Устройство для обмена информацией двух электронно вычислительных машин

(5 4 Ц 06 Г3 / 2 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР Ф 628482, кл. С 06 Р 3/04, 1975.Авторское свидетельство СССР Ф 922716, кл. С 06 Р 3/04 1980 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ ДВУХ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительной систе - ме и комплексах автоматизированной обработки экспериментальных данных. Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение функциональных воэможностей устройства. Устройство содержит два блока сопряжения, каждый из которых содержит дешифратор управляющих сигналов, узелпрерывания, коммутатор, регистр состояния, шифратор адреса вектора прерываний, регистр данных ввода, узел приемопередающих усилителей, дешифратор адреса.з.п. ф-лы,4 ил4Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах и комплексах автоматизированной обработки экспериментальных данных.Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение функцион".льных возможностей устройства.На фиг. 1, 2 представлена блоксхема устройства, на фиг. 3, 4 вариант реализации узла прерывания,Устройство содержит (фиг. 1, 2) первый и второй блоки 1 и 2 сопря жения, каждый из которых вклбчает в себя дешифратор 3 управляющих сигналов, узел 4 прерывания, коммутатор 5, регистр 6 состояния, шифратор 7 адреса вектора прерываний, регистр 2 О 8 данных ввода, выход 9 стробирования, выход 10 сигнала авария АВО, выход 11 запроса прерывания ЗПРО, выход 12 сигнала установки прерывания УСТ. ПРЕРО, вход 13 сигнала сбро са прерывания СБР. ПРЕР 1, выход 14 сигнала сброса прерывания СБР.ПРЕРО, вход 15 сигнала установки прерывания УСТ,ПРЕР 1, вход 16 сигнала готовности внешнего устройства, выход 17 сигнала готовности устройства, вход 18 сигнала авария АВ 1, вход 19 запроса прерывания ЗПР 1, выход 20 сигналов данных, вход 21 стробирования, вход 22 сигналов данных, узел 23 приемопередающих усилителей, дешифратор 24 адреса, первую и вторую ЭВМ 25, 26.На фиг. 3, 4 представлен вариант реализации узла 4 прерывания, при использовании ЭВМ типа "Электроника 60", где 27 - вход "разрешения прерывания вывода"; 28 - вход "Готовность вывода" или "Авария", 29 вход "Готовность ввода" или "Авария", 30 - вход 1 разрешения прерывания ввода", 31 - вход сброса разряда "требования прерывания"; 32 - вход "запроса прерывания", 33 - выход ТПР, 34 вход сигнала "Ввод", 35 - вход сигнала "Сброс", 36 - вход ППР 1, 37-выход СИП, 38 - выход ППРО, 39 - выход 1 Чтение прерывания - вывод;40 - выход ".Чтение прерыванияввод", триггеры 41-43, элементы НЕ 44- 5. 46, элементы И 47-53, элементы ИНЕ 54-61, элемент ИЛИ-НЕ 62, элемент 63 задержки. Обмен информацией между вычислительными комплексами может осуществляться в программном режиме и режиме прерываний и включает в себя адресный цикл и цикл приема или передачи данных,Со стороны ЭВМ в каждом блоке со"пряжения программно доступнырегистр .б состояния, регистр 8 данных ввода и регистр данных вывода, причемпри записи информации в регистр дднных вывода информация передается с выхода 20 блока сопряжения на внешнееустройство, сопровождаясь при этомсигналом строба с выхода 9.Для обращения к любому из этих регистров ЭВМ в каждом цикле операциипомещает адрес необходимого регистра,старшие разряды которого указывают напринацлежность этого адреса к области адресов блока сопряжения, кудавходит регистр, а младшие разряды -на конкретный регистр, к которомуидет обращение.Идентификацию адреса блока сопряжения и адреса, выдаваемого ЭВМ,осуществляет дешифратор 24. В случаесоответствия адресов дешифратор 24адреса выдает на дешифратор 3 управляющих сигналов сигнал выборки устройства, разрешая тем самым его работу,Дешифратор 3 управляющих сигналовпроизводит выбор необходимого регистра блока. сопряжения и в зависимостиот нида производимой ЭВМ операциипроизводит либо запись информации ввыбранный регистр, либо считывание изнего данных.Так, при записи данных в регистр6 состояний дешифратор 3 управляющих сигналов стробирует данные, поступающие в регистр б состояния сузла 23 приемопередающих усилителей.