Устройство для сопряжения вычислительноймашины c терминалами

Союз Соввтскик Социалнстическик РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОИЗОМУ СВМ ИВЛЬСТВУ(22) Заявлено 24,04,79 (21) 2757842/18-24 сприсоединениемзаявкийо Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(23) Приоритет Олуоликовано 23.01,81,бюллетень К 9 3 Дата опубликования оттисания 30. 01. 8"(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С ТЕРМИНАЛАМИИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, в составе многотерминальной системы подготовки программ для станков с числовым программным управлением (ЧПУ) .Известны устройства для обменаданными, содержащие буферный регистр,подканалов, регистр слова состояниябуфера, схему приема информации отабонентов, схему выбора подканала иустройство управления 1),Недостаток этих устройств состоит в больших затратах оборудованияи сложности, 15 Наиболее близким по технической .сущности к предлагаемому является устройство обмена, содержащее буФерный накопитель с ассоциативным поис ком, коммутатор, подключенный к блоку передачи данных и к блоку терминалов, регистр номера терминалов, входы и выходы которого подключены к коммутатору, буферному накопителю 25 и центральному вычислителю, блок управления, подключенный к коммутатору, блоку терминалов, буферному накопителю и вычислителю, счетчик и дополнительный адресный накопитель ).2). 36 Недостаток этого устройства состоит в больших затратах оборудования и структурной сложности. Это вызвано тем, что данное устройство в основном предназначено для работы в мультиплексном режиме с ЭВМ, имеющей систему прерываний. Однако в настоящее время имеется большой парк ЭВМ, не имеющих системы прерываний (типа "Наири-К", "Наири"), воэможностей которых в то же время вполне достаточно., например для подготовки программ к станкам с числовым программным управлением, Применение известных устройств для обмена информацией между абонентами и,ЭВМ, не имеющей системы прерываний, нецелесообразно, так как приводит к неоправданным аппаратурным затратам.Цель изобретения - уменьшение аппаратурных затрат. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее коммутатор, первыевход и выход которого подключены соответственно к первым выходу и входу блока управления, вторые вход и выход которого являются соответственно вход- Аной управляющей шиной устройстваи выходной шиной сигнала "Пуск ЭВМ"устройства, группу буферных запоминающих блоков, первые входы которых подключены к третьему выходублока управления, а вторые входы -соединены со вторым выходом коммутатора и выходной шинойидентификации устройства, первый выход и второй вход коммутатора являются соответственно выходной шиной сигнала окончания обслуживания устройства и входной шиной запросов устройства, введены промежуточный запоминающий блоки блок элементов И-ИЛИ, причем первыйвход промежуточного запоминающегоблока соединен с третьим выходом блока управления, первый выход - с третьим входом блока управления и выходной адресной шиной ввода устройства,второй выход - с выходной. числовойшиной устройства, второй вход - стретьим выходом коммутатора, а 20третий вход - с четвертым входом блока управления и выходомблока элементов И-ИЛИ, вход которогоподключен ко второму выходу коммутатора, а группа входов - к выходамбуферных запоминающих блоков группы,третьи входы которых являются соответствующими входными шинами вводаустройства. Кроме того, блок управления содержит тактовый генератор,счетчик, соединенный выходом со входом дешифратора, пять триггеров,шесть элементов И, три элемента ИЛИи формирователь импульсов, причемвыходы первого, второго и тьетьегоэлементов И соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ,выход четвертого элемента И является первым выходом блока, выход пятого элемента И соединен со вторым выходом блока и первым входом гервого 40тригГера, выход которого подключен кпервому входу шестого элемента И,соединенного выходом через формирователь импульсов с первыми выходамичетвертого и пятого элементов И, второгь-пятого триггеров и счетчика, вто рой вход которого подключен к выходу тактового генератора и шине сдвига третьего выхода блока, первыйвход второго элемента ИЛЙ соединенс выходом третьего триггера, первым 0входом первого элемента И, второйвход которого является четвертым входом блока, и с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого является третьим входом блока,выходы второго .