Устройство для сопряжения эвм

6095 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕО 1 УбЛИН 19) 6 Р 15/16 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОРС 7.С, Иванов з ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ У СВИДЕТЕЛЬСТ(21) 4110385/24-24 (22) 20.06.86 (46) 23,02.88. Бюл (72) В,А. Богатырев (53) 681,325(088 .8) (56) Авторское свид 9 110843 1, кл. С 06Авторское свидет У 1191915, кл. С 06 етельство СССР Р 13/00, 1983, ельство СССР Г 15/16, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЭВМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных системах и локальных сетях для организации межмашинного обмена, Цель изобретения - повышение производительности межмашинного обмена за счет возможности органиэации широковещательной и групповои связи. Устроиство содержитузел 1 захвата магистрали, два регистра 2 и 3 сдвига, триггеры 4 и 5,элементы 6, 9 И, элемент 10 ИЛИ,одновибратор 11, магистральные усилители,счетчик 15, таймер 16, триггеры 1720, элементы И и ИЛИ, Устройство осуществляет, кроме обмена данными меж-.ду двумя ЭВМ, широковещательную игрупповую связь. Регистр 2 устройства является передатчиком информации,а регистр 3 - приемником. Таймер 16задает время, за которое ЭВМ-приемники должны выдать сигналы подтверждения. Если за эхо время ЭВМ-источникне получит сигналов подтверждения,то может повторить попытку установления связи с ЭВМ-приемниками. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных системах и локальных сетях для органиэации меж 5 машинного взаимодействия.Цель изобретения - повышение производительности межмашинного обмена за счет возможности организации широковещательной и групповой связи. 10На Фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 - структурная схема узла захвата магистрали; на фиг. 3 - структурная схема таймера; на фиг. 4 - временные диаграммы 15 устройстваУстройство (фиг, 1) содержит узел 1 захвата магистрали, два .регистра 2 и 3 сдвига,. два триггера 4 и 5, четыре элемента И 6-9, элемент ИЛИ 10, 20 одновнбратор 11, два магистральных усилителя 12 и 13 и группу магистраль ных усилителей 14, счетчик 15, таймер 16, четыре триггера 17-20, два элемента ИЛИ 21 и 22, элемент И 23, 25 магистраль 24, информационный вход- выход 25, вход-выход 26 синхронизации, вход-выход 27 занятости устройства, вход 28 требования передачи, вход 29 чтения, вход 30 разрешения 30 прерывания, вход 3 1 записи, вход 32 чтения состояния устройства, вход 33 начальной установки, выход 34 готовности, выход 35 требования приема, выход 36 прерывания, Вход 37 узла 1 захвата магистрали является входом подтверждения. Вход 38 таймера 16 является первым входом запуска. По входу 39 синхронизации в устройство поступают тактовые импульсы, стробирую щие работу устройства. Сигнал на выходе 40 узла 1 формируется после захвата устройством управления в вычислительной системе, Вход 4 1 таймера 16 является вторым входом запуска, Вход 42 таймера 16 является входом сброса.Узел 1 захвата магистрали содержит (Фиг. 2) счетчик 43, дешифратор 44, триггеры 45 и 46, элемент И 47, элемент НЕ 48, элемент ИЛИ 49, магистральный усилитель 50. Выход счетчика 43 подключен к кодовому входу дешифратора 44, К-й выход которого (для К-го устройства) подключен к входу элемента И 47.Таймер 16 (фиг. 3) содержит эле 55 мент ИЛИ 51, счетчик 52. и элемент И 53, Выход 36 является выходом переноса счетчика 52, вход установки которого подключен к входу 42, а тактовый вход - к выходу элемента И 53,Устройство работает следующим образом.Перед началом работы производитсяначальная установка по сигналу навходе 33 устройства, при этом в триггеры 18 и 19 записываются "0", наР-вход которых постоянно подаетсянизкий уровень,Перед началом обмена ЭВМ-инициатор передачи данных выставляет требование захвата общей магистрали навход 28 узла 1 захвата магистрали.После захвата магистрали на выходах27 и 40 узла 1 Формируется сигнали на линию занятости выставляетсянизкий уровень. В исходном состояниипри незанятости общей магистрали налинии 27 имеется высокий уровень.Попереднему Фронту сигнала на линии 27(перепад с высокого уровня на низкий)на одновибраторах 11 всех устройствсопряжения, подключенных к линиям25-27, вырабатывается импульс, производящий обнуление счетчиков 15,триггеров 17 и 4 (через элемент ИЛИ 21)и запись "1" в триггеры 5 и 20.После выдачи требования захватамагистрали ЭВМ-инициатор обмена черезэлемент И 8 начинает опрос выхода 40узла 1 для установления факта захвата магистрали.