Устройство для сопряжения двух вычислительных машин

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)4 С 06 Р 13/14 ТЕНИ О К АВТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР В 1067492, кл. С 06 Г 3/04, 1983.Авторское свидетельство СССР У 125765 1, кл. С 06 Р 3/04, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ДВУХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МАШИН57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в двухмашинных комплекса например, для сопряжения высокопроизводительной ЭВМ с микро-ЭВМ. Цель изобретения является расширение класса решаемых задач устройства эа счет обеспечения контроля информационного тракта вспомогательной ЭВ (ВМ 2), Изобретение позволяет производить проверку информационного тракта прохождения информации вспомогательной ЭВМ. При этом ВМ 2 проводитпроверку как самого адаптера 3, таки кабельных информационных линийсвязи. Последнее достигается за счетвведения блока 4 коммутации сигналовинтерфейса, содержащего второй узел12 согласования электрических параметров, регистр 13, приемопередатчик14. При работе устройства в режиме"Контроль" ВМ 2 записывает в информационный регистр 11 и регистр 13информацию, которая считывается, преобразуется в логические уровни сигналов взаимодействующих ЭВМ и принимается ВМ 2, ВМ 2 на основе анализапереданной и принятой информации делает вывод о. работоспособности тойили иной информационной цепи, Приэтом для наиболее полной проверкиинформационного .тракта блок 4 можетрасполагаться в непосредственнойблизости к основной машине. 1 э.п,ф-лы, 6 ил., 1 табл.15987 2 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 ния 1 13Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах длясопряжения большой ЭВМ высокой производительности с микро-ЭВМ (например, БЭСМи "Электроника").Целью изобретения является расширение класса решаемых задач устройства за счет обеспечения контроляинфОрмационного тракта вспомогательной вычислительной машины,На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства, на фиг. 2-4 - функциональные схемы блока управления, выходного коммутатора и коммутатораконтроля; на Фиг. 5 и 6 - временныедиаграммы работы устройства.Устройство содержит (Фиг. 1) основную 1 и вспомогательную 2 вычислительные машины (ВМ 1 и ВМ 2), адаптер3, блок 4 коммутации сигналов интерфейса. Адаптер 3 состоит из первогоузла 5 согласования электрическихпараметров, блока 6 управления, выходного коммутатора 7, триггера 8готовности вывода, коммутатора 9контроля, триггера 10 готовностиввода и информационного регистра 11.Блок 4 коммутации сигналов интерфейса содержит второй узел 12 согласования электрических параметров, регистр 13 и приемопередатчик 14,Блок 6 управления (фиг. 2) содержит переключатель 15 адреса, регистр16 состояния, шифратор 17 адреса вектора прерывания, триггер 18 прерывания, группу канальных передатчиков19, дешифратор 20 управляющих сигналов, Переключатель 15 адреса состоитиз элементов НЕ 21, контактных гнезд22, элемента И-НЕ 23 и триггера 24,Шифратор 17 адреса вектора прерывания состоит из триггера 25 требования прерывания на ввод, триггера 26требованйя прерывания на вывод, элемента 27 задержки, элементов И-НЕ 28и 29, триггера 30 требования прерывания, элементов И 31 и И-НЕ 32 ипереключателя 33 адреса вектора прерывания.Дешифратор 20 управляющих сигналов содержит триггер (регистр) 34младших разрядов, дешифратор 35, элемент И-НЕ 36, элемент 37 задержки,элементы И-НЕ 38 и 39 и элемент И 40.Выходной коммутатор 7 (Фиг. 3)содержит группы магистральных передатчиков 41 и 42 и группу канальных приемопередатчиков 43. Коммутатор 9контроля (Фиг. 4) содержит группыэлементов И-НЕ 44 и 45,Устройство содержит также шины(линии) 46-95 связей между блокамии элементами устройства,Шинами 46, 47 и 48, 49 устройствоподключается к первой (основной)ВМ 1, а шинами 50-52 - к второй(вспомогательной) ВМ 2, информационная шина 56 которой заведена на адресный вход блока 6 и информационные входы регистра 11 и триггера 8.Шины 53-55 обозначают первый-третий,информационные входы, а шины 57 и58 - второй и третий информационныевыходы выходного коммутатора 7, Линии 59, 67-70 и 73 образуют шину 54второго информационного входа коммутатора 7, а линии 60, 71 и 72 - группу управляющих входов коммутатора 7.Триггер 10 готовности ввода служитдля приема сигнала записи разрядовготовности ввода и для индикацииготовности ВМ 2 вводить информацию.