Устройство для коммутации сообщений

(51) 4 С 06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АЦИИ СООБ 1 РОИСТВО ЛЯ КО к вычисыть исполашинного м,В,М,Глуш М,В,Диноев и С,Н,Са лительГроль астег ние протва в диаоставленная стройство копителя в, блок 3 ифметико- микропро 6 приема во ССС 1972о СССР4, 1977. оки ооб ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТ Д ИМУТНИЙ (57) Изобретение относится лительной технике и может б зовано для организации межм обмена в распределенных выч ных комплексах и сетях ЗВМ, изобретения является повыше пускной способности устройс пазоне длинных сообщенийП цель достигается тем, что у. содержит блок 1 входного на блок 2 дешиФрации заголовко центрального накопителя, ар логический блок 4, блок 5 граммного управления, блок сообщений, первый и второй 8 коммутации, блок 9 выдачи2 з,п, Ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для органиэации обмена в распределенных вычислительных комплексахи сетях ЗВИ,5Цель изобретения - повышение пропускной способности устройства в диапазоне длинных сообщений,На Фиг,1 представлена структурнаясхема устройства для коммутации сообщений; на фиг,2 - структурная схемаблока приема сообщений; на Фиг,3 -структурная схема блока выдачи сообщений; на Фиг,4 - .структурная схемаблока микропрограммного управленияна Фиг.5 - структурная схема арифметико-логического блока,Устройство для коммутации сообще. ний (Фиг,1) содержит блок 1 входногонакопителя, блок 2 дешифрации заголовков, блок 3 центрального накопителя,арифметико-логический блок 4, блок5 микрограммного управления, бло: 6приема сообщений, .первый блок 7 коммутации, второй блок 8 коммутации, блок9 выдачи сообщений, выход 10 "Запросданных", выход 11 "Запрос данных,информационный вход 12, выход 13."Адрес следующей микрокоманды" блока 5, выход 25 блока 5, выход 26 блока 4, выход 27 блока 1, выход 28 блока 2 и выход 29 блока 3.40Блок приема сообщений (Фиг,2) состоит из регистра 30 состояния, регистра 31 запроса регистра 32 входаи регистра 33 синхронизации,Блок выдачи сообщений (Фиг.3) образуют регистр 34 выхода, регистр 35синхронизации, регистр 36 ответа, регистр 37 квитирующих сигналов и регистр 38 индикации состояния,Блок микропрограммного управления(Фиг.4) содержит постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 39, регистр 40адреса микрокоманд, регистр 41 микрокоманды, дешифратор 42 кода операции,генератор 43 тактов, временной расч55пределитель 44 и выходнои узел ч 5,Арифметико-логический блок (Фиг,5)выполнен в виде коммутатооа 46 перво"го операнда, коммутатора 47 второго операнда, регистра 48 первого операн.да, регистра 49 второго операнда,комбинационного сумматора 50 и регистр 51 результата.Блок 1 входного накопителя предназначен для промежуточного запоминания кодограмм (режим 1 работы устройства - режим передачи кодограмм)и управляющих сообщений (режим 2 работы устройства - режим передачи данных и длинных сообщений),Разрядность ячейки памяти входногонакопителя определяется количествоммодулей памяти в строке запоминающейматрицы, число ячеек памяти накопителя - количеством модулей в столбце матрицыБлок 2 дешифрации заголовков предназначен для кодирования информации,определяющей заголовок кодограммы(режим 1 работы устройства) и управляющего сообщения (режим 2 работыустройства),Блок 3 центрального накопителяслужит для промежуточного хранениякодограмм и управляющих сообщений вслучае. занятости соответствующего выходного порта,Арифметико-логический блок 4 осуществляет арифметико-логические преобразования определяемые типом выполняемых операций, например сложениеоперандов или пересылка одного изоперандов.