Устройство для сопряжения разноскоростных вычислительных устройств

союз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9 у я)з 6 06 Р 13/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Конструкторское бюро электроприборостроения(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 752321, кл, 6 06 Е 13/РО, 1979,Авторское свидетельство СССР М 1183975, кл. 6 06 Р 13/00, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ РАЗНОСКОРОСТНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение для организации обмена информацией между вычислительными устройствами, работающими с различной скоростью в высоконадежных системах. Целью изобретения является повышение надежности (достоверности) передачи информации. Устройство содержит . блок памяти 17, регистр 22, счетчик записи 8, реверсивный счетчик 5, дешифратор нуля 9, счетчик считывания 4, триггеры 6, 21, 26, элементы НЕ 29, 30, первый элемент И 23, четыре элемента задержки 3, 7, 24, 25, две группы элементов И 10, 11, группу элементов ИЛИ 12. Для достижения положительного эффекта в устройство введены счетчик считывания циклического номера слова 39 счетчик записи циклического номера слова 40, пять элементов И 31-35, третий элемент НЕ 44, счетчик ненорм 45, три схемы сравнения 41,42, 43, три элемента задержки 36; 37,38 и соответ ствующие связи между ними. 1 ил.25 30 считывания устройства соединен с первым 50входом первого триггера, выходы первого и 55 Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение для организации обмена информацией между вычислительными устройствами, работающими с разной скоростью.Известно устройство для сопряжения, содержащее элементы памяти группы, элементы И первой группы, первый элемент задержки, счетчик считывания, реверсивный счетчик, триггер, второй элемент задержки, счетчик записи, дешифратор нуля, элементы И третьей группы, элементы И второй группы, элементы ИЛИ группы, управляющие входы записи и считывания устройства, информационные входы и выходы устройства и соответствующие связи между ними.Недостатком данного устройства является низкая надежность передачи информации при одновременном появлении запросов на запись и считывание в схемах сдвунаправленной передачей информации.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сопряжения разноскоростных вычислительных устройств, содержащее первый, второй и третий триггеры, первый, второй, третий и четвертый элементы задержки, блок памяти, реверсивный счетчик, дешифратор нуля, счетчики записи и считывания,две группы элементов И, элемент И, два элемента НЕ, регистр, группу элементов ИЛИ, выходы которых соединены с адресным входом блока памяти, а первые и вторые входы элементов ИЛИ группы соединены с выходами элементов И первой и второй групп соответственно, первые входы элементов И первой группы соединенц с выходами соответствующих разрядов счетчика записи, вторые входы элементов И первой группы соединены между собой и соединены со счетным входом счетчика записи и суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен со счетным входом счетчика считывания, с входом второго элемента задержки и с первыми входами элементов И второй группы, выход реверсивного счетчика соединен с входом дешифратора нуля, а вход второго элементов задержки соединены соответственно с входами записи и считывания блока памяти, выход которого является информационным выходом устройства, выход счетчика считывания подключен к вторым входам элементов И второй группы, первый и второй входы элемента И соединены соответственно с выходом дешифратора нуля и выходом первого триггера. 5 10 15 20 второй вход которого подключен к выходу третьего элемента задержки, вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, а вход записи устройства соединен с первым входом второго триггера и с входом стробирования регистра, информационный вход которого является информационным входом устройства, а выход регистра подключен к информационному входу блока памяти, выход элемента И подключен к первому входу третьего триггера, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, а первый и второй выходы третьего триггера соединены с входами первого и второго элементов НЕ, выходы которых подключены к входам второго и первого элементов задержки, выход первого элемента задержки соединен с вторым входом второго триггера,Недостатком известного устройства является низкая надежность передачи информации, особенно при применении его в схемах с двунаправленной передачей массивов информации из-за возможности перепута местами слов массива или записи в одну зону памяти информации из разных массивов (слоенный пирог), Это не позволяет применять данное и аналогичные устройства в схемах, в которых такие ситуации могут привести к аварийным или другим опасным последствиям,Целью изобретения является повышение надежности (достоверности) передачи информации.