Устройство для обмена информацией между эвм и абонентами

(56) Авторское свидетельство СССР В 1180905, кл. С 06 Р 13/00, 1984.Авторское свидетельство СССР Р 1262513, кл, С 06 Р 13/00, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЮНА ИНФОРМАЦИЕЙ МЕЖДУ ЭВМ И АБОНЕНТАЖ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испол эовано для построения многомашинных вычислительных комплексов. Цель изоб ретения - сокращение непроизводитель ных затрат времени на установление Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения многомашинных вычислительных комплексов.Цель изобретения - сокращение затрат времени на установление связи устройства.На фиг. 1 изображена структурная схема органиэации четырехмашинного вычислительного комплекса с использованием устройства для сопряжения; на фиг, 2 - блок-схема устройства; на фиг. 3 и 4 - функциональные схемы узла дешифрации и блока расширения прерываний на фиг. 5 и 6 - блок-схемы возможных алгоритмов функционирования вычислительных машин. 2связи. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее дешифратор адреса, блок дешифрации запросов передачи, таймер, входной и выходной коммутаторы, группу элементов И, блоки приемных и передающих усилителей, блок расширения прерываний, включающий триггери коммутатор запросов прерывания, в блок расширения прерываний введена группа триггеров. Это обеспечивает определение направления обмена без проведения предварительного анализа состояния сопряженных вычислительных машин. Интервал времени с момента обращения до начала обмена используется вычислительной машиной, затребовавшей обмен информацией, для выполнения своих внутренних операций.6 ил., 2 табл. Многомашинный вычислительный комплекс (фиг. 1) состоит из вычислитель ных машин 1-4 и устройств 5-8.Каждое устройство содержит (фиг.2) дешифратор 9 адреса, блок 1 О дешифрации запросов передачи, таймер 11, блок 12 расширения прерываний, выходной коммутатор информации, состоящий из элементов И 13-15, группу элементов И 16, входной коммутатор информации (элемент И-ИЛИ) 17,блок 18 передающих усилителей. Блок 10 содержит элемент ИЛИ 9, группу элементов И 20 и узел 21 дешифрации, На фиг, 2 обозначены линии 22-69 входов и выходов устройства и его блоков, 152405750 блок 70 приемных усилителей с выходами 71 и 72,Узел 21 дешифрации (фиг. 3) построен на элементах ИЛИ-НЕ 73-75 и зле 5ментах НЕ 76 и 11.Блок 12 содержит (фиг, 4) коммутатор запросов прерывания, состоящийиэ элементов И 78-80 и элементовИЛИ 81-83, триггера 84 и группы триггеров 85 и 86.Входы 23, 24, 25 и 69 и выходы 2631 устройства 5 соединяются с модулемввода-вывода вычислительной машины 1.На вход 24 поступают адресные сигналы, определяюшие направление приемаи передачи информации вычисли гельноймашиной 1. На вход 23 передается выходная информация, а с выхода 30 снимается входная информация. Сигналом 20по входу 69 таймер 11 устанавливаетсяв исходное состояние, Тот же сигнал,поступающий в блок 12 через блок 70по линии 71, устанавливает в исходноесостояние триггеры 84-86. На вход 25 25поступает сигнал о проведении циклаввода информации. На выходах 26-28формируются сигналы прерывания при поступлении запросов от других вычислительных машин. На выходе 29 формируется сигнал прерывания от таймера11, На выходе 31 формируется сигналпеременной частоты от таймера 11,Входы 22. 35 и 36 и выходы 32-34устройства 5 соединяются соответственно с выходами 38-40 и с входами41-42 устройства 6, Входы 41-43 ивыходы 38-40 устройства 5 соединяются соответственно с выходами 32, 34и 33 и с входами 35, 22 и 36 устройства 7, Входы 46-48 и выходы 37, 44и 45 устройства 5 соединяются соответственно с выходами 32-34 и с входами 22, 35 и 36 устройства 8,На входы 22, 43 и 47 поступают 45адресные сигналы от устройств 6-8С выходов 33, 39 и 37 передаютсяадресные сигналы, формируемые вычислительной машиной 1 и передаваемыесоответственно в устройства 6-8.