Устройство для сопряжения интерфейса ввода-вывода с регистратором

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 09) (И) 3(511 0 06 Р 3/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВУ видетельство 3/06, 1976.3899776, 6 К 9/00, оп к опервымрой вхоционнымсоедине УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ИНТЕРФЕЙСА ВВОДА-ВЫВОДА С РЕГИСТРАТОРОМ, содержащее регистр состояния интерфейса, информационный вход которого является информационным входом устройства, блок местной памяти, первый информационный вход которого соединен с выходом регис-, тра состояния интерфейса, таймер, блок управления, информационный постоянный запоминающий блок, выход которого соединен с первым входом блока согласования,. выход которого является выходом устройства, выход блока местной памяти соединен с вторым входом блока согласования, первый-четвертый выходы блока управления соединены соответственно с входом таймера, управляющими входами блока местной памяти и регистра состояния интерфейса, третьим входом блока согласования, первый вход бл ка управления является входом зада ния режима устройства, о т л ив ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оио содержит схему сравнения, счетчик адресов, счетчик интервалов времеНи, блок останова, регистр времени останова, адресный йостоянный запоМинающий блок, причем выход регистра состояния интерфейса соединен свходом схемы сравнения, втод которой соединен с информавходом устройства., а выходн с вторым входом блока управления, пятый, шестой и седьмой вы= ходы которого соединены соответствен но со счетным входом счетчика адресов., управляющим входом счетчика интервалов времени и входом адресного постоянного запоминающего блока, выход которого соединен с входом информационного постоянного запоминающего блока, выход таймера соединен с информационными входами регистра времени останова и счетчика интервалов времени, выход счетчика адресов соединен с адресно входом блока местной памяти и первым входом блока останова, второй вход блока останова и второй информационный вход блока местной памяти соединены с выходом счетчика интервалов времени, первый и второй выходы блока останова соединены соответственно с блокирующими входами счетчика адресов и регистра времени останова, выход которого соединен с четвертым входом блока согласования, причем блок управления содержит задающий генератор, элемент 2 И-ИЛИ, три счетчика, два дешифрато- ра, два триггера, первый-шестой элементы И и элемент ИЛИ; причем выход задающего генератора соединен с первым и вторым входами элемента 2 И-ИЛИ и первым входом пятого элемента И, третий и четвертый входы элемента 2 И-ИЛИ являются соответст венно первым и вторым входами блока, выход элемента 2 И-ИЛИ соединен с входом счетчика,. выход которого соединен с входом первого дешнфратора и первым входом второго счетчика, выход которого соединен с первым вхо. дом шестого элемента И и входом второго дешифратора, выход которого соединен с входом третьего счетчика, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, вход первого триггера соединен с первым входом блока, а первый выход соединен с первыми входами первого и третье-.1070539 2ключен к нторому входу устройстна, а первые четыре выхода - соответственно к второму входу блока местной памяти, к второму входу первого ре гистра состояния интерФейса, входублока таймера и третьему входу бло 35 чик адресов, счетчик интервалов врего элементов И и вторым входом пятого элемента И второй выход 4 ерного триггера соединен. с вторымивходами второго счетчика, второго ишестого элементов И и первым входомчетвертого элемента И., первый выходпервого дешифратора соединен с вторымвходом третьего элемента И, второйвход - с вторым входом первого элемента И и третьим входом второгоэлемента И, третий выход - с вторымвходом четвертого элемента И, четвертый и пятый выходы дешифраторасоединены соответственно с первымвходом второго триггера и третьимвходом шестого элемента И, второйвход второго триггера соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второйвходы которого соединены с выходамипервого и второго элементов И, выход второго триггера соединен с третьими входами третьего и пятого элементов И, выходы первого и второгоэлементов И образуют второй выход1Изобретение относится к циФровой . вычислительной технике и может быть использовано для контроля ввода-вывода цифровых вычислительных машин и систем.