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок памяти, регистр, счетчик записи, реверсивный счетчик, дешифратор нуля, счетчик считывания, три триггера, два элемента НЕ, первый элемент И, четыре элемента задержки, две группы элементов И, группу элементов ИЛИ, причем информационный вход устройства соединен с информационным входом регистра, вход записи которого соединен с входом записи устройства и с входом установки первого триггера, выход которого соединен с входом сброса второго триггера, вход установки которого соединен с в.:ходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего триггера, вход установки которого соединен с входом считывания устройства, вход сброса третьего триггера соединен с выходом первого элемента задержки, вход которого соединзн с выходом второго элемента задержки и с входом считывания блока памяти, выходы которого являются информационными выходами устройства, прямой выход второго триггера через первый элемент НЕ соединен с входом второго элемента задержки, инверсный выход второго тоиггера через второй элемент НЕ соединенс входом третьего элемента задержки, вы- первой, второй, третьей схем. сравнения соход которого через четвертый элемент за- ответственно, вторые входы первой, второйдержки соединен с входом сброса первого и третьей схем сравнения соединены с пертриггера, разрядные выходы реверсивного вым, вторым и третьим разрядными выходасчетчика соединены с информационными 5 ми счетчика записи циклического номеравходами дешифратора нуля, выход которого слова, разрядные выходы счетчика считыва- .соединен с вторым входом первого элемента ния циклического номера слова соединеныИ , разрядные выходы счетчика записи и счет- также с информационными выходами устчика считывания соединены с первыми входами ройства.элементов И первой и второй групп соответ . На чертеже представлена функциональственно,. выходы которых соответственно ная схема устройства.соединены с первыми и вторыми входами Устройство содержит элемент 1 памятиэлементов ИЛИ группы, входы которых сое- группы, элементы И 2 группы, второй элединены с группой адресных входов блока мент 3 задержки, счетчик 4 считывания, репамяти, первый выход регистра соединен с 15 версивный счетчик 5, третий триггер 6,входом записи блока памяти, введены счет- третий элемент 7 задержки, счетчик 8 запичик считывания циклического номера слова, си, дешифратор 9 нуля, элементы И 10 втосчетчик записи циклического номера слова, рой группы, элементы И 11 первой группы,пять элементов И, третий элемент НЕ, счет- элементы ИЛИ 12 группы, управляющиечик ненорм, три схемы сравнения, три эле входы 13 записи, входы 14 считывания стмента задержки, причем выход второго ройства, информационныевходы 15 устрой элемента И соединен со счетным входом ства, информационные выходы 16счетчика записи циклического номера сло- устройства, блок 17 памяти, первый 18 упва, с вторыми входами всех элементов И равляющий вход блока памяти, второй 19первой группы, с счетным входом счетчика 25 управляющий вход блока памяти, адресныйзаписи и суммирующим входом реверсив вход блока памяти, первый триггер 21,ного счетчика, вычитающий вход которого регистр 22, первый элемент И 23, четвертыйсоединен с выходом третьего элемента И, с 24 и первый 25 элементы задержки, второйсчетным входом счетчика считывания цйк- триггер 26, выполненный на элементах Илического номера слова, с вторыми входами 30 НЕ 27 и 28, первый 29 и второй ЗО элементывсехэлементовИ второйгруппыиссчетным НЕ, второй 32, третий 31, четвертый 35, пявходом счетчика считывания, первый вход тый 34, шестой ЗЗ элементы И, пятый 36второго элемента И соединен с выходом шестой 37, седьмой 38 элементы задержки,пятого элемента задержки, вход которого счетчик ЦНС 39 считывания, счетчик ЦНС 40соединен с выходом второго элемента НЕ, 35 записи, первую 41, вторую 42, третью 43выход первого элемента НЕ соединен с пер- схемы сравнения, элемент НЕ 44, счетчик 45вым входом третьего элемента И, второй ненорм, шину 47 приема сигналов "Разревход которого является входом разрешения шение передачи следующего слова", шинпередачи следующего слова устройства, 48 выдачи сигналов."Ненорма" во внешнеевторой вход второго элемента И является 40 управляющееустройство(ЦВМ), первый 49,выходом разрешения приема следующего второй 50 и третий 51 выходы счетчика ЦНСсловаустройстваисоединенсвыходомпя- считывания, шину 46 выдачи во внешнеетого элемента И, а также через третий эле- . устройство сигналов "Разрешение приемамент НЕ со счетным входом .