Устройство для сопряжения основной и вспомагательных цифровых вычислительных машин

Союз СоветскихСоциапистицескихРеспублик О П Й т, А Н И Е 1164 ЗВИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТВДЬС 7 ВУ 61),Пополнительное к авт, свид-ву22) Заявлено 18.10,76 21) 241226(51) М. Кл. С 06 Р 3/04 24 присоединен аявкиосударствекный комет СССР оо делан нэобретенхй и отнрытий) Заквнтел ОИСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ОСНОВНОЙВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЦИФ ОВЫХВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности, к устройствам для сопряжения цифровых вычислительных машин и может быть использовано при построении вычислительных систем.Известно устройство для сопряжения (1(, содержащее схемы ИЛИ, группы вентилей приема, группы вентилей передачи, схему приоритета, дешифратор, группу ключей готовности передачи, группу ключей ошибок, группу ключей готовности приема, первую, вторую, третью группы ключей управления, группу ключей конца передачи, группу ключей признаков.Недостаток устройства состоит в том, что оно требует болыпих затрат оборудования.Наиболее близким к изобретению по технической сугцности и достигаемому положительному результату является устройство для сопряжения основной и вспомогательных цифровых вычислительных машин (ЦВМ) 21, содержащее дешифратор, первый выход которого соединен с первым входом блока управления. режимом имитации, имитационный регистр данных, выход которого соединен с первым информационным входом выходного коммутатора данных и с первым входом блока формирования контрольных разрядов, блок синхронизации, первый вы.ход которого соединен с управляющил 1 и вхолами имитационного и рабочего регистров данных, блок управления рабочим режимом, Б первый, второй, третий выходы которого соединены соответственно со вторым входол блока управления режимом плантации, со вторым входом блока формирования контрольных разрялов и с первым управляющим 1 Овходом выходного коммутатора данных, блок связи основной ЦВМ, первый, второй и третий блоки связи вспомогательных ЦВМ, первые управляющие входы которых соединены со вторым выходом блока синхронизации и входной коммутатор, причем первые ко Б донце выходы. блока связи основной. ЦВМн блоков связи вспомогательных ЦВМ соединены с соответствующими информационными входами входного коллутатора, вторые, третьи кодовые входы, выходы сигналов готовности блоков связи основной и вспомогательных ЦВМ являются соответственно кодовыми выхол,ами н выходами готовности устройства, первые и вторые кодовые входы и входы сигналов соировожде438 5 1 О 15 64 ния блокоь связи основной и вспомогатель ных ЦВМ являются соответственно кодоны. ми входами и входами сопровождения устройства, третьи кодовые входы блоков связи основной и вспомогательных ЦВМ сое. динены с соответствующими выходами выходного коммутатора данных, первый вход- выход блока управления рабочим режимом соединен со входом-выходом блока синхро. низации, первый, второй выходы блока уп. равления режимом имитации соединены соответственно со вторым и третьим управляющими входами выходного коммутатора данных, управляющие выходы блоков связи основной и вспомогательных ЦВМ соединены с соответствующими управляющими входами входного коммутатора.Известное устройство не обеспечивает одновременного обмена информацией между основной машиной и набором вспомогательных ЦВМ при выдаче информации из основной машины. Кроме. того, в устройстве не предусмотрена возможность контроля правильности прохождения информации через устройство.Все это не дает возможности более эффективного использования ЦВМ, входящих в состав вычислительной системы, и приводит к снижению ее производительности.Цель изобретения - повьппение быстродействия и расширение функциональных возможностей путем контроля трактов передачи данных и обмена данными между вспомогательными ЦВМ без участия основной ЦВМ.Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит регистр признаков абонентов, выходной коммутатор команд, регистр запросов, блок опроса, генератор импульсов, регистр длины массива, регистр адреса, блоки формирования текущего адреса, команды и очереди, причем, первый, второй, третий входы-выходы, первый и второй входы блока опроса соединены соответственно с входами-выходами регистра запросов и регистра признаков абонентов, со вторым входом-выходом блока управления рабочим режимом, с выходом генератора импульсов, с первым выходом блока формирования очереди, разрядные входы регистра запросов являются запросными входами устройства, а выход соединен со входом генератора импульсов, вход регистра адреса и первый вход регистра длины массива соединены со вторым выходом дешифратора, второй, третий, четвертый входы, третий н четвертый выходы которого соединены соответственно с управляющим и кодовым выходамивходного коммутатора, с выходом регистра признаков абОнентов, с информационными входами имитационного и рабочего регистров данных, выход рабочего регистра данных соединен с третьим входом блока формирования контрольных разрядов и со вторым информационным входом выходного коммутатора данных, первый, втопой, третий входы, выход и вход-ныход блока фг 1 р. мирования команды соединены соответственно с первыми выходами блока формирования текущего адреса и регистра адреса, с первым выходом блока синхронизации, с информационным входом выходного коммутатора команд, со входом-выходом блока фор. мирования контрольных разрядов, первый, второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами выходного коммутатора данных, первый, второй входы и второй выход блока формирования текущего адреса соединены соответственно со вторым выходом регистра адреса, с первым выходом и вторым входом регистра длины массива, второй выход которого соединен со входами регистра признаков абонентов и блока формирования очереди, второй-четвертый выходы которого соединены соответственно с разрешающими входом входного коммутатора и со вторыми управляющими входами первого, второго и третьего блоков связи вспомогательных ЦВМ, а четвертые кодовые входы блоков связи основной и вспомогательных ЦВМ соединены с соответствующими выходами выходного коммутатора команд, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока управления рабочим режимом.Структурная схема устройства представлена на чертеже,Устройство для сопряжения основной ивспомогательных ЦВМ содержит: дешифратор 1, регистр 2 признаков абонентов, ре.гистр 3 запросов, блок 4 управления рабочим режимом, генератор 5 импульсов, блокб синхронизации, блок 7 связи основнойЦВМ, блоки 8 всвязи вспомогательныхЦВМ, блок 11 управления режимом имитации, имитационный регистр 12 данных, рабочий регистр 3 данных, регистр 14 длины массива, регистр 15 адреса, блок 16опроса, выходной коммутатор 7 данных,выходной коммутатор 18 команд, входнойкоммутатор 19, блок 20 формирования контрольных разрядов, блок 21 формированиятекущего адреса, блок 22 формирования команд, блок 23 формирования очереди с выходом 24.Позициями 25, - 25, обозначены запросные входы устройства, позициями 26 - 2 б27 - 27 - кодовые входы, позициями 28;28, входы сигналов сопровождения, позициями 29 ю - 29 выходы сигналов готовности,позициями 30 - 30 э, 310 - 31 - кодовыевыходы устройства.Устройство работает следующим образом,Обмен информацией осуществляется между основной и вспомогательными машина- .ми. Работает устройство в четырех режимах: в режиме передачи информации из основноймашины (режим 1), в режиме приема информации основной машиной (режим11), а также в режимах имитации передачи и приема информации основной машиной (режимы 111, 1 Ч). Причем, в режимах 1, 111 в обмене может участвовать любой набор вспомогательных машин одновременно, в режимах 11, 1 Ч вспомогательные машины обслуживаются в порядке поступления заявок на обмен основной ЦВМ.При сформировании в оперативной памяти любой машины массива, предназначенного для передачи и готовности к выдаче информации, машина посылает заявку на обмен в виде одного двоичного разряда в соответствующий разряд регистра 3.Не нулевой код регистра 3 является необходимым условием включения генератора 5 импульсов. Генератор 5 в дальнейшем будет возбуждать с заданной частотой блок 16 опроса. Включаетсч генератор 5 при появлении первого запроса на обмен.