Устройство ввода-вывода информации

1619283 стоповых битов превышения скоростипринимаемой информации, состояния обрыва линии в режиме прерывания работы процессора. Устройство содержиттриггеры 1-5, генератор 6 импульсов,счетчик 7, элементы И 8-11, шинныеформирователи 12 и 13, элементы Изобретение относится к вычисли.тельной технике и может быть использовано в устройствах обмена данными для сопряжения ЭВМ с внешними абонентами, а также для связи ЭВМ меж-, ду собой.Цель изобретения - расширение области применения за счет увеличения скорости асинхронного обмена по каналу связи и обеспечения возможности анализа паритета принимаемого кода, числа стоповых битов превышения скорости принимаемой информации и со стояния обрыва линии связи в режиме прерываний работы процессора.На Фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - . структура кодовой комбинации. 3 ОУстройство ввода-вывода информации содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятый 5 триггеры, генератор 6 импульсов, счетчик 7,пер" вый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 элементы И, первый 12, второй 13 шинные Формирователи, третий 14, второй 15, четвертый 16 и пятый 17 элементы ИЛИ, первый 18 и второй 19 регистры, дешифратор 20, дели тель 21 частоты, третий 22 и четвер-; тый 23 шинные Формирователи, блок 24 приемопередачи, шестои 25, первый 26 и седьмой 27 элементы ИЛИ, первый 28 и второй 29 преобразователя уровня, шестой 30, седьмой 31 и восьмой 32 триггеры.Устройство работает следующим образом.Основным элементом устройства вво да-вывода информации является блок 24 приемопередачи, реализованньй на БИС К 1002 ХЛ 1. Блок 24 предназначен для преобразования параллельного кода, поступающего на его входы-выхо" ды, в последовательный код на его информационном выходе и последовательного кода на его информационном входе в параллельный код на указанИЛИ 14-17 и регистры 18, 19, дешифратор 20, делитель 21 частоты, шинныеформирователи 22, 23, блок 24 приема"передачи, элементы ИЛИ 25-27, преобразователи 28 29 уровня и тригге"ры 30-32. 2 ил. 1ных входах-выходах. Направление передачи информации в блоке 24 опре-. деляется активными уровнями сигналов на его управляющих входах. При активном уровне сигнала, поступающего с пятого выхода дешифратора 20 на вход чтения блока 24, байт информации, поступивший в него через его информационный вход в последовательном коде, через его входы-выходй и первый шинный формирователь 12 поступает на информационную шину ЭВИ. Направление работы шинного формирователя 12 от его первых входов-выходов к вторым входам-выходам при этом определяется также активным уровнем сигнала на пятом выходе дешифратора 20, поступающего на его вход чтения, При активном уровне сигнала на управляющем входе блока 24, поступающего с четвертого выхода дешифратора 20,байт информации, поступивший в блок 24 на его входы-выходы с информационной ЭВИ через первый шинный Формирователь 12, выдается в последовательном коде на его информационный выход. Направление работы шинного формирователя 12 от его вторых входов-выходов к первым определяется также активным уровнем сигнала на четвертом выходе дешифратора 20, поступающим на его управляющий вход.Кодовая последовательность на информационныхвходе и выходе блока 24 может содержать от пяти до восьми ин-. формационных бит, стартовый бит, ;, один, полтора или два стоповых бита, а также в определенных случаях - бит паритета, обеспечивающий возможность контроля передаваемой принимаемой) информации на четность или нечетность.Настройка блока 24 на работу с последовательным кодом определенного вида обеспечивается путем записи в него через его входы программирования соответствующей кодовой комбинации,При функционировании блока 24 на, 30 его управляющих выходах формируются следующие сигналы. На первом управляющем выходе сигнал принимает активное значение при обнаружении ошибки по паритету (по четности или нечетности) в принятой комбинации последователь 35 ного кода. На втором управляющем выходе - при обнаружении ошибки в стоповом элементе (несоответствие принятой и заданной длительностей стопово го элемента). На третьем управляющем выходе - при обнаружении ошибки переполнения, т.