Шина 67 служит для передачи сигналапрерывания в ВМ 1, шина 64 - признака режима прерывания программы ВМ 1,шина 65 - сигнала чтения разрядоврегистра 16 состояния, шина 66 - выходных сигналов регистра 16 состояния, а шина 77 - выходных сигналовадреса вектора прерывания.Коммутатор 4 интерфейса предназначен для организации работы устройства в режиме диагностики информационного тракта ВМ 1 и 2.По линиям 79-82 в блок 6 поступают сигналы "Ввод, Вывод , синхронизации (СИА), предоставления прерывания (ППР) из ВМ 2. С выхода переключателя 15 сигнал "Устройство выбрано" поступает по линии 83 на входдешифратора 20, который по линии 84стробирует запись информации разрядов регистра. 16 состояния и разрядаготовности триггера 10, а по линии85 стробирует триггер 18 прерываниядля выдачи сигнала прерывания работы ВМ 1.В таблице описаны функции дешифратора 35. Выполняемая функция Запись разрядов регистра состоя3 1315987Продолжение таблицы Выполняемая функция 25"Контроль" ВМ 2Запись требования прерывания ра боты ВМ 1, записьинформации регистра 11. Запись информации в регистры 111 Ои 13 Чтение данных при работе в режимеопроса готовности Чтение разрядов регистра состоя- ния Чтение информации при цикле 1 Чтение информации при цикле 1 Чтение информации при цикле 11130 Переключатель 33 служит для установки адреса вектора прерывания, Вначальный момент времени триггер 25находится в состоянии "0", а триггер26 - в "1". Триггер 18 прерыванияпредназначен для формирования сигналов прерывания работы ВМ 1, в начальный момент времени триггер 18находится в состоянии "0",Узел 5 согласования электрических,параметров служит для согласованияэлектрических параметров логического45"О" и логической "1" по полярностии уровню на стыке с ВМ 1. С выходовкоммутатора 7 по линиям 86-91 шины57 (фиг. 3) формируются: сигнал чтения диагностической информации при50проверке шины 47 (линия 86), сигналчтения диагностической информации припроверке шины 47 (линия 87), сигналзаписи диагностической информации врегистр 13 (линия 88), сигнал "Данные введены" (линия 89), сигнал "Дан 1 ные выведены" (линия 90), сигнал "Гр:товность ввода" в ВМ 2 (линия 91),4Триггер 8 готовности вывода дан.ных служит для индикации наличия информации, передаваемой ВМ 1 и ВМ 2 по шине 55, В начальныймомент времени триггер 8 находится в состоянии "0.Триггер 10 готовности ввода данных служит для индикации готовности ВМ 2 осуществлять обмен информацией между ЭВМ в режиме опроса готовности. В начальный момент времени триггер 10 находится в состоянии "0",Узел 12 согласования электрических параметров блока 4 (фиг. 5) предназначен для согласования элект-,и рических параметров логического "0" и логической "1" ВМ 2 и ВМ 1,На фиг. 6 показаны временные диаграммы выполнения цикла "Вывод", причем на фиг. 6 а показаны сигналы на шине 50 устройства, на фиг, 66 - сигнал СИА на линии 81, на фиг, 6 в сигнал "Вывод" на линии 80, на фиг, бг - сигнал на линии 63, .на фиг, бд - сигнал СИП на выходе дешифратора 20 (линия 92). На фиг. 7 показаны временные диаграммы выполнения цикла "Ввод (временные диаграммы для всех циклов одинаковые), причем на фиг. 7 а показаны сигналы . на шине 50, на фиг, 7 б - сигнал СИА на линии 81, на фиг., 7 в - сигнал "Ввод" на линии 79, на фиг. 7 г - сигнал на одной из линий 93-95 трех последних выходов дешифратора 35, на фиг 7 д - сигнал СИП на линии 68,Циклы Вывод", три цикла Ввод необходимы для диагностики неисправностей адаптера 3 и кабельных линий связи и проводятся перед началом рабочего обмена ВМ 1 и ВМ 2, Эти циклы не являются обязательными в ходе работы ВМ 1 и ВМ 2, а только позволяют освободить большую машину (ВМ 1) от несвойственных ей операций.Блок 4 располагается в непосредственной близости от ЭВМ. Это обеспечивает проверку кабельный линий связи по всей их длине.Устройство работает следующим образом.Обмен информацией между ЭВМ осуществляется программно в режиме опроса готовности (только для основной ВМ 1), или по прерываниям (для обеих). В устройстве предусмотрен режим315987 6 5 1В режиме Контроль производитсяполная автономнаяпроверка адаптера3 и кабельных линий связи ВМ 2. Данный режим осуществляется при помощиканальных циклов "Вывод" и "Ввод"ВМ 2 (Фиг. 5 .