На выходах 32, 38 и 44 формируются сигналы запросов на передачу инФормации соответственно в вычислительные машины 2-4, На входы 35, 41и 46 устройства 5 поступают запросына прием информации соответственноот вычислительных машин 2-4. Навходы 36, 42 и 48 устройства 5поступает информация соответственноТаблица 1 А 1 А 2 Состояние машины 0 0 Выполнение программы, несвязанной с обменом.Прием адресных сигналов отдругих вычислительных машин,Передача сигнала прерыванияк вычислительной машине 4 иобмен информацией с ней,Выполнение программы, несвязанной с обменом.Передача сигнала прерыванияк вычислительной машине 3 иобмен информацией с ней,Выполнение програмю, несвязанной с обменом.Передача сигнала прерывания к вычислительной машине2 и обмен информацией с ней.Обмен информацией с таймером11 устройства 5. О 1 1 01 В зависимости от адресных сигналовА 1 и А 2 узел 21 управления запросаот вычислительных машин 2-4. На выходах 34, 40 и 45 содержится информация, адресуемая соответственно квычислительным машинам 2-4.Устройства 5-8 функционируют поодинаковым алгоритмам. В зависимости от программного обеспечения вычислительные машины 1-4 могут иметьравный или различный уровень приоритета, Для каждой из вычислительныхмашин 1-4 наивысший приоритет имееттаймер 11 соответственно устройств5-8, По команде прерывания от таймера 11 (выход 29) соответствующаявычислительная машина безусловнопереключается на обслуживание таймера 11,Адресация вычислительной машины 1к сопрягаемым вычислительным машинам и таймеру 11 осуществляется передачей адресных сигналов на вход 26устройства 5.При сопряжении четырех вычислительных машин возможно управлениеустройствами для обмена информациеймежду электронными вычислительнымимашинами двумя адресными разрядамиА и А 2. При этом комбинации адресных сигналов различных уровней могутхарактеризовать следующие состояния,например, вычислительной машины 1Номер линии связи 10 А 1 А 2 50 5 1524057 ми на своих выходах формирует сигналы в соответствии с табл, 2.Таблица 2 Адресные сиг- Линии установки запроналы сов 58 59 55 56 57 0 0 0 00 1 0 1 0 1 00 0 1 1 0 0 0 Структура управления запросами определяется этой таблицей.Сигнал высокого уровня на линиях 20 57 и 68 связи разрешает прохождение запроса на выход 44 устройства 5 при наличии информации в выходном регистре ввода-вывода вычислительной машины 1, предназначенной для вычис лителъной машины 4.Сигнал высокого уровня на линиях 56 и 67 связи разрешает прохождение запроса на выход 38 устройства 5 при наличии информации в выходном ре гистре ввода-вывода вычислительной машины 1, предназначенной для вычислительной машины 3.Сигнал высокого уровня на линиях 55 и 66 связи разрешает прохождение запроса на выход 32 устройства 5 при наличии информации в выходном регистре ввода-вывода вычислительной машины 1, предназначенной для вычислительной машины 2. 40Приоритет обслуживания запросов, поступивших от вычислительных машин 2-4, определяется алгоритмом работы вычислительной машины 1.Устройство, 5 работает следующим 45 образом.При наличии на входе 24 любой комбинации адресных сигналов А и А 2, которые поступают на вход дешифратора 9 адреса, на одном иэ его выходов 51"54 формируется разрешающий сигнал высокого уровня, который поступает на один из входов элемента И-ИЛИ 7 и на управляющий вход одного из элементов И 13"16. В соответствии с этим на выход ЗО через элемент И-ИЛИ 17 при наличии прерывания поступает информация от вычислительной машины 2, Э или 4, или от таймера 11 по линии 49,а информация от вычислительной машины 1, поступающая на вход 23, передается через элемент ИЛИ 19 и один из элементов И 3-6 в вычислительную машину 2, 3 или 4, или в таймер 11 по линии 50.