Устройство для сопряжения эвм с общей магистралью

СОЮЗ СОВЕТСКИСООИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИН1339576 4 С 06 Е 13/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ35и Л. С.Ив) детельство ССС 6 Р 13/00, 198 тельство СССР 6 Р 13/00, 198ЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ Э 10 к вычи сиь исвычислиах для организации заимодействия. Цел ельных систе ности, та ИЛИ межмашинно го изобретения я ение аппаляется сокраш т устройства сла линий об а.с магистральньф-лы, 4 ил,ратурных затр уменьшения чи маги(57) Изобретение относитсялительной технике и можетпользовано в многомашинных рали и расширения функциональных вов-.можностей за счет инициации межмашинного обмена от любой ЗВМ, Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее регистр 1 сдвига,селектор 2 адреса, триггер 6 прерываний, группу приемных магистральныхусилителей 9, первую группу передающих магистральных усилителей 10, четыре передающих и три приемных магистральных усилителя введены узел4 арбитража, счетчик 5, триггер 7управления, первый элемент И 8 иузел 3 передачи сигналов подтверждения состоящий из триггера 18 состояния магистрали, триггера 19 готоввторого элемента И 22, элемен- ф20 и второй группы передающихх усилителей. 1 з,п,Изобретение относится к вычислительной технике и может быль использовано в многомашинных вычислительных системах для органиэации межма -шинного взаимодействия,Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат путем сокращениячисла линий общей магистрали и расширение класса решаемых задач засчет индикации межмашинного обменапо общей магистрали от ЭВМ,На фиг.1 представлена блок-схемаустройства (канала общей магистрали);на фиг.2 - функциональная схема узлаарбитража; на фиг.З - временная диаграмма, поясняющая процедуру установления связи через общую магистральмежду ЭВМ, захватившей магистраль иадресуемой ЭВМ; на фиг.4 - временнаядиаграмма, поясняющая процедуру передачи данных через общую магистральмежду ЭВМ - источником данных и ЭВМ -приемником данных (адресуемая ЭВМ). 76 Устройство (фиг. ) содержит регистр 1 сдвига, селектор 2 адреса,узел 3 передачи сигналов подтверждения, узел 4 арбитража, счетчик 5,триггер 6 прерывания, триггер 7 управОления, первый элемент И 8, группуприемных магистральных усилителей 9,первую группу передающих магистральных усилителей 10, приемные магистральные усилители 11-13, передающиемагистральные усилители 14-17.Узел 3 содержит триггер 1 8. состояния магистрали, триггер 19 готовности,элемент ИЛИ 20, вторую группу передающих магистральных усилителей 21 4 Ои второй элемент И 22, Селектор 2адреса содержит триггеры 23 и 24 иэлемент И 25,Устройство также содержит внутреннюю магистраль 26, управляющие входы 4527-32, выход 33, линии 34 - Зб данньпс,синхронизации и занятости общей магистрали, элементы 37 и 38 задержкии синхровход 39,Узел 4 арбитража содержит счетчик40, регистр 41, триггеры 42 и 43 игенератор 44 синхроимпульсов.Регистр 41 может представлять изсебя жесткое подключение входов 40к уровням логического "0" и "1" такчтобы на входы 40 счетчика подавалсяномер канала.Устройство работает следующим образомм. Перед началом работы производится начальная установка по сигналу на входе 29, при этом в триггеры 6 и 7 записывается "0". Перед началом обмена ЭВМ - инициатор передачи данных (источник данных) выставляет трЕбова - ние захвата общей магистрали на вход 28. После захвата магистрали на выходе узла 4 формируется сигнал и на линию 36 через усилитель 16 выставляется низкий уровень (сигнал занятости), В исходном состоянии при свободной общей магистрали на линии 36 имеется высокий потенциалПри высоком уровне на линии Зб производится обнуление счетчика 5, триггеров 24 и 19 и запись в триггеры 23 и 8.После выдачи требования захвата магистрали ЭВМ - инициатор обмена через магистральные усилители 21 анализирует выход узла 4 для установления факта захвата магистрали, Информация через усилитель 21 выдается на соответствующие линии внутренней магистрали 26 по сигналу на входе 27, После считывания "1" с соответствующего разряда магистральных усилителей 21 ЭВМ - инициатор обмена записывает в регистр 1 адресное слово (фиг,З), Запись в регистр 1 с магистрали 26 производится по сигналу на входе 30 канала. По сигналу на входе 40 при записи слова в регистрв триггер 7 записывается "1", При этом, так как в триггере 18 записана "1", разблокируется прохождение синхроимпульсов с входа 39 на выход