Блок 5 микропрограммного управления имеет в своем составе ПЗУ 39 иосуществляет временную синхронизациюработы блоков устройства,Блок 6 приема сообщений обеспечивает выдачу сигналов запроса данныхпередающему абоненту на выходах 10и 11 и прием данных от абонента поинформационному входу 12,Первый блок 7 коммутации обеспечивает сквозное (в обход блока 5 микропрограммного управления) управлениепотоком данных, поступающих на входустройства 12,Второй блок 8 коммутации осуществляет сквозную (в обход блока 1 входного накопителя и блока 3 центрального накопителя) перецачу данных между взаимодействующими устройствами,Блок 9 выдачи сообщений обеспечива ет прием квитирующих сигналов и кодов ответа от приемного абонента, поступающих на входы 23 и 22, а также осу35 В результате в регистре 40 устанавливается адрес микропрограммы анализа адресной информации Вызваннаяиз ПЗУ 39 микропрограмма анализа выбирает иэ блока 1 входного накопителя слово состояния путем выдачи на выход 24 соответствующего адреса и сигналов чтения, выдаваемых на вход блока 1 с входа 25. Считанное из блока1 слово состояния по выходу 27 и сигналом записи, вырабатываемым. выходным узлом 45 блока 5, заносит код слова в коммутатор 47 второго операндаблока 4, в котором производится анализ слова состояния и определяетсядоступность требуемой абонентом зоны входного накопителя,В зависимости от состояния зоны(доступна/недоступна) формируетсякод состояния, который выдается передающему абоненту, С этой целью микропрограмма анализа передает управление микропрограмме выдачи информациисостояния передающему абоненту, Приэтом код состояния с выхода регистра 51 результата блока 4 с выхода 26записывается в регистр 30 блока 6. Вслучае соответствия кода состояния сво-.бодной зоне накопителя в регистр 31запроса блока 6 записывается код запроса, при этом активизируются выходы 10 и 11 блока 6После этого управление передается микропрограммеприема кодограммы, В ответ на запросв регистр 32 передающей абонент повходу 12 записывает первое слово кодограммы, в регистр 33 - синхросигнал,При этом синхросигнал устанавливаетв "01 регистр 31 запроса, Принятоев регистр 32 слово под управлениеммикропрограммы приема осуществляет перезапись слоа из регистра 32 в коммутатор первого операнда 46 блока 4,которое без преобразования в блоке 4по выходу 26 запись 1 вается в ячейкувыбранной зоны входного накопителя 1,После этого микропрограмма приема выдает в регистр 31 блока 6 по выходу26 блока 4 код запроса очередного слова кодограммы, Количество циклов приема постоянно и соответствует фиксированному размеру кодограммы, По завершении приема кодограммы в блок 1входного накопителя передающему абоненту с выхода регистра 30 состоянияблока 6 выдается квитанция в виДекода состояния (код завершения приема),5 15292ществляет выдачу данных на выходы 20и 21,Устройство работает в двух режимах.1-й режим работы устройства - передача кодограмм,Особенностью этого режима являетсяодновременная передача управляющейинформации, закодированной в заголов-.10ке кодограммы и данных.Формат кодограммы состоит из полязаголовка, в котором содержится номер выходного tорта (физическая точка вывода) устройства, код командыпередачи, номер входного порта (физическая точка ввода) устройства, иполя данных, которое имеет фиксированный размер,2-й режим работы устройства характеризуется передачей массивов данныхи длинных сообщений, длина которыхпревышает длину кодограмм, Особенностью этого режима является передачауправляющего сообщения которое организует в устройстве сквозной физический канал между приемным и передающимабонентами с последующей передачей понему данных.Управляющее сообщение передается 10как короткая кодограмма и содержит номер выходного порта устройства, длину.информационного блока и количествопередаваемых абоненту блоков данных.Как кодограммы, так и управляющиесообщения передаются с промежуточнымзапоминанием во входном и/или центральном накопителях устройства, Массивы цанных и длинные сообщения передаются непосредственно из оперативной 40памяти передающего абонента в оперативную память приемного абонента посквозному каналу, организованному в.устройстве,Работа устройства в 1-м режиме состоит в следующем.От передающего устройства на вход12 поступает адресная информация в сопровождении синхросигнала, которые соответственно записываются в регистры . 