Устройство для сопряжения

(% (И) СОКИ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 04 Й ДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИД:ТЕЛЬСТВУ(56) 1, Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2917068/18-24,кл. 6 06 Г 3/04, 19802, Авторское свидетельство СССРР 560220, кл. С 06 Г 3/04, 1977 (прототип).:содержащее блок приема информации,первый вход которого соединен с выходом блока хранения адреса данных,а первый выход - с входом блока выдачи данных, выход которого соединенс первым входом блока хранения адреса данных и с первым входом блокахранения объема данных, выход которо".го соединен с вторым входом блокахранения адреса данных и с входом блока формирования номера очереди,выход которого соединен с первымвходом блока сравнения, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения производительности устройства, в него введена группа блоков буферных накопителей и элементИЛИ, причем группа выходов блокаприема информации соединена с первыми входами соответствующих блоков буферных накопителей группы,первые выходы которых соединены соответственно с группой входов блокхранения объема данных, а группавыходов - с, вторыми входами соотвествующих блоков буферных накопителей группы, вторые выходы которыхсоединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выходом соединенного с третьим входом блока хранения:адреса данных и вторым входомблока хранения объема данных,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в мультипроцессорных вычислительных системах обработки, например в системах обработки телеметрической информации.Известны устройства для сопряжения, содержащие блок приема информации, группа выходов которого подключена к первым входам буферных накопителей, вторые входы которых 0 подключены к группе выходов блока формирования последовательности, группа входов которого подключена к первым выходам блоков буферных накопителей, вторые выходы которых подклю чены к первому входу блока хранения адреса и к первому входу блока хранения объема данных, выход которого подключен к первому входу блока Формирования последовательности и к 20 второму входу блока хранения адреса, третий вход которого подключен к второму входу блока хранения объема данных и к выходу блока выдачи данных, вход которого подключен к первому выходу блока приема информации, первый вход которого подключен к выходу блока хранения адреса данных, а второй выход подключен к первому входч блока очеоедности, перьый выход которого подключен к второму входу блока Формирования последовательности, выход которого подключен к второму входу блока очередности 13.Недостатком данных устройств является ограниченная область применения,З 5 так как они выполняют свои функции только при одной дисциплине диспетчеризации исходных сообщений по блокам предварительной обработки, а именно при дисциплине "Первый блок 40 предварительной обработки освободился - первый загрузился". При любой другой дисциплине эти устройства принципиально неработоспособны.45Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для сопряжения, которое позволяет восстановить порядок следования телеметрических данных и тем самым повысить производительность5 комплексов для обработки телеметрических данных в целом, Эта устройство содержит блок приема информации, первый вход которого соединен с выходом блока хранения адреса данных, а первый выход - с выходом блока выда. чи данных, выход которого соединен с первым вхоцом блока хранения адреса данных и с первым входом блока хранения объема данных, выход каторого соединен с вторым входом блока адреса данных и.с входом блока формирования номера очереди, выходом подключенного к первому входу блока анализа состояний 2, 65 Недостатками известного устройстваявляются большие аппаратурные затраты и низкое быстродействие, что обусловлено сложностью и низим быстродействием ассоциативной памяти.Цель изобретения - повышение производительности устройства, его упрощение и снижение аппаратурных затрат.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для сопряжения,содержащее блок приема информации,первый вход которого соединен с выхо,цом блока хранения адреса данных,а первый выход - с входом блока вы,цачи данных, выход которого соединенс первым входом блока хранения адреса данных и с первым входом, блокахранения объема данных, выход которого соединен с вторым входом блокахранения адреса данных и с входомблока формирования номера очереди,выход которого соединен с первымвходом блока сравнения, введена группа блоков буферных накопителей и элемент ИЛИ, причем группа выходов блока приема информации соединена спервыми входами соответствующихблоков буферных накопителей группы,первые выходы которых соединенысоответственно с группой входов блока сравнения, второй вход которогосоединен с выходом блока храненияобъема данных, а группа выходов -с вторыми входами соответствующихблоков буферных накопителей группы,вторые выходы которых соединены ссоответствующими входами элементаИЛИ, выходом соединенного с третьимвходом блока хранения адреса дан-.