счетчика следующегослова",ненорм и с первым входом четвертого эле В устройстве соединены информационмента И, вход записи устройства соединен ный вход 15 с информационным входом речерез шестой элемент задержки с первым гистра 22, вход 13 записи устройства свходом пятого элемента И, второй вход ко- входом записи регистра 22 и с входом устаторого соединен с выходом шестого элемен- новки первого 21 триггера, выход которогота И, входы которого соединены с выходами 50 с входом сброса второго 26 триггера, входсоответственно трех схем сравнения, выход установки которого с выходом первого элепятого элемента И соединен с входом сбро- мента И 23, первый вход которого с выходомса счетчика ненорм, выход которого являет- третьего 6 триггера, вход установки которося выходом "ненормы" устройства, выход гас входом 14 считыванияустройства, входтретьего элемента задержки через седьмой 55 сброса третьего триггера 6 с выходом перэлемент задержки соединен с вторым вхо- вого элемента 25 задержки, вход которого сдом четвертого элемента И, выход которого выходом второго 3 элемента задержки и ссоединен с входом разрешения записи бло- входом 18 считывания блока 17 памяти, выка памяти, второй, третий и четвертый выхо- ходы 16 которого являются информационды регистра соединены с первыми входами . ными выходами устройства, прямой выход50 входом 19 разрешения записи блока 17 памяти, второй, третий и четвертый выходы.регистра 22 с первыми входами первой 41, второй 42, третьей 43 схем сравнения соответственно. вторые входы первой 41, второй 42 и третьей 43 схем сравнения с первым,второго триггера 26 через первый 29 элемент Н Е с входом второго 3 элемента задержки, инверсный выход второго 26 триггера через второй элемент НЕ 30 с входом третьего 7 элемента задержки, вход которого через четвертый 24 элемент задержки с входом сброса первого 21 триггера, разрядные выходы реверсивного счетчика 5 с информационными входами дешифратора 9 нуля, выход которого с вторым входом первого элемента И 23, разрядные выходы счетчика записи 8 и счетчика считывания с первыми входами элементов И первой 11 и второй 10 групп соответственно, выходы которых с первыми и вторыми входами элементов ИЛИ 12 группы соответственно, выходы которых с группой адресных входов 20 блока 17 памяти, первый выход регистра 22 с входом записи блока 17 памяти, выход второго элемента И 32 с счетным входом счетчика записи циклического номера слова 40, с вторыми входами всех элементов И первой группы 11, со счетным входом счетчика 8 записи и с суммирующим входом реверсивного счетчика 5, вычитающий вход которого с выходом третьего элемента И 31, с счетным входом счетчика считывания циклического номера слова 39 с вторыми входами всех элементов И второй группы 10 и со счетным входом счетчика 4 считывания, первый вход второго элемента И 32 с выходом пятого элемента 36 задержки, вход которого с выходом второго элемента НЕ 30, выход первого элемента НЕ 29 с первым входом третьего элемента И 31, второй вход 47 которого является входом разрешения передачи следующего слова устройства, второй вход второго элемента И 32 с выходом 46 выдачи сигнала "Разрешение приема следующего слова", с выходом пятого элемента И 34 и через третий элемент НЕ 44 со счетным входом счетчика ненорм и с первым входом четвертого элемента И 35, вход записи 13 устройства через шестой элемент 37 задержки с первым входом пятого элемента И 34, второй вход которого с выходом шестогоэлемента И 33, входы которого с выходами соответственно трех схем 41-43 сравнения, выход пятого элемента И 34 с входом сброса счетчика 45 ненорм, выход которого является выходом 48 "ненорм" устройства, выходтретьего элемента 7 задержки через седьмой элемент 38 задержки с вторым входом четвертого элемента И 35, вход которого с 5 10 15 20 25 30 35 40 45 вторым и третьим разрядными выходамисчетчика 40 записи циклического номераслова, разрядные выходы счетчика 39 считывания циклического номера слова такжес информационными выходами 16 устройства,Работа устройства осуществляется в четырех режимах:1) режим записи информации в БОЗУ извнешнего устройства (абонента)2) режим считывания информации изБОЗУ в ЦВМ;3) режим считывания информации в БОЗУ из ЦВМ;4) режим считывания информации изБОЗУ в абонент,В исходном состоянии счетчики 8, 4, 39,40, реверсивный счетчик 5, триггеры 6 и 21обнулены, на адресном входе 20 блока 17памяти находится потенциал, соответствующий "0", на выходе дешифратора 9 находится запирающий потенциал.. Режим записи информации в БОЗУ изабонента,При поступлении на вход 15 параллель- .