Устройство для сопряжения эвм с абонентами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1) С 06 Р 13/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ том. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Воронежский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1160426, кл. С 06 Г 13/14, .1983,Авторское свидетельство СССР В 1291993, кл. С 06 Р 13/10, .1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯЭВМ С АБОНЕНТАМИ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовайо в многотерминальных системах, например, для подключения большого количества терминалов и периферийных устройств к центральной ЭВМ, Целью изобретения является увеличение числа подключаемых к ЭВМ абонентов и повышение производительности работы устройства. Устройство содержит блок связи с ЭВМ, второй узел усиления,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многотерминальных системах, например типа "учебного класса",для подключения большого количества терминалов и периферийных устройств к центральной ЭВМ.Цель изобретения - повышение производительности работы устройстваи увеличение возможного числа под.801564636 А 1 2коммутатор, блок резисторов согласования, группу блоков связи с абонентом, причем каждый из которых содержит узел резисторов согласования,триггер готовности дешифратор адреса абонента, счетчик стробов вывода,узел набора адреса абонента, четырегруппы элементов И-НЕ; входной и выходной регистры, триггер строба пуска, четыре элемента НЕ, элемент задержки, группу элементов НЕ, группуэлементов ИЛИ-НЕ, счетчик стробов ввода, два элемента И, три элемента И-НЕ.В устройство в каждый блок связи сабонентом введены пятый элемент НЕ,три элемента ИЛИ, четвертый элемент аИЛИ-НЕ, третий элемент И, триггер запроса. Предлагаемое устройство реализует демократические принципы обслуживания абонентов вне зависимости от их Смместорасположения. Такая дисциплинаобслуживания абонентов, реализованная с помощью приоритетной цепочки, фааьгарантирует доступ к ЭВМ любому иэабонентов вне зависимости от его порядкового номера. 3 ил.ВЫ ключаемых к ЭВМ терминалов за счеторганизации равнодоступного обслуживания абонентов вне зависимости отих месторасположения относительноЭВМ. На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2, 3 - функциональная схема блока связи с абоненУстройство (фиг.1) содержит блоксвязи с ЭВМ, коммутатор 2, блок 3 резисторов согласования, группу блоков 4 связи с абонентом 5, второй узел 6 усиления шину 7 данных - адреса, шины (линии) 8-10 сигналов синхронизации ввода данных, установки и синхронизации вывода данных шиныУ линии) 11 и 12 сигналов готовности и запроса обслуживанияУстройство подключено к ЭВМ 13,Каждый блок 4 связи с абонентом(фиг.2, 3) содержит дешифратор адреса абонента, состоящий из поля 14 15 набора адреса и элемента И -15, первый элемент ИЛИ 16, триггер 17 готовности, группу элементов ИЛИ-НЕ 18, первый и второй элементы НЕ 19 и 20, элемент задержки 21, счетчик 22 стробов вЫ вода, первый и второй .элементы" И 23 и 24, входной регистр 25, группу элементов НЕ 26, первую группу элементов И-НЕ 27, четвертый элемент НЕ 28, третий элемент НЕ 29, триггер 30 стро 25 ба пуска, выходной регистр 3, пятый элемент НЕ 32, четвертый элемент И-НЕ 33, третью группу элементов И-НЕ 34, узел 35 набора адреса абонента, четвертую группу элементов И-НЕ Зб,счет- ЗО чик 37 стробов ввода, первый элемент И-НЕ 38, вторую группу элементов И-НЕ 39, третий элемент И-НЕ 40, второй элемент ИЛИ 41, второй элемент И-НЕ 42, триггер 43 запроса, элемент ИЛИНЕ 44, третий элемент И 45, третий элемент ИЛИ 46.На фиг.1 показаны также усилители 47 узла б усиления; элементы 48 коммутации коммутатора 2; дешифратор 49 49 управляющих сигналов, дешифратор 50 адреса и первый узел 51 усиления блока 1 связи с ЭВМ; шины (линии) 52-61 внешних и внутренних связей устройства. 45На фиг.2 показан узел 62 резисторов согласования.Блок 1 служит для передачи из ЭВМ13 в устройство байта данных, содержащего адрес устройства или информационный код, предназначенный дляобработки .в устройстве, сигнала И Исброс , предназначенного для установки аппаратных средств в исходное состояние, стробирующего сигнала "Дан 55 ные вывода", сопровождающего байтданных прн выводе информации из ЭВМ13, стробирующего сигнала "Данные 11ввода , сопровождающего байт дачныхпри вводе информации в ЭВМ 13,Блок 1 служит для передачи из устройства в ЭВМ 13 байтл данных,: содержащего адрес абонента 5 или информацию, предназначенную для обработкив ЭВМ, сигнала "Готово" от абонента5, сигнала "Запрос обслуживания" отабонента 5.