Блок 16 опроса, запускаемый генератором 5 с определенной частотой, опрашивает регистры 2 и 3 и в зависимости от их состояния, выдает необходимые рекомендации по организации обмена информацией блокам 4 и 23.После запуска от генератора 5 блок 16 анализирует состояние регистра 3. При наличии запроса на обмен от какой-либо машины блок опроса выполняет действия, обеспечивающие запуск обмена. В этом случае, если есть запросы на обмен от основной машины, независимо от наличия запросов на обмен от вспомогательных машин, запускается режим 1. Блок 16 информирует блок 23 о наличии запросов на обмен.Блок 23 формирует очередь с высшим приоритетом основной машины.В режиме 1 блок 23 запускает коммутатор 19, обеспечивая тем самым путь информации от основной машины. Снач,"ла из основной машины должна быть выдана информация в регистры 2, 14 и 15, Блок 16 анализирует состояние регистра 2. Информация в этот регистр может быть записана только иэ основной машины, что обеспечивает дешифратор 1, При наличии и регистре 2, например признаков первой и второй вспомогательных мацкин, блок 16 выдает соответствующий код в блок 4. По получении этого кода блок 4 управляет выдачей данных и команд в блоки 8, 9 коммутаторы 17, 18.Блок 6 синхронизирует процесс работы коммутаторов 17, 18.Собственно процесс обмена начинается после получения информации регистрами 14 и 15. Блок 21 формирует адрес памяти, в который будет записано очередное информационное слово с регистра 3 в зависимости от состояния регистров 4 и 1 Ь. После сформирования очередного адреса в регистр 14 выдается сигнал, уменьшающий его значение на единицу. При обращении значения регистра 14 в ноль выдается сигнал в регистр 2, гасягций признаки абонентов, наэндченных к обмсну, д гдкже в блок 23, который вычеркнет основную машину из оче.реди и разрешит обмен следуопей в оцере.ди вспомогательной машине, открыв соот.5 ветствующие цепи коммутатора 9, Блоки4 и 11, в свою очередь обеспечат откры 1 ие (закрытие) цепей коммутаторов 7. 8.Сформированный адрес памяти вспомогательных машин хранится в блоке 21. Блок 22 формирует команду записи содержимого регистра 13 (или 12 в режиме 111) в память соответствующих машин. Контрольные разряды приформировывает блок 20 по сигналу генератора 5. Этим же сигналом синхронизируется выдача через коммутаторы7, 5 8 информационного слова с регистра3н команды из блока 22 в блоки 8 и 9 н далее в первую и вторую вспомогательные машины. Коммутаторы 1, 18 обеспечивают согласование форматов передаваемых кодов,Информация на регистр 13 поступает сзаданной частотой после получения дешифратором 1 адреса регистра 13. В случае отсутствия обновления регистра 13 в назначенные к обмену вспомогательные машины будет передаваться последнее содер жимое данного регистра, В частности, этодает возможность проверки тракта переда.чи информации путем посылки выбранных стандартных кодов в регистр 13 с после.дующим программным контрольным суммированием в назначенных машинах. Для проверки можно задать заранее предусмотренные код и длину массива и сравнить с полученными при передаче.Режим 11 возможен в том случае, еслиполучен запрос на обмен в регистр 3, а также указанная вспомогательная машина, например первая, поставлена в очередь на обмен с основной машиной. В этом случае блок 23 выдает в блок 8 сигнал назначения (готовности) к обмену по шине 29 и открывает цепи коммутатора 17, через котов рые поступает информация первой вспомогательной машины. При этом информация в регистре 2 отсутствует, Блок 16 выдает код в блок 4, получив который блок 4 открывает соответствующие цепи коммутатора 17, 18. По сигналу иэ блока 4 блок 11 сработает таким же образом, как и в режи ме 1, Обмен информацией между первой вспомогательной машиной и основной машиной далее происходит, как в режиме 1, при этом регистры 3, 14, 15 заполняются ин- % формационными словами, передаваемыми изпервой вспомогательной машины.