Известно устройство для измерения времени работы устройств ввода- вывода, содержащее таймер, блок .опроса, первый и второй регистры, блок преобразования кодов., блок сопряжения, регистратор, блок памяти, счетчики, сумматор 13.Недостатком известного устройства являются его малые Функциональные возможности.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регистрации, содержащее усилители-приемники, вход кото. рых соединен с первым входом устройства, первый регистр состояния интерфейса, первый блок которого подключен к выходу усилителей-приемников, блок местной памяти, первый вход которого соединен с выходом первого регистра состояния интерфейса, блок таймера, блок информапионного постоянного запоминающего устройства, регистратор, блок сопряжения с регистратором, два перных входа которого соединены соответственно с выходом блока местной памяти и выходом блока информационного постоянного запоминающего устройства, а выход подключен к входу регистратора, блок управления, первый вход которого под 10 15 20 25 30 блока, выходы третьего, четвертого и шестого элементов И,. задающегО генератора и элемента ИЛИ являются соотнетственно третьим, четвертым седьмым, первым и пятым выходаМИ блока, четвертый выход первого дешифратора и выход пятого элемента И образуют шестой выход блока,2. Устройство по 4.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок останова содержит сумматор-вычитатель, регистр адреса останова и формирователь импульса, причем первый нход сумматора-вычитателя является вторым входом блока,. а второй вход соединен с шиной константы информационньй вход регистра адреса останова является первым входом блока, а выход является первым выходом блока, выход сумматора-нычитателя через формирователь импульса соединен с управляющим входом регистра адреса останона и с вторым выходом блока. ка таймера и третьему входу блока сопряжения с регистратором Г 2.Недостатком прототипа являются его малые функциональные возможности.Цель настоящего изобретения расширение класса решаемых задач.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее регистр состояния интерфейса, информационный вход которого является инФормационным входом устройства, блок местной памяти, первый информационный вход которого соединен с выходом регистра состояния интерфейса, таймер, блок управления, информационный по- стоянный запоминающий блок, выход которого соединен с первым входом блока согласования, выход которого является выходом устройства, выход блока местной памяти соединен с вторым входом блока согласования, первый-четвертый выходы блока управления соединены соответственно с входом таймера, управляющими входами блока местной памяти и регистра состояния интерфейса, третьим входом блока согласования, первый вход блока управления является входом задания режима устройства, введены схема сравнения, счет1070539мени, блок останова, регистр времени входом шестого элемента и, второиостанова, адресный постоянный запоми- вход второго триггера соединен с вынающий блок,.причем выход регистра ходом элемента ИЛИ, первый и второйсостояния интерфейса соединен с пер- входы которого соединены с выходамивым входом схемы сравнения, второй первого и второго элементов И, вывход которой соединен с информацион ход второго триггера соединен с треным входом устройства, а выход сое- тьими входами третьего и пятого элединен с вторым входом блока управге- ментов И, выходы первого и второгония, пятый, шестой и седьмой выходы элементов И образуют второй выходкоторого соединены соответственно со блока, выходы третьего, четвертогосчетным входом счетчика адресов, уп и шестого элементов И, задающего геРавляющим входом счетчика интервалов нератора и элемента ИЛИ являются современи и входом адресного постоян- ответственно третьим, четвертым,седьного запоминающего блока, выход ко- мым, пеРвым и пятым выходами блока,торого соединен с входом информаци- четвертый выход первого дешифратораонного постоянного запоминающего и выход пятого элемента И образуютблока, выход таймера соединен с ин 15шестой выход блока.