5032 и 33 блока 6,В поступившем адресе содержитсякод номера зоны входного накопителя,требуемой для запоминания кодограммы, Выход 13 регистра 33 заведен навход регистра 40 блока 5 микропрограммного управления, выход 14 регистра 32 заведен на вход коммутато- .ра 46 первого операнда блока 4.Обслуживание принятой в блок 1входного накопителя кодограммы производится выборкой заголовка, код которого с выхода 27 блока 1 поступаетна блок 2 дешифрации заголовков,Выход 28 блока 2 заведен на вход.регистра 40 адреса микрокоманд блока5; в зависимости от информации, содержащейся в заголовке кодограммы, управление передается той или иной ветви микропрограммы обслуживания, После дешифрации номера выходного порта микропрограмма обслуживания осуществляет перепись по выходу 19 кода15регистра 38 индикации состояния блока 9 в блок 4 и сравнивает его с кодом номера выходного портар которомупредназначена кодограмма, Если выходной порт занят, то кодограмма пе 20реписывается без преобразования изблока 1 входного накопителя по выходу27 в блок 4, с выхода регистра 51 результата которого беэ преобразованияподается на вход блока 3 центрального накопителя 3 и г;о управляющим сиг -налам, поступающим с выхода 25 блока5, осуществляет запись кодограммы/очереди кодограмм к данному выходному порту.Пересылка кодограммь осуществляется через арифметико логическийблок 4, Если выходной порт доступенрто в блоке 4,производится сравнениерангов кодограммы, записанной вовходном накопителеи кодограммы,стоящей в начале очереди в блоке 3центрального накопителя, Сравнение40ранговосуществляется следующим образом. В блок 4 поступает код рангаА кодограммы, оидающей очереди вцентральном накопителе, в регистр 4945записывается код ранга,В - ранга поступившего во входной накопитель сообщения, По сигналам постуйающим вблок 4 с блока 5 микропрограммного управления по выходу 25 на комбинационный сумматор 50, происходит сравнение кодов рангов, результат которогоможет иметь два значения: В й А, А 6 В,код результата сравнения записывается в регистр 51 результата и с выхода26 поступает на регистр 40 адреса мик рокоманд, При первом состоянии результата сравнения в выходной порт выдается сообщение ранга А, при втором - сообщение ранга В, в зависимости от результата сравнения кодограммвыдача осуществляется либо из блокавходного накопителя по выходу 27 через коммутатор 47 второго операнда,комбинационный сумматор 50 ( слово проходит беэ преобразования) и с выходарегистра 51 результата по выходу 26,предварительно подключенному блоком8 к входу блока 9, либо из блока центрального накопителя через блок 4,блок 8 коммутации производится записьочередного слова в регистр 34 выходаблока 9, После выдачи кодограммы изблока центрального накопителя кодограмма, записанная в блоке входногонакопителя, переписывается в блокцентрального накопителя,Отправка кодограммы производитсяпословно микропрограммной выдачи кодограммы Это происходит следукццимобразом,Микропрограмма выдачи кодограммыосуществляет занятие порта выдачи,выдавая по выходу 26 регистра 51 результата блока 4 признак занятости врегистр 38 блока 9. Из ПЗУ выбирается адрес первого слова кодограммыи в зависимости от местонахождениякодограммы (входной накопитель/центральный накопитель) выдается с выхода24 либо на вход блока 1, либо на входблока 3, тактирующие импульсы, покоторым производится считывание информации по установленному адресу, поступают с выходного узла 45 с выхода25.Выбранное слово из любого Накопителя поступает на блок 4, с выхода которого без преобразования заноситсяв регистр выхода блока 9, соответствующий синхросигнал записывается врегистр 35 блока 9. При этом активизируются выходы 20 и 21, Приемный абонент осуществляет считывание из регистра 34 выхода блока 9 и по выходу22 устанавливает в "0" соответствующий разряд регистра 35 и в "1" соответствующий разряд регистра 37.Выход регистра 37 (выход 18) заведен на вход регистра 40 адреса микрокОманд блока 5. Установленный код врегистре 3, воздействуя на вход регистра 40, инициирует цикл выдачи следующего слова кодограммы,После окончания выдачи кодограммымикропрограмма выдачи снимает признак.