ного информационного слова и кода ЦНС ивход 13 сигнала "Запись" информация заносится в регистр 22 и устанавливает триггер21 в единичное состояние, означающее запрос на запись информации в блок 17 памяти устройства. Запрос на запись высокимпотенциалом поступает на. второй входтриггера 26, и если к этому моменту на первом входе данного триггера отсутствует запрос на считывание, то на его второмвыходе устанавливается низкий потенциал,а на выходе элемента НЕ 30- сигнал записи,Код ЦНС с выходов соответствующих разрядов регистра 22 поступает на вторые входысхем 41-43 сравнения, на первые входы которых поступает код ЦНС с соответствующих выходов счетчика ЦНС записи, В случаеположительных результатов сравнения навыходе шестого 33 элемента И формируетсясигнал, который поступает на первый входпятого 34 элемента И при одновременномпоступлении на второй вход пятого элементаИ управляющего сигнала "Запись", длительность которого определяется элементом 37задержки. На выходе пятого 34 элемента Иформируется сигнал "Норма ЦНС", которыйпоступает на второй вход второго элемента И,на первый вход которого поступает сигналзаписи, длительность которого определяется пятым элементом 36 задержки. Крометого, сигнал "Норма ЦНС" поступает на второй вход четвертого 35 элемента И, на первый вход которого поступает при этомсигнал записи, длительность которого определяется седьмым 38 элементом задержки.На выходе четвертого 35 элемента И формируется управляющий сигнал, по которому информация переписывается из регистра 22 в блок 17 памяти по нулевому адресу. Код адреса, по которому происходит запись, по дается на вход 20 блока 17 памяти с выхода счетчика 8 через элементы И 11 первой группы, По сбросу сигнала записи запись кода в блок 17 памяти завершается, содержимое счетчика 8, реверсивного счетчика 5, счетчи ка ЦНС 40 записи увеличивается на единицу. На этом завершается цикл записи информации в БОЗУ.Рассмотрим вариант, при котором результат сравнения подсчитанного кода ЦНС 15 с полученным из В Ц кодом ЦНС отрицательный. В этом случае при отсутствии сравнения хотя бы по одному разряду в схеме 41-43 сравнения на выходе шестого элемента И 33 формируется логический "0"; ко торый поступает на вход элемента НЕ 44, на выходе которого формируется сигнал, поступающий на вход счетчика ненорм на 2 и устанавливает его в единичное состояние. В этом случае в абонент сигнал разрешения 25 приема следующего слова - шина 52 не выдается. В течение времени не более 65 мс абонент повторяет передачу этого же слова. Если в результате повторного приема слова сравнение ЦНС не произошло, то на выходе 30 пятого 34 элемента И формируется сигнал "Норма ЦНС" (ЦНС), который поступает по шине "Сброс" на управляющий вход счетчика ненормы 2 на 2 и устанавливается его в нулевое состояние. По шине 52 в абонент 35 выдается сигнал "Разрешение приема следующего слова".Если и после повтора передачи того же слова абонентом результат сравнения ЦНС будет отрицательный, то в этом случае счет чик 45 ненормы на 2 устанавливается в состояние "2", с выхода которого сигнал "Ненорма" ЦН С поступает в ЦВМ. Абонент прекращает обмен информацией с ЦВМ.1. Режим считывания информации на 45 БОЗУ в ЦВМ,При подаче на вход 14 сигнала считыва. ния триггера 6 устанавливаются в единичное состояние, означающее запрос на считывание информации из блока 17 памяти 50 устройства. Запрос на считывание при наличии на первом входе элемента И 23 разрешающего потенциала с выхода дешифратора 9 нуля поступает через этот элемент И на первый вход триггера 26. и если к этому момен ту на втором входе данного триггера отсутствует запрос на запись, но на его первом выходе устанавливается низкий потенциал, а на выходе элемента НЕ 29 - сигнал считывания. Этот сигнал с задержкой, обеспечиваемой элементом 3 задержки, поступает на вход 18 блока 17 памяти, разрешая считывание информации и выдачу кода на выходе 16 данного блока. Код первого адреса (нулевой), по которому происходит считывание, подается с выхода счетчика 4 через элементы И 10 группы. На счетный вход счетчика 4 считывания, первые входы элементов И 10 группы, на счетчик 39 ЦНС считывания подается сигнал с выхода третьего 31 элемента И, на первый и второй входы которого подаются одновременно сигнал "Разрешения передачи следующего слова" (РПСС) от абонента и сигнал считывания. Таким образом, считывание информации из блока памяти осуществляется при наличии двух сигналов - считывания и РПСС. Код ЦНС подается с соответствующих разрядных выходов счетчика 39 ЦНС считывания 49-51 на выход 16 блока памяти. По сбросу сигнала считывания или при отсутствии сигнала РПСС считывание информации из блока 17 памяти прекращает-. ,ся. Содержимое счетчика 4 увеличивается, а реверсивного счетчика 5 уменьшается на единицу,Режим записи информации в БОЗУ из ЦВМ осуществляется аналогично режиму записи информации в БОЗУ из внешнего устройства (абонента), а режим считывания из БОЗУ в абонент осуществляется аналогично режиму считывания информации из БОЗУ в ЦВМ,Как показал схемно-технический анализ, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом, обеспечивает повышение надежности передачи информации за счет исключения возможности перепута местами слов массива и записи в одну и ту же зону памяти информации из разных массивов, путем введения дополнительных схемных средств котроля достоверности информации.