После передачи всего массива иэ первойвспомогательной машины в основную машину как и в режиме 1, с регистра 14 5выдается сигнал в блоки 2 и 23, причем блок 23 вычеркнет первую вспомогательную машину из очереди и разрешит обмен следующ 1 й в очереди вспомогательной машине,открыв соответствующие цепи коммутатора 19,В режиме 111 производится имитация выдачи информации основной машиной в назначенные к обмену вспомогательные машины, Для имитации обмена должен быть заполнен регистр 12, з также выдан код, указывающий направление имитации в блок 11. Причем информация в эти блоки может быть занесена из любой машины, основной или вспомогательной. Для того чтобы заполнить эти блоки, предварительно должен быть выставлен запрос от машины, которая передает информацию в адресуемые блоки.Для осуществления имитации обмена блок 4 откроет цепи коммутатора 17, 18 для выдачи информации в машины, назна-. ченные к имитации согласно регистру 2, как и в режиме 1, блок 11 откроет цепи коммутатора 17, через которые поступает информация с регистра 12, При этом цепи коммутатора 19, обеспечивзсощие прием информации от основной машины будут закрыты, т. к. запроса от основной масцины не поступало, Фактически вспомогательные машины будут производить обмен информацией не с основной машиной, а с регистром 12, Основная машина фактически выключается из вычислительного контура до поступления разрешаюц,его кода в блок 11, Это может сделать лсобая из вспомогательных машин.При обмене с регистоом 12 занесенный на него кол передается в первую ц третью вспомогательные машины. В том случае, если код ца этот регистр был выдан, например из первой вспомогательной машины, то код этот будет передан в первую ц третью вспомогательссссе машины, поскольку открыты соответствующие цепи коммутатора 7.Такс 1 м обпззом, появляется возможцость обмена информацией между вспомогательными машинами через регистр 12 и получения кода (в первую вспомогательную мац 3 ину 1), переданного этой же машиной ца регистр 2.В режиме 17, например при имитации передачи информации из первой вспомогательной машины в основную машину, слово, передаваемое из первой ьспомогательцой машины задается на регистре 12, а код типа имитации обмена задается блоком 11. Запрос ца обмен посылается основной машиной. В вычислительном контуре задействована только основная машина. Использование новых элементов: регистров признаков абонентов, запросов, ллицы массива, адреса генератора, блока опроса, блоков формирования адреса и комацдьс. блока формрова.нця очереди, а также введение новых связсй между известными ц вновь введенными эле.ментами Выгодно отлссчзет изобретение от известссосо усгроссствз, т. к. позволяет сселичить производительность вс счссслите;сс ссосс системы, проссзволить контроль тракта нередачи информации, а также допускает возможность отмена информации между всцо вспомогательные машины из основной за счет возможности передачи информации од.новременно в несколько машин. Кроме того, формирование устройством команды, за- Описывающей информацию с рабочего (имитационного) регистра данных позволяет сократить время на запись информации в памяти любой из ЦВМ, так как нет необходимости занимать время процессора на считывание слова.5Функциональные возможности устройства расширяются за счет проверки тракта передачи информации путем посылки выбран ных стандартных кодов в имитационный ре-.гистр данных с последующим программным контрольным суммированием в назначенных к обмену ЦВМ или считьсвашя посланного в имитационный регистр данных кода той же ЦВМ, которая обращалась к этому регистру. Формула изобретения 30 35 40 45 50 55 могательцыми ЦВМ через имитационный регистр саццьх Производительность устройства повышается в три раза при передаче информации во Устройство для сопряжения основной и вспомогательных цифровых вычислительных машин 1 ЦВМ), солержасцее дешифратор, первый выход которого соединен с первым входом блока управления режимом имитации, имитационный регистр данных, выход которого соединен с первым информационным входом выходного коммутатора дан. цых и с первым входом блока формирования контрольных разрядов, блок синхронизации, первый выход которого соединен с управляюсцими входами имитационного ц рабочего регистров данных, блок управления рабочим режимом, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно со вторым входом блока управления режимом имитации, со