занятости порта в регистре 38, 9 15292Рассмотрим работу устройства вовтором режиме,От передающего абонента на вход12 поступает адресная информация, определяющая тип и номер зоны входного5накопителя для запоминания управляющего сообщения, Запоминание управляющих сообщений и их обслуживание аналогичны обслуживанию кодограмм, Различие между ними состоит в том, что вуправляющем сообщении отсутствуетполе данных,После вьдачи приемному абонентууправляющего сообщения выходной портостается занятым и управление передается микропрограмме анализа ответаабонента. Приемный абонент, получивуправляющее сообщение с выхода 2,производит анализ параметров передачи. Ответ абонента может быть либоположительным, либо отрицательным,При генерации ответа приемный абонент активизирует входы 22 и 23 угравления и квитирования, при этом в регистр 36 блока 9 записывается код ответа, в регистр 37 - квитирующий сигнал, синхронный с кодом ответа.С выхода 18 регистра 37 квитирующий сигнал поступает на регистр 40блока 5, код ответа с выхода 17 проходит на вход коммутатора 46 блока 4.Микропрограмма анализа с приходом квитирующего сигнала производит прием вблок 4 с выхода 17 кода ответа про 35изводится анализ кода ответа,По результату анализа ответа Формируется код состояния, который вьдается с выхода 26 блока 4 на вход блока7 коммутации и с выхода блока 7 по 40выходу 15 заносится в регистр 30 блока 6. Если ответ приемного абонентаположителен, то вместе с кодом состояния выдается код запроса, которыйзаписывается в регистр 31 блока 6.При этом активизируются выходы 1 Ои 11,Следующим действием микропрограммыявляется выдача в блоки 7 и 8 коммутации с выхода 26 позиционного номера 50выходов 15 и 16 для соединения последних с входами блоков 6 и 9. С этого момента в устройстве установленсквозной Физический канал между входным и выходным портами устройства,между абонентами установлена логическая связь, определенная взаимной согласованностью информационных параметров передачи, и передано управление 35 1 Омикропрограмме., сканирующей код квитанции, ожидаемый от приемного абонента.Поступающие по входу 12 в блок 6синхросигнал и слово проходят транзитом через блок 8 коммутации и с выхода 16 записываются соответственно врегистры 35 и 34 блока 9 выдачи. Вслучае приема слова приемный абонентформирует сигнал квитирования и выдает его на вход 23, по этому сигналу происходит установка в 0 регистра 35 и в "1" регистра 37, При этомактивизируется выход 18 блока 9, который подключается к входу блока 7,информация с вйхода 15 которого поступает на вход блока 6 и записываетсяв регистр 31, При этом передающемуабоненту выдается сигнал запроса следующего слова данных,Получив предназначенное ему информационное сообщение или массив данных, приемный абонент прекращает вьдавать квитирующие сигналы на вход 23и вьдает на вход 22 код квитанции озавершении приема.Микропрограмма, ожидающая код квитанции, с получением его производитпрцем кода, анализ кода, подключениевыхода 17 при помощи блока 7 коммутации к входу блока 6 и вьдачу инФормации состояния о завершении передачи, которая записывается в регистр 30 и по выходу 10 вьдается передающему абоненту. После этого микропрограмма при помощи блока 8 отключает выход 16 от входа блока 9 иснимает признак занятости выходногопорта в регистре 38. Формула изобретения1, Устройство для коммутации сообщений, содержащее блок входного накопителя, блок дешифрации заголовков, блок центрального накопителя, блок микропрограммного управления, арифметико-логический блок, выход которого соединен с входом "Результат операции" блока микропрограммного управления, выход которого соединен с управляющими входами арифметико-логического блока, блока центрального накопителя и блока входного накопителя, выход которого соединен с первым информационным входом арифметика-логического блока и входом блока дешифрации заголовков, выход которого соединен с входом заголовков блока мик-, 1529235 12ропрограммного управления, выход "Адрес следующей микрокоманды" которого соединен