После считывания "1" с выхода элемента И 8 ЭВМ-инициатор обмена записывает в регистр 2 адресное слово,Запись в регистр 2 с магистрали 24производится при "0"-и состоянии триггера 18, соответствующем незанятостирегистра 2. Сигнал незанятости воспринимается ЭВМ-источником с выходаэлемента ИЛИ 10. При записи слова врегистр 2 в триггер 18 заносится "1",что приводит к снятию сигнала готовности регистра 2 с выхода элементаИЛИ 10. При "1"-м состоянии триггеров18 и 20 (для передачи адресного словатриггер 20 установлен в состояние "1"сигналом с одновибратора 11, выработанного при установлении сигнала занятости на линии 27) в устройстве сопряжения, захватившем магистраль,разблокируется прохождение синхроимпульсов через элемент И 7 на управляющийвход выдачи и сдвига регистра 2. Синхроимпульсы через магистральный усилитель 13 поступают также на линию 26.Информационные биты через линию 25данных из сдвигающего регистра 2 переписываются в регистр 3 всех устройств сопряжения по синхроимпульсам,поступающим от устройства сопряжения -источника на вход выдачи-сдвига реги 5стра 2 в записи-сдвига регистра .3.Таким образом происходит передача полинии 25 бит за битом адресного словаиз регистра 2 устройства сопряженияисточника в регистры 3 всех устройствсопряжения.В К-м разряде адресного слова находится "1" при адресации К-й машины.При установлении связи с одной 15машиной (К-й) в адресном слове находится одна "1" в К-м разряде. При установлении связи с И ЭВМ в адресномслове содержится М "1". При широковещательной связи во всех разрядах,кроме соответствующего ЭВМ, источникуданных записываются "1",При передаче последнего бита адресного слова по сигналу переносасчетчика 15 происходит: запись "0" втриггеры 20 и 18; формирование импульса на выходе элемента И 6 при наличии"1" в К-м разряде для К-го устройствасопряжения адресного слова, принятогов регистр 3;запись "0" в триггер 5.30По сигналу с выхода элемента И 6в адресуемом устройстве сопряженияпроисходит запись "1" в триггеры 4,17 и 19.При "1"-м состоянии триггера 19 ксоответствующей ЭВМ с выхода 35 выдается требование приема. При "1"-м состоянии триггера 4 через элемент ИЛИ22 и усилитель 12 устанавливаетсясигнал низкого уровня. Сигнал на,линию 25 выдается от всех адресуемыхустройств сопряжения, например попринципу монтажного ИЛИ, и воспринимается как сигнал отсутствия .каналасвязи с адресуемыми машинами, Особенность широковещательной и группоВой45связи состоит в необходимости реализации межмашинного обмена толькопосле установления канала связи совсеми адресуемыми машинами.После приема требования межмашинного обмена каждая адресуемая ЭВМ об.нуляет триггер 19. После подготовкик межмашинному обмену адресуемая ЭВМобнуляет триггер 4 своего устройствасопряжения, считывая через усилители 514 по магистрали 24 содержимое регистра 3Считывание с регистра 3 разрешено при "1"-м состоянии триггера 4, установленном после записи в регистр 3 последнего бита передаваемого слова, а сигнал готовности информации в регистре 3 снимается с выхода элемента ИЛИ 10, После обнуления триггера 4 К-го устройства сопряжения снимается сигнал неготовности установления канала связи от К-го ЭВМ на линии 25. Суммарный сигнал "Не готовность" с линии 25 снимается только, когда к обмену готовы все адресуемые ЭВМ, которые снимают с линии 25 свой сигнал не готовности, обнуляя триггер 4. По заднему положительному фронту сигнала на линии 25 в триггерах 20 всех устройств сопряжения устанавливается единичное состояние, Для этого линия 25 подключена к С-входу триггера 20, на 0-вход которого в момент поступления сигнала перепада с низкого на высокий уровень линии 25 подается с инверсного выхода триггера 18, обнуленного после передачи последнего бита адресного слова, сигналом переноса со счетчика 15ЭВМ-инициатор обмена после передачи адресного слова и все адресуемые машины после подготовки к приему данных для идентификации установления канала связи со всеми адресуемыми машинами опрашивают триггер 20 своего устрейства сопряжения через элемент И 9. После считывания "1" с выхода элемента И 9 ЭВМ-источник начинает передачу слов данных, а адресуемые ЭВМ (приемники) их прием.Для передачи данных ЭВМ-источник при О-м состоянии триггера 18, обнуленного после передачи последнего бита адресного или ранее передаваемого слова данных, и соответственно сигнале готовности с выхода 34 элемента ИЛИ 10 записывает очерепное передаваемое слово в регистр 2 с магистрали 24. По сигналу записи слова в регистр 2 но входу 31 происходит также запись " 1" в триггер 18, т.е, снятие готовности с выхода элемента ИЛИ 10 в устройстве сопряжения, захватившем магистраль, и раз.блокировка прохождения синхроимпульсов через элемент И 7. При передаче первого слова данных в триггере 20 записана "1" после передачи сигнала установления канала связи со всеми ЭВМ, при передаче последующих слов прохождение синхроимпульсов че 5 1376095рез элемент И 7 разблокируется каждый раз после получения подтверждения о приеме адресуемыми ЭВМ ранее переданного слова. Синхроимпульсы с выхода5 элемента И 7 поступают на вход выдачи - регистра 2, устройства сопряжения - источника на линию 26, и на входы приема-сдвига регистров 3 всех устройств сопряжения. Таким образом, О осуществляется последовательная бит за битом передача очередного слова из регистра 2 через линию 25 в регистры 3 всех устройств сопряжения.