е. в случае приема очередной комбинации последовательного кода предыдущая не была считана на ши- б ну данных ЭВМ. На четвертом управляющем выходе - в случае приема полностью очередной комбинации последовательного кода. И на пятом выходе состояния - в случае передачи полностью 50 очередной комбинации последовательного кода (запрос к ЗВМ на передачу следующего байта информации).Преобразователь 29 уровня,.выполненный на микросхемах 170 АП 2, пред" йазначен для преобразования ГГЛ-уров ней сигналов в двухполярные уровни (Ы 2 В), соответствующие рекомендациям МККТТ 7.28, т.е, реализации уров. 5 16192 структура которой представлена на фиг.2 Содержимое первого разряда данной кодовой комбинации определяет число стоповых бит второго и третьеУ5 го разрядов - число информационных бит, четвертого разряда - вид контроля по паритету, пятого разряда - запрещение-разрешение контроля по паритету. Кодовая комбинация на входы программирования блока 24 поступает с информационной шины ЗВМ через первый шинный формирователь 12 при активном .уровне сигнала на входе записи блока 24, поступающего с шестого выхода дешифратора 20, который поступает также на вход записи первого шинного формирователя 12, обеспечивает режим передачи информации с его вторых входов-выходов на его выходы. 20Скорость приема и передачи информации в последовательном коде задается частотой Р синхропоследовательности, поступающей на тактовый вход блока 24 с выхода программируемого делите ля 21 частоты. При этом скорость приема (передачи) информации всегда определяется выражением В = Р/16. 83 6ней сигналов интерфейса "Стык С 2"1(КБ 232 С).Преобразователь 28 уровня, выполненный на микросхемах 170 УП 2, предназначен для обратного преобразования двухполярного уровня сигнала(ф 2 В) в ТТЛ"уровень. На его входыиз канала связи поступают информационный сигнал и четыре служебных сигнала - готовность принять данные, готовность передать данные, сигнал вызова и детектор принимаемого линейного сигнала, т.е. цепи "106", "107","125" и "109" интерфейса "стык С 2"или сигналы СТЯ, ПБР, К 1 и КЯВ интерфейса 9232 С. Указанные сигналы имеют ТТЛ-уровни на выходах преобразователя 28 уровня. Изменение уровня каждого из этих сигналов устанавливаетв единичное состояние соответственнотриггеры 5; 30-32, сигналы с выходовкоторых через элемент ИЛИ 27, элементИ 11 и элемент ИЛИ 25 поступают навыход устройства как сигнал запросапрерывания,С первого выхода преобразователя28 уровня ТТЛ-сигнап поступает на информационный вход блока 24 и входсброса счетчика 7.Счетчик 7 устанавливается в нулевое состояние потенциалом, соответствующим потенциалу стоповых битов.При обрыве линии, т.е. при стартовомуровне сигнала на входе сброса счетчика 7, разрешающем подсчет импульсов с выхода делителя 21 частоты, онпереполняется за время, соответствующее длительности кодовой комбинациина входе устройства, при этом триггер 1 устанавливается в "1" и сигналс его выхода поступает на первыйвход элемента ИЛИ 17. На второй, третий и четвертый входы элемента ИЛИ 17поступают сигналы соответственно стретьего, второго и первого управляющих выходов блока 24 (ошибка переполнения, ошибка в стоповом элементе, ошибка при контроле по паритетупринимаемой информации). Появлениелюбого из указанных сигналов на входах элемента ИЛИ 17 устанавливаеттриггер 4 в единичное состояние, сигнал с выхода которого через элементИ 10 и элемент ИЛИ 25 поступает навыход запроса прерывания устройства.Сигнал с четвертого и пятого управляющих выходов блока 24 устанавливает в единичное состояние соответст 1619283венно триггеры 3 и 2, сигналы с выходов которых через элементы И 9 и 8 соответственно и элемент ИЛИ 25 поступают на выход запроса прерывания устройства, Сигналы с выходов регистра 18, имеющие нулевой потенциал, блокируют через элементы И 11, 10, 9 и 8 сигналы запроса прерывания по изменению состояния служебных сиг налов интерфейса "Стык С 2" (КЯ 232 С), сигнала интегральной ошибки приема, сигнала о Факте приема очередной кодовой комбинации и сигнала готовности блока 24 принять с шины данных очередной байт для передачи его в канал связи.