При считывании данных из регистраб состояния дешифратор 3 управляю-щих сигналов обеспечивает такое включение коммутатора 5, при котором информация из регистра б состоянийпоступает через узел 23 приемоперецающих усилителей в ЭВМ.Аналогичным образом производитсясчить 1 вание информации из регистра 8данных ввода. Дешифратор 3 управляющих сигналовобеспечивает также выдачу в ЭВМсннхросигнала, позволяющего машинесудить о правильности производимогоцикла. обращения к устройству.30 В программном режиме устройствоработает следующим образом.При включении питания или по сигналу начальной установки, поступающему в блоки 1 и 2 сопряжения отуправляющих ими ЭВМ, регистры 6 состояния каждого из блоков 1 и 2 сопряжения выставляют на выходах 17 сигналы готовности, сообщая таким образом о готовности блоков сопряжения к приему информации. С выхода17 одного блока сопряжения сигналготовности через вход 6 поступаетв регистр 6 состояний другого блокасопряжения, откуда может быть считая 15ЭВМ как сигнал готовности вывода.Одновременно по сигналу начальной установки обнуляется разряд готовности ввода регистра 6 состояния, чтоговорит об отсутствии информации 20в регистре 8 данных ввода, данногоблока еопряжения.При необходимости передать словоинформации иэ ЗВМ 25 в ЭВМ 26 управляющая программа ЭВМ 25 опрашивает 25регистр 6 состояния блока 1 сопряжения и анализирует его на наличиесигнала готовности от внешнего устройства, т.е. сигнала Готовностьвывода",В случае наличия такого сигналаЭВМ проводит операцию записи информации в регистр данных вывода. Зтаинформация поступает на выход 20 блока1 сопряжения и через вход 22 блока 2 сопряжения;-. регистр 8 данныхввода 8 этого блока, запоминаясьтам же по стробу, пришедшему из дешифратора 3 управляющих сигналовблока 1 сопряжения через выход 9 это го блока и вход 21 блока 2 сопряжеНИЯ,Этим же сигналом устанавливаетсяв единичное состояние разряд готовности ввода в регистре 6 состоянийблока 2 сопряжения и снимается сигнал готовности, выдаваемый регистром состояний этого блока сопряжения на выход 17, Снятие сигнала говорит о том, что блок 2 сопряженияне готов к приему информации и разряд готовности вывода в регистре 6состояний блока 1 сопряжений обнуляется т.е. запрещается выдача ново-го слова информации в ЗВМ 26.Управляющая программа ЭВМ 26 опрашивает регистр 6 состояний блока2 сопряжения и анализирует его на наличие сигнала "Готовность ввода При наличии такого сигнала ЭВМ 26 проводит операциючтения информации из регистра 8 данных ввода блока 2 сопряжения. Проведение операции чтения из регистра 8 данных ввода вызывает обнуление разряда Готовность ввода" регистра 6 состояния блока 2 сопряжения и установку на выходе 17 этого блока сигнала готовности, который, поступая на вход 16 блока 1 сопряжения и затем в регистр 6 состояния, может быть считан оттуда ЗВМ 25 как сигнал готовности вывода.Таким образом, произошла передача слова информации иэ ЗВМ 25 в ЭВМ 26, а устройство вернулось в исходное состояние, т.е. ЭВМ 25 вновь может осуществить передачу слова информации в ЭВМ 26.Обмен информацией между ЭВМ 26 и ЭВМ 25 осуществляется аналогичным образом, а так как блоки сопряжения связаны независимыми информационными шинами и шинами управления, то обмен информацией между ними осуществляется асинхронно.Для работы комплексов в режиме прерываний в регистрах 6 состояния блоков сопряжения предусмотрены разряды разрешения прерываний по вводу и разрешения прерываний по выводу.Обмен информацией между ЭВМ в режиме прерываний осуществляется таким же образом, что и в программном режиме, с той лишь разницей, что для работы в этом режиме должна быть разрешена работа блоков сопряжения устройства в режиме прерываний установкой соответствующих разрядов в регистрах 6 состояния. С установкой этих разрядов и при наличии соответствующих сигналов готовности ввода или вывода блоки сопряжения вызовут в связанных с ними ЭВМ прерывание выполняемой в дан,ный момент программы. Управление работой блоков 1 и 2 сопряжения в режимах прерываний, т.