При передаче через линию 25 последнего бита слова на выходах переноса счетчиков 15 всех устройств сопряжения формируется импульс, покоторому происходит обнуление триггера 18 и установка единичного состояния тригге ра 4 адресуемых ЭВМ, в триггерах 17 которых записаны " 1", При записи " 1" в триггер 4 адресуемая ЭВМ получает информацию о готовности в регистре 3 очередного слова, При " 1" состоянии 25 триггера 4 через элемент ИЛИ 22 и магистральный усилитель 12 на линию 25 выдается низкий уровень, а в исходном состоянии после передачи очередного слова на линии 25 был высокий уровень, т,е, устанавливается сигнал не готовности адресуемой ЭВМ к приему последующего слова. При считывании по внутренней магистрали 24 содержимого регистра 3 по сигналу с входа 29 в триггер 4 заносится "О" и от соответствующего устройства сопряжения снимается сигнал не готовности к приему следующего слова, Суммарный сигнал не готовности,т.е. низкий уровень от адресуемых устройств сопряжения снимается только после считывания содержимого регистров 3 всеми адресуемыми машинами. По фронту на линии 25 с низкого уровня на45 высокий в триггер 20 записывается "1". ЭВМ-источник после обнуления триггера 18 при завершении передачи предыдущего слова заносит в регистр 2 очередное слово. Передача этого слова через линию 25 начинается после получения сигнала готовности адресуемых устройств сопряжения к приему с линии 25, т,е, после занесения "1" в триггер 20; выход которого связан с входом элемента И 7Передача сло ва из регистра 2 в регистр 3 через линию 25 происходит при разблокировке прохождения синхроимпульсов через элемент И 7 как это было рассмотрено. После передачи последнего слова пакета ЭВМ-источник освобождает общую магистраль подачей сигнала на вход 33, Освобождение общей магистрали сопровождается установкой высокого уровня на линии 27. После установки высокого уровня на линии 27 магистраль может быть захвачена для межмашинного обмена другими ЭВМ.Работа таймера 16 (фиг.З) основана на том, что каждый раз после передачи адресного или информационного слова через линию 25 при обнулении по сигналу переноса со счетчика 15 триггера 20 после передачи последнего бита слова в адресуемом устройстве сопряжения и в устройстве источнике данных происходит раэблокировка прохождения синхросигналов 39 через элемент И 53 на тактовый вход счетчика 52. Остановка работы счетчика 52 и его обнуление производится по сигналу с входа 42, вырабатываемого при установке триггера 20 в "1", В триггеры 20 "1" заносится после получения сигнала подтверждения готовности от всех адресуемых ЭВМ. Если за за данное время, определяемое коэффициентом пересчета счетчика 52, не устанавливается в "1" вход 42, то по сигналу переноса счетчика 52 прерывается работа ЗВМ-источника и ЗВМ-приемников данных и происходит освобождение общей магистрали устройством-источником по сигналу Зб, поступающего в узел 1 захвата магистрали. ЭВМ-источник может повторять попытку установления связи с ЭВМ-приемниками,Многократная попытка, не приводящая к установлению канала связи, может идентифицироваться как информация о возможных неисправностях системы,Освобождение общей магистрали по таймеру позволяет повысить пропускную способность общеймагистрали,так как при прерываниях одной из адресуемых ЭВМ на выполнение задач более приоритетных, чем межмашинный обмен, блокировки общей магистрали не проис" ходит, и она может предоставляться для обмена между другими машинами,Использование последовательного канала обмена уменьшает число линий связи в вычислительной системе,приводит к упрощению комплексирования и повышению надежности системы,Формула изобретения 1. Устройство для сопряжения ЭВИ, содержащее три триггера, счетчик,три5 элемента И, два магистральных усилителя, элемент ИЛИ, регистр сдвига, информационный вход первого регистра сдвига соединен с первым информационным входом-выходом устройства, выход первого регистра сдвига соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен через первый магистральный усилитель с вторым информационным входом-выходом устрой 15 ства, вход записи информации устройства соединен с входом записи первого регистра сдвига и входом установки первого триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с первым20 входом первого элемента И и информационным входом второго триггера соответственно, выход первого элемента И соединен с входом управления сдвигом первого регистра сдвига