Устройство для сопряжения эвм с абонентом

, 130 19 6 Р 33/ ЕНИ юл. Мф 36В .А, Исаенк и Б,Г.Шаров свидетельства СС 3 06 Е 13/32, 19 видетельство СССР ( 06 Р 13/12, 197 О ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВМ осится к вычи может быть ис ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИИ ПИСАНИЕ И К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 3976436/24-24 (22) 19,31,85 (46) 30,04,87. Б (71) Н,Н.Ерасова А.А.Самчинский (53) 681, 325 (088, Ь 6) Авторское М 3029375, кл.Авторское с М 769525, кл. (54) УСТРОЙСТВ С АБОНЕНТОМ (57) Изобретение о лительной технике пользовано при пас ввода-вывода высокопроизводительных ЭВИ, работающих в реальном масштабе времени. Целью изобретения является повышение быстродействия за счет освобождения ЭВМ от счета временных интервалов. Устройство содержит блок 1 связи с ЭВМ, блок 2 связи с абонен том, блок 3 микропрограммного управления, регистр 4 управляющего слова, регистр 5 слова состояния, блок 15 генераторов тактовых импульсов, шифратор 7 адреса слова состояния, шифратор 9 адреса команды останова, дешифратор 6 вида обслуживания, де-. шифратор 34 команды задержки. 6 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении каналов ввода- вывода высокопроизводительных ЭВМ, работающих в реальном масштабе времени.Цель изобретения - увеличение быстродействия путем освобождения ЭВМ от счета временных интервалов,"На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2, - схема дешифратора команды задержки; на фиг,3 - функциональная схема блока связи с ЭВМ 1 на фиг.4 - функциональная схема блока связи .с абонентом; на фиг,5- алгоритм работы блока микропрограммного управления; на фиг.6 - функциональная схема блока микропрограммного управления.Устройство содержит блок 1 связи с ЭВМ, блок 2 связи с абонентом, блок 3 микропрограммного управления, регистр 4 управляющего слова, регист, 5 слова состояния, дешифратор 6 вида обслуживания, шифратор 7 адреса слова состояния, шифратор 8 команды ос-, танова, шифратор 9 адреса команды, информационные выход 10 и вход 11 устрой ства, выход 12 прерываний устройства, вход 13 прерываний устройства, дешифратор 14 команды задержки, блок 15 генераторов тактовых импульсов, первый 16 и второй 17 информационные входы,дешифратора команды задерж" ки и информационные 18 входы-выходы дешифратора команды задержки.Дешифратор 4 команды задержки состоит из двух дешифраторов 19,1 и 19.2 и коммутатора 20.Блок 1 связи с ЭВМ содержит де" шифратор 21 номера канала, регистр 22 инструкций, входной 23, выходной 24 и адресный 25 регистры оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) сумматор 26 количества чисел, сумма" тор 27 адреса. команды и сумматор 28 адреса обмена.Блок 2 связи с абонентом образуют регистры: 29 информации канала, 30 номера ВУ, 31 кода операции, 32 информации абонента, 33 управления канала, 34 управления абонента, коммутатор 35.Блок 3 микропрограммного управления работает по алгоритму, приведенному на фиг.5, и содержит мультиплексор 36, узел 37 постоянной памяти, выходной регистр 38, информационную шину 39 и дешифратор 40 кодануля.Устройство работает следующимобразом,5 Устройство осуществляет обмен ко"мандной и числовой информацией сЭВМ через блок 1, а с абонентами -через блок 2, В соответствии с командной информацией, содержащейся врегистре 4, блок 3 вырабатывает сигналы, управляющие выполнением всехкоманд в устройстве.Дешифратор 6 совместно с регистром 5 и шифратором 7 в зависимостиот указателей, содержащихся в байтесостояния абонентов, состояния блока3 микропрограммного управления и других специальных признаков инициируетразличные виды обслуживания байтовсостояния абонентов .Шифратор 8 совместно с дешифратором 6, регистром 5, шифратором 9 иблоками 1 н 3 организует прекращениевыполнения текущей команды при поступлении на вход 13 сигнала прерывания от абонента, формирует слово состояния канала, которое записываетсяв ОЗУ ЭВМ и сигнал прерывания для иинформирования ЭВМ о прерывании текущей команды по требованию абонента.Шифратор 9 формирует адрес началапрограммы, канала, по которой обслуживается абонент.Дешифратор 14 совместно с блоком 35 15 организует счет временных интервалов при вводе центральным вычислителем команды "Задержка".