Система для сопряжения терминальных устройств с вычислительной машиной

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсиик Социалистических Республик(51) М. Кл, О 06 Р 3/04 гесударствеиный аеивтетВааата Мккевтрав СССРеа делам езобретеейв еткрьпей(4 б) Дата опубликования описаиия 10.0. то.(Т 1) Заявитель Ордена Ленина институт кибернетики Академии Наук Украинской ССР(54) СИСЧЕМА ДЛЯ СОПРЯлЮНИЯ ЧЕРМИНАЛЬНЫХ УСЧРОЙСТВ С ВЫЧИСЛИЧЕЛЬНОЙ МАШИНОЙ1Изобретение относится к области вычисли. тельной техники и может быть использовано при конструировании вычислительных машин и систем.Известна система, осуществляющая прием и передачу данных с терминальных устройств процессору, Она содержит магнитострикционную линию задержки, базовый регистр, устройство управления базовым регистром, сдвиговый регистр и устройство управления сдвиговым регистром и осуществляет прием информации, передаваемой в последовательном коде (побитно) с низкоскоростного периферийного устройства. Данные с периферийного устройства записываются через сдвиговый и базовый регистры в линию задержки. Выдача данных.в процессор производится через сдвиговый и базовый регистры параллельным кодом по 8 разрядов по инициативе и под управлением процессора. В системе предусматривается также и обратная передача данных. Прн этом данные от процессора принимаются в параллельном коде, записываются в линию задержки и выдаются периферийному устройству в последовательном коде.Нелостатками рассматриваемой системы является то, что в ней отсутствует возможность подключения нескольких терминальных устройств; обмен информацией с терминальным устройством производится только в последовательном коде, что резко ограничивает разновидность подключаемых устройств; низкая достоверность информации как при приеме, так и при выдаче данных; выдача информации в процес.сор проиэврдйтся только в параллельном. коде., что исключает возможность подключения модема для передачи информации по стандартным телефонным каналам связи к территориально удаленному процессору; выдача в процессор информации происходит по запросам и под управлением самого процессора, что требует специализации процессора и дополнительных затрат времени; отсутствует возможность первичной обработки данных.15 Наиболее близкая по технической сущностик изобретению система, содержащая арифметическо-логическое устройство, блок операци.онных регистров, оперативное запоминающее устройство, регистр микрокоманд, постоянное запоминающее устройство, счетчик адреса команд, первый выход которого соединен со входом постоянного запоминаюц 1 его устройства, выход которого подключен к первому входу регистра микрокоманд, второй вход которого соединен с первым выхолом оперативного запо.минающего устройства, первый выход регистрамикрокоманд соединен с первым входом счетчи- Поставленная цело достигается тем, что в ка адреса команд, второй выход оперативного систему для сопряжения терминальных запоминающего устройства соединен с первым устройств с вычислительной машиной введе. входом блока операционных регистров, пер- ны блок микропрограммного управления, блок вый выход которого подключен к первому вхо- анализа и,связи с терминальными устройстваду оперативного запоминающего устройства, а ф ми, подключенный к терминальным устройствторой выход соединен с первым входом ариф- вам, блок программной настройки, блок приметическо-логического устройства, выход кото- оритетной инициации обработки, первый выход рого соединен со вторым входом блока операци- которого соединен с первым входом блока миконных регистров, второй выход счетчика адреса ропрогрэммного управления, первый выход кокоманд подключен к третьему входу блока опе-торого соединен со вторым входом счетчика адрационных регистров, реса комачд, второй выход - со вторым входомЭта система производит прием информации арифметическо-логического устройства, третий с ряда разнотипных терминальных устройств, выход - с четвертым входом блока операциосуществляющих прием и передачу информа- онных регистров, четвертый выход - подклюции как в параллельном коде (злектрофициро- чен ко второму входу оперативного запоминаю- ванные пишущие машинки, устройства отобра щего устройства, второй вход блока микропрогжения и т. д,), так и в последовательном коде, раммного управления соединен со вторым выхо(телетайпы и т. д.) с различной разрядностью дом регистра микрокоманд, второй выход блосимвола, Количество подключаемых термнналь- ка приоритетной инициации обработки соединых устройств может изменяться н определять- нен с третьим входом счетчика адреса команд, ся тем, что суммарный входной поток информа- . четвертый вход которого подключен к первому ции с терминальных устройств не должен пре- ф входу блока анализа н связи с терминальными вышать пропускную способность канала свя- устройствами, второй выход которого соединен зи с машиной. Сформированный