и через второй магистральный усилитель с входом- выходом синхронизации устройства, вход чтения состояния устройства соединен с первым входом второго и третьего элементов И, выходы второго и третьего элементов И соединены с первым30 информационным входом-выходом устройства, прямой выход второго триггера соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, выход переноса счетчика соединен с входами 35 сброса первого и второго триггеров и входом стробирования третьего триггеРа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности межмашинного обмена информацией за счет возможности организации широковещательной и групповой связи, в него дополнительно введены два элемента ИЛИ, два элемента И, таймер, узел захвата магистрали, три триггера, второй регистр сдвига, одновибратор, группа магистральных усилителей, причем вход начальной установки устройства соединен с первым входом начальной установки узла захвата маги страли и входами стробирования первого и четвертого триггеров, выход которого является выходом требования приема устройства, вход сброса четвертого триггера является входом раз решения прерывания устройства, вход- выход занятости устройства соединен с входом запуска одновибратора,выход которого соединен с первым входомвторого элемента ИЛИ, с входами сброса счетчика и пятого триггера, с входами установки второго и шестоготриггеров и с входом подтвержденияузла захвата магистрали, вход требования обмена устройства соединен спервым входом запуска узла захватамагистрали, первый выход узла захватамагистрали соединен с третьим входомпервого элемента И, с первым входомчетвертого элемента И, с вторым входом второго элемента И и первым входом запуска таймера, выход таймераявляется выходом прерывания устройства и соединен с вторым входом начальной установки узла захвата магистрали, второй выход которого соединен с входом-выходом занятости устройства, четвертый вход первого элемента И является входом синхронизацииустройства, инверсный выход первоготриггера соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которогосоединен с первым входом третьегоэлемента ИЛИ, выход которого являетсявыходом готовности устройства, инверсный выход третьего триггера соединенс вторыми входами первого и третьгоэлементов ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом сброса третьего триггера, прямой выход пятоготриггера соединен с информационнымвходом третьего триггера и вторымвходом запуска таймера, выход пятогоэлемента И соединен с входами установки с третьего по пятый триггеров,выход переноса счетчика соединен спервым входом пятого элемента И ивходом сброса шестого триггера, инверсный выход которого соединен свторым входом пятого элемента И,входвыход синхронизации устройства соединен со счетным входом счетчика и входом стробирования второго регистрасдвига, второй информационный входвыход устройства соединен с информационным входом второго регистра сдвига и входом стробирования второготриггера, инверсный выход которогосоединен с третьим входом запускатаймера, вход сброса которого соединен с прямым выходом второго триггера, первые входы магистральных усилителей группы соединены с разрядамивыхода второго регистра сдвига, выходК-го разряда которого соединен с тре-тьим входом пятого элемента И, гдеК - номер ЭВМ в вычислительной системе, К 1М, а М - общее количество ЭВМ в вычислительной системе,выходы магистральных усилителей группы соединены с первым информационнымвходом-выходом устройства, вход чтения устройства соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и управляющими входами магистральных усилителей 10группы, вход синхронизации узла захвата магистрали соединен с входом синхронизации устройства. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел захвата магистрали содержит элемент ИЛИ, два триггера, счетчик, элемент И, элемент НЕ, дешифратор, магистральный усилитель, первый и второй входы элемента ИЛИ соединены,с первым и вторым входами начальной установки узла соответственно, выход элемента ИЛИ соединен свходом сброса первого и входом установки второго триггеров, вход запуска узла соединен с входом установкипервого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с входом сброса второго триггера, прямойвыход которого является первым выходом узла и соединен с входом магистрального усилителя, выход которогоявляется вторым выходом устройства исоединен с вторым элементом И, входсинхронизации узла соединен с счетным входом счетчика и через элементНЕ с третьим входом элемента И, выход счетчика соединен с адреснымвходом дешифратора, К-й выход которого соединен с четвертым входом элемента И, вход установки счетчика соединен с входом подтверждения узла.Государств лам изобре сква, Ж04ного комитета ний и открытий Раушская наб.,