и 6). ВМ 2 в адреснойчасти цикла "Вывод" передаетпо шине50 адресное слово канала. Словопоступает через выходной коммутатор7 по шине 56 на входы регистра 16состояния, переключателя 15 адреса,дешифратора 20. В адресных разрядахадресного слова записан адрес, присвоенный ВМ 1. Адрес ВМ 1 задаетсяна этапе проектирования двухмашинного комплекса и формируется путемзапайки перемычек в гнезда 22, Присовпадении адресов на выходе элемента И-НЕ 23 появляется сигнал "Устройство выбрано", которым устанавливается триггер 24, После установкиадресного слова ВМ 2 по управляющейшине 51 вырабатывает;. сигнал СИА,поступающий по линии 81 на входытриггеров 24 и 34 и вынолняющий за-.пись информации, находящейся на ихинформационных входах, Затем ВМ 2снимает адресное слово, помещает нашину 50 диагностические данные и поуправляющей шине 51 передает сигнал"Вывод, который по линии 80 поступает на вход дешифратора 35.Диагностические данные с выходаприемопередатчика 43 через регистр11 и передатчик 41 поступают по.шине58 на вход регистра 13. Б соответствии с кодом, записанным в младшихразрядах адресного слова на третьемвыходе дешифратора 35 и линиях 61 и68 появляются сигналы, которые записывают диагностические данные в регистры 11 и 13. Сигнал с третьего выхода дешифратора 35 также поступаетна элемент И-НЕ 36 и с его выходачерез элемент 37 задержки - на входканального передатчика 19, формирующего сигнал СИП. 5 М 2, получив сигнал СИП, снимает сигнал Вывод , установленные данне и сигнал СИА.Далее ВМ 2 производит три цикла"Ввод, в ходе которых подвергаютсяконтролю различные блоки интерфейса.При этом на основе переданной ипринятой информации ВМ 2 делает вывод о работоспособности той или инойинформационной цепи,Первый цикл, Тестируется шина 50,выходной коммутатор 7, информационный регистр 11, коммутатор 9 контро 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ля, ВМ 2 в адресной части цикла передает по шине 50 адресное слово канала и по линии 81 сигнал СИА, поступающий на входы триггеров 24 и 34 и выполняющий запись информации. После этого ВМ 2 снимает адресное слово. и вырабатывает в линии 79 сигнал "Ввод", поступающий на вход дешифратора 35, При этом на линии 93 шестого выхода дешифратора 35 появляется сигнал, поступающий по линии 63 на вход коммутатора 9 и разрешающий прохождение диагностичесикх данных через элементы И-НЕ 44 с шины 58 коммутатора 7 в канал ВМ 2. Одновременно с этим сигнал с линии 93 через элемент И-НЕ 36, элемент 25 задержки поступает на вход передатчика 19, формирующего в шине 52 сигнал СИП, свидетельствующий о том, что данные помещены в канал ВМ 2, ВМ 2 принимает сигнал СИП, данные, снимает сигналы "Ввод", СИА (на линиях 79 и 81), завершая тем самым канальный цикл "Ввод".Второй цикл. Тестируется информационная шина 58. При этом код, записанный в младших разрядах адресного слова, соответствует седьмому выходу дешифратора 35. Управляющий сигнал с седьмого выхода последнего по линии 69 открывает передетчик 41 и приемопередатчика 14Приемопередатчик 14 изменяет направление передачи информации, и диагностические данные с выхода регистра 13 через приемопередатчик 14, шину 58, эле-менты И-НЕ 44 коммутатора 9 поступают в канал ВМ 2 по шине 76.Третий цикл. Тестируется информационная шина 58, узел 5, выходной коммутатор 7, При этом код, записан- ный в младших разрядах адресного слова, соответствует восьмому выходу дешифратора 35. Управляющий сигнал с восьмого выхода последнего по линии 95 через элемент И 40 и линии 60 и 70 поступает на входы приемопередатчика 43 и узла 12. Приемопере-. датчик 43 изменяет направление передачи информации, и диагностические . данные с выхода регистра 13 через узел 12 согласования, шину 47, узел 5 и шину 55 коммутатора 7 поступают в канал БМ 2.В режиме опроса готовности ВМ 1 работает следующим образом.ВМ 2 в случае готовности к обмену информацией в режиме опроса готов 7 13159ности во время канального цикла "Вы 11вод установила триггер 10 в состоя 11 11ние 1. При этом сигнал записи разряда готовности адресного словавозбуждает линию 84 первого выходадешифратора 35 , Унравляющая программа ВМ 1 аналиэируе т состояние шины5 7 , а именно цепи готовности , и принахождении триггера 10 в состоянии" 1 " выставляет на шине 4 7 слово ин-Юформации и передает по шине 4 6 сигнал "Данные установлены" , Последнийпо линии 7 1 устанавливает триггер 8в состояние " 1 " , при этом на шине 5 71 с линии 89 появляется сигнал "Данныевведены" , поступающий в ВМ 1, ВМ 2с помощью канального цикла "Ввод"опрашивает состояние цепей первойвыходной шины 7 5 коммутатора 9 конт: роля . При этом , если триггер 8 находится в состоянии " 1 " , т . е . на шине55 находится информация , ВМ 2 производит ее ввод : на линии 60 с четвертого выхода дешифратора 3 5 появляется сигнал , помещающий информациюв канал ВМ 2 , триггер 8 устанавлив ается в начальное состояние " 0" иВМ 1 по заднему фронту сигнала "Данные введены" (линия 89 ) снимает информационное слово . Далее повторяют 30ся рассмотренные процессы.