В зависимости от адресных сигналов на входе 24 узел 21 вырабатывает разрешающий сигнал на одном из своих выходов 55-57 и при появлении информации на входе 23 на одном из своих выходов 32, 38 и 44 формируется запрос соответственно в вычислительной машине 2, 3 или 4.1Пусть вычислительная машина 1 производит вычисления или находится в режиме обмена информацией и на входе 24 устройства 5 произвольная комбин, ция сигналов. Если вычислительным машинам 2 и 3 потребуется обменяться информацией с вычислительной машиной 1, тогда они выставляют свои адресные сигналы к вычислительной машине 1, по которым формируются соответственно на входах 35 и 4 1 устройства 5 сигналы запросов, которые, поступают в блок 2 на установочные входы триггеров 86 и 85, а информация от этих вычислительных машин поступает соответственно на входы 36 и 42На выходах 26 и 27 устройства 5 формируются сигналы прерываний соответственно от вычислительных машин 2 и 3, которые поступают в модуль ввода-вывода вычислительной машины 1, Таким образом, вычислительная машина 1 "узнает", что к ней поступили запросы. По окончании выполнения предыдущих операций вычислительная машина 1 выставляет на входе 24 устройства 5 сигналы А 1=А 2=0. Адресные сигналы от вычислительных машин 2 и 3, поступившие соответственно на входы 22 и 43, через элемент И-ИЛИ 17 проходят на вьжод 30, Согласно программе вычислительная машина 1 переходит к режиму обмена, По информации с выхода 30 устройства 5 вычислительная машинаопределяет адреса обратившихся к ней вычислительных машин и в соответствии с программой выбирает направление обмена.После определения направления обмена вычислительная машина 1 устанавливает на входе 24 адресные сигналы к таймеру 11, а на входе 23 код временного интервала, длительность которого несколько больше, чем необходимо для524057 обмена с другой вычислительной машиной (в случае, если длительность обмена превышает определенное время, то обе вычислительные машины по сигналам сво 5 их таймеров регистрируют сбой и определяют его источник). После ввода информации в таймер 11 и его пуска вычислительная машинаустанавливает на входе 24 устройства 5 адресные сигналы, соответствующие выбранной вычислительной машине. Дешифратор 9 адреса формирует на выходе 51 разрешающий сигнал высокого уровня, который разрешает прохождение информации, поступившей на вход 36 устройства 5, на выход 30. Через блок 18 адресные сигналы от вычислительной машиныпередаются на выходы 33, 37 и 39 устройства 5, 20Вычислительная машина 1, считывая информацию с выхода 30 устройства 5, формирует сигнал, информирующий внешние устройства, что информация принята, Этот сигнал поступает на вход 25 25 устройства 5 и далее, поступая через блок 70 по линии 72 в блок 12 при наличии сигнала на линии 66 формирует на выходе элемента И 80 сигнал, устанавливающий триггер 86,а 30 выходе которого был сформирован сигнал прерывания от вычислительной машины 2, в исходное состояние и снимает этот сигнал на выходе 26 устройства 5. Сигнал, сформированный на выходе элемента И 80, и сигнал на линии 7 поступают на вход сброса триггера 86 через элемент ИЛИ 83, После этого вычислительная машина 1 помещает свою информацию на вход 23 40 устройства 5, которая через элемент И 13 (при разрешающем сигнале на его управляющем входе) поступает на выход 34. При появлении информации на входе 23 блок 1 О формирует сигнал за проса на выходе 32 устройства 5. В устройстве 6 формируется сигнал прерывания к вычислительной машине 2. По этому сигналу вычислительная машина 2 снимает свою выходную информа 0 цию и считывает входную. При снятии вычислительной машиной 2 ее выходной информации на входе 35 устройства 5 снимается запрос. После считывания входной информации вычислительная машина 2 выводит новую информацию, которая поступает на вход 36 устройства 5 и далее через элемент И-ИЛИ 17 поступаетна выход 30. Одновременно с этим на вход 35 устройства 5 по"ступает сигнал запроса от устройства6 и на выходе 26 устройства 5 формируется сигнал прерывания. По этомусигналу вычислительная машинаснимает информацию с входа 23 устройства 5 (при этом снимается сигнал запроса с выхода 32 устройства 5),считывает информацию с выхода 30(при этом сигналом по входу 25 снимается сигнал прерывания на выходе 26),помещает на вход 23 новую информацию(при этом на выходе 32 формируетсясигнал запроса), Таким образом, вычислительные машиныи 2 обмениваются инФормацией,По окончании обмена вычислительные машины 1 и 2 передают другдругу соответствующую информацию,после чего обе вычислительные машины формируют адресные сигналы низкого уровня, Если обмен информациеймежду вь 1 числительными машинами 1 и 2продолжается больше определенноговремени, то таймер 1 формирует сигнал прерывания на выходе 29, послечего вычислительная машинапрерывает обмен и действует в соответствиисо своей программой.