ных и вторым входом блока храненияобъема данных,На Фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2 и 3 - Функциональные схемы блока анализа и управляемого формирователя импульсов; нафиг. 4 и 5 - временные диаграммы работы управляемого Формирователя импульсов и блока сравнения; на фиг.б -функциональная схема блоков буФерной памяти; на Фиг. 7 и 8 - форматыинформационного и управляющего слов. На блок-схеме (фиг, 1) представле-. ны блоки 1 оперативной памяти. блоки 2 предварительной обработки и устройство, включающее блок 3 приема информации, блок 4 буферных накопителей, блок 5 сравнения, элемент ИЛИ б, блок 7 Формирования номера очереди, блок 8 хранения адреса данных, блок 9 объема данных, блок 10 выдачи данных, инФормационно-командную магистраль 11, шины 12-21 для передачи информации и управляющих сигналов между блоками устройства.Блоки 1 оперативной памяти предназначены для хранения программ,исходных данных и массивов результа.тов предварительной обработки дляпередачи в вычислительную машину.Блоки 2 предварительной обработкипредназначены для обработки телеметрических данных по фиксированномунабору алгоритмов.Блок 3 приема, информации предназначен для сопряжения с магистралью 11и аналогичен описанному в 11,Блоки 4 буферных накопителей предназначены для хранения управляющихсловЧисло буферных накопителейсоответствует числу блоков 2 предварительной обработки.Блок 5 предназначен для сравнения 15содержимого блока 7 с содержимымвыходных регистров (верхушек) бло ков 4 буферных накопителей. Блок 5(Фиг. 2) содержит элементы 22 И первой группы, элементы 23 И второй 20группы, элементы 24 задержки группы,элемент 25 ИЛИ, схему 26 сравненияи управляемый формирователь 27 импульсов, Каждый из элементов 24 за- .держки задерживает импульс с формирователя на заданное времяГ . Количество элементов 24 задержки равноК. Формирователь 27 содержит(Фиг. 3) первый элемент 28 .И, второйэлемент 29 И, элемент НЕ 30, первыйэлемент 31 задержки, второй элемент32 задержки. Параметры элементов 31и 32 задержки (соответственно Т 1 иТ ) должны быть выбранч таким обраЪзом чтобы обеспечивались следующиеРг:соотношения Т Ъ;. 1 К)-(Т+Т ), 35В этом случае опрос элементов И 22блока 5 происходит .согласно временной диаграмме фиг. 5. Формирователь27 импульсов работает только приподаче на его вход по шине 17 разрешающего потенциала. При подачезапрещающего потенциала формирова-.тель не работает - формированиеимпульсов не происходит. Сравнениесодержимого блока 7 о содержимым ,цвыходных регистров блоков 4 буферных накопителей осуществляется путем последовательного пбдключениявыходных регистров накопителей че-.рез шины 13, соответствующие элементы И 22 и элемент ИЛИ 25 к второму входу схемы 26 сравнения. При,совпадении кодов схема 26 вырабатывает сигнал, опрашивающий элементы И 23Блок 7 формирования номера очередипредставляет собой счетчик.Каждый блок 4 содержит (Фиг. 6)регистры 33, входной и выходной регистры 34 и 35, триггеры 36, элементы ИЛИ 37, элементы И 38 и 39 и элементы НЕ 40. Каждый блок. 4 закрепленза своим блоком 2 и хранит управляющие слова, поступающие только от своего блока. Блок 4 имеет три управляющих входа - шину 12 записи, шину 15 65 считывания и шину 41 тактовых импульсов. Если накопитель пуст, а по шине12 поступает слово, то при подачесигнала записи и тактовых импульсовэто слово помещается на регистр 35(на верхушку буФера) . Если на входнакопителя затем поступает второеслово, то оно продвигается по направлению к верхушке буфера и занимаетсамый верхний свободный регистр 35.Такой буферный накопитель уместноназвать буферным накопителем фпу.зырькового" типа, поскольку записываемые в него слова как бы самивсплывают наверх. При подаче сигналасчитывания и тактовых импульсов изблока 4 считывается слово, находящееся на регистре 35 (на верхушке буфера), а все остальные слова продвигаются вверх, как бы всплывают чтодает возможность проведения записи исчитывания слов одновременно, причеинезависимыми асинхронными блоками. Устройство работает следующим образом.Перед началом работы все блоки устройства приводятся в исходное состояниеБлоки 4 очищаются. В блоке 7 фиксируется число, равное начальному номеру, с которого блок дис. петчеризации нумерует последовательность поступающих измерений. Блок 9 принимает начальное состояние, при котором на его выходе (шине 17) имеет место потенциал, который является запрещающим для блока 8 и раз- решающим Зляблока 5. Разрешающий потенциал обеспечивает функционирование формирователя 27. Поскольку с выходов блоков 4 через шины 13 поступают нулевые" слова, схема сравнения 26 не срабатывает, так как на ее другой вход поступает значение начального номера с блока 7 Формирования номера очереди.Поток телеметрической информации, представляющий собой совокупность упорядоченных измерений каналов, поступает. в блок диопетчеризации (не показан) и распределяется им по блокам 2 в соответствии с дисциплиной диспетчеризации (дисциплина может быть любой) . .