и третьего триггерасоединены соответственно с первымивходами второго и третьего элементов И и вторым и третьим входами второго элемента ИЛИ, выход которогоподключен к первому входу тактовогогенератора, вторым входом соединенного с выходом первого элемента ИлИи вторым входом второго триггера,выход которого соединен со вторымахпом шестого элемента И, инверсный б 5 и прямой выходы третьего элемента ИЛИ соединены соответственно со вторыми входами четвертого и пятого элементов И, выход первого элемента И является шиной приема третьего выхода блока, выходы дешифратора соединены соответственно со вторыми входами второго и третьего элементов И, второй вход третьего триггера является первым входом блока, вторые входы первого, четвертого и пятого триггеров соединены с соответствующими шинами второго входа блока.На фиг, 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления; на фиг.3, 4, 5 - расположение информации в буферном и промежуточном запоминающих блоках.Устройство для сопряжения вычислительной машины с терминалами содержит буферные запоминающие блоки (БЗУ) 1, промежуточный запоминающий блок (ПЗУ 2, коммутатор 3, блок 4 управления, блок 5 элементов И-ИЛИ, входные шины 6 ввода, выходную шину 7 идентификации, входную шину 8 запросов, выходную шину 9 сигнала окончания обслуживания, выходную числовую шину 10 ввода, выходную адресную шину 11 ввода, шину 12 сигнала "Начать ввод", входчую шину 13 сигналов управления и выходную шину 14 сигнала "Пуск ЭВМ", блок 15 терминалов и ЭВМ 16, включающую центральное устройство 17 управления, счетчик 18 команд СчК) и сумматор 19.Каждое БЗУ 1 представляет собой побайтовый сдвиговый регистр, рассчитанный на максимальный объем исходных данных, не требующих обработки на ЭВМ, ПЗУ 2 представляет собой побайтовый сдвиговый регистр, рассчитанный на хранение начального адреса программы и числовой информации. Часть ПЗУ 2, отведенная под храненйе адреса программы, связана с младшими разрядами СчК 18 адресная часть), а часть ПЗУ 2, отведенная под хранение числовой информации, связана с сумматором 19 (числовая часть) . Коммутатор 3 предназначен для определения порядка очередности обслуживания терминалов.Устройство работает следующим образом.Дла организации взаимодействия устройства система команд ЭВМ дополнена специальными командами ввода и управления. По команде ввода содержимое чисЛовой части ПЗУ 2 поступает в сумматор 19 ЭВМ. Покоманде управления блок 4 управления осуществляет сдвиг содержимого соответствующего БЗУ 1 и ПЗУ 2 либо на число байтов адресной части ПЗУ 2, либо начисло байтов адресной и числовой частей ПЗУ 2.Информация от терминалов вводится в БЗУ 1 последовательно массивами разной длины, начальный адрес программы и числовая информация, либо только начальный адрес программы, При этом байт начального адреса программы, передаваемый первым, содержит код разделителя, необходимый для правильной расстановки информации ПЗУ 2, Информация от терминалов, побайтно, поступает в соответствующие БЗУ 1 по шинам 6 независимо друг от друга. Сигнал запроса на обслуживание поступает в коммутатор 3 по шине 8 запросов, в которой выделено по одной цепи для каждого терминала По сигналу запроса, либо по сигналу окончания обслуживания предыдущего запроса, на выходе коммутатора 3 образуется код, соответствующий номеру обслуживаемого терминала, вырабатывается соответствующий сигнал идентификации и сигнал "Начать ввод", Сигнал идентификации при помощи блока 5 логически связывает соответствующие БЗУ 1 и ПЗУ 2, образуя тем самым единый сдвиговый регистр с общими шинами сдвига. По сигналу "Начать ввод" блок 4 сдвигает содержимое соответствующего БЗУ 1 до ячейки с кодом разделителя в крайнем (по направлению сдвига) байте БЗУ 1, поступающему на вход блока 4 через блок 5 элементов И-ИЛИ, Как только на входе блока 5 появляется код разделителя, блок 4 обеспечивает прием кода с коммутатора 3 в числовую часть ПЗУ 2 и вырабатывает сигнал "Пуск ЭВМ" по которому константа и содержимое адресной части ПЗУ 2 поступают в СчК 18. Запись константы в СчК 18 достигается путем соответствующей коммутации входной логики старших разрядов СчК 18. Таким образом, обслуживание любого терминала всегда начинается с одной и той же программы, начальные адрес которой равен заданной константе (так как к моменту первого запуска ЭВМ в адресной части ПЗУ 2 находится нуль) .По данной программе номер обслуживаемого терминала по команде ввода поступает в ЭВМ (так как к моменту первого запуска ЭВМ в числовой части ПЗУ 2 находится код номера обслуживаемого терминала) и выполняются программные операции подготавливающие ЭВМ к работе с данным терминалом. Если в программе осуществляется ввод числовой информации (т. е. программа содержит команду ввода), то данная программа содержит команду управления, по которой блок 4 осуществляет сдвиг содержимого соответствующего БЗУ 1 и ПЗУ 2 на число байтов адресной и числовой частей ПЗУ 2.5 10 35 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Если в программе ввод числовойинформации не осуществляется, тоданная программа содержит командууправления, по которой блок 4 осуществляет сдвиг содержимого соответствующего БЗУ 1 и ПЗУ 2 только на число байтов адресной части ПЗУ 2. Такимобразом, блок 4 по командам управления осуществляет подготовку ПЗУ 2для передачи в ЭВМ новой порции информации. В конце программы по сигналу "ЭВМ свободна", блок 4, в зависимости от наличия кода разделителя вкрайнем байте ПЗУ 2, вырабатываетлибо новый сигнал "Пуск ЭВМ", либосигнал окончания обслуживания.