формационными входами регистра вре- Блок останова содержит сумматормени останова и счетчика интервалов .вычитатель, регистр адреса остановавремени, выход счетчика адресов сое- и фоРмиРователь импульса, причемдинен с адресным входом блока местной первый вход сумматора-вычитателяпамяти, и первым входом блока остано является вторым входом блока, а втова, второй вход блока останова и рой вход соединен с шиной константыУвторой информационный вход блока мес- инФоРмационный вход регистра адресатной памяти соединены с выходом счет- останова является первым входом блочика интервалов времени, первый и ка, а выход является первым выходом.второй выходы блока останова соединеблока, выход сумматора-вычитателяны соответственно с блокирующими вхо- через Формирователь импульса соедидами счетчика адресов и регистра вре- нен с управляющим входом регистра ад-мени останова, выход которого соеди- Реса останова и с вторым выходом блонен с четвертым входом блока согласо- кавания, причем блок управления содер На фиг.1 приведена структурнаяжит задающий генератор, элемент схема устройства; на фиг.2 - струк 2 И-ИЛИ, три счетчика, два дешифрато- турная схема бгока останова, нара, два триггера, первый-шестой эле- фиг.3 - структурная схема блока уп.менты И и элемент ИЛИ; причем выход равления; на фиг.4 - блок-схема алгозадающего генератора соединен с пер- З 5 Ритма Работы устройства при Фиксациивым и вторым входами элемента 2 И-ИЛИ, состояний интерфейса ввода-вывода впервым входом пятого элемента И, тре- блоке местной памяти; на Фиг.5тий и четвертый входы элемента 2 И-ИЛИ блок-схема алгоритма работы устройявляются соответственно первым и вто- ства при документировании информациирым входами блока, выход элемента на регистраторе; на фиг,б - времен 2 И-ИЛИ соединен с входом счетчика,вы- ная диаграмма Работы блока Управле 40ход которого соединен с входом пер- ния устройства при Фиксации состоявого дешифратора и первым входом вто- ний интерфейса ввода-вывода; нарого счетчика, выход которого соеди- Фиг.7 - временная диаграмма работынен с первым входом шестого элемента блока управления устройства при доИ и входом второго дешифратора, выход 45 кументировании информации на регискоторого соединен с входом третьего траторе,счетчика, выход которого соединен с Устройство (Фиг.1) содержит инпервым входом второго элемента И, формационный вход 1, регистР 2 совход первого триггера соединен с пер- стояния интерфейса, схему 3 сравневым входом блока, а первый выход со ния, блок 4 управления, таймер 5,единен с первыми входами первого и счетчик б адресов, блок 7 местнойтретьего элементов И и вторым входом памяти, счетчик 8 интервалов времепятого элемента И, второй выход пер- ни, блок 9 останова, регистр 10 вревого триггера соединен с вторыми мени останова, блок 11 согласовавходами второго счетчика, второго и 55 ния, Регистратор 12, адресный постошестого элементов и и первым входом янный запоминающий блок 13, информачетвертого элемента И; первый выход ционный постоянный запоминающийпервого .дешифратора соединен с вто- блок 14рым входом третьего элемента И,вто- Блок 9 останова (фиг,2) содержитРой вход. - с Вторым входом первого сумматор-вычитатель 15, регистр 1 бэлемента И и третьим входом второго 60 адреса останова и Формирователь 17элемента И, третий выход - с вторым импульса. Блок 4 управления (фиг.3)входом четвертого элемента И, чет- содержит задающий генератор 18,вертый и пятый выходы дешифратора элемент 2 И-ИЛИ 19, первый триггерсоединены соответственно с пеРвым 20, первый счетчик 21,. второй счетвходом второго триггера и третьим 65 чик 22, второй дешифратор 23, тре 1070539тий счетчик 24, первый дешифратор 26, первый 26 и второй 27 элементы И, элемент 28 ИЛИ, второй триггер 29, третий 30, четвертый 31, пятый 32 и шестой 33 элементы И.Регистратором 12 может быть, на пример, электрифицированная пишущая машина типа "Консул".Устройство работает следующим образом.до установки режима Фиксации (за писи) состояния интерфейса ввода-вывода в блоке местной памяти (фиг.4 и 6) устройство находится в исходном состоянии. В исходном состоянии все регистры и счетчики устройства сброшены. Задающий генератор 18 формирует серию, поступающую в таймер 5 для выработки значения текущего времени, Оператор задает режим записи, при этом взводится триггер 20 (признака записи или чтения) блока 7 местной памяти, Серия с выхода задающего генератора через элемент И 32 поступит на счетный вход счетчика 8 (интервала времени) при наличии на входе элемента И 32 признака записи и сброшенном триггере 29 (цикла местной памяти).