терминальным, с первым входом блока приоритетной инициустройством символ контролируется прн при- ацин обработки, второй вход когорого соединен еме, а затем из принятых символов формирует- с первым выходом блока программной настройся помехозащнщенный пакет информации, под кн, второй выход которого соединен с первым лежащий передаче в машину. Передача сфор- входом блока анализа н связи с терминальными мированного пакета информации в машину мо- устройствами, третий выход которого подклюжет быть о"уществлена как в параллельном, ченкоятомувходублокаоперационныхрегнсттак и в последовательном коде в заннснмостн от роч, третий выход. которого соединен со вторым режима работы системы. Кроме того система входом блока анализа и связи с терминальными осуществляет обратную передачу нпформацнн ЗВ устройствами, третий выход блока приоритетот машины ктермйнальным устройствам; Ирн ной инициации обработки соединен с шестым этом процедура обработки информации нредус- входом блока операционных регистров, четверматривает прием аомехозащищенного пакета, тый выходкоторого подключен ко входу блоннформации от машины, проверку его н выдачу ка программной настройки, третий выход блона терминальные устройства, Прн обйене нн- на программной настройки соединен с седьмым формацией по каналу связи система имеет воз- З входом блока операционных:регистров, можность перезапросить принятый пакет нь- Йа чертеже представлена структурная схеформации от машины, если последний был нрн. ма системы для сойряження терминальных нят искаженныма также повторить передан- устройств с вычйслительной машиной. Она соный пакет информации в машину по ее занро- стоит нз арнфмет;:ческо-логического устройства су. Помимо указанных возможностей сиське-1, предназначенного для обработки ннформама позволяет производить обмен информацией цнн, блока 2 операционных регистров, обесс другой системой сопряжения терминальных печнвающего хранение, адресацию и внутрен- устройств, не требуя прн этом дополнительнйх нне еремылкн обрабатываемой информации в аппаратурных затрат, процессе обработки; оперативного запомннаюНедостатком вышеприведенной.системы для щего устройства 3, обеспечивающего хране- сопряжения терминальных устройств с вычнс ние информации, поступающей с терминальных лительиой маьниной являются: устройств и подлежащей выдаче в вычислив системе отсутствув возможность первнч- . тельную машину, а также хранение ннформацнной обработки информации; онных массивов, принятых от. вычислительнойотсутствует возможность передачи ннфор- маанны н подлежащих выдаче; регистра мнкмацни между терминальными устройствами, рокоманд 4, предназначенного для. хранения подключенными к системе; мнкрокоманды на время ее выполнения; постоотсутствует возможность приоритетного об- янного запоминающего устрйства 5, предназслуживаиня подключенных терминальных наченного для хранения мнкрокоманд, задаю- устройств, щнх алгоритм обработки информации; счетчнкаЦелью настоящего изобретения является адреса команд 6, который в соответствии с повышение эффективности работы системы пу- нн входнымисигналамн формирует адрессчнтыватем обеспечения первичной обработки:ннфор. емой из постоянного запоминающего устройстмации, осуществления передачи между терми- ва микрокоманды; блока 7 микропрограммного нальиыми устройствами, подключенными к управления, который в соответствии с кодом системе, осуществления возможности приори. мнкрокоманды считанной в регистр мнкрокотетного обслуживания подключенных термн- манд обеспечивает формирование управлявнальных устройств;щнх сигналов блоком системы для реалнза.ции одного из действий в процессе обработки информации; блока 8 приоритетной инициации обработки, обеспечивающего организацию приоритетного обслуживания терминальных устройств; блока 9 программной настройки, осуществляющего управление уровнем приоритета между терминальными устройствами; блока 10 анализа и связи с терминальными устройствами осуществляющего обмен информацией с терминальными устройствами и анализ поступающих от них сигналов по кодовым машинам обмена; терминальных устройств 1 подключаемых к системеОсновные функциональные связи устройства образованы при помощи шин: приоритетной инициации обработки 12; управления счетчиком адреса команд 3; управления арифметическологическим устройством 14; кодовых регистра микрокоманд 15; управления блоком операционных регистров 6; управления оперативным запоминающим устройством7; кодовых записи операционных регистров 18; кодовых записи оперативного запоминающего устройства 19, кодовых чтения оперативного запоминающего устройства в регистр микрокоманд 20; кодовых чтения операционных регистров 21; кодовых чтения оперативного запоминающего устройства 22; кодовых записи счетчика адреса команд 23; кодовых чтения постоянного запоминающего устройства 24; кодовых счетчика адреса команд 25; кодовых блока приоритетной инициации обработки 26; кодовых записи блока про граммной настройки 27; кодовых чтения блока программной настройки 28; кодовых чтенйя блока анализа и связи с терминальными .