Блок 4 управления содержит счетчик20, дешифратор 21, тактовый генератор22, формирователь импульсов 23, триггеры 24-28, элементы И 29-34, элементы ИЛИ 35, 36, 37, шину 12 сигнала "Начать ввод", шину 38 ПЗУ, шину39 блока элементов И-ИЛИ шину 40сдвига и шину 41 приема.Работа блока 4 управления конкретно рассматривается на примере определения координат точки пересечениядвух прямых (Х ),Д.я решения этой задачи необходимо ввести информацию о первой прямой (Пр 1, координаты х, У любойточки, лежащей на данной прямой иугол наклона с.) и соответствующуюинформацию о второй прямой (Лр П).Расположение информации в ЬЗУ 1 прирешении данной задачи приведено нафиг. 3 (символ в скобках означаеткод числового значения данного символа, а без скобок - код самого символа). В качестве разделителя в данном случае используется сигнал логической единицы в младшем разрядебайта кода символа, предаваемогопервым.В начальный момент триггеры 2528 и счетчик 20 находятся в нулевомсостоянии, а триггер 24 в единичном(шина установки исходного состоянияне показана). По сигналу запроса наобслуживание, который в данном случае вырабатывается при нажатии наклавишу Х, коммутатор 3 логическисвязывает соответствующие БЗУ 1 иПЗУ 2 и вырабатывает сигнал "Начатьввод", по которому опрокидываетсятриГгер 26 и через элемент ИЛИ 36запускается тактовый генератор 22,который вырабатывает периодическуюпоследовательность импульсов, поступающих на счетный вход счетчика20, на шину 40 сдвига ПЗУ 2 и соответствующего БЗУ 1, Как только содержимое БЗУ 1 сдвинется до наличиякода разделителя в крайнем байтеБЗУ 1 (см, фиг. 4, М - численноезначение номера терминала), на соответствующей шине блока 5 элементов И-ИЛИ появляется сигнал, которыйчерез элементы И 29, ИЛИ 35 останавФормула изобретения 35 ливает тактовый генератор 22 и опрокидывает триггер 25. Кроме этого,сигнал с выхода элемента И 29 используется как сигнал передачи кодас коммутатора 3 в числовую часть ПЗУ2, Сигнал с выхода элемента И 34запускает формирователь 23. Так какк моменту первого запуска ЭВМ (первый при данном обращении терминалак ЭВИ) в адресной части ПЗУ 2 находится нуль и, следовательно, код разделителя в крайнем байте ПЗУ 2 отсутствует, то для образования первого сигнала "Пуск ЭВМ" используетсятриггер 26, который через элементИЛИ 37 разрешает прохождение сигнала с формирователя 23 через элементИ .33, Сигнал с выхода формирователя23 осуществляет установку счетчика20, триггеров 25-28 в исходное состояние и через элемент И 33 поступает в ЭВМ как сигнал "Пуск ЭВМ".Следует отметить, что сигнал "ПускЭВМ" практически представляет собойтри сдвинутых по времени сигнала( Уст, "0" СчК ЭВМ, адресная частьПЗУ-СчК ЭВМ, и, собственно, пускЭВМ). Таким образом, ЭВМ приступает к выполнению программы, начальный адрес которой определяется заданнойконстантой, Привыполнении даннойпрограммы, после выполнения командыввода, по команде управления опрокидывается триггер 27 и через элементИЛИ 36 запускается тактовый генератор 22. Как только в счетчике 20появляется число, соответствующеечислу байтов адресной и числовой частей ПЗУ 2 (т. е. как только выполнится данное количество сдвигов),сигнал с выхода дешифратора 21 через элементы И 30, ИЛИ 35 останавливает тактовый генератор 22 и опрокидывает триггер 25,После выполнения данной программы по сигналу "ЭВМ свободна", поступающему по шине 13, опрокидываетсятриггер 24 и через элемент И 34 запускается формирователь 23, вырабатывающий новый сигнал "Пуск ЭВМ". Приэтом разрешение на прохождение сигнала с формирователя 23 через элементИ 33 обеспечивается наличием кодаразделителя в крайнем байте ПЗУ 2,сигнал с выхода которого поступаетна вход элемента И 33 через элементИЛИ 37. Если в данной программе команда ввода отсутствует Ьапримерпрограммы, соответствующие символамПр 1, Пр П, Х), то по команде управления опрокидывается триггер 28.