Устройство для согласования интерфейсов

(51)5 С 06 Р 13/00 НИЯДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБР(71) Областное производственное обединение горэлектротранспорта(56) Авторское свидетельство СССРГ 840874, л. С 06 Г 13/00, 1979,МикроЭВМ, В 8 кн. Пра.ктическоепособие,/Под ред.Л,Н,Преснухина,кн,2, Персональные ЭВМ, М.: Высшаяшкола, 1988, рис,44,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОГЛАСОВАНИЯ ИНТЕРФЕЙСОВ(57) Изобретение относится к вычис-Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для электрического и алгоритмического согласования микроЭВМ, имеющих магистральный параллельный интерфейс МПИ (" Электроникаф ДВК), спериферийными устройствами вводавывода, например, с дисплеем или снакопителем на гибких магнитных дисках (НГМК) .Целью изобретения является расширение функциональных возможностей уст"ройства путем обеспечения возможности увеличения числа внешних устройств, подключаемых к первому интерфейсу,На чертеже представлена структурная схема устройства801688249 лительной технике и может быть использовано для электрического и алгоритмического согласования микроЭВМ с периферийными устройствамиввода-вывода, в частности с дисплееми накопителем на гибких магнитных.,дисках. Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей засчет обеспечения возможности увеличения числа устройств, одновременноподключаемых к интерфейсу микроЭВМ.Устройство содержит блоки усиленияпервого и второго интерфейсов, блокобратимого преобразования параллельного кода в последовательный, триузла переключателей, элемент И,элемент НЕ, блок канальных передатциков, блок элементов НЕ. 1 ил. Устройство содержит блок 1 усиления первого интерфейса, блок 2 усиления второго интерфейса, первый узел 1 Ь 3 переключателей, блок 4 ооратимого (ф преобразования параллельного кода в (ф последовательный, элемент НЕ 5, эле- Я чент И 6, блок 7 канальных передат- ф ликов, блок 8 элементов НЕ (инверто- (р ров), третий 9 и второй 10 узлы пере- ключа т елей,Группа информационных входов-выхо дов 11 младших восьми разрядов адреса,Вф данных блока 4 подключена к группеинформационных входов-выходов 12 шестнадцати разрядов адреса данных блока 1, Вход 13 и выход 14 управления прерыванием олока 4 подключены к соответствующим выходам 15 и входам 16управления прерыванием блока 1. Группа входов 17 синхронизации блока подключена к соответствующим выходам группы выходов 18 блока 1, Выход 19 ответа блока 4 подключен к входу 20 сигнала ответа блока 1. Группы информационных входов 21 и выходов 22 записи и считывания блока 4 подключены ;к группе входов-выходов 12 блока 110 Группа входов 23 режима блока 4 пор; клюцена к подвижным контактам 24 переключателей узла 3, Неподвижные нормально замкнутые контакты 25 переключателей узла 3 подлкючены к шине 15 "Плюс источника питания" 26 устройства, Неподвижные нормально разомкнутые контакты 27 переключателей узла 4 подключены к шине "Общий провод" 28 устройства, Информационные выход 29 и 20 вход 30 вывода и ввода последовательного кода блока 4 подключены к соответствующим входам и выходам группы входов 3 1 и выходов 32. данных вывода и ввода блока 2 Синхронизирующие вы ход 33 и вход 34 ввода и вывода блока 4 подключены к входу 35 и выходу 36 блока 2, Вход 37 элемента НЕ 5 подключен к выходу синхроимпульса ад реса группы выходов 18 синхронизации ЗО ввода -вывода блока 1. Выход 38 элемента НЕ 5 подключен к второму входу 39 элеМента И 6, первый вход 40 которого подключен к выходу 19 синхроимпульса ответа блока 4 Выход 4 1 элемента И 6 подключен к управляющему входу 42 блока 7 канальных передатчиков. К информационным входам 43 блока 7 подключены подвижные контакты 44 переключателей узла 9. Неподвижные 40 нормально замкнутые контакты 45 переключателей узла 9 подключены к шине 26"Плюс истоцни ка пита ния" ус т ройства, а неподвижные нормально разомкнутые контакты 46 переключателей узла 9 подключены к шине 28 "Общий провод" устройства,Выходы 47 блока 7 подключены к группе входов-выходов 12 шестнадцати разрядов адреса данных блока 1. Подвижные контакты 48 переключателей узла 10 подключены к соответствующим входам группы адресных входов 49 блока 4. Неподвижные нормально разомкнутые контакты 50 переключателей узла 10 подключень к выходам 51 соответствующих инверторов блока 8, а неподвижные нормально замкнутые контакты 52 переключателей узла 10 соединены с входами 53 соответствующих инверторов блока 8 и подключены к соответствующим входам-выходам группы входов-выходов 12 шестнадцати разрядов адреса данных блока 1, В .