вторым входом блока формирования контрольных разрядов и с первым управляющим входом выходного коммутатора данных, блок связи основной ДВМ, первый, второй и третий блоки связи вспомогательных ЦВМ, первые управляющие входы которых соединены со вторым выходом блока синхронизации и входной коммутатор, причем первьсе кодовые выходы блока связи основной ЦВМ и блоков связи вспомогательных ЦВИ соединены с соответствуюсцими информаццоннымн вхолами входного коммутатора, вторые, третьи кодовые выходы, выхолы сигналов готовности блоков связи основной и вспомогательных ЦВМ, являются соответственно кодовыми выходами и выходами готовности устройства, первые и вторые кодовье входы ц входы сигналов сопровождения блоков связи основной и вспо могательццх ЦВМ являются соответственно кодовыми входами и входами сопровождения устройства, третьи кодовые входы блоков связи основной и вспомогатель. ных ЦВМ соединены с соответствующими выходами выходного коммутатора дзиньх, первый вход-выход блока управления рабочим режимом соединен со входом-выходом блока синхронизации, первый, второй выходы блока управления режимом имиташи соединены соответственно со вторым и трс. тьим управляющими входами выходного коммутатора данных, управляющие выходы бло. ков связи основной и вспомогательных ЦБМ соединень с соответствующими управляющими входами входного коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения бы. стродействия и расширения функциональных возможностей путем контроля трактов передачиданных и обмена данными между вспомогательными ЦВМ без участия основ. ной ЦВМ, оно содержит регистр признаков абонентов, выходной коммутатор команд, ре. гистр запросов, блок опроса, генератор, импульсов, регистр длины массива, регистр адреса, блоки формирования текущего адреса, команды и очереди, причем, первый, второй, третий входы-выходы, первый и второй входы блока опроса соединены соответственно с входами-выходами регистра запросов и регистра признаков абонентов, со вторым входом-выходом блока управления рабочим режимом, с выходом генератора импульсов, с первым вцходом блока формирования очереди, разрядные входы регистра запросов являются запросными вхо. дами устройства, а выход соединен со вхо. дом генератора импульсов, вход регистра адреса и первый вход регистра длины массива соединены со вторым выходом дешифратора, второй, третий, четвертый ьходы, третий и четвертый выходы которого соединены ссютветстченно с управляющим и кодовым выходами входного коммутатора, с выходом 1 мгистра признаков абонентов, с ицформапионцымц входами имнтациоцоо ц рабо.чего регистров данных, ВыхОд рабниГ 4) р. З гистра данных соединен с третьим входомблока формирования контрольных разрядов и со вторым информационным входом вь диого коммутатора данных, первый, второй, третий входы, выход и вход-вылход блока формирования команды соединены сот.ветственцо с первыми выходами блока фор.мирования текущего адреса и регистра адреса., с первым выходом блока синхронизации, с информационным входом выходного.коммутатора команд, со входом-выходом блока формирования контрольных разрядов, цер вый, второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвергым ицформационць.,ми входами выходного коммутато.ра данных, первый, второй входы и второй выход блока формирования текущего адреса соединены соответственно со вторым вы.ходом регистра адреса, с первым выходом н вторым входом регистра длины массива, вто.рой выход которого соединен со входами регистра признаков абонентов и блока формирования очереди, второй-четвертый выходы которого соединены соответственно с разрешаощим входом входного коммутато.ра и со вторыми управляющими входами первого, второго и третьего блоков связи вспомогательных ЦВМ, а четвертые кодовые ЗО входы блоков связи основьой и вспомогательных ЦБМ соединены с соответствующими выходами выходного коммутатора команд, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блокз управления рабочим режимом. Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР81895 кл ( 06 1 3 Я 197 4 в 2. Авторское свидетельство СССР437075, кл. б 06 Г 15/16, 1974.осударствеиио елам нзобрет осква, Ж 35, а Патент ь, г.