В дальнейшем работа блока 4 управления аналогична, с той лишь разницей, что сдвиг осуществляется на число байтов, равное адресн й частиПЗУ 2. При выполнении последней (приданном обращении терминала к ЭВМ)программы в адресной части ПЗУ 2 появляется нуль, В приведенном примере в адресной части ПЗУ 2 появляетсянуль после выполнения команды управления в программе Х. Так как код разделителя в крайнем байте ПЗУ 2 отсутствует, то после выполнения даннойпрограммы, по сигналу "ЭВМ свободна"осуществляется запуск формирователя23, сигнал с выхода которого, клапанируемый инверсным выходом элементаИЛИ 37, через элемент И 32 поступаетв коммутатор 3 и терминалы как сигнал окончания обслуживания. Сигнал"Пуск ЭВМ" в данном случае не вырабатывается и, следовательно, триггер24 остается в единичном состоянии.Приведенную схему блока 4 управ ления можно значительно упростить,если часть выполняемых ею функцийвозложить на ЭВМ. Например, необходимое количество сдвигов можно вырабатывать непосредственно по командам 20 управления. Однако в этом случае увеличнвается время выполнения программи, следовательно, время ожидания обслуживания. Поэтому выбор того илииного варианта определяется конкретной системой.Таким образом, устройство позволяет организовать многотерминальнуюсистему на базе ЭВМ, не имеющей системы прерываний, с минимальными апщ паратурными затратами, обеспечиваяодновременный обмен данными междунесколькими абонентами и ЭВМ. 1, Устройство для сопряжения вычислительной машины с терминалами, содержащее коммутатор, первые вход и выход которого подключены соответ ственно к первым выходу и входу блока управления, вторые вход и выход которого являются соответственно входной управляющей шиной устройства и выходной шиной сигнала "Пуск ЭВМ" 4 устройства, группу буферных запоминающих блоков, первые входы которых подключены к третьему выходу блока управления, а вторые входы соединены со вторым выходом коммутатора и 5 р выходной шиной идентификации устройства, первый выход и второй вход коммутатора являются соответственно выходной шиной сигнала окончания обслуживания устройства и входной шиной запРосов устройства, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью уменьшения аппаратурных затрат, в устройство введены промежуточный запоминающий блок и блок элементов И-ИЛИ, причем первый вход промежуточного запо 60 минающего блока соединен с третьим выходом блока управления, первый выход - с третьим входом блока управления и выходной адресной шиной ввода устройства, второй выход - с выхоц ной числовой шиной устройства, второй вход - с третьим выходом коммутатора, а третий вход - с четвертым входом блока управления и выходомблока элементов И-ИЛИ, вход которого подключен ко второму выходу коммутатора, а группа входов - к выходам буферных запоминающих блоковгруппы, третьи входы которых являются соответствующими входными шинами ввода устройства.2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит тактовый генератор, счетчик, соединенный выходом со входом дешифратора, пять триггеров, шесть элементов И, три элемента ИЛИ и формирователь импульсов, причем выходы первого, второго и третьего элементов И соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И является первым выходом блока, выход пятого элемента И соединен со вторым выходом блока и первым входом первого триггера, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, соединенного выходом через формирователь импульсов с первыми входами четвертого и пятого элементов И, второго-пятого триггеров и счетчика, второй вход которого подключен к выходу тактового генератора и шине сдвига третьеговыхода блока, первый вход второгоэлемента ИЛИ соединен с выходом третьего триггера, первым входом перво 5 10 15 25 ЗО го элемента И, второй вход которогоявляется четвертым входом блока, ис первым входом третьего элементаИЛИ, второй вход которого являетсятретьим входом блока, выходы второго и третьего триггера соединенысоответственно с первыми входамивторого и тьетьего элементов И ивторым и третьим входами второгоэлемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу тактовогогенератора, вторым входом соединенного с выходом первого элемента ИЛИи вторым входом второго триггера,выход которого соединен со вторымвходом шестого элемента И, инверсный и прямой выходы третьего элемента ИЛИ соединены соответственно совторыми входами четвертого и пятогоэлементов И, выход первого элементаИ является шиной приема третьего выхода блока, выходы дешифратора соединены соответственно со вторымивходами второго и третьего элементовИ, второй вход третьего триггера является первым входом блока, вторыевходы первого, четвертого и пятоготриггеров соединены с соответствующим. шинами второго входа блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 368607, кл. 0 06 Г 15/00, 1970.2. Авторское свидетельство СССРР 399864, кл. 6 06 Г 13/00, 19"798786 Г 1 Составитель В.ВертлибТехред А. Бабинец Коррек Редактор Т.Що одписноомитета СССРоткрытийсная наб., д 4/5 ираж 7ИИПИ Государственного кпо делам изобретений и3035, Москва, Ж, Рауш аказ Филиал ППП Патент , г. жгород, ул. Проектна