элемента И 8 и через усилитель 15 на линию 35, с которой синхроимпульсы от канала - источника данных через усилитель 12 поступают на тактовый вход счетчика 5 и вход сдвига регистров 1 всех каналов, подключенных к общей магистрали, С,последовательного выхода регистра 1 канала захватившего магистраль ( 1" на выходе узла 4), через магистральный усилитель 14 в линию 34 по синхроимпульсам в линии 39 передаются биты, которые через усилители 11 и элемент 37 задержки подаются на последовательный вход регистра 1 каждого из каналов, Сдвиг на один разряд в регистрахвсех каналов осуществляется по заднему фронту. синхроимпульса, передаваемого через линию 35, При передаче каждого бита происходитнаращивание содержимого .счетчиков всех каналов. Таким образом, все адресные слова бит за битом передаются из регистра 1 источника в регистры 1 всех каналов.В К - м разряде адресного слова, записанного в результате обмена в регистры 1 всех каналов, находится "1" при адресации К-й машины. При установлении связи с одной К-й машиной в адресном слове находится одна единица в К-м разряде. При установлении связи с несколькими ЭВМ в адресном слове содержится несколькоединиц, При широковещательной связиво всех разрядах, кроме разряда,соответствующего ЭВМ - источнику,эаписываются единицы,При передаче последнего бита адресного слова по сигналу переносасчетчика 5 происходит: запись "О"в триггеры 18 и 7 (с задержкой наэлементе 38); формирование импульсана выходе элемента И 25 при наличиидля К-го канала "1" в К-м каналеразряде адресного слова, принятогов регистры 1; запись "О" в триггер 23,По сигналу с выхода элемента И 25в адресуемом канале прои сходит з апись "1" в триггеры 19, 24 и 6,При единичном состоянии триггера6 к соответствующей ЭВМ с выхода 33выдается требование межмашинного обмена, При единичном состоянии триггера 19 (установленном в адресуемых-ЭВМ) через усилитель 17 на линии34 устанавливается низкий уровень,После передачи адресного слова на линии 34 до выдачи указанного сигналабыл высокий уровень. Сигнал (низкийуровень) на линию 34 выдается от всехадресуемых каналов (по принципумонтажного ИЛИ) и воспринимается каксигнал отсутствия канала связи садресуемыми машинами, Особенностьюшироковещательной и групповой связисостоит в необходимости реализациимежмашинного обмена (передачи информационных слов) только после установления канала связи со всеми адресуемыми машинамиПосле приема требования межмашинного обмена каждая адресуемая ЭВМобнуляет триггер 6 сигналом на входе32, После подготовки к межмашинномуобмену (после обработки прерывания)адресуемая ЭВМ обнуляет триггер 19своего устройства, считывая через 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 усилители 10 по магистрали 26 содержимое регистра 1,После обнуления триггера 9 К-еустройство через усилитель 17 снимает сигнал неготовности с линии 34.Суммарный сигнал неготовности с линии 34 снимается только когда кобмену готовы все адресуемые ЭВМ, ко -торые снимают с линии 34 свои сигналы неготовности, обнуляя триггер 19своего канала, При нулевом состояниитриггера 7, установленном после передачи адресного слова по заднемуфронту, перепадом с низкого уровняна высокий сигнала на линии 34 триггеры 18 всех каналов устанавливаетсяв единичное состояние,ЭВМ - инициатор обмена (источник)после передачи адресного слова и всеадресуемые машины после подготовкик приему данных для идентификацииустановления машины канала связи совсеми адресуемыми машинами опрашивают триггер 18 через магистральныеусилители 21, После считывания единичного состояния триггера 18 и нулевого состояния триггера 7 ЭВМ - источник заносит (фиг.4) в регистр 1очерредное передаваемое слово с внутренней магистрали 26. При записи слова в регистр 1 по сигналу на входе30 осуществляется запись "1" в триггер 7 и при единичном состоянии триггера 18 через элемент И 8 проходятсинхроимпульсы с входа 39,Синхроимпульсы с выхода элементаИ 8 через магистральный усилитель15 подаются на линию 35 и через магистральные усилители 12 поступаютна входы сдвига регистров 1 и счетные входы счетчиков 5 всех каналов.