устройствами 29; кодовых записи блока анализа и связи с терминальными устройствами 30; формирования начального адреса приоритетной обработки 31; управляющих сигналов блока программной настройки 32; тактирующих сигналов 33; формирования адреса обработки 34; управления блоком приоритетной инициации обработки 35; кодовых считывания счетчика.адреса команд в блок операционных .регистрон 36; кодовых терминальных устройств.37,Система осуществляет прием информациис ряда разнотипных терминальных;устройств, осуществляющих прием и передачу. информации как в параллельном так и в последовательном коде.с.различной разрядностью символа, Колнчество терминальных устройств, подклю.чаемых к системе, может. изменяться и онределяться тем, что суммарный входной поток информации.с терминальных устройств не должен превышатьпропускную способность канала.Сформированный терминальным. устройством символ контролируется при приеме, а затемформируется помехозащищенный пакет информации, подлежащий передаче в машину.В процессе приема и формирования помехозащищенного пакета информации производится первичная обработка информации, в результате которой производится перекодировка принятой информации с разнотнпных терминалов в стандартный код обмена, определяются признаки начала и конца вводимого документа, производится логический контроль формата документа, отсеивание избыточной информации я т, д. Уровень и содержание первичной обработки информации может быть произвольный и определяется необходимыми процедурами обработки для каждого конкретного применения.Передача сформированного пакета инфор.мании в машину может быть осуществлена как в параллельном, так и в последовательном коде в зависимости от режима работы системы. Кроме того, система имеет возможность передачи сформированного пакета информации одному из терминальных устройств, подключенному к данной системе.Система обеспечивает также возможностьприоритетного обслуживания терминальных устройств, заключающуюся в том, что среди подключенных терминальных устройств можновыделить ряд устройствобслуживание которыхпроизводится в первую очередь, обеспечив приэтом работу остальных терминальных устройствв свойственном им режиме,Наряду с вышеизложенным, система осуществляет обратную передачу информации отЗ машины к терминальным устройствам, т. е. прием помехозащнщенного пакета информации отмзшниы, проверку и выдачу его на терминальные устройства.При обмене информацией по каналу связисистемз изменяет возможность переззпроситьпринятый пакет информации от машины, еслипоследний был. принят искаженным, а такжеповторить переданный пакет информации в машину по ее запросу.Помимо указанных возможностей система)и позволяет производить обмен информацией с. другой системой сопряжения терминальныхустройств, не требуя при этом дополнительныхзатрат оборудования,Система работает следующим образом, Кодсимвола, сформированный терминальнымф устройством 1, по шинам 37 поступает в блок10 анализа н связи с терминальными устройствами. В соответствии с управляющими сигналами; вырабатываемыми, блоком 9 программнойнастройки по шинам 33 тактирующих сигналов,блок анализа н связи с терминальными устройствами пронзводит анализ принимаемой информации путем сравнения поступающего кода.с предыдущим. В соответствии с результатоманализа блок 10 анализа и связи с терминальными устройствами формирует сигнал по ши 4 нам 35 управления блоком приоритетной инициации обработки о результатах айализа. Блок8 приоритетной инициации обработки в соответствии с сигналами, поступающими по шинам32 управляющих сигналов блока программнойнастройки, определяющих приоритет обработки информации для данного терминала, и результатами анализа поступающими по шинам35 формирует сигнал приоритетной обработки информации блоку 7 микропрограммногоуправления по шинам 12 инициации приоритетной обработки, который при наличии укаэанного сигнала, определяет приоритет данного терминала и осуществляет управление системойв процессе приема и обработки инФормзцни.С этой целью, блок микропрограмного управления формирует адреса определенной последоваЙ тельностью мнкрокоманд, хранящихся в постояццом запоминающем устройстве 5, путем формирования цо винам 13 сигналов управления счетчиком адреса команд б. Сформированные адреса считываются по шинам 25, в постоянноезапоминающее устройство 5, где в соответс 1 вин с адресом считывается код микрокоманды по шинам 24 в регистр мцкрокоманд 4, где код сохраняется на время выполнения микрокоманды, после чего происходит считывание следующей микрокоманды. В результате выполнения микрокоманды, код которой блок 7 микропрограмм р ного управления считывает из регистра микро.