В режиме обмена информацией попрерываниям устройство работает следующим образом.Инициатор обмена вспчмогательнаямашина (ВМ 2), Этот режим обмена является для нее единственным режимом передачи информации. Обмен происходитпри помощи канального цикла "Вывод"рассмотренного ранее, Но при этомкод, передаваемый в младших разрядахадресного слова, соответствует второму выходу дешифратора 35, При появлении сигнала на втором выходе последнего происходит запись информациив регистр 11 и установка триггера 18прерывания в состояние "1". При этомна линии 90 адаптера 3 появляетсясигнал прерывания программы "Данныевыведены", поступающий в ВМ 1, ВМ 1,получив сигнал прерывания, принимаетпереданные ВМ 2 данные и передает полинии 72 сигнал "Данные приняты",который устанавливает триггер 18 вначальное состояние "0",55Инициатор обмена основная машина(ВМ 1), В ВМ 2 принята векторная система прерывания. Адрес вектора пре 87 8рывания при поступлении требования наввод или вывод информации различен изаписан в переключателе 33 адреса.При работе в режиме прерываний ВМ 2во время канального цикла 11 Вывод 11производит запись в регистр 16 состояния кодов, разрешающих ВМ 2 вводили вывод информации в режиме прерываний. При этом на второй вход элемента И-НЕ 28 поступает потенциал,разрешающий или запрещающий работуВМ 2 по вводу информации, а,на второй вход элемента И-НЕ 29 - по выводу информации. ВМ 1 передает требование прерывания на вывод информации сигналом "Данные приняты", который поступает по линии 72, и черезэлемент И-НЕ 29, триггер 30, элементИ-НЕ 32, канальный передатчик 19 вшину 52 канала ВМ 2. ВМ 2 удовлетво-,ряет требование, вырабатывая в линии82 сигнал предоставления прерывания(ППР), поступающий на входы дешифратора 20 и шифратор 17, который.сбрасывает триггер 26 и через элемент 27 задержки стробирует триггер30, запоминающий информацию, находящуюся на его входах. Переключатель33 адреса помещает адрес вектора нашинах 77 и 50 канала ВМ 2,Одновременно с этим сигнал ППР в дешифраторе 20 формирует в линии 92 ответный сигнал СИП, свидетельствующий о том, что адрес помещен в канал. ВМ 2 принимает вектор прерывания, снимает сигнал ППР и переходит к обслуживанию подпрограммы прерывания по выводу информации. Установка триггера 26 в начальное состояние производится ответным сигналом "Данные приняты" при передаче первого информационного слова.При передаче информации в ВМ 2 по прерываниям устройство работает следующим образом,ВМ 1 выставляет слово информации,: передает сигнал 11 Данные установлены". При этом триггер 8 и триггер 25 устанавливаются в состояние "1". Сигнал с выхода триггера 25 через элемент И-НЕ 28, триггер 30, элемент И-НЕ 32 и канальный передатчик 19 поступает в канал ВМ 2, вызывая требование прерывания программы. Далее повторяются рассмотренные процессы, но при этом формируется вектор прерывания на ввод информации.9 1315987изобретения и Фо рмула 1. Устройство для сопряжения двух вычислительных машин, содержащее блок управления, выходной коммутатор, 5 коммутатор контроля, триггер готовности вывода, триггер готовности ввода, информационный регистр и первый узел согласования электрических параметров, первый и второй входы ко торого являются соответстйующими входами устройства для подключения управляющего и информационного выходов первой вычислительной машины, первая группа выходов первого узла согла сования электрических параметров подключена к группе управляющих входоввыходного коммутатора, первой группе входов синхронизации обмена блока управления и установочному входу 20 триггера готовности вывода первый выход и вторая группа входов синхронизации обмена блока управления являются соответствующими выходом и входом устройства для подключения 25 входа запроса прерывания и выходасинхронизации второй вычислительноймашины, второй выход блока управления, первый и второй информационныевыходы коммутатора контроля и информационный вход-выход выходного коммутатора образуют вход-выход устройства для подключения информационного входа-выхода второй вычислитель.