Применение. описанного устройства особенно эффективно в схемах с двунаправленной передачей массивов информации.Формула изобретения Устройство для сопряжения разноско-, ростных вычислительных устройств, содержащее блок памяти, регистр, счетчик записи, реверсивный счетчик, дешифратор нуля, счетчик считывания, три триггера, два элемента НЕ, первый элемент И, четыре элемента задержки, две группы элементов И, группа элементов ИЛИ, причем информационный вход устройства соединен с информационным входом регистра, вход записи которого соединен с входом записи устройства и с входом установки первого триггера, выход которого соединен с входом сбросаЗаказ 2286 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 второго триггера, вход установки которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего триггера, вход установки которого соединен с входом считывания устройства, вход сброса третьего триггера соединен с выходом первого элемента задержки, вход которого соединен с выходам второго элемента задержки и с входом считывания блока памяти, выходы которого являются информационными выходами устройства, прямой выход второго триггера через первый элемент НЕ соединен с входом второго элемента задержки, инверсный выход второго триггера через второй элемент НЕ соединен с входом третьего элемента задержки, выход которого через четвертый элемент задержки соединен с входом сброса первого триггера, разрядные выходы реверсивного счетчика соединены с информационными входами дешифратора нуля, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, разрядные выходы счетчика записи и счетчика считывания соединены с первыми входами элементов И первой и второй групп соответственна., выходы которых соответственно соединены с первыми и вторыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с группой адресных входов блока памяти, первый выход регистра соединен с входом записи блока памяти, о тличающееся 1 ем,что,сцельюповышения достоверности передачи информации, устройство дополнительно содержит счетчик считывания циклического номера слова, счетчик записи циклического номера слова, пять элементов И, третий элемент НЕ, счетчик ненормы, три схемы сравнения, три элемента задержки, причем выход второго элемента И соединен со счетным входом счетчика записи циклического номера слова, с вторыми входами всех элементов И первой группы, со счетным входом счетчика записи и с суммирующим входом реверсив 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом третьего элемента И с счетным входом счетчика считывания циклического номера слова, с вторыми входами всех элементов И второй группы и со счетным входом счетчика считывания циклического номера слова, первый вход второго элемента И соединен выходом пятого элемента задержки, вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, выход первого элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого является входом разрешения передачи следующего слова устройства, второй вход второго элемента И является входом разрешения приема следующего слова устройства и через третий элемент НЕ соединен с входам счета счетчика ненорм и с первым входом четвертого элемента И, вход записи устройств соединен с выходом пятого элемента И. с входом сброса счетчика ненорм, через шестой элемент задержки с первым входом элемента пятого И, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И, входы которого соединены с выходами "Равна" трех схем сравнения, выход пятого элемента И соединен са счетным входам счетчика ненорм, выходы которого являются выходами "Ненормы" устройства, выход .третьего элемента задержки через седьмой элемент задержки соединен с вто-рым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом разрешения блока памяти, второй, третий и четвертый выходы регистра соединены с первыми входами первой, второй, третьей схемы сравнения соответственно, вторые входы первой, второй и третьей схем сравнения соединены с первым, вторым и третьим разрядными выходами счетчика записи циклического номера слова, разрядные входы счетчика считывания циклического номера слова соединены также с информационными выходами устройства.