команд 4 по шинам 15, происходит выполнение одного действия алгоритма приема, обработки или выдачи информации. Так, например, код символа принятый блоком 10 анализа и связи с терминальными устройствами и ранее ини ф цннровавший обработку, считывается по ши.- нам 29 в блок 2 операционных регистров, где хранится в течение времени его обработки. При дальнейшем считывании микрокоманд, блок 7 микропрограммного управления формирует управляющие сигналы но шинам 1 б, в результа-, те чего код принимаемого символа может быть считан по шинам 21 в арифметическо-логическое устройство 1, где под действием управляющих сигналов, поступающих по шинам 14 происходит проверка информации т. е. осу- д ществляется сравнение принимаемого кода с различными константами, определяется контрольный разряд дополнения до четности (нечет- ности) и сравнивается с принятым, вычисляется длительность принимаемого кода, осуществляется сдвиг и т, д.в результате чего принимает-ся решение о достоверности принимаемого кода . и код принимаемого символа по шинам 18 считывается в блок 2 оиерационных регистров.В зависимости от результатов обработки, если символ принят правильно, то производится формирование помехозащнщенного пакета информации для передачи в вычислительную ма, шину илн передачи другому терминалуесли в результате обработки была определена такая необходимость. Прн этом для формирования помехозащищеиного пакета информации код Ю принимаемого символа по шинам 19 в соответствии. с сигналами, вырабатываемыми блоком 7 микропрограммного управления, по шинам 17 записывается в оперативное запоминающее устройство 3, где формируется пакет информации, В случае передачи. информация другому 4 ф терминальному устройству, код принимаемого символа по шинам 30 считывается в блок анализа и связи с терминальными устройствами, откуда по шинам 37 передается выбранному терминалу, Если же в процессе проверки информации выявляется, что символ неверен, то он аннулируется и блок 7 микропрограммного управления путем считывания соответствующих микрокоманд может генерировать ответ терминальному устройству о неверном символе.Система имеет возможность также коитролиро- И вать логический формат принимаемого докумецта, прн этом сформированный пакет информации может пословно считываться из оперативного эапомннаюцьего устройства 3 по шинам 22 в бюк 2 операционных регистров, где производится обработка аналогично вышеоннсанной. Если в цронессе обработки информации от одного термина в блок анализа и связи с терминальными устройствами поступает информация от другого терминала, приоритет обработки которого выше, то блок 8 приоритетной иницна. ции обработки формирует по шинам 31 в счетчике адреса команд 6 начальный адрес микро- команд приоритетной обработки, а на шинах 12 формирует сигнал блоку 7 микропрограммного уп 1 явления о высшем приоритете обработки, При этом блок 7 микропрограммного управления прекращает начатую ранее обра. ботку, сохранив результаты в блоке операционных регистров, н начинает обработку информации от приоритетного терминала в соответствии с последовательностью микрокоманд, начальный адрес которых сформировал блок 8 приоритетной инициации обработки. По .окончании приоритетной обработки блок 7 микропрограммного управления продолжает обработку информации, прерванной приоригетной обработкой.Приоритет обработки информации от того или иного терминального устройства может быть изменен. С этой целью блок 7 микропрограммного управления по шинам 1 б формирует код настройки приоритета для нужного терминального устройства, в котором указывает признаки анализа, для блока 10 анализа и связи с терминальными устройствами и уровень приоритета для блока 8 приоритетной инициации обпаботки. СФормированный код настройки по шинам 27 переписывается в блок 9 программной настройки, который в соответствии с принятым кодом осуществляет управление блоком 10 анализа и связи с терминальными устройствами и блоком 8 приоритетной инициации обработки в соответствии с вышеописанным. Блок 7 микропрограммного управления имеет возможность контроля состояния блока 9 программной настройки путем считывания кодов настройки по шинам 28 в блок 2 операционных регистров с последующим анализом в устройстве 1.Обмен информацией с вычислительной машиной производится по выделенным шинам из числа шин 37. При этом выдача и прием информации может осуществляться как в параллельном, так и в последовательном коде и определяется последовательностью считываемых микро- команд, В связи с тем, что обмен с вычислительной машиной производится с высшим приоритетом, прием и передача информации может осуществляться на высоких скоростях (при последовательном обмене до 2400 бод, при параллельном со скоростью работы канала ввода- вывода вычислительной машины). Обмен и первичная обработка информации осуществляется аналогично вышеописанному.