Устройство обмена информацией

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСТВУ и 940151 Союз СоввтсиикСоцидлистичвсииарвснубяии 6(51)М. Кл. 6 06 Р 3/04 Ртаударатаюивй камитвт СССР йй аиам изобретений н еткрытий(54) УСТРОЙСТВО ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕ носи техн 1Устройство обмена информацией от-тся к цифровой вычислительнойике и служит для организации процесса обмена информацией между каналом ввода-вывода и внешними устрой 5 ствами.Известны устройства обмена информацией, содержащие блоки выбора приоритета, регистры связи, блоки сопряжения, логические схемы 1 и 2 1. теОднако указанные устройства не обеспечивают независимости приоритета блоков сопряжения ог их физического места расположения.Наиболее близким к предлагаемому т 5 по технической сущности и достигаемому результату является устройство обмена информацией, содержащее канал ввода-вывода, группу блоков сопряже" ния с внешними устройствами и много- о канальный блок формирования сигналов запуска 3.Недостаток известного устройства состоит в том, что оно имеет незначиементьев и А;Г,. Кули тельное быстродействие иэ-за последовательного порядка обслуживания требований на обмен и недостаточную гибкость из-за отсутствия возможности оперативного изменения приоритета внеш них устройств.Цель изобретения - повышение быстродействия и, гибкости.Поставленная цель достигается тем, что в устройство обмена информацией, содержащее канал ввода-вывода, группу блоков сопряжения с внешними устройствами и многоканальный блок формирования сигналов запуска, каждый канал которого содержит первый элемент И, причем выходы управляющих сигналов блоков сопряжения с внешними устройствами соединены с входом управляющих сигналов канала ввода-вывода, входы управляющих сигналов блоков сопряжения с внешними устройствами соединены с выходом управляющих сигналов канала ввода"вывода, первые информационные вход и выход канала ввода-выво"9405 сигналов запуска соединен с запускающим входом соответствующего блока со 15 пряжения с внешним устроиство соединен 5 50 55 да соединены с информационными соответственно выходами и входами блоковсопряжения с внешними устройствами,выход требования блока сопряжения с внешним устройством соединен с первым входом первого элемента И соответствующего канала блока Формирования сигналов запуска, выход первогоэлемента И канала блока формирования пряжения с внешним устройством, вторые информационные вход и выход канала ввода-вывода соединены с информационными соответственно входом и выходом устройства, кодовый вход бло" ка сопряжения с ьнешним устройствомсоединен с соответствующим входомгруппы кодовых входов устройства, кодовый выход блока сопряжения с внешним устройством соединен с соответст. вующим выходом группы выходов устройства,введен блок переменного приоритета а в каждый канал блока формированиясигналов запуска введены триггер, второй и третий элементы И и элемент НЕ,причем выход триггера канала блокаформи ровани я си гн алое запуска соеди -нен с первым входом второго элемента И канала блока формирования сигналов запуска, вторые входы вторых элементов И каналов блока формирования сигналов запуска соединены с выходом сигнала выборки канала авода-вывода, выход второго элемента И канала блока формирования сигналов запуска соединен с вторым входом первого и с первым входом третьего элементов И канала блока Формирования сигналов запуска, выход требования блока сочерез элемент НЕ соответствующегоканала блока формирования сигналов запуска с вторым входом третьего элемента И соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, выходы третьих элементов И каналов блока формирования сигналов запуска соединены с запросными входами бло- ч ка переменного приоритета, каждыи выход которого соединен с входом триггера соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, а выход сигнала выборки канала ввода-вывода соединей с запускающим входом блока переменного приоритета.Блок переменного приоритета содержит группу регистров приоритета,группу схем сравнения, счетчик и эле 35 404мент ИЛИ, причем вход счетчика со"единен с выходом элемента ИЛИ, выходсчетчика соединен с первыми входамисхем сравнения, выходы которых соединены с соответствующими выходами блока, выходы регистров приоритета соединены с вторыми входами соответствующих схем сравнения, а запускающийвход и запросные входы блока соединены с входами элемента ИЛИ,На фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства; на Фиг. 2 - вариант выполнения структурной схемы блока сопряжения с внешними устройствами.