Устройство активизируется по соответствующей инструкции от ЭВМ илипо требованию абонента.ЭВМ инициирует выполнение операции обмена с устройством с помощьюинструкции, Формат которойКИ АНПНКгде поле НК (номер канала 7 содержитдвоичный.код номера устройства, в котором инициирует обмен; поле КИ (ко да инструкции) - код инструкции,например, начать ввод-вывод (НВВ),(адрес начала программы) являетсяадресом ОЗУ, в котором хранится пер вая команда программы обмена.После засылки инструкции в устройство процессор отключается от устройства и продолжает выполнение сво 3 13074 ей программы, Если получена инструкция "Начать ввод-вывод", устройство самостоятельно пересылает.АНП в адресный регистр 25 и считывает из ОЗУ во входной регистр 23 первую команду программы, Формат команды программы устройства:КОП НВУ фЛ АО АК КЧ Н10Поле КОП (кода операции) содержит код операции 1 команды ввода-вывода), выдаваемый внешнему устройству (ВУ); после НВУ (номера внешнего устройства) - код номера ВУ, с которым осу ществляется обмен; поле ФЛ - флажки (указатели), управляющие работой устройства, например, ЦЕПОЧКА КОМАНД, ЦЕПОЧКА ДАННЫХ, ПРОГРАММНО-УПРАВЛЯЕМОЕ ПРЕРЫВАНИЕ и др.; поле АО (адрес 20 обмена) определяет начальный адрес ОЗУ, откуда передается (или куда принимается) информация в ходе выпол нения операции обмена; поле АК адрес команды - адрес ячейки ОЗУ, в 25 котором хранится следующая команда программы; поле КЧ (количество чисел) содержит код количества чисел, подлежащих передаче по операции обмена; поле Н (неиспользуемое поле) присут ствует в связи с тем, что Формат команды обычно не совпадает с форматом машинного слова и служит для согласования форматов.Для индентификации режима Задержка в формате команды программы устройства вводится признак Задержка" . Этот признак может кодироваться в поле КОП или специальным указателем в поле ФП. Для программного задания 40 того или иного генератора блока 15 в формате команды в области Н вводит ся поле кода номера частоты меток- времени, для кодирования кода номера частоты меток времени можно использовать поле, неиспользуемое при коман- де с кодом операции "Задержка", например поле АО. Кодом периода задержки служит содержимое поле КЧ, Программно-задаваемый код периода задержки модифицируется на -1 по каждому выходному импульсу на входах-выходах 18 дешифратора 19,1 команды задержки,55Из регистра 23 команда обмена пересылается в блок 2 и регистр 4 управляющего слова, а оттуда в блок 3 и дешифратор 14,62 4В зависимости от типа операцииввода-вывода блок 3 организует работу устройства. Если в коде командыотсутствует признак Задержка, работа устройства не отличается от работы любого традиционного канала.Блок 3 совместно с блоком 2 организует логическую связь с абонентом.В зависимости от типа операции данныеиз ячейки ОЗУ, определяемой содержимым регистра 25, через регистр 23поступают в регистр 29, а затем нашины 10 абоненту (при операции "Запись") или от абонента через регистры 32 и 24 в ОЗУ . АО иэ регистра 4через блок 3 (шина 39) заносится вадресный регистр 25 и сумматор 28,КЧ - в сумматор 26, а затем содержимое сумматора 28 увеличивается на 1,содержимое сумматора 26 уменьшается на 1 и заносится в регистр 4 вобласти полей АО, КЧ соответственно .После того, как КЧ станет равным"О" (определяет дешифратор 40), выполнение команды прекращается, устройство передает в ОЗУ слово состояния иэ регистра 5 через регистр 24по адресу, Формируемому шифратором7 и занесенному в регистр 25. Послевыполнения команды устройством выбирается следующая команда из ОЗУ поадресу АК, который из регитра 4 через блок 3 был занесен в сумматор27, После выполнения команды АК увеличивается на 1 в сумматоре 27, азатем снова записывается в регистр4. Регистры 29 и 32 блока 2 служатдля согласования форматов информации в ЭВМ в ВУ, Обмен с ВУ производится байтами, а с ОЗУ словами,например по 4 байта,При выполнении операции записи наВУ информация из регистра 23 поступает в регистр 29, оттуда через коммутатор побайтно на ВУ. При считыванииинформация побайтно принимается нарегистр 32, а после накопления полЮного слова (4 байта), переписываетсяв регистр 24, а затем в ОЗУ. Регистры 30 и 31 служат соответственно дляхранения НВУ и КОП, НВУ и КОП поступают из регистра 4 через шину 39блока 3. Регистр 33 предназначен дляФормирования управляющих сигналовустройства, а регистр 34 - дляприема и задержки управляющих сигналов абонентов. Задержки необходимы для надежного приема сигналов наинформационных шинах,шие разряды - с выхода поля адреса перехода, младший разряд - с выходом мультиплексора, т,е, следующее состояние определяется предыдущим состоянием ( поле адреса перехода) и входным сигналом.