Принимаемая от вычислительной машины информация по шинам 37 через блокО анализа н связи с терминальными устройствами по шинам 29 записывается в блок 2 операционных регистров, откуда после проведения анализа, принимаемый символ записывается по шинам 19 в оперативное запоминающее устройство-З, где формируется принимаемый от вычислитель9 596938 ной машины помехозащищенный пакет инфор.мации, По окончанию формирования принимае- Р мого пакета информации блок 7 мнкропрограм-. п много уфувления организует проверку приня- У того помехозащищенного пакета, С этой целью блок 7 микропрограммногоуправления поши-нам 17 формирует управляющие сигналы, обеспечивающие посимвольное считывание пакета из оперативного запоминающего устройства 3 по шинам 22 в блок 2 опера 1 ванных регист.ров, откуда при аличии сигналов на шинах 16 производйтся считывание йо шинам 21 в ф арйфметическо-логическое уСтроиство 1.По результатам контрожГ блок 7 микропрограммного управления, в случае неверно принятого пакета информации, формирует по шинам 13 начальный адрес последовательности микрокоманд, в результате выполнения которых блок 7 микропрограммного управления по шинам 16 формирует в блоке 2 операционных регистров запрос вычислительной машине на повторнув передачу пакета, который по шинам 39 считывается в блок 10, откуда по шинам 26 37 поступает в вычислительную машину. Формула изобретения В случае правильно принятого пакета информации, блок 7 микропрограммного управления формирует по шинам 16 сигналы, обеспечивающие посимвольное считывание информации уф из оперативного запоминающего устройства 3 по шинам 22 и передачу считанного символа по шинам 30 в блок 10 анализа и связи с терминальными устройствами, откуда по шинам 37. символ передается выбранному терминалу Зр Система для сопряжения терминальных устройств с вычислительной машиной, содер- М аай 1 ая арифметическо-логическое устройство, блок операционных регистров, оперативное запоминающее. устройство, регистр микрокоманд, постоянное запоминающее устройство, счетчик адреса команд, первый выход которого соединен со входом постоянного запоминающего, устройства, выход которого подключен к первому входу регистра микрокоманд, второй вход которого соединен " первым выходом оператив. ного запоминающего устройства, первый выход регистра микрокоманд соединен с первым вхо-. 4 р дом счетчика адреса команд, второй выход оперативного запоминающего устройства со 10динен с первым входом блока операционных егистров, первыи выход которого подключен к ервому входу оперативного запоминающего стройства, а второй выход соединен с первым входом арифметическо-логического устройства, выход которого соединен со вторым входом блока операционных регистров, второй выход счетчика адреса команд подключен к третьему входу блока операционных регистров, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффек. тивностя работы системы путем обеспечения первичной обработки информации, осуществления передачи между терминальными-устройствами, подключенными к системе, осуществления возможности приоритетного обслуживания подключенных терминальных устройств, в нее введены блок микропрограммного управления, блок анализа и связи с терминальными устройствами, подключенный к терминальным устройствам, блок программной настройки, блок приоритетной инициации обработки, первый выход которого соединен с первым входом блока микропрограммного управления, первый выход которого соединен со вторым входом счетчика адреса команд, второй выход - со вторым входом арнфметическо-логнческого устройства, третий выход - с четвертым входом блока операционных регистров, четвертый выход - подключен ко второму входу оперативного запоминающего устройства, второй вход блока микропрограммного управления соединен со вторым выходом регистра микрокоманд, второй выход блока приоритетной инициации обработки,соединен с третьим входом счетчика адреса команд, четвертый вход которого подключен к первому входу блока анализа и связи с терминальными устройствами, второй выход которого соединен с первым входом блока приоритетной инициации обработки, второй вход которого соедйнен с первым выходом блока программной настрой. кн, второй выход которого Соединен с первым входом блока анализа и связи с терминальными устройствами, третий выход которого подключен к пятому входу блока операциое ных регистров, третий выход которого соединен со вторым входом блока анализа и связи с терминальными устройствами, третий выход блока приоритет. ной инициации обработки соединен с шестым входом блока операционных регистров, четвертый выход которого подключен ко входу блока. программной настройки, третий выход блока программной настройки соединен с седьмым входом блока операционных регистров.ИИПИ 30на осударственного комитета Совет по делам наобретенн и 3, Москва, Ж, Раушская ПОП сПатентз, г. Ужгород, а Министров СССкрытанаб., д. Ф/Ьл. Проектная, 4