Коммутатор 2 при наличии на егоуправляющих входах сигналов высокогоуровня осуществляет разрыв в прохождении информационных сигналов, При наличии на первом управляющем входекоммутатора 2 сигнала "О" происходиткоммутация сигналов с группы информа. ционных входов-выходов на группу информационных выходов. Если на втором управляющем входе коммутатора 2присутствует сигнал 101, то происходит коммутация группы информационныхвходов на группу информационных входов-выходов,Элементы И"НЕ 34, 36 и 39, а так"же элемент ИЛИ-НЕ 18. являются элементами с открытым коллектором.Устройство работает следующим образом.ЭВМ 13 выставляет на линии каналабайт данных, представляющий. собой адрес абонента 5, с которым необходимопроизвести обмен. Байт данных сопровождается сигналом "Данные вывода"низкого уровня, этот сигнал поступаетв линию 10 и на второй управляющийвход коммутатора 2,Все блоки 4 принимают информацию.В счетчик 22 стробов вывода записы"1 1вается 1 при наличии потенциального.перепада сигнала на счетном входесчетчика 22 из высокого в низкийуровень, а по окончании строба "Данные вывода" в линии 10 счетчик 22сбрасывается, если за время действиястроба не был взведентриггер 17, тоон может быть взведен при совпаденииследующих условий: на выходе элементаИ 15 есть сигнал "0", что соответствует совпадению адреса, выставляемогона линиях 7 адрес - данные каналы садресом абонента 5, заданных с помощью перемычек или переключателейполя 14; на входе 56 аппаратной готонности абонента присутствует сигналИ И0 (аппаратура устройства готова кработе); на линии 12 отсутствует сигнал "Готово" от другого блока 4 (сигнал "1" .на линии 12)Время задержки64636 25 30 5 5 прохождения сигнала "Данные вывода" через элемент 21 должно быть несколько больше, чем время установления на выходе элемента И 5 истинного значения сигнала сравнения. Если триггер 17 взведен, то сигнал с его инверсного плеча запрещает через элемент И 24 сброс счетчика 22 после окончания сигнала "Данные вывода" в линии 10. Описанная операция является операцией "захвата шины". Сигнал с прямого плеча триггера 17 через элемент ИЛИ-НЕ 18.1 устанавливает на линии 1 сигнал "Готово" нулевого уровня.ЭВМ 13 принимает сигнал "Готово" с линии 11 и при его наличии продолжает обмен, либо организует новый цикл обмена. По сигналу "Готово" ЭВМ выставляет на линии 7 новый байт данных, который предназначен для управления работой выбранного абонента 5, в качестве которого могут использоваться терминалы и другие периферийные устройства. Байт данных сопровождается сигналом "Данные вывода" в линии 10.Ни на одном блоке 4 не может быть взведен триггер 17 (даже при совпадении кода на линиях 7 канала с адресом устройства), так как сигнал "Готово" присутствует на линии ка.нала, т.е. все блоки 4, кроме блока, захватившего шину, игнорируют.информацию.На первом выходе счетчика 22 блока 4, с .которым происходит обмен, появляется сигнал "1", по которому информация с линии 7 канала записывается во входной регистр 25. На линии 54 появляется сигнал "1", информирующий абонента о наличии информации во входном регистре 25, в котором она будет хРаниться до тех пор, пока абонент 5 не выставит в линию 56 сигнал "Аппаратная готовность" низкого уровня и ЭВМ 13 не начнет нового цикла обмена с абонентом 5. По окончании сигнала "Данные вывода" триггер 17 сбрасывается, сигнал "Готово" на линии 11 переходит в высокое состояние, счетчик 22 обновляется.На этом цикл связи "Прием" заканчивается .Дпя передачи байта в ЭВМ 13 абонент анализирует сигнал на линии 55 "Готовность передатчика". При наличии на линии 55 сигнала "1" абонент выставляет на линиях 52 один байт информации и вырабатывает на линии 57строб "Пуск" нулевого уровня. По стробу "Пуск" данные записываются в выходной регистр 31, устанавливаетсяв единичное состояние триггер 30 строба пуска, на линии 55 появляется сигнал нулевого уровня. Запись информации происходит независимо от уровнясигналов на линиях 8 и 12.Сигнал на линии 12 "Запрос обслуживания" единичного уровня информирует ЭВМ, что, как минймум, один изблоков связи с абонентом имеет дляпередачи информацию.Рассмотрим работу К-го блока связи с абонентом. Если все блоки связис абонентами от (К+1)-го до М невыставили сигналы "Запрос обслужива ния , то происходит установка триг 11 гера запроса 43.К в единичное состояние, иначе происходит ожидание, когда они будут обслужены, причем после обслуживания блока 4.М с наибольшим порядковым номером ) и появления на линии 12 сигнала "О" во всех блоках 4, ожидающих процесс передачи, устанавливаются триггеры 43, образуя очередь источников на передачу информации в ЭВМ 13. Пусть блок К связи с абонентом-лидер очереди. Сигнал"О" с инверсного плеча триггера 43.