Сигналы идентификации из интерфейса ввода-вывода поступают на первый вход схемы 3 сравнения, а на второй вход схемы 3 поступает информация с выхода регистра 2 состояния интерфейса, Иачальное значение разрядов информации регистра 2 нулевое и отличается от значений -того состояния 35 шин интерфейса ввода-вывода, Поэтому схема 3 вырабатывает признак изменения входных сигналов (признак несравнения), который поступает в блок 4 управления на вход элемента 2 И-ИЛИ 40 19, открывая прохождение серии от задающего генератора 18 на вход счетчика 21. Счетчик 21 начинает считать, при этом на выходе дешифратора 25 Формируются сигналы управления, ор ганизующие работу блоков устройства. По сигналу с первого выхода дешифратора 25, поступающего на второй вход регистра 2 состояния интерфейса через элемент И 30, фиксируется на регистре 2 1-е состояние шин интерфейса, Сигнал с второго выхода дешифратора 25 через элемент. И 26, при наличии на первом входе элемента И 26 признака записи, элемент ИЛИ 28 поступает на первый вход счетчика адресов 6, на первый вход триггера 29 цикла местной памяти и на второй вход блока местной памяти 7. При этом пересчитывается счетчик 6 адресов, взводится триггер 29 и выдается старт 60 записи в блок 7. Сигнал с выхода триг. гера 29 закрывает входы элементов И 30 и 32 на время, равное циклу записи информации с выходов регистра 2 и счетчика 8 интервалов времени в 65 блок 7 местной памяти, блокируя пеРесчет счетчика 8 и вход регистра 2.По завершении записи информации в блок 7 сигналом с четвертого выхода дешифратора 25 сбрасываются счетчик 8 интервалов времени, триггер 29 цикла местной памяти и разблокируются входы регистра 2 и счетчика 8. При очередном изменении состояния одной (или нескольких) шин идентификации в интерфейсе схема 3 вновь вырабатывает признак изменения входных сигналов и повторяется описанный выше алгоритм. При этом фиксируемая в блоке 7 информация записывается по последовательно возрастающим адресам, вырабатываемым счетчиком 6. При переполнении местной памяти запись производится по кольцу, снова начиная с нулевого адреса. Информация с выхода счетчика 8 поступает в блок 9 останова, где анализируется величина интервала времени от 1-го до +1 изменения состояния сигналов на шинах идентификации интерфейса ввоца-вывода, В блоке 9 величина интервала поступает на первый вход сумматора-вычитателя 15, на второй вход которого подается константа интервала времени в обратном двоичном коде. Если величина интервала времени превышает значение константы, то на выходе сумматора-вычитателя 15 вырабатывается уровень, поступающий на вход Формирователя 17. По импульсу с выхода Формирователя 17 производится перепись со счетчика 6 на регистр 16 адреса ячейки, в которую записывалась последняя информация о состоянии шин интерфейса перед остановом, а а также перепись на регистр 10 времени останова текущего времени из блока 5, По сигналу останова оператор может задать режим документирования накопленной в блоке 7 информации.В режиме документирования (фиг.5 и 7) производится чтение информации из блока 7 и распечатка информации В виде таблицы. Заголовок таблицы состоит из четырех строк, содержащих наименование информации документирования последующих строк таблицы. Строка таблицы содержит информацию о состоянии шин интерфейса ввода-вывода, о времени останова (часы, минуты,секунды), об интервале времени (мкс,нс) между двумя изменениями состояния шин интерфейса ввода-вывода. Описание трафаретов распечатки заголовка и последующих строк таблицы хранится в виде констант в блоке 14. Блок 13 определяет последовательность распечатываемой информации. В первую очередь распечатывается заголовок таблицы.Оператор задает признаки режима документирования и чтения, поступающие соответственно на входы элемента2 И-ИЛИ 19 и триггера 20 признака записи-чтения. При этом серия с выхода задающего генератора 18 через элемент 2 И-ИЛИ 19 поступает на вход счетчика 21, а триггер 20 переключается, формируя на втором выходе признак чтения. Счетчик 21 начинает считать, при этом на выходе дешифратора 25 вырабатываются сигналы, управляющие работой блоков устройства.