Блок управления работает следующим образом.По сигналу "Сброс" на выходном регистре 38 в поле адреса перехода устанавливается нулевой адрес памяти, в поле выходных сигналов - нули, в поле управления мультиплексором - код входного сигнала, анализируемого в нулевом состоянии ( в соответствии с фиг .5 - сигнал "Инструкция" от шифратора 8 ). Каждому состоянию блока управления соответствует два адреса, отличающиеся значением младшего разряда, который принимает значение "0 или "1" в зависимости от значения входного сигнала, анализируемого в этом состоянии. Так если сигнал "Инструкция" от блока 1 равен нулю, то на выходе мультиплексора 36 присутствует нулевой сигнал, который совместно с нулевым полем адреса перехода обеспечивает обращение к памяти по нулевому адресу автомат остается в нулевом состоянии). После того, как сигнал "Инструкция" становится равным единице, происходит обращение к памяти по первому адресу и автомат :переходит в следукнцее состояние в соответствии с алгоритмом.При поступлении сигнала прерывания на выходе шифратора команды "Остановить ввод-вывод" (шифратор 8), вырабатывается сигнал "Инструкция" и код команды "Остановить ввод-вывод". Шифратор 8 может быть реализован в виде ПЗУ, в котором хранится код команды, Шифратор 7 адреса слова. состояния (СС) предназначен для формирования и передачи в блок 1 адреса ОЗУ, в который записывается СС устроиства.При.16-разрядном адресе ОЗУ структура СС имеет следующий вид: Ор .БАЗА 9 р 10 р 15 р Раэряды с 0-го по 9-й имеют постоянный код, хранящийся на регистре базы шифратора 7; 1 О-й разряд равен нулю, если абонент не сверхоперативный, и единице - в противном случае,5 130746Если в команде устройства, переданной в регистр 4, содержится признак "Задержка", то дешифратор 19,1выдает соответствующий сигнал навход-выход 18 в блок 3. В этом случае блок 3 не организует логическойсвязи с ВУ через шины 10 и 11 ЭВМ,Дешифратор 19.2 декодирует содержимое поля кода номера частоты метоквремени. По сигналу иэ блока 3 с входа-выхода 18 сигналы с выхода дешиф, ратора 19.2 поступают на вторые входыкоммутатора 20, открывая один из элементов И коммутатора 20, на первыевходы которого поступают по шинам 16 15сигналы определенной частоты иэ блока 15, При поступлении сигнала изблока 15 на вход коммутатора на выходе последнего формируется сигнал,поступающий по входам-выходам 18 в 20блок 3, где формируется сигнал, модификации на -1 содержимого сумматора 26 количества чисел . При достижении нулевого содержимого поля КЧ врегистре 4 дешифратором 6 по сигналу 25из блока 3 формируется сигнал прерывания, который по шинам 12 поступает в систему прерываний ЭВМ и является меткой окончания выполнениякоманды "Задержка", блоком 3 формируется сигнал сброса дешифратора 19,1,Блок 15 представляет собой совокупность генераторов частот,Если была введена инструкция отЭВМ "Остановить ввод-вывод то устройство прекращает выполнение текущей команды независимо от того, какого типа команда ввода-вывода былазадана .Блок 3 работает в соответствии 40с алгоритмом, приведенным на фиг.5,Одна из возможных реализаций блокауправления приведена на Фиг,6 . Блок3 представляет собой микропрограммныйавтомат, Информация, записанная в выходном регистре (и в памяти), разбита на три поля: поле выходных сигналов, поле управления мультиплексором, поле управления адресом перехода. Выходы поля выходных сигналов являются выходными сигналами блока 3управления и поступают в соответсчвующие блоки, Сигналы с выхода поляуправления мультиплексором поступаютна управляющий вход мультиплексора и 55определяют входной сигнал, анализируемый в данном состоянии. Адрес памятиформируется следующим образом: стар1 З 074 Разряды с 11-го по 15-й для обычного абонента соответствуют номеру подканала. Для сверхоперативных абонентов 11-й разряд равен "1" при выполнении команды "Запись" и "О" при выполнении команды "Чтение". В разрядах 12-15 содержатся младшие разрядыкода номера абонента. 