Кблокирует прохождение сигнала "Данные ввода" нулевого уровня в (К+1)-йблок связи с абонентом и разрешаетработу счетчика 37 стробов ввода,После того, как абонент 5 выдал налинию 12 сигнал "Запрос обслуживания" высокого уровня, ЭВМ 13 должна щ выдать (через произвольный промежуток времени) сигнал "Данные ввода",который принимает только блок 4.К -лидер очереди. Запись информации всчетчик 37 стробов ввода осуществля ется при наличии на его счетномвходе потенциального перепада сигнаЛаиз единичного в нулевой уровень. Навыходе элемента ИЛИ-НЕ 44 на времядействия сигнала "Данные ввода" в 50 линии 8 данные снимаются с шин 7 ина выходе счетчика 37 появляется сиг"нал 1 фцЧерез произвольный промежуток вре"мени ЭВМ 13 выдает следующий сигнал"Данные ввода", Если в данном блоке4 взведен триггер 43 и блок 4 является лидером очереди,.то на времядействия сигнала "Данные ввода" нулевого уровня на выходе элемента И 45формируется сигнал 1, который открывает элементы И-НЕ 34 и 39 для передачи информации иэ выходного регистра 35 на шины 7 и далее на линии канала.5По второму фронту сигнала "Данныеввода сбрасываются триггеры 30 и 43, счетчик 37 обнуляется .Формула изобретенияУстройство для сопряжения ЭВМ с абонентами, содержащее блок связи с ЭВМ, состоящий из первого узла усиления, дешифратора адреса и дешифратора управляющих сигналов, второй 15 узел усиления, коммутатор, блок резисторов согласования, группу блоков связи с абонентом, причем первый, второй, третий выходы и первый, второй входы первого узла усиления под ключены соответственно через дешифратор управляю 1 цих сигналов к первому, второму, третьему входам и первому, второму, третьему входам и первому, второму выходам второго узла усиления, разрешающий вход дешифратора управляющих сигналов поцключен через дешифратор адреса к группе выходов первого узла усиления и группе информационных входов коммутатора, груп па выходов которого подключена к группе входов первого узла усиления, группа информационных входов-выходов коммутатора связана с группой выводов блока резисторов согласования и с 35 группой информационных выходов-входов каждого блока связи с абонентом группы, группа входов-выходов первого узла усиления является группой входов- выходов устройства для подключения к 40 информационно-управляющим шинам ЭВМ, третий и четвертый выходы дешифратора управляющих сигналов соединены соответственно с первым и вторым управ-, ляющими входами коммутатора, вход синхронизации вывода данных, вход установки и выход готовности каждого блока связи с абонентом группы соединены соответственно с третьим и четвертым выходами и четвертым входом второго 5 О узла усиления и подключены соответственно к первому - третьему входам-выходам блока резисторов согласования, пятый выход и пятый вход второго узла усиления соединены соответственно с входом синхронизации ввода данных и выходом запроса обслуживания первого блока связи с абонентом группы, причем выход синхронизацйи ввода данных и вход запроса обслуживания -го блока связи с абонентом группы (х1, М) соединены соответственно с входом синхронизации ввода данных и выходом запроса обслуживания (д+1)-го блока связи с абонентом группы; а выход синхронизации ввода данных М-го блока связи с абонентом подключен к входу-выходу блока резисторов согласования группа информационных входов и группа информационных выходов каждого. блока связи с абонентом группы являются соответствующими группами входов и выходов устройства для подключения к группам информационных выходов и входов соответствующего абонента выход "Готовность прием 11ника , выход Готовность передатчика , выход Аппаратная готовность або-"11нента , вход Синхронизация выводаабонента каждого блока связи с абонентом группы являются соответствующими выходами и входами устройства для подключения к первому и второму входам готовности, первому и второму выходам синхронизации соответствующего абонента, причем каждый блок связи с абонентом группы содержит узел резисторов согласования, триггер готовности, дешифратор адреса абонента, счетчик стробов вывода, узел набора адреса абонента, четыре группы элементов И-НЕ, входной и выходной регистры, триггер строба пуска, че" тыре элемента НЕ, элемент задержки, группу элементов НЕ, группу элементов ИЛИ-НЕ, счетчик строба ввода, два .