Признак чтения с второго выхода 10 триггера 20 разрешает прохождение сигнала с одного из выходов счетчика 21 на счетный вход счетчика 22 тактов печати, а также открывает элемент И 33. По сигналу с пятого 15 выхода дешифратора 25 код номера такта печати с выхода счетчика 22 поступает на вход блока 13. В соответствии с номером такта печати из блока 13 прочитывается адрес, поступающий на вход блока 14. Код символа, считанный из блока 14 по данному адресу, фиксируется в блоке 11 для последующей распечатки. По номеру последнего такта печати в строке дешифратор 23 тактов печати вырабатывает сигнал кон ца строки, по которому пересчитывается счетчик 24 строк печати.По окончании печати четырех строк заголовка таблицы сигнал с выхода счетчика 24 строк печати открывает элемент И 27. Сигнал с второго выхода дешифратора 25 через элемент И 27, при наличии на втором входе элемента И 27 признака чтения, элемент ИЛИ 28 поступает на первый вход первого счет.35 чика адресов б, на первый вход второго триггера 29 цикла местной памяти и на второй вход блока 7 местной паМяти. При этом пересчитывается счетчик б адресов, взводится триггер 29 40 цикла местной памяти .и выдается старт чтения в блок 7. По сигналу с третьего выхода дешифратора 25, поступающего через элемент И 31 на вход блока 11, производится фиксация в 45 блоке 11 информации, прочитанной из блока 7.Затем сигналом с четвертого выхода дешифратора 25 сбрасывается триггер 29 и цикл чтения из блока 7 местной памяти завершается. Прочитанная в блок 11 информация распечатывается в строке по вышеописанному трафарету в соответствии с номерами такта и строки.По окончании распечатки строки дешифратор 23 вырабатывает сигнал конца строки, по которому пересчитывается счетчик 24 строк печати и организуется следующий цикл чтения информации из блока 7 с последующей распечаткой строки в соответствии сописанным выше алгоритмом.Чтение информации из блока 7производится по последовательно возрастающим адресам, формируемым счетчиком 6. Начальный адрес предварительно переписывается в счетчик биз блока 9 останова где он задаетсяоператором на регистре 16 по второму входу в соответствии с желаемой глубиной адресации блока 7 относительно адреса останова. Оператор определяет необходимый объем информации для документирования и задает этот режим подачей сигнала на вход блока 4 управления. Включение в состав распечатываемой информации значения времени останова позволяетпри анализе осуществить ее привязкук другой информации, например, выдаваемой операционной системой при возникновении ошибоК.Данное техническое решение направлено на расширение класса решаемых задач. Новые функциональные возможности позволяют по любому изменению сигнала (переход 1 0 или 0 - 1) запомнить состояние всех шин интерфейса ввода-вывода в ячейке местной оперативной памяти. Запоминание состояний производится по последовательно возрастающим адресам, вырабать 1 ваемым счетчиком. При переполнении счетчика адресов счет продолжается с нулевого адреса (по кольцу). Поэтому в случае возникновения сбойной (ошибочной) ситуации винтерфейсе ввода-вывода можно по записи проанализировать положение, предшествующее сбою. Данная инфор. мация может быть зафиксирована регистратором по определенному трафарету для последующего анализа оператором, Привязка к времени позволяет связать эту ситуацию со сбойной, фиксируемой в вычислительной системе программными методами (например, операционной системой). Кроме того, применение адресного ПЗУ (своего рода косвенной адресации информационного ПЗУ) позволяет при нескольких типах трафаретов регистрации получить экономию оборудования постоянной памяти.Таким образом, предлагаемое техническое решение имеет существенно большие функциональные воэможностипри незначительном увеличении дополнительного оборудования.1070539 Сврюя.ИйьУЩим Г 1Э 1 еен ано 6 ю Ода 1 У ЮеОпри Кмка Уд ЮЙМ 4 КЙОЮ ГГСФарт чтенияк Фак 7дикю рвенияФОка 7 Цикл печоац вароко к Ай% 11 каз 11682/45 Тираж 699 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5