62 При поступлении сигнала прерывания 10 об абонента на выходе шифратора 9 формируется код адреса начала программы обмена с этим абонентом, Шифратор 9" может быть выполнен в виде ПЗУ, в котором хранятся адреса начала прог рамм, После обращения в ОЗУ команда ,из регистра 23 записывается в регистр 4. Начинается выполнение команды. Формула изобрет ения 20 Устройство для сопряжения ЭВМ с абонентом, содержащее блок связи с ЭВМ, блок связи с абонентом, блок микропрограммного управления, регистр управляющего слова, регистр слова состояния, шифратор адреса команды, шифратор адреса слова состояния, шифратор команды останова, дешифратор вида обслуживания, причем первый информационный вход-выход блока связан с ЭВМ является входом-выходом устройства для подключения к информационному входу- выходу ЭВМ, первый информационный 35 выход блока связи с абонентом является выходом устройства для подключения к информационному входу абонента, первый информационный вход блока связи с абонентом соединен с 40 первыми информационными входами регистра слова состояния и дешифратора вида обслуживания и является входом устройства цля подключения к информационному выходу абонента, второй ин формационный вход регистра слова состояния соединен с информационными входами шифратора адреса команды и шифратора команды останова и является входом устройства для подключе- Ю ния к выходу прерывания абонента, выход дешифратора вида обслуживания соединен с Первым разрешающим входом шифратора адреса слова состояния и является выходом устройства для подключения к входу прерывания ЭВИ, при этом второй информационный вход-выход блока связи с ЭВМ соединен с первым входом-выходом логических условий блока микропрограммного управления, второй вход-выход логических условий которого соединен с информационным входом-выходом блока связи с абонентом, второй информационный вход которого соединен с первым выходом блока микропрограммного управления и первым информационным входом блока связи с ЭВМ, второй третий, четвертый и пятый информационные входы которого соединены с информационными выходами шифратора адреса слова состояния, шифратора адреса команды, регистра слова состояния и вторым информационным выходом блока связи с абонентои соответственно, информационный выход блока связи с ЭВМ соединен с третьим ин - формационным входом блока связи с абонентом и информационным входом регистра управляющего слова, выход которого соединен с третьим информационным входом регистра слова состояния, информационным входом шифратора адреса слова состояния, вторым информационным входом дешифратора вида обслуживания и первым входом логических условий блока, микропрограммного управления, второй выход которого соединен с управляющим входом дешифратора вида обслуживания и синхровходом регистра слова состояния, второй разрешающий вход шифратора адреса слова состояния соединен с третьим выходом блока микропрограммного управления, вход запуска которого соединен с выходом шифратора . команды останова, о т л и ч а ю - щ е е с я теи, что, с целью увеличения быстродействия, в него введены дешифратор команды задержки и блок генераторов тактовых импульсов при этом группа тактовых выходов блока генераторов тактовых импульсов соединена с группой информационных входов дешифратора команды задержки, информационный вход которого соединен с выходом регистра управляющего слова, информационный вход-выход дешифратора коианды задержки соединен с третьим входом-выходом логических условий блока микропрограммного управления13074 Ь 2 1 б из из Ьокад р Мм оиа 9 Ьона 7Фиг.ЗкаЙэк1307462 Составитель С.ПестмалРедактор Л,Пчолинская Техред Л,Олейник Корректор А,Ильи Закаэ 1634 49 го ко ении инская н 113035 эводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектна-амсЧЬ - 444 ц фосдсц Тираж 673 НИИПИ Государствен по делам изобрет Москва, Ж, Рау