Таким образом, регистр 18 является регистром разрешения-запрещения Формирования сигнала запроса преры О вания. Идентификация причины прерывания ЭВМ проводится путем анализа считываемого на информационную шику кода через шинный формирователь 13, так как на его входах присутствуют 25 сигналы соответственно с выходов элементов И 8-11. Если причиной форми рования сигнала запроса ка прерывание является изменение уровня одного из входных служебных сигналов ЗО интерфейса "Стык С 2" (ВЯ 232 С), то конкретизация этого сигнала обеспечивается путем считывания на информаци" онкую шину ЭВМ состояний триггеров 5 и 30-32 через шинный Формирователь 35 23, во всех остальных случаях - передачей на информационную шину кодовой комбинации с входов шинного формирователя 22. Г 3 инные Формирователи 13, 22 и 23 обеспечивают передачу 4 О информации в одном направлении " к информационной шине ЭВМ и открываются сигналами с выходов дешифратора 20. Перед началом работы на входы обнуления делителя 21 частоты, регистров 18, 19 и блока 24 непосредственно и на входы обнуления триггеров 2-5 и 30-32 через соответственно элементы ИЛИ 14-16 и 26 поступает сиг. сигнал сброса.В разряды делителя 21 частоты за-писывается кодовая комбинация с информационной шинь 1 ЭВМ, которая соответствует заданному коэффициенту деления частоты, поступающей с выхода генератора 6 импульсов на его счет 55 кый вход, Запись указанного кода осуществляется сигналом с второго выхода дешифратора 20. Затем в зависимости от режима работы в регистр 18 записывается код, разрешающий или маскирующий сигналы запроса прерывания.Код, записываемый в регистр 18,оп" ределяется конкретной программой ЭВМ, использующей ресурсы данного устройства, В некоторых случаях, например, содержимое регистра 18 может 1изменяться в процессе работы несколько раз. Затем в блок 24 через шинныйФормирователь 12 заносится управляющий код, который определяет следую"щие параметры передаваемой и принимаемой кодовой комбинации: разрядностьи число стоповых бит, наличие контроля по паритету, вид контроля (почетности, по нечеткости).В регистр 19 заносится двухразрядный код управления внешним устройством. Единичное состояние первого разряда регистра 19 (цепь "108.2" "Стыка С 2" или сигнала ДТР интерфейса КЯ 232 С) оповещает внешнее устройство о готовности устройства ввода-вывода информации к работе по каналу связи. Единичное состояние второго разряда регистра 19 (цепь "105" "Стыка С 2" или сигнал КТЯ интерфейса ЕЯ 232 С) является сигналом запроса на передачу очередной кодовой комбинации в канал связи. Сигналы на соответствующих выходахдешифратора 20 Формируются при определенной для каждого выхода комбинации значений разрядов шины адреса ЭВМ и сигналом "Запись" и "Чтение", т.е. обеспечивается обращение к соответствующему элементу устройства по заранее определеннному адресу,Передача информации от ЭВМ в канал связи осуществляется следующим образом, Второй выход (КТЯ) регистра 19 устанавливается в единичное состояние, Внешнее устройство на это должно ответить сигналом готовности принять данные (СТЯ). По этому сигналу устройство через триггер 5, элемент ИЛИ 27, элемент И 11 и элемент ИЛИ 25 вырабатывает запрос на прерывание в случае единичного состояния первого выхода регистра 18. Идентификация источника прерывания произ-, водится путем опроса шинных формирователей 13 и 23.