По каждому синхроимпульсу на линии35 происходит передача очередногобита, снимаемого с последовательноговыхода регистра 1 устройства - источника, через линию 34 в регистры 1всех каналов, Выдача передаваемогобита на линию 34 и прием этого битаосуществляется через магистральныеусилители 14 и 11, Таким образом,осуществляется последовательная битза битом передача очередного словаиз регистра 1 источника через линию34 в регистры 1. При передаче через линию 35 последнего бита слова на выходах пере. носа считчиков 5 всех каналов формируется импульс, по которому проис 339576ходит обнуление триггеров 7 (информапия об освобождения регистра 1)и установка единичного состояния триггеров 19 адресуемых ЭБМ, в триггерах24 которых содержится 1 , При запи 11 11 5си "1" в триггер 19 адресуемая ЭВМчерез магистральные у:илители 21 ивнутреннюю магистраль 26 получаетинформацию о готовности в регистреочередного слова,При единичном состоянии триггера19 через магистральный усилитель 17на линию 34 выдается низкий уровень(в исходном состоянии после передачиочередного слова на линии 34 имелсявысокий уровень), т.е. устанавливается сигнал неготовности адресуемойЭВМ к приему последующего слова. Присчитывании по внутренней магистрали26 через усилители 1 О содержимогорегистра 1 по сигналу 31 в триггер19 заносится "0" и от соответствующего канала снимается сигнал неготовности к приему послед )ющего слова,Суммарный сигнал неготовности (низкий уровень) от адрес уемых устройств(каналов) снимается только послесчитывания содержимого регистров 1всеми адресуемыми ЭВМ По перепадуна линии 34 с низкого уровня на высокий при нулевом состоянии т риггеров7 в триггеры 18 записывается "1"(запись в триггер 18 происходит также, как и при установлении соединения), При нулевом состоянии триггера7 и единичном состоянии триггера 18ЭВМ - источник заноси очередное слово через внутреннюю магистраль 26 врегистр 1 по сигналу 30, при этомосуществляется запись "1" в триггер7 и разблокировка прохождения синхроимпульсов с входа 39 для передачиследующего слова, передача которогочерез общую магистраль осуществляет -45ся в соответствии с описанным про -цессом,После передачи послецнего словапакета ЭВМ - источник освобождаетобщую магистраль подачей сигнала на50вход 29, Освобождение общей магистрали сопровождается установкой высокого уровня на линии 36 после чегомагистраль может быть захвачена длямежмашинного обмена другими ЭВМ,55Запросы на захват общей магистрали (фиг.2) заносятся в триггеры 43по сигналу на входе 28, При занятости общей магистрали на линии 36 и соответст Венпо на входе 38 имеется сигнал. При сигнале заносятся на линии 36 на входы установки счетчиков 40 всех каналов подается сигнал, по которому в счетчики 40 заносятся коды с выходов соответствующих регистров 41. При этом наращивание содержимого счетчиков 40 блокируется, Сигнал установки счетчиков 40 удерживается весь период занятости общей магистрали, Таким образом, к моменту снятия сигнала занятости с линии 36 в счетчики 40 всех каналов занесены номера каналов, При снятии сигнала занятости с линии 36 работа счетчиков 40 в режиме счета разблокируется, Так как после совобождения магистрали в счетчики 40 занесятся номера каналов, сигналы переноса счетчиков 40 разных каналов формируются в разные моменты времени (разные такты). Если К-й канал получил требование захвата магистрали ("1" в триггере 43), то по сигналу переноса со счетчика 40 К-го канала происходит запись "1" в триггер 42, при этом формируется сигнал на выходе узла 4 и через магистральный усилитель 16 на линии 36 устанавливается сигнал занятости (низкий уровень), блокирующий через усилители 13 работу счетчиков 40 в счетном режиме и задающий режим их установки. Для освобождения общей магистрали ЭВМ, осуществляющая передачу данных, выставляет сигнал 29, по которому в триггеры 42 и 43 заносится 11011, и сигнал занятости с ли нии 36 снимается через усилитель 16,Формула изобретенияУстройство для сопряжения ЭВМ с общей магистралью, содержащее группу приемных магистральных усилителей, входы которых соединены с выходами передающих магистральных усилителей первой группы и образуют вход-выход устройства для подключения к информационным шинам ЭВМ, регистр сдвига, триггер прерывания, имитатор адреса, причем входы первого, второго и третьего приемных магистральных усилителей соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего передающих магистральных усилителей и образуют входы-выходы устройства для подключения к информационным шинам и шинам синхронизации и эанято 1:33957 бсти общей магистрали, информационный вход параллельного кода регистра сдвига подключен к выходам приемных магистральных усилителей группы вы 5 ход четвертого передающего магист - рального усилителя соединен с входом третьего приемного магистрального усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью сокращения аппара - турных зат; пт устройства, в него введены счетчик, селектор адреса, триггер управления, элемент И, узел арбитража, два элемента задержки и узел передачи сигналов подтверждения, состоящий из триггера состояния магистрали, триггера готовности группы передающих магистрапьных усилителей, элемента ИЛИ и элемента И, причем выходы магистральных усилителей груп пы узла передачи сигналов подтверждения являются группой выходов устройства для подключения к информацион - ным шинам ЭВМ, а группа информационных входов соединена с выходом узла 25 арбитража, инверсным выходом триггера управления и выходами триггера состояния и триггера готовности, пер - вый выход селектора адреса подключен к установочным входам триггера готов в ЗО ности и триггера прерывания, а второй выход - к информационному входу триггера готовности, выход, синхровход и вход сброса которого подключены соответственно к входу четвертого35 передающего магистрального усилителя и выходам счетчика и элемента ИЛИ, первым входом со един енно го с выходо м третьего приемного магистрального усилителя, входом разрешения селектора адреса и узла арбитража, входом сброса счетчика и входом установки триггера состояния магистрали, выход, магистральный информационный вход, синхровход и вход сброса которого45 соединены соответствено с первым входом первого элемента И, инверсным выходом триггера управления, выходом элемента И узла передачи сигналов подтверждения и выходом счетчика, тактовый вход которого соединен с выходом приемного магистрального усилителя и входом сдвига регистра сдвига, выход последовательного кода которого соединен с информационным входом55 первого передающего магистрального усилителя, управляющим входом подключенного к входу второго передающего магистрального усилителя и выходу элемента 11, выход первого приемного магистрлльного усилителя соединен с первым входом элемента И узла передачи сигналов подтверждения и через первый элемент задержки - с входом последовательного кода регистра сдвига, группа выходов которогоподключена к информационным входампередаюших магистральных усилителейпервой группы и селектора адреса,синхровходом соединенного с выходомсчетчика и через второй элемент задержки - с входом сброса триггерауправления, инверсный и прямой выходы которого подключены соответственно к вторым входам элемента И и элементов И узла передачи сигналов подтверждения, третьим входом соединенного с выходом узла арбитража и вхо -дом третьего передающего магистрального усилителя, синхровход регистрасдвига соединен с установочным входом триггера управления и являетсявходом устройства для подключенияк выходу сигнала сопровождения инфор -мации ЭБГ 1, управляющие входы магистральных передающих усилителей первойгруппы, соединенные с вторым входомэлемента ИЛИ, и управляющие входымагистральных передающих усилителейвторой группы образуют вход устройства для подключения к выходу опросасостояния ЭВМ, четвертый вход элемента И и вход запроса узла арбитражаявляются соответственно входом устройства для подключения к выходамсинхронмпульсов и входом сигнала требования захвата магистрали ЭВМ устройства, вход сброса и выход триггера прерываний являются соответственно входом и выходом устройства дляподключения к выходу приема сигналапрерывания и входу запроса прерывания ЭВМ, входы установки начальногосостояния триггеров прерываний, управления и узла арбитража являются входом устройства для подключения к выходу начальной установки ЭВМ,2, Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что узел арбитража содержит два триггера, регистр, счетчик и генератор синхроимпульсов, причем тактовый, информационный входы и вход разрешения записи счетчика соединены соответственно с выходами генератора синхроимпульсов, регистра и входом разреше ция уэлл, информационный вход и синхровход первого триггера соединенысоответственно с выходами первоготриггера и счетчика, а выход и входсброса - соответственно с выходом уэла и хд и началц (и ус(аццучла, вход ( б ро с а и уст цццц(чцый хдвторого триггера соедицецы соотвсгствецно с. входом эяцроса и входом цачальной установки учла.1339576 35дщеепс У зч гг г.3 Составитель В. ВертлибРедактор А,Ворович Техред М,Дидык Корректор С. Черни аказ 4224/40 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, 4/5 ктная, 4 играфическое предприятие, г. Ужгород, у роизводственн иПере раж 672 Подписенного комитета СССРтений и открытий