е. обмен необходимыми синхросигналами между ЭВМ и блоками сопряженияосуществляется узлами 4 прерываний, а выбор необходимого адреса вектора прерыванич производится шифратором 7 адреса вектора прерываний, который помещает адрес вектора в капал ЭВМ через коммутатор 5 и узел 23 приемнопере31507 Э 12дающих усилителей, причем необходимый адрес вектора прерываний устанавливается с помощью перемычек.В программе обработки прерыванийосуществляется либо чтение информации иэ регистра 8 данных ввода, еслипрерывание произошло по сигналу готовности ввода, либо запись информации в регистр данных вывода, еслипрерывание произошло по сигналу готовности вывода.Кроме того, в блоках 1 и 2 сопряжения устройства предусмотрена воэможность контроля состояний внешнихустройств посредством сигнала "Авария", поступающего в блоки сопряжения через входы 8 авария АВ 1. Та"ким сигналом может быть отсутствиенапряжения питания на внешнем устройстве или отклонение его от корил.Сигнал этот, поступая в блок сопряжения, фиксируется в регистре 6 состояния и может быть оттуда считан,сообщая таким образом о неисправности внешнего устройства. Этот жесигнал, в случае установки в регистре 6 состояния любого из разрядовразрешения прерываний, вызовет в ЭВМ,управляющей этим блоком сопряжения,прерывание текущей программы по аварии внешнего устройства,В свою очередь, блоки 1 и 2 сопряжения сами имеют воэможность выдавать на внешнее устройство сигналаварии. Причиной появления такогосигнала на выходе 10 АВО блока сопряжения является либо нарушение питания ЭВМ, либо отклонение его от нормы выше установленного предела. Сигнал аварии вырабатывается дешифратором 3 управляющих сигналов.Таким образом, соединяя выход10 АВО блока 1 сопряжения с входом18 АВ блока 2 сопряжения и вход18 АВ 1 блока 1 сопряжения с выходом10 АВО блока 2 сопряжения, получаемдополнительную возможность контроляодной ЭВМ состояния другой. О 5 20 21 30 35 40 45 Наличие в регистрах 6 состояния блоков 1 и .2 сопряжения устройстваразрядов разрешения прерываний позволяет осуществлять более гибкое управление обменом информацией между ЗВМ 25 и 26, Появляется возможность на уровне каждой из ЭВМ решать вопрос о приоритетности либо обмена информацией с другой ЭВМ, либо выполнении другой, более важной задачи, не снижая при этом времени реакции комплекса на запрос об обслуживании,поступивший от какой-либо ЭВМ, Такая гибкость режимов в организацииработы комплексов по обмену информацией позволяет в зависимости от загрузки ЭВМ, важности информации ивремени, отведенного на обмен, изменять режим работы, используя наиболее оптимальные из них,Для обеспечения оперативного управления со стороны одной ЭВМ работой другой в регистрах 6 состоянияблоков сопряжения устройства предусмотрен разряд требования прерывания.Допустим, либо по заданному алгоритму работы, либо на основе полученных данных ЭВМ 25 надо прерватьвыполнение-текущей программы в ЭВМ 26и вызвать выполнение другой с начальным адресом Х,Для этого первым действием ЭВМ 25является установка разряда "Требование прерывания" в регистре 6 состояния блока 1 сопряжения. Это вызоветпоявление на выходе 12 УСТ.ПРЕР.О блока 1 сопряжения сигнала "Установкапрерывания, который, поступая навход 15 УСТ,ПРЕР.1 блока 2 сопряжения и затем в регистр 6 состоянияэтого блока, "замаскирует" сигнал готовности внешнего устройства, поступающий в .регистр 6 состояний блока2 сопряжения через вход 16, те. сприходом в регистр 6 состояния сигнала "Установка прерыванияЭВМ, анализируя состояние разрядов этого регистра, всегда будет считывать изрегистра "Готовность ввода нулевойсигнал, свидетельствующий об отсутствии информации в регистре 8 данных ввода. Второй операцией ЭВМ 25производит запись в регистр данныхвывода адреса вектора прерывания,по которому в ЗВМ 26 записан начальный адрес необходимой программы Х. Адрес вектора прерывания запишется в регистр 8 данных ввода блока 2 сопряжения, но разряд "Готовность ввод" в регистре состояния блока 2 сопряжения, как указывалось выше, не установится, так как будет маскироваться сигналом Установка прерывания". Проведение ЭВМ 25 операпии записи в регистр данных вывода вызовет появление на выходе 11 ЗПРО блока 1 сопряжения сигнала "Запрос прерываний", который, поступая5 О 5 20 25 30 35 45 50 55 Используя один из блоков сопряжения (1 или 2) данного устройства, можно обеспечить сопряжение ЭВМ с устройствами, использующими для обмена параллельный код, такими как, например, видеотон, РИНи т,д, Тем самым обеспечивается по сравнению с известными устройствами повышение функциональных возможносна вход 19 ЗПР 1 блока 2 сопряженияи затем в узел 4 прерываний, вызоветв ЭВМ 26 прерывание текущей программы и переход к выполнению программыобработки прерывания, начальной адрес Х которой хранится в ячейке памяти ЭВМ 26 адресом, записанным вданный момент в регистре 8 данныхввода блока 2 сопряжения, т,е. в регистр 8 данных ввода блока 2 сопряжения записывается из ЭВМ 25 адресвектора прерывания, по которому производится прерывание текущей программы в ЭВМ 26,В момент перехода ЭВМ 26 к выполнению программы обработки прерывания, т.е. при считывании адреса век. -тора прерывания, из регистра 8 данных ввода блока 2 сопряжения регистр6 состояния этого блока помещает навыходе 14 сигнал "Сброс прерывания"сообщая о том, что запрос прерыванияобработан, Этот сигнал, поступая навход 13 блока 1 сопряжения и затемв регистр 6 состояния этого блока,вызовет обнуление в нем разряда"Требование прерывания". ЭВМ 25, анализируя состояние этого разряда, может судить о том, приступила лиЭВМ 26 к выполнению необходимой программы. Обнуление разряда 1 Требование прерывания" в регистре 6 состояния блока 1 сопряжения завершает собой операцию оперативного вмешательства ЭВМ 25 в работу ЭВМ 26.Аналогичным образом может осуще. ствляться оперативное управление состороны ЭВМ 26 работой ЭВМ 25.Наличие такого режима работы позволяет по сравнению с известнымзначительно повысить быстродействиемногомашинных комплексов на базепредложенного устройства сопряжения, что приводит к значительному сокращению и упрощению программногообеспечения работы комплекса и, какследствие этого, к уменьшению объемов памяти ЭВМ, занимаемой программами. тей, значительно расширяется классрешаемых устройством задач.Формула и з о б р е т е н и я1. Устройство для обмена информацией двух электронно-вычислительных машин, содержащее два блока сопряжения, каждый из которых содержит регистр данных ввода, коммутатор, в каждом блоке сопряжения выход регистра данных ввода соединен с первым информационным входом коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в кажный блок сопряжения введены узел приемопередающих усилителей, дешифратор управляющих сигналов, дешифратор адреса, регистр состояния, узел прерывания, шифратор адреса векторапрерывания, причем первые группы входов-выходов узлов приемопередающих усилителей первого и второго блоков сопряжения подсоединены к двунаправленным информационным шинам первой и второй электронно-вычислительных машин соответственно, первый выход узла приемопередающих усилителей каждого блока сопряжения соединен с информационным входом регистра данных ввода другого блока сопряжения, первый и второй выходы дешифратора управляющих сигналов каждого блока сопряжения соединены с входом установки разряда аварии и первым входом записи регистра состояния другого блока сопряжения, выход разряда готовности регистра состояния каждого блока сопряжения соединен с первым информационным входом регистра состояния другого блока сопряжения, выходы разрядов установки и сброса прерывания регистра состояния каждого блока сопряжения соединены с входами установки и сброса разрядов прерывания регистра состояния другого блока сопряжения соответотвенно, выход разряда запроса прерывания регистра состояния одного блока сопряжения соединен с входом запроса прерывания узла прерывания другого бло-. ка сопряжения, при этом в каждом блоке сопряжения второй выход узла. приемопередающих усилителей соединен с вторым информационным входом регистра состояния, группа выходов которого соединена с группой управляющих входов узла прерывания, группауправляющих входов-выходов которогосоединена с второй группой входоввыходов узла приемопередающих усилителей, третья группа входов-выходовкоторого соединена с группой входоввыходов дешифратора адреса, выходкоторого соединен с входом разрешения дешифратора управляющих сигналов,группа входов-выходов которого соединена с четвертой группой входоввыходов узла приемопередающих усилителей, вход которого соединен свыходом коммутатора, второй информационный вход которого соединен снформационным выходом регистра состояния, второй вход записи которого соединен с третьим выходом дешифратора управляющих сигналов, четвертый выход которого соединен с первым управляющим входом коммутатора,второй управляющий вход которого сое 4.