ной машины, первый информационный 35вход выходного коммутатора соединенс выходом информационного регистра,а первый информационный выход - синформационными входами информационного регистра и триггера готовнос- фти ввода и адресным входом блока управления, третий выход которого соединен с входом сброса триггера готовности вывода, прямые выходы триггера готовности вывода и ввода и первая группа выходов блока управлениясоединены с первым информационнымвходом коммутатора контроля, инверсный выход триггера готовности вывода, прямой выход триггера готовностиввода и вторая группа выходов блокауправления подключены к второму информационному входу выходного коммутатора, второй информационный выходкоторого является выходом устройства для подключения управляющеговхода первой вычислительной машины,синхровходы информационного регистра триггера готовности ввода подключены соответственно к четвертым и пятым выходам блока управления, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач устройства, в него введен блок коммутации сигналов интерфейса, состоящий из регистра, второго узла согласования электрических параметров и приемопередатчика, причем второй информационный вход и управляющий вход коммутатора контроля подключены соответственно к третьему информационному выходу выходного коммутатора и шестому выходу блока управления, третий выход и третья группа выходов которого соединены соответственно с группой управляющих входов и вторым информационным входом выходного коммутатора, третьим информационным входом подключенного к второму выходу первого узла согла-сования электрических параметров, а вторым информационным выходом - к информационному входу регистра и входу-выходу приемопередатчика, управляющие входы которых и первый вход второго узла согласования электричес" ких параметров подключены к второму выходу выходного коммутатора, выход . регистра соединен с информационным входом приемопередатчика, вторым входом второго узла согласования электрических параметров, выходом подклю" ченного к второму входу первого узла согласования электрических парамет-. ров, выход приемопередатчика является выходом устройства для подключения информационного входа первой вычислительной машины.2, Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит дешифратор управляющих сигналов, переключатель адреса, шифратор адреса вектора прерывания, группу канальных передатчиков, регистр состояния и триггер прерывания, причем первый и второй выходы дешифратора управляющих сигналов соединены соответственно с синхровходом регистра состояния и входом сброса триггера прерывания, прямой выход которого и третий выход дешифратора управляющих сигналов образуют вторую группу выходов блока, информационные входы регистра состояния и переключателя адреса соединены с адресным входом блока и информационным входом1311дешифратора управляющих сигналов, четвертый и первый выходы которого являются соответственно третьим и . Л,четвертым выходами состояния обмена блока, пятый выход дешифратора управляющих сигналов, выход регистра состояния и инверсный выход триггера прерывания образуют первую группу выходов блока, шестой выход дешифратора управляющих сигналов является шестым выходом блока, а седьмой и восьмой выходы образуют третью группу выходов блока, первый, второй и третий информационные входы шифратора адреса вектора прерывания соединены соответственно с выходом регистра состояния и первой группой входов синхронизации обмена блока, а синхровход - с второй группой входов синхронизации обмена, синхронизирующие входы де 598712шифратора управляющих сигналов нпереключателя адреса соединены с. второй группой входов синхронизацииобмена блока, выход переключателяадреса соединен с управляющим входомдешифратора управляющих сигналов,девятый выход которого является пятымвыходом состояния обмена блока, адесятый выход соединен с входом пер вого канального передатчика группы,установочный вход триггера прерывания соединен с первой группой входовсинхронизации обмена блока, первыйвыход шифратора адреса вектора пре рывания является вторым выходом блока, а второй выход - с входом второго канального передатчика группы,выходы первого и второго канальныхпередатчиков группы образуют первый 20 выход блока.315987 фцг,Составитель В.ВертлибТехред М. Ходанич орректор Г.Гешетник едактор Подписноео комитета СССРи открытийская наб, д. Тираж 672 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 35, Москва,Ж, Рауш