Устройство обмена информациейфиг, 1 содержит канал 1 ввода-вывода, блок 2 переменного приоритетамногоканальный блок 3 формированиясигналов запуска, блоки 4 сопряженияс внешними устройствами, регистры 5приоритета, схемы 6 сравнения, счетчик 7, элемент ИЛИ 8, триггеры 9,вторые элементы И 1 О, элементы НЕ 11,третьи элементы И 12, первые элементы И 13, запускающий вход 14, выход 15управляющих сигналов, вход 16 управляющих сигналов, информационныйвход 17, информационный выход 18, кодовый вход 19, кодовый выход 20, выход 21 требования, первый 22 и второй 23 информационные входы каналаввода-вывода, первый 24 и второй 25информационные выходы, вход 26 и выход 27 управляющих сигналов, выход 28выборки.Блок сопряжения с внешними устройствамиФиг, 2) содержит узел 29связи с каналом, узел 30 буфернойвамяти, дешифратор 31 команд, дешифратор 32 адреса, узел 33 связи с внешним устройством узел 34 приема и выработки запросов.Канал ввода-вывода, который можетбыть выполнен как в известном устройстве, предназначен для организацииобмена информацией между внешнимиустройствами через блоки 4 сопряжения и оперативной памятью ЭВМ по командам процессора. Блок 2 служит дляустановления и выбора приоритета блокам 4 сопряжения, Блок 3 управляетпрохождением сигнала "Выборка от канала" и "Выборка" от блока 2 в зависимости от сигнала "Требование обмена" от блоков 4 сопряжения. Блок 4сопряжения предназначен для связиразличных по скорости работы и Форматам передаваемой информации внешних5 9401устройств с каналом ввода-вывода. Регистры 5 приоритета служат для установления кода приоритета соответствующему блоку 4 сопряжения. Числоэтих узлов и число регистров 5 в каж-дом узле равно числу блоков 4 сопряжения. Схемы 6 сравнения предназначены для сравнения кода приоритета,установленного на регистрах 5, и кода со счетчика 7. Счетчик 7 пересчитывает последовательно номера приоритетов, начиная с первого и кончаяномером, равным числу блоков 4 сопряжения. Элемент ИЛИ 8 подает сигналыпересчета на счетчик 7, на вход элемента ИЛИ 8 поступают сначала сигнал"Выборка" из блока 3, если у блока 4сопряжения,с текущим приоритетом отсутствует сигнал "Требование обмена". Триггеры 9 служат для хранениясигналов "Выборка", приходящих из блока 2. Элемент И 1 О предназначен длявыработки управляющего сигнала посовпадению сигналов "Выборка от кана- Вла" и "Выборка".Элементы И 12 и 13 пропускают управляющий,сигнал от элемента И 1 Ов блоки 4 сопряжения или в блок 2 взависимости от наличия или отсутствия 30 сигнала "Требование обмена" из блока 4 сопряжения. Элемент НБ 11 служит для инвертирования, сигнала "Требование обмена". Узел 29 связи с каналом предназначен для выполнения всех процедур связи с каналом. Узел 30 буферной памяти служит для собирания, временного хранения и выполнения логических операций с передаваемой информацией. Дешифратор 31 команд принимает команды и управляющие словаиз канала, дешифрирует их и вырабатывает управляющие воздействия, Де" шифратор 32 адреса служит для определения и выделения адресов блока 4 со пряжения и внешних устройств и выработки соответствующих управляющих . сигналов. Узел 33 предназначен для выполнения всех процедур связи с внешними устройствами . Узел 34 при 50 ема и выработки запросов служит для выработки сигнала "Требование обмена" и приема сигнала "Выборка", после приема сигнала "Выборка" блок 4 сопряжения передает в канал словосостояния и начинает обмен информацией.Устройство работает следующим образом. 51 6Перед началом работы все регистры 5 устанавливаются в определенное положение, соответствующее коду приоритета для каждого из блоков 4 сопряжения, При этом не должно быть одинаковых кодов в различных регистрах 5, так как в этом случае один и тот же приоритет. будет назначен одновременно двум блокам 4 сопряжения. Сигнал "Выборка от канала" поступает на вход счетчика 7 через элемент ИЛИ 8 и передним фронтом устанавливает первый разряд счетчика 7 в единичное положение. Код счетчика 7 сравнивается на схемах 6 сравнения одновременно с кодами всех регистров 5Схема 6 сравнения, на которой произошло сравнение, вырабатывает сигнал, устанавливающий в единичное состояние соответствующий триггер 9. По единичному состоянию триггера 9 и при наличии сигнала "Выборка от канала" срабатывает соответствующий элемент И 1 О. Сигнал с выхода элемента И 10 поступает на вход элементов И 12 и 13, если в блоке 4 имеется сигнал "Требование обмена", то срабатывает элемент И 13 и сигнал "Выборка" с выхода элемента И 13 поступает в блок 4, в противном случае срабатывает элемент И 12 и неиспользованный сигнал "Выборка" с выхода элемента И 12 устанавливает в нулевое состояние соответствующий триггер 9 и через элемент ИЛИ 8 прибавляет единицу в счетчик 7. Начинается анализ следующего номера приоритета. Новое состояние счетчика 7 сравнивается на схемах 6 сравнения с кодами всех регистров 5. Теперь происходит .