качестве блока 4 может быть использована БИС типа 1801 ВП 1-35.Устройство при помощи блока 1 подключается к интерфейсу МПИ микроЭВМ (не показана) . К блоку 2 подключаются периферийные устройства ввода-вывода (УВВ) (не показаны),Устройство работает следующим образом.Ввод данных от УВВ в микроЭВМ и вывод данных от микроЭВМ на УВВ осуществляется при помощи регистров данных (РД) и регистров состояния (РС) устройства, заключенных внутри блокав циклах программного обмена интерфейса МПИ: ВВОД, ВЪВОД ВВОД-ПРУЗД" ВБРОД, Эти регистры блока 4 имеют свои определенные адреса в адресном пространстве микроЭВМ, В адресной части укаэанных циклов микроЭВМ выставляет на шинах адреса данных интерФейса МПИ адрес того или иного регистра устройства, стробируя его фронтом синхроимпульса адреса группы выходов 18 управления обменом, а затем производит считывание данных из адресованного регистра или запись данных в адресованный регистр, стробируя вводимые данные синхроимпульсом ввода, а выводимые данные - синхроимпульсов вывода группы сигналов управления обменом. Если адрес, выставленный микроЭВМ на шинах адреса данных интерфейса МПИ, в адресной части указанных циклов совпадает с адресом какого-ли 5 о регистра устройстваа, то, при ня в 1 этст адрес на группе входов 49 и на группе входов- выходов 11, стробированный Фронтом синхроимпульса адреса,и приняв синхроимпульс ввода или вывода (синхроимпульсы адреса, овода и вывода поступают на соответствующие входы группы входов 17 блока 4 от блока 1), блок 4 вырабатывает на выходе 19 синхроимпульс ответа, который через блок 1 поступает в интерфейс МПИ мик- роЭВМ, сопровождая вводимые или выводимые данные. Вводимые в микро- ЭВМ данные иэ адресованного регистра РС или РД с выходов 22, а также входов-выходов 11 поступают на группу5163 входов-выходов 12 блока 1, а с блока 1 - на интерфейс МПИ микроЭВМ.Данные, считываемые из РС, интерпретируются как состояния периферийного УВВ, поступающие с группы выходов 36 блока 2 на группу входов 34 блока 4, а данные, считываемые из РД, интерпретируются как информация, передаваемая периферийным УВВ и поступающая с группы выходов 32 олока 2. на группу входов 30 блока 4, Выводимые из микроЭВМ данные с группы входов-выходов 12 блока 1 поступают на группу входов 21 и на группу входов- выходов 11 блока 4, и производится запись данных в РС или РД.Данные, записываемые в РС, интерпретируются как команды управления периферийным УВВ. Эти команды вызывают появления определенных сигналов управления на соответствующих выходах группы выходов 33 блока 4, которые через блок 2 поступают на УВВ. Данные, записываемые в РЯ, интерпретируются как информация, передаваемая в периферийное УВВ, Эта информация с группы выходов 29 поступает на группу входов 31 блока 2 а оттуда - на УВВ.Если ни один иэ переключателей узла 10 не включен, группа адресных входов 49 подключена непосредственно к соответствующим входам-выходам 12 блока 1 через подвижные контакты 48 и неподвижные нормально замкнутые контакты 52 переключателей группы 10, а блок 8 не оказывает влияния на работу устройства. Задание адресов регистров РС и РД устройства осуществляется подачей на группу входов 23 блока 4 высоких и низких уровней напряжения с шин 26 и 28 через пе реключатели узла 3. Максимально возможное количество групп адресов ре" гистров устройства в адресном пространстве микроЭВМ определяется фор- мулой И = Ы 2 (2)Ргде Я - максимально возможное коли 45 чество групп адресов регистров устройства в адресномпространстве микроЭВМ;И - возмжное количество группадресов циклов регистровустройства, задаваемое переключателями узла 3;р - количество адресных входов49 .