Сброс запроса прерывания осуществляется обнулением триггера 5 по сигналу обращения к шинному Формирователю 23, Отключение внешнего устройства также вызывает50 55 прерывание, анализируемое аналогичным образом. При подтверждении готовности внешнего устройства с информационной шины через шинный формирователь 12 в блок 24 приемопередачизаносится передаваемый байт информации. После его передачи в канал связи блок 24 на пятом управляющем выходе формирует сигнал готовности кприему очередного байта, который через триггер 2, элемент И 8 и элементИЛИ 25 поступает на выход устройствав виде сигнала запроса прерывания,после чего в блок 24 может быть загружен очередной информационный байт.Сигнал записи этого байта в блок 24 и сигнал обращения к шинному формирователю 13 через элемент ИЛИ 14 снимает запрос прерывания, сбрасывая триггер 2 в нулевое состояние, так какисточник запроса прерывания определяется обращением к шинным формирователям 13 и 12. Прием информации из канала связи устройс вом осуществляется следующим образом. При поступлении от внешнего устройства сигнала готовности передавать данные (ЙЯК) формируется сигнал,запроса на прерывание через триггер30 аналогично формированию сигнала запроса на прерывание по СТЯ, описанному выше. Сброс запроса прерыванияосуществляется обнулением триггера30 по сигнапу обращения к шинномуформирователю 23. В ответ на сигнал РТР устройство выставляет сигнал ЭТРпутем установки в единичное состояние первого разряда регистра 19. При поступлении информационной кодовой комбинации от внешнего устройства через преобразователь 28 уровня в блок 24 на его четвертом управляющем выходе формируется сигнал, утанавливающий через триггер 3, элемент И 9, элемент ИЛИ 25 запрос прерывания, извещающий ЭВМ о приеме байта из канала связи. Идентификация источника ,дрерывания осуществляется путем опроса шинных формирователей 13 и 22.Сиганал чтения информационного байта из блока 24 через шинный формирователь 12 снимает сигнал запроса прерывания,обнуляя триггер 3. В случае ошибочно,го приема кодовой комбинации из канала связи блока 24 (ошибка при контроле по паритету, ошибка в стоповомэлементе, ошибка переполнения) на соответствующих его управляющих выходах 5 10 15 20 25 30 35 40 45(первом, втором, третьем) формируются сигналы, которые через элементыИЛИ 17, триггер 4, элемент И 10 и элемент ИЛИ 25 устанавливают сигнал запроса прерывания, идентификация источника которого осуществляется такжепутем опроса шинных формирователей13 и 22. Сброс сигнала запроса прерывания осуществляется сигналом обращения к шинному формирователю 22, обнуляющему триггер 4 через элемент ИЛИ,16,При работе устройства ввода-вывода информации в качестве внешнегоустройства с него могут поступать служебные сигналы: сигнал вызова и сигнал детектора принимаемого линейногосигнала (соответственно цепи "109" и"125" интерфейса "Стык С 2" или сигналыК 1 и КЯП интерфейса КЯ 232 С), которыечерезфтриггеры 31 и 32, элемент ИЛИ27, элемент И 11 и элемент ИЛИ 25 могут формировать сигнал запроса прерывания. Анализ источника данногосигнала, и его сброс аналогичный приработе с сигналами СТЯ и ВЯК.При применении предлагаемого устройства увеличивается скорость обмена информацией по последовательному каналу связи в 4 раза (с 9600 до38400 бит/с), обепечивается функционирование программ ПЭВМ, работающихс устройством ввода-вывода использованием сигнала запроса прерыванияпри возникновении ошибок по паритетуи искажения числа стоповых битов, чтообеспечивает функционирование двухили нескольких программ ПЭВМ в квазиреальном времени, т.е. работа программы обслуживания устройства ввода-вывода может быть осуществленав фоновом режиме, появляется воэможность оперативного обнаружения состояния обрыва линии связи. Формула изобретения Устройство ввода-вывода информации, содержащее генератор импульсов, первый, второй, третий и четвертый шинные формирователи, генератор импульсов, дешифратор, блок приемопередачи, первый регистр, входы-выходы первой группы первого шинного формирователя и выходы второго, третьего и четвертого шинных формирователей являются входами-выходами устройст-ва для подключения к информационным5 10 15 20 25 30 35 40 45 11 161 шинам ЭВМ, входы дешиАратора являются адресными и управляющими входами устройства для подключения к адресным