Если какая-то вычислительная машина не принимает участия в обмене взаданное время, то другие вычисли"тельнь 1 е машины по адресным сигналамэтой вычислительной машины могут определить режим ее работы, а по длительности данного режима и по изменениям адресных сигналов этой вычислительной машины в ответ на адресацию к ней других вычислительных машин могут определить возможную неисправность,Формула изобретенияУстройство для обмена информацией между ЭВИ и абонентами, содержащее входной коммутатор информации, первая и вторая группы информационных входов которого являются соответствующими группами входов устройства для подключения к адресным и информационным выходам абонентов, а группа выходов является группой выходов для подключения к группе информационных входов ЭВИ, выходной коммутатор информации, группа выходов которого является группой выходов устройствадля подключения к информационным входам абонентов, а группа информационных входов является группой входов устройства для подключения к группе информационных выходов ЭВМ и соеди 5 иена с первыми входами элементов И группы и группой синхронизирующих входов блока дешифрации запросов пейредачи, первая группа выходов которо О го является группой выходов устройства для подключения к входам запроса передачи абонентов, таймер, группа информационных входов которого соединена с выходами элементов И группы, а группа выходов - с третьей группой информационных входов входного коммутатора информации, группой управляющих входов подключенного к группе управляющих входов выходного коммутатора информации, вторым входам элементов И груплы и группе выходов дешифратора адреса, группа входов которого является группой входов устройства для подключения к группе 25 адресных выходов ЭВМ, блок приемных усилителей, первый вход которого является входом устройства для подключения к выходу сброса ЭВМ и соединен с входом сброса таймера, первый 30 и второй выходы которого являются соответствующими выходами устройства для подключения к первому входу прерывания и тактовому входу ЭВМ, блок расширения прерываний, включающий триггер и коммутатор запросов прерывания, соединенный группой информационных входов с второй группой выходов блока дешифрации запросов передачи, а первым выходом - с входомсброса триггера, выход которого является выходом устройства для подключения к второму входу прерывания ЭВМ,и блок передающих усилителей, группавыходов которого является группойвыходов устройства для подключенияк адресным входам абонентов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения затрат времени на установление связи устройства, в блокрасширения прерываний введена группа триггеров, причем группа выходовкоммутатора запросов прерывания подключена к входам сброса триггеровгруппы, выходы которых образуют группу выходов устройства для подключенияк группе входов прерывания ЭВМ, входы установки триггера и триггеровгруппы образуют группу входов устройства для подключения к выходам сигналов запроса приема абонентов, первыйи второй управляющие входы коммутатора запросов прерывания соединены соответственно с первым и вторым выходамн блока приемных усилителей, второйвход которого является входом устройства для подключения к синхронизирующеиу выходу ЭВМ, группы информационных входов блока дешифрации запросовпередачи и блока передающих усилителей соединены с группой входов устройства для подключения к группе адресных выходов ЭВМ.