блока 4, участвующих впереадресации,55 Таким образом работает устройст"во в программном режиме,1 тИ=2 где а - количество входов 23 режима блока 4, участвующих в переадресации регистров. Практически возможное количество групп адресов регистров блока 4 меньше, чем 2, и как правило, не превы (шает трех-четырех групп. Это означает, что к интерфейсу МПИ микроЭВМ мо 3249,6жет оыть одновременно подкпючено неболее трех-четырех гаких устройств,Если включен хотя бы один переключательь узла 10, соответствующий вход,например 49группы адресных входоволока 4 через подвижный контакт,,например 48, включенного перереключателя узла 10, подключен к выходу10 соответствующего инвертора блока 8,например 51 через контакт 50. Такил образом, уровень сигнала соответствующего разряда как адреса, так иданных, поступающего на вход 4915 блока 4, будет иметь инверсное, посравнению с предыдущим примером, эначение, т,е. адреса группы регистровустройства в данном случае уже будутиными, они будут отличаться от адре 20 сов регистров предыдущего примера инверсным значением разряда адреса,поступающего на вход 49 блока 4 сгруппы входов-выходов 12 блока 1 через инвертор блока 8 и замкнутые кон 25 такты 50 , 4 С узла 10. По окончании-адресной части циклов ВВОД, ВЫВОДили ВВОД-ПАУЗА-ВЫВОД происходит обмен данными с микроЭВМ, В этой частициклов разряд данных на входе 49,ЗО блока 4 будет иметь также инверсноезначение, однако это не искажает работу устройства, так как в этой частици клов и нформа ция на а дрес ных входах49 блока 4 не анализируется и, следоЗ 5 вательно, не имеет значения, Максимально возможное количество группадресов регистров устройства в адрес"ном пространстве микроЭВМ с учетомвведенных блока 8 и группы переклю 40 чателей 10 будет определяться по Фор- муле П режиме прерываний в соответствующий бит регистров состоянийустройства записывается условие разрешения прерывания и далее центральный процессор (ЦП) микроЗВМ может заниматься другой задачейне связанной с обслуживанием данного УВВ, По какому-либо состоянию УВВ (например, по готовности на соответствующем выходе группы выходов 11 блока 1 активируется сигнал 1 О требования прерывания, поступающий Через вход 16 блока 1 цереэ интерфейс МПИ в ЦП. Последний, полуцив этот сигнал, завершает выполнение текущей команды и выполняет цикл 15 ВВОД АДРЕСА ВЕКТОРА ПРЕРЫВАНИЯ (ВВОД АВП), ЦП посылает по соответствующим шинам интерфейса МПИ синхроимпульс ввода и синхроимпульс преДоставления прерывания. Синхроим. 2 О пульс ввода поступает с;.оответствующего выхода 18 блока 1 на вход 1 г бгока 1, Синхроимпульс предоставления прерывания поступает с выхода 1 блока 1 на вход 13 блока 1. Если прерывания требоваго не данное устройство, а другое, псдключенное к интерфейсу МПИ и имеющее более низкий приоритет по сравнению с данным устройством, данное устройство рет- ЗО ранслирует синхроимпульс с предоставлением прерыванияРетранслируемый с нхроимпульс предоставления прерывания с выхода 11 управления прерыванием бгока ч посту" -, пает на вход 16 бгока 1 а оттуда на интерфейс МПИ, Есг:и прерывания тре бует данное устройство, синхроимпугьс предоставления прерь;вани не ретранспируется данным устройс 1 вом., На вы- г, ходе 1 ч блока ц и далее на входе 16 блока 1 будет пассивный уровень на пряжения . Получи в си нхрси мпул ьс ы в во да и предоставления прерывания, блоквыставляет на своих входах-выходах: 45 11 восьмираэрядный адрес вектора пре рывания (АВП), а на выходе 19 вырабатывает синхроимпульс ответа, посту. пающий на вход 20 блока 1 и сопровож. дающий вводимый в микроЗВМ АВП, ОВ отличие от цикг 1 ов программного обмена в цикле ВВОД АВП синхроимпульс адреса не вырабатывается, и на соответствующем входе 17 и на входе 3 "г элемента НЕ 5 будет в течение всего этого цикла пассивный уровень напряжения, АВП, введенный в микроЗВМ, ука:- зывает на яцейку памяти микроЗВМв которой указан нгачал ный адрес годпрограммы обслужи ва ни я прерывания от данного устройства. Управленйе передается этой подпрограмме, в конце которой в соответствующий бит РС устройства вновь записывается условие разрешения прерывания, и осуществляется выход из прерывания, Возобновляется выполнение прерванной программы с того места, где она была прервана, ЦП может заниматься этой.программой до прихода очередного требования прерывания от устройства и т.д.