сравнение на следующей схеме 6 сравнния, она вырабатывает сигнал, который устанавливает в единичное положение соответствующий триггер 9 и т дВведение дополнительных элементов и блока переменного приоритета отличает изобретение от известного устройства тем, что увеличивает его быстродействие и гибкость за счет наличия возможности оперативной смены приоритетов блокам сопряжения без изменения их физического места расположения, при этом не надо производить долгих и сложных коммутаций и перестановок, достаточно установить в со" ответствующее положение переключатели. Использование подобных устройств имеет важное значение, так как изме 9401нение приоритета порой необходимо производить в процессе решения одной или группы задач, когда важность информации от внешних абонентов изменяется, а времени на перестановку и пе- з реключение блоков сопряжения отводится мало или, вообще, такую перестановку ( переключение произвести невозможно,формула изобретения1. Устройство обмена информацией, содержащее канал ввода-вывода, группу 15 блоков сопряжения с внешними устройствами и многоканальный блок формирования сигналов запуска, каждый канал которого содержит первый элемент И, причем выходы управляющих 20 сигналов блоков сопряжения с внешними устройствами соединены с входом управляющих сигналов канала ввода-вывода, входы управляющих сигналов блоков сопряжения с внешними устройст вами соединены с выходом управляющих сигналов канала ввода-вывода, первые информационные вход и выход канала ввода"вывода соединены с информационными соответственно выходами и зв входами блоков сопряжения с внешними устройствам, выход требования блока сопряжения с внешним устройством соединен с первым входом первого элемента И соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, выход первого элемента И канала блока формирования сигналов запуска соединензапускающим входом соответствуюего блока сопряжения с внешним устройством, вторые информационные вход и выход канала ввода-вывода соединены с информационными соответственно входом и выходом устройства, кодовый вход блока сопряжения с внешним устройством соединен с соответствующим входом группы кодовых входов устрой"тва, кодовый выход блока сопряжения с внешним устройством соединен с соответствующим выходом группы выходовч50 устроиства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и гибкости, оно содержит блок переменного приоритета, а в каждый канал блока формирования сигна" лов запуска введены триггер, второй и третий элементы И и элемент НГ,51 8причем выход триггера канала блока формирования сигналов запуска соединнен с первым входом второго элемента И канала блока формирования сигналов запуска, вторые входы вторых элементов И каналов блока формирования сигналов запуска соединены с выходом сигнала выборки канала ввода- вывода, выход второго элемента И канала блока формирования сигналов запуска соединен с вторым входом первого и с первым входом третьего элементов И канала блока формирования сигналов запуска, выход требования блока сопряжения с внешним устройством соединен через элемент НЕ соответствующего канала блока формирования сигналов запуска с вторым входом третьего элемента И соответствующего канала блока формирования сигналов запуска, выходы третьих . элементов И каналов блока формирования сигналов запуска соединены с запросными входами блока переменного приоритета, каждый выход которого соединен с входом триггера соответствующего канала блока Зормирования сигналов запуска, а выход сигнала выборки канала ввода-вывода соединен с запускающим входом блока переменного приоритета.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок переменного приоритета содержит группу регистров приоритета, группу схем сравнения, счетчик и элемент ИЛИ, причем вход счетчика соединен с выходом элемента ИЛИ,выход счетчика соединен с первыми входами схем сравнения, выходы которых соединены с соответствующими выходами блока, выходы регистров приоритета соединены. с вторыми входами соответствующих схем сравнения, а запускающий вход и запросные входы блока соединены с входами элемента ИЛИ.ИстОчники инфОрмдции, Принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР й 506847, кл. С 06 Г 3/04, 1976.2, Авторское свидетельство СССР Н 528561, кл. 6 06 Г 3/04, 1976.3. Каган Б.М Каневский М,М. Цифровые вычислительные машины и системы. М., "Энергия", 1974, с. 558 (прототип)./70ВНИИПИ Гос ковютета СССРи открытийаиская наб. д. 4/5