Блок диспетчеризации последовательно нумерует поступающие информационные слова: измерения и посылки в виде формата (Фнг, 7) выдаются им в блоки 2. Нумерация измерений производится с целью обеспечения условий для восстановления исходной последовательности в устройстве.Блоки 2 обрабатывают каждое измерение по заданному алгоритму Результат обработки каждого измерения запоминается в определенных буферных зонах блоков 1. После заполнения буферной зоны блок 2 формирует управляющее слово (фиг. 8), харак 102214 3.теризующее массив результатов обработки (адрес массива и объем массива), и Выставляет запрос на обслуживаниепа информационна-командной магистрали 11, При этом порядок следования заявок ка обслуживание после предварительной обработки каждого измерения представляет собой случайную Величину, зависящую от конкретного алгоритма.Блок 3 приема информации осущест О Вляет паис заявок на обслуживание в магистрали 11. Поскольку согласно прикицпам работ магистрали 11 при осуществлении связи блок 3, Выступаюций В роли блока-приемника, зна" ет адрес блока 2, выступающего в роли блока-передатчика, и идентифицирует передаваемое управляющее слОВО, записывая его па шинам 12 в соответствующий блок 4, При записи упранляюцих слов В блоки 4 паследаВйтелькасть слОВ В каждом иэ них адекватна последавателькасти обработки измерений В соответствующем блоке2 ьВ соответствии с Временной диаГраммой работы блока 5 (Фиг. 5) содержимое регистров 35 поочередно чеоез шккы 13 элемекты Й 22 и элемент ИДЯ 25 падается ка схему 26 СРссВКЕКИЯЗОустройстВО начинает работу (вос- СТсИ 1 ОВЛЕКИЕ ИСХОДНОЙ ПОСЛЕДОВаТЕЛЬ ности) с ТОГО манэнта когда на, Выходкам регистре 35 (Верхушке) Одного из блоков 4 появляется управляюцее З 5 слОВО, содержацее начальный адрес. При апра е этага блока 4 В блок 5 ка Выходе схемы 26 сравнекия появляется сигкал, свидетельствующий О равекстве содержимого регисра 35 4 О Опрашиваемого блока 4 с содержимым блока 7 Форгиразакия номера очереди. СИГКслл С ВЫхОДсз схЕМЫ 26 СРаВНЕНИЯ через соответствующий элемент И 23 поступает па шике 15 именна ка этот блок 4 и является для него сигналом считывания. В результате Действия этОГО сигнала содержимое ВыходнОГО регистра 35 по шикам 14 поступает на соответствующий Вход элемента ИПР 6 и Далее па шикам 18 на блоки 8 и 9, причем В блок 8 выдается адрес данных, а на блок 9 - их Объем. Одканременко Осуществляется продвижение информации В блак 4, ка ега выходкам регистре 35 появляется . Ы новое управляюцее слово, а на выходе схемы 26 сравнения сигнал равенства исчезает. Следующее появление сигнала равенства возможно только при изменении содержимого блока 7 6 О ФормирОВания номера Очереди.Это изменение происходит только после Обслуживания управляюцего слова, считанного из блока 4. При фикса. ции блоком 9 значения объема данных потенциал на шине 17 меняется становится запрещающим для блока 5 (в результате чего прекращается функционирование формирователя 27) и разрешающим для блока 8. Для блока 7 . формирования номера очереди такое изменение потенциала несущественно.Блок 8, имея .адрес данных и разрешающий потенциал, от блока 9 пересылает значение адреса данных по шинам 20 в блок 3 приема информации, который организует обрацение за информацией па данному адресу в блоки 1 оперативной памяти. Данные, считанные из блока 1, по магистрали 11 подаются в блок 3, из которого по шинам 21 направляются в блок 10 выдачи данных. Блок 10 передает данные В требуемом формате по выходной ма-гистрали в ЭВМ. По окончании перрдачи данныхв ЭВМ вырабатывается сигнал, который па шине 19 поступает в блоки 8 и 9. Если массив данных передан не полностью, то адрес данных увеличиВается, а кад их объема уменьшается на ециницу. Модифицированный адрес пересылается в блок 3, который организует считывание очередного слова кз блоков 1 и передачу его в блок 10. Считывание данных из блоков 1 и выдача их в ЭВМ продолжается до тех пор, пака заданный массив информации не будет исчерпан. Момент окончания выдачи данных по текущему управляющему слову фиксируется изменением потенциала ка шине 17, Потенциал становится запрещаюцим для блока 8 и разрешающим для блока 5 (в результате чего начинает функционировать формирователь 27). Для блока 7 происшедшее изменение потенциала существенно - значение номера очереди увеличивается ка единицу и блок 7 готов к восстановлению очередного сообщения последовательности. В блоке 5 осущестВляется операция сравнения следующе- ГО номера сообщения в управляющем слове и т,д.Во время выдачи данных в ЭВМ блок 3 осуществляет прием управляющих слов от блоков 2 и запись их в блоки 4 буферных накопителей.Таким образом, устройство обеспечивает более высокую производительность за счет сощращения времени поиска управляющих слов в блоках буферных накопителей и исключения времени на поиск свободной ячейки в буфере. Кроме того, устройство позволяет восстанавливать последовательность сооб щекий при разных дисциплинах диспетчеризации и имерт при этом более простые по реализации блоки буферных какопителей.