динен с выходом разряда прерываниярегистра состояния, вход сброса разряда требования прерывания которогосоединен с выходом сброса требованияпрерывания узла прерывания первыйи второй выходы чтения прерываниякоторого соединены с третьим и четвертым управляющими входами коммутатора соответственно, третий информационный вход которого соединен свыходом шифратора адреса вектора прерывания, вход записи регистра данных ввода соединен с первым входомзаписи регистра состояния. 5 10 15 20 2. устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел прерывания содержит три триггера, три элемента ЯЕ, семь элементов И, элемент ИЛИ-НЕ, восемь элементов И-НЕ, элемент задержки, при этом первые и вторые входы первых элементов И и И-НЕ образуют группу управляющих входов узла, вход первого элемента НЕ является входом запроса прерывания узла, выход второго элемента И является выходом сброса требования прерывания, выходы второго элемента И-НЕ, элемента НЕ, третьего элемента И, первые входы третьего элемента И-НЕ, четвертого элемента И и синхровход первого триггера образуют группу управляюших входов-выходов узла, выход четвертого элемента И-НЕ соединен с нулевым входом второго триггера, первым входом пятого элемента И-НЕ и является первым выходом чтения прерывания узла, выход пятого элемента И-НЕ является вторым 30 35 40 45 50 55 выходом чтения прерывания узла, выход первого элемента И соединен с первым входом пятого элемента И и синхровходом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым информационным входом первого триггера и первым Входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И-НЕ и входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с вторым информационным входом первого триггера, третий информационный вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ и Вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход третьего триггера соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с синхровходом третьего триггера нулевой вход которого соеди-. нен с вторым входом пятого элемента И-НЕ и входом шестого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с первым единичным выходом первого тригге-ра, второй единичный выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй выход которого соединен с выходом шестого элемента И и первым входом седьмого элемента .И выход которого соединей с вторым входом шестого элемента ИНЕ и первым входом третьего элемента И, второй вход которогг соединен с первым входом седьмого элемента И-НЕ и первым нулевым выходом первого триггера второй нулевой выход которого соединен с Вторыми входами седьмого элемента И и седьмого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым Входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым вхоф дом восьмого элемента И-НЕ и входом в горого элемента НЕ, выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом восьмого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И ВыхОД которо го соединен с нулевым входом первого триггера, третий единичный выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ и первым входом шестого элемента И, второй вход которогосоединен с третьим входом седьмогоэлемента И-НЕ и третьим нулевым выходом первого триггера, единичные и информационные входы второго и третьего триггеров соединены с шинойединичного потенциала устройства.123507 ь С.Пестмалайдош Составит Техред И акто Келемеш рректор А.Обручар 52 52 Зака ою по 11303отк а Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у оек Тираж 671 ПИ Государственног елам изобретений Москва, Ж, Ра