вычислительной машины, четвертый синхровход канала, являющийся входом канала устройства для подключения квторому тактовому выходу вычислительной машины, соединен с синхровходомзахвата магистрали, причем узел захвата магистрали содержит регистр,счетчик, триггер и элемент И, вьпсодкоторого соединен с первым выходом узла захвата магистрали, второй выход которого соединен с выходом триггера, синхровход которого соединен свыходом переноса счетчика и с первымвходом элемента И; второй вход которого соединен с входом установки в0 триггера и первым входом узлазахвата магистрали, второй вход "которого соединен с входом управления записью счетчика, информационный входкоторого соединен с выходом регистра,синхровход узла захвата магистралисоединен с входом прибавления единицы счетчика, информационный вход14 Составитель А. АфанасьевТехред И.Дидык Корректор Л. Патай Гере едакт аказ ЗЬЬЗ/ Тираж 704 Государственного елам изобретений и осква, Ж, РаушПодписноеомитета СССоткрытийая наб., д. ВНИИПИ по 13035, 4 5 оизводстненно-полиг еское предприятие, г. Уж У оектная, 4 триггера соединен с входом уровня логической единицы устройства, а узел освобождения магистрали содержит триггер и счетчик, счетный вход которого соединен с первым входом узла освобождения магистрали, второйвход которого соединен с синхровходом триггера, выход которого соеди- нен с первым выходом узла освобожде 1 117 Ь 5 10ния магистрали, второй вьгход которогосоединен с входом установки в "0"триггера и с выходом переноса счетчика, вход установки в 0 которогосоединен с третьим входом узла освобождения магистрали, шина логической единицы устройства соединена с информационным входом триг гера.