с адресными входами блоковвходного накопителя и центрального накопителя, выход которого соединен с вторым информационным Входом арифметико-логического блока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повь 1 шения пропускной способности устройства О в диапазоне длинных сообщен, в него введены блок приема сообщений, пер вый блок коммутации, Второч блок коммутации и блок выдачи сообщений первыи выход которого соединен с входа-: ми квитирующих сигналов первого блс" ка коммутации и блока микропрсграгммного управления выход которого соединен с первыми управляющими Входами блока приема сообщений, первого блока 20 комму Рации Вч Орс 1 О блОк(3 комму тсции и управляющим входом блока. выдачи сообщений, выход "Ответ" которого соединен с одноименными Входами арифметикс-логическогс блока и первого 25 блока коммутации, Выход которого соединен с вторым управляющим входомблока приема сообщений, Выход которого соединен с входом Синхронизация приема" блока микропрограммного управления второй управляющий Входарифметико-логическсгс блока соединенс выходом операнда блока приема сообщений перВый 1 лифсрмациснный ВХОД ксторсго соединен с информационным вхо 35 дОМ уСтрсйСтВа И с Л-:форМац 11 СИИЫМ входом второго блока коммутации, вы:ход которого соединен с вторым информационным входом блока выдачи сообщений выход которого соединен с вхо 940 дом состояния арифметики-лсгическогс блока, выход которого соединен с вторыми информацискными входами блока вы дачи сообщений, второго блока коммутации первого блока коммутации, блс 45 ка приема сообщений первый и В ссрсйвь 1 ходы "Запрос данных" блока приема сообщений соединены с одноименнымивь 1 ходами устройства, первый и второй управляющие входы устройства соединены соответственно с первым и Вторым 50входами блока выдачи сообщений, пер -вый и второй выходы данных которого являются выхода 151 данных. устройства2. Устройство по и 1, о т л и ч а 1 о щ е е с я тем, чтоблок приема 55 сообщений содержит регистр синхронизации, регистр состояния, регистр входарегистр запроса, входы Синхронизация" и "Запись-чтение" которых образуют первый управляющий вход блока,информационный вход блока соединен синформационными входами регистра синхронизации, регистра входа, с первымикформационным входом регистра запроса выход регистра синхронизации является выходом Синхронизация приема"блока, второй управляющий вход блокасоединен с входами "Запись чтение",регистра запроса и регистра состояния,выходы которых являются первым и вторым выходами запроса данных блока,второй информационный вход блока соединен с вторым информационкым входомрегистра запроса и информационным вхо,цом регистра состояния, вьгход регистра входа является выходом операндаблск 4,3 Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок выдачи сообщений содержит регистр синхронизации, регистр выхода, регистр ответа регистр квитирующих сигналов, регистр индикация состояния, входы "Сиихроиизацияи и "Запись-чтение которых образуют управляющий вход бло-, ка, первый информационный вход блока соединен с первыми ииформациониыми входами регистра синхронизации и регистра выхода, второй информационный вход блока соединен с вторыми информационными выходами регистра синхронизации и регистра выхода, с информационным входом регистра индикации состояния, Выход которого яв-. ляется выходом блока первый вход блока соединен с инфсрмационньщ вХО- дом регистра квитирующих сигналов, с третьим информационным входом регистра синхронизации, второй вход блока соединен с информационным входом регистра ответа, выход которого явля,ется выходом "Ответ" блока, выход регистра квитирующих сигналов является выходом квитирующих сигналов блока, выход регистра синхронизации являя 11 ется выходом Синхронизация выдачи блока, выход регистра выхода является выходом данных блока.. Производ ельский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 о-и Заказ 7643/45 Тираж 668ВБИИПИ Государственного комитета и113035, Москва, ЖПодписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., д, 4/5ф