иуправляющим шинам ЭВМ, выходы первого шинного Аормирователя соединены информационными входами группы блока приемопередачи, первый управляющий выход блока приемопередачи соединен с вторым инАормационным входом третьего шинного Аормирователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет увеличения скорости асинхронного обмена по каналу связи и обеспечения возможности анализа паритета принимаемого кода числа стоповых битов превышения скорости принимаемой информации и состояния обрыва линии связи в режиме прерываний работы процессора, в устройство введены второй регистр, делитель частоты счетчик, первый и второй преобразователи уровня, с перво" го по восьмой триггеры, с первого по седьмой элементы ИЛИ, с первого по четвертый элементы И, причем первый выход дешиАратора соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и управляющим входом второго шинного Аормирователя, второй выход - с установочным входом делителя частоты, третий выход - с входом записи первого регистра, четвертый выход - с управляющими входами первого шинного формирователя и блока приемопередачи, пятый выход - с первым входом второго элеменга ИЛИ и входами чтения первого шинного Аормирователя и блока приемопередачи, шестой выход - с первым входом третьего элемента ИЛИ и входами записи первого шинного Аормирователя и блока приемопередачи, седьмой выход - с управляющим входом третьего шинного Формирователя и первым входом четвертого элемента ИЛИ, восьмой выход - с входом записи второго регистра,а девятый выход - с унравляюгим входом четвертого шинного Аормирователя и вторым входом тре" тьего элемента ИЛИ, выход генератораимпульсов соединен со счетным входом делителя частоты, в;,од сброса ко" торого соединен с входами сброса регистров, блока приемопередачи, вторым входом первого, второго и четвер ого элементов ИЛИ, третьим входом, третьего элемента ИЛИ и является вход м сброса устройства, выход делите.и12ля частоты соединен с тактовым входом сброса приемопередачи и счетным входом счетчика, инАормационный вход блока приемопередачи соединен с первым выходом первого преобразователя уровня и входом сброса счетчика, выход которого подключен к входу уста" но.ки в "1" первого триггера, вход установки в "О" которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ и входом установки в "О" четвертого триггера, выход первого триггера соединен с первым входом пятогоэлемента ИЛИ и первым инАормационным входом третьего шинного Аормирователя, выход третьего элемента ИЛИ соединен с входом установки в "0" второго триггера, вход установки в "1" которого соединен с пятым управляющим выходом блока приемопередачи и шестым инАормационным входом третьего шинного Аормирователя, а выход - с первым входом первого элемента И, вторые входы первого, второго, третьего и четвертого элементов И соединены с соответствующими выходами первого регистра, выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И соединены с входами шестого элемента П 1 И и инАормационными входами второго шинного яормирователя, выходы третьего и четвертого триггеров соединены с первыж входами соответственно второго и третьего элементов И, вход установки в "1" четвертого триггера подключен к выходу пятого элемента ИЛИ, вход установки в "О" третьего триггера соединен с выходом второго элемента ИЛИ. первый управляющий выход блока приемопередачи соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ, второй управляющий выход - с третьим инАормационным входом третьего шинного Аорми" рователя и третьим входом пятого элемента ИЛИ, третий управляющий выходс четвертым инАормационным входом третьего шинного Аормирователя и четвертым входом пятого элемента ИЛИ, ачетвертый управляющий выход - с пятыминАормационным входом третьего шинного формирователя, входом установки в "1" третьего триггера, входы-выходы блока приемопередачи соединены с входами-выходами второй группы пер вого шинного Аормирователя, инАорма-.ционный выход блока приемопередачиподключен к первому входу второго