Если ни один из переключателей узла 9 не включен, на информационных выходах блока г канальных передатциков в цикле ВВОО АВП будут пассивные уровни напряжения и блок 7 не оказывает влияния на вводимый устройством АВП, Задание адресов векторов прерываний устройства осуществляется таким же образом, как и задание адресов регистров РС и РД, т,е, подачей на входы 23 блока ч высоких и низких уровней напряжений с шин 26 и 28 церез переключатели узла 3. Иными словами, одновременно с заданием этими переключателями определенной группы адресов регистров РС и РР, задается и определенная группа АВП устройства. Максимально возможное количество групп АВП в адресном пространстве ми кроЗВМ в этом случае определяется Формуггой (1), а практически возможное количество групп АВП БИ" 4 не превышает трех-четырех групп, цто делает невозможным одновременное подключение большего чем три-четыре количества таких устройств, работающих в режиме прерываний, к интерфейсу МПИ микроЗВМ.1Если включен хотя бь; один из переклюцателей узла 9, на соответствующий информационный вход блока г канальных передатчиков поступает активный низкий уровень напряжения. В этом случае устройство работает в цикле ВВОД АВП следу ющи м обра зом. В момент поя вления на выходе 19 блока "1 си ихроимпул ьса ответа на выходе 1 элемента И 6 активируется импульс разоешенияпоступающий на управгяющий вход 42 блока 7, Зтот импульс будет активен до конца текущего цикла ВВОД АВП, Информация с входов 13 поступает на выходы Ь.7 блока 7, т.е, на входы-выходы 12 блока 1, При этом АВП, Формируемый на группе входов-выходов 12 бгока 1, является поразрядной диз.ьюнкцией сигна.лов группы входов-выходов 11 младшихвосьми разрядов адреса данных блока 4и сигналов выходов 47 блока 7, причем АВА может быть, как и раньше,восьмиразрядным или, при неооходимости, может иметь большую разрядность,Максимально возможное количествогрупп АВП устройства в адресном пространстве микроЭВИ определяется фор Омулой ф.и =юг, (3)где Ы - максимально возможное количество групп АВП устройства 15в адресном пространстве микроЭВИ(И - возможное количество группАВП устройства, задаваемоепереключателями узла 3; 20и - коли цест во выходов 4 747 пблока 7 канальных передатчиковв,Формула и зобрет ения 25 Устройство для согласования интер" фейсов, содержащее блоки усиления первого и второго интерфейсов, блок обратимого преобразования параллель- .ЗО ного кода в последовательный, группы информационных входов-выходов, входов и выходов соединены соответственно с группами информационно-адресных входов-выходов, выходов и входов блока . усиления первого интерфейса, а информационные вход и выход и синхронизирующие вход и выход - соответ" ственно с информационными выходом и входом и синхронизирующими выходом 4 О и входом блока усиления второго ин" терфейса, и три узла переключателей, причем группы выходов первого и второго узлов переключателей подключенысоответственно к группам входов режима и адреса блока обратимого преобразования параллельного кода в последовательный, вход разрешения прерывания, выход сигнала прерывания,группа входов синхронизации и выходответа которого подключены соответственно к выходу сигнала разрешенияпрерывания, входу сигнала прерывания,группе выходов сигналов синхронизации ввода-вывода и входу сигнала ответа блока усиления первого интерфейса, о т л и ц а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путемобеспечения возможности увеличенияцисла внешних устройств, подключаемых к первому интерфейсу, в устройство введены блок канальных передатчиков, блок элементов НЕ, элемент И иэлемент НЕ, причем группа выходовблока канальных передатчиков и группа входов блока элементов НЕ соединены с группой информационных входов-выходов блока усиления первогоинтерфейса, группа выходов третьегоузла переключателей подключена кгруппе входов блока канальных передатчиков, управляющим входом соединенного с выходом элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом ответа блока обратимого преобразованияпараллельного кода в последовательный и выходу элемента НЕ, входомподключенного к группе выходов син хронизации ввода-вывода блока усиления первого интерфейса, группавходов второго узла переключателейсоединена с группой выходов блока.элементов НЕ,168329 ртлиб Йекм йнык оррек дактор С,Лисина Тираж роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул,Гагарина, 191 Заказ 3709ВНИИПИ Госу Составитель Техред Л,Ол ственного комитета по из 113035 Москва Ж 3ретениям ушская н дписноеоткрытиям при ГК