элемента И, три элемента И-НЕ, причем группы выходов входного регистра и входов выходного регистра являются соответственно группой информационных выходов и группой информационныхвходов блока связи с абонентом, первая группа информационных входов-выходов которого подключена к первым входам элементов И-НЕ первой группы и к группе выходов элементов И"НЕ второй груп- пы, вход первого элемента НЕ является входом синхронизации вывода данных блока связи с абонентом, а выход сое" динен с входом второго элемента НЕ и вторыми входами элементов И-НЕ первой группы, выходы которых непосредственно и через группу элементов НЕ подключены соответственно к первой и второй группам информационных входов дешифратора адреса,абонента, выхо ды элементов НЕ первой группы подключены к группе инФормационных входов входного регистра, синхровход которого соединен с выходом готовности приемника блока связи с абонентом,5 первым выходом счетчика стробов вывода и первым входом первого элемента И, счетный вход счетчика стробоввывода через элемент задержки соединен с выходом второго элемента НЕ и первым входом второго элемента И, вторым входом подключенного к нулевому выходу триггера готовности, единичный выход которого связан с входом разрешения записи входного регистра и входом первого элемента ИЛИ-НЕ группы, выход которого является выходом готовности блока связи с абонентом, вход сброса триггера готовности связан с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ 20 группы, первым и вторым входами подключенными соответственно к выходу первого элемента И и вь)ходу третьего элемента ИЛИ-НЕ группы, вход которого является входом установки блока свя зи с абонентом и соединен с.первым . входом первого элемента И-НЕ, вход третьего элемента НЕ является входом синхронизации вывода абонента, выход третьего элемента НЕ связан с син- ЗО хровходом выходного регистра и установочным входом триггера строба пуска, группа выходов выходного регистра соединена с первыми входами элементов И-НЕ второй группы, выходы . элементов И-НЕ третьей и четвертой групп подключены к первым входам элементов И-НЕ второй группы и входам узла резисторов согласования, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с 40 целью повышения производительности работы устройства и увеличения числа подключаемых абонентов, в каждый блок связи с абонентом группы введены пятый элемент НЕ, три элемента ИЛИ, 45 четвертый элемент И-НЕ, элемент ИЛИНЕ, третий элемент И, триггер запроса, причем установочный вход триггера готовности связан с выходом первого элемента ИЛИ, с первого по четвертый входы которого подключены соответственно к второму входу счетчика стробов вывода, входу аппаратной гоТовности абонента блока связи с або-. нентом группы, к выходу дешифратора 55 адреса абонента и к выходу четвертого элемента НЕ, входом подключенного к выходу первого элемента ИЛИ-НЕ группы, второйвход первого элемента И связан с выходом второго элемента Ш;,выход второго элемента И соединен свходом сброса счетчика стробов вывода, единичный выход триггера стробапуска связан с первым входом второгоэлемента ИЛИ, первым входом второгоэлемента И-НЕ, входом сброса триггера запроса, установочным входом подключенным к выходу второго элементаИ-НЕ, инверсный вход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и является входом запросаобслуживания блока связи с абонентомгруппы, выход второго элемента ИЛИявляется выходом запроса обслуживания блока связи с абонентом группынулевой выход триггера строба пускаявляется выходом готовности передатчика блока связи с абонентом группы,вход сброса триггера строба пускаподключен к выходу первого элементаИ-НЕ, вторым входом соединенным с выходом третьего элемента И-НЕ, первыйвход которого связан с единичным вы"ходом триггера запроса, нулевым выходом подключенного к первому входу элемента ИЛИ-НЕ, к входу сбросасчетчика стробов ввода и к первомувходу четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого связан со счетным входом счетчика стробов ввода,первым входом третьего, элемента И ивыходом пятого элемента НЕ, вход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и является входом синхронизации ввода данных блока связи сабонентом группы, выход четвертогоэлемента И-НЕ является выходом синхронизации ввода данных блока связис абонентом группы, первый выходсчетчика стробов ввода подключен ктретьему входу элемента ИЛИ-НЕ и второму входу третьего элемента И, выходом подключенного к первому входутретьего элемента ИЛИ и к вторымвходам элементов И-НЕ третьей группы, второй выход счетчика стробовввода связан с вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход элемента ИЛИНЕ соединен с вторым входом третьегоэлемента ИЛИ и первыми входами элементов И-НЕ четвертой группы, группавыходов узла набора адреса абонентасоединена с вторыми входами элементов И-НЕ четвертой группы, выходтретьего элемента ИЛИ соединен с вторыми входами элементов И-НЕ второйгруппы.564636 оставитель В.Вертлех М.Хо анйч ктор И.Келемещ, Т ред д Корректор В,Кабаций акаэ 116 56 Тир одпис И Г зводственно-иэдательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина 10 ударственного комитета 113035, Москва,иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР5, Раушская наб д. 4/5