Устройство для ввода-вывода информации

Блок регистров 4 ввода-вывода (фиг. 2) содержит п регистровых узлов каждый из которых содержит первый 9 и второй 10 регистры, мультиплексор 11, элемент НЕ 12, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 и элемент И-НЕ 14. Регистр 5 управляющего слова (фиг. 3) содержит первый 15, второй 16 и третий 17 регистры, элемент НЕ 18 и элемент И 19, 1 ОСелектора адреса (фиг, 4) содержит регистр 20, элемент НЕ 21, элементы И 22 и 23, дешифратор 24 и элементы НЕ 25-33, Дешифратор управляющих сигналов (фиг. 5) содержит элементы 15 И 34-40. Мультиплексор управляющих сигналов (фиг. 6) содержит элементы И 41 и 42 и резисторы 43-46.Формирователь запроса магистрали (Фиг. 7) содержит элементы И 47 и 48, 20элементы НЕ 49 и 50, триггеры 51 и 52, элемент И 53 и резистор 54.При поступлении сигнала с (и+2)-го выхода регистра 5 управляющего слова устанавливается триггер 52, и через 25 элемент И 53 на 0"вход триггера 51 поступает сигнал "Лог. 1". Когда магистраль свободна, сигналы В 11 БУ ВРЕМ не активны, т.е. находятся в состоянии высокого логического уровня, и 30 элемент И 48 пропускает импульсы на С-вход триггера 51. По переднему фронту сигнала ВСК триггер устанавливается в состояние высокого логического уровня на прямом выходе, что приводит к возврату в исходное состояние триггера 52 и к установке на П-входе первого триггера, регистра 55 сдвига и делителя 8 потенциала "Лог. 1".Делитель частоты (фиг. 8) реализо ван на регистрах 55 и 56 сдвига, элементах И 57 и 58, триггерах 59 и 60 и элементе НЕ 61. Используя перемычки, можно изменять длительности управляющих сигналов, при этом триггер 59, 45 Формирующий сигнал В 118 У, выключается на один такт сигнала ВС 1,К раньше триггера 60, задающего длительность сигналов по выходам (п+3), (п+4), (и+5), (п+6) регистра 5 управляющего слова.Выходы первого регистра 15 являют ся 1,..,п, (и+1), (и+2) выходами регистра 5 управляющего слова.При включении питания сигнал "Сброс с магистрали ЭВМ устанавливая 55 ет делитель 8 и регистр 5 управляющего слова в исходное состояние, при котором на выходах регистра 5 - сигналы низкого уровня, за исключением выхо- дов (и+2), (и+3), (и+4), (и+5), (п+6), находящихся в высокоимпедансном состоянии. Регистры 4(1)-4(п) ввода-вывода переключены на прием информаЦии с периферийного устройства и до поступления сигнала чтения из регистра 4 ввода-вывода оба регистра 9 и 10 (Фиг. 2) находятся в высокоимпедансном состоянии, так как на входах управления третьим состоянием регистров 9 и 10 - сигналы высокого уровня.Устройство ввода-вывода имеет два рабочих режима (т.ережим асинхронного обмена и режим синхронного обмена), а также режим самодиагностики,В исходном состоянии после начальной установки по сигналу "Сброс" устройство готово для работы в режиме. асинхронного обмена. В. этом режиме каждый из регистров 4(1)-4(п) может быть запрограммирован на ввод или вывод информации из ЭВМ. Программирование осуществляется установкой в "0 или "1", соответственно, выходов 1-п регистра 5 управляющего слова. Причем значение "1" соответствует переключению соответствующего регистра 4(1)-4(п) на вывод информации на периферийное устройство. Изменение выходной информации, а также переключение регистров 4(1)-4(п) на ввод или вывод осуществляется под управлением ЭВМ.При обмене информацией через определенный регистр 4(1)-.4(п) ЭВМ выставляет на шине адреса данных адрес определенного регистра 4(1)-4(п), сопровождая его сигналом стробирования. Адрес Фиксируется в регистре 20 селектора 2 адреса (фиг, 4). ЗатемЭВМ выставляет на шину адреса данных сигнал "Ввод" нли "Вывод". Эти .сигналы поступают на второй и третий входы первого дешифратора 3 управляющих сигналов 3 (фиг. 5), на первую группу входов которого поступает сигнал выбора одного из регистров 4(1)- 4(п). Дешифратор 3 коммутирует сигналы "Ввод" или "Вывод" на первый или второй управляющие входы выбранного регистра ввода-вывода 4(1)-4(п). При наличии сигнала "Ввод" по (и+2)-му выходу дешифратора 3 происходит переключение приемопередатчика 1 на ввод информации в ЭВМ. Аналогично осуществляется обмен информацией н с регистром 5 управляющего слова.5 158752Ъ режиме асинхронного обмена информацией формирователь 7, делитель 8 частоты и мультиплексор 6 не принимают участия в работе устройства.В режиме синхронного обмена подклю 5 чение устройства ввода-вывода к магистрали периферийного устройства осуществляется с помощью формирователя 7, причем при выводе информации на ма О гистраль периферийного устройства, предварительно подготавливается информация в регистрах 4(1)-4(п). Формирователь 7 выполняет роль арбитра магистрали периферийного устройства.Для этого он управляется сигналами последовательного приоритета ВРКИ, занятости магистрали ВИЗУ и синхронизации ВСЬК, Устройство вступает в работу по сигналу с (и+2)-го выхода 20 регистра 5. По фронту сигнала ВСЬК выставляется сигнал запроса магистрали ВРКО, который запрещает распространение сигнала к следующим устройствам, подключенным к магистрали. Ес ли магистраль свободна, т.е. сигналы ВИЗУ и ВРКБ находятся в неактивном состоянии (потенциал "Лог. 1"), то по следующему переднему фронту сигнала ВСЬК делитель 8 частоты устанавли О вает свой сигнал ВИЗУ, запрещая работу всех других устройств, подключвнных к магистрали периферийных устройств (фиг. 9). По первому выходу делитель 8 одновременно с установкой сигнала ВИЗУ выводит из третьего состояния регистр 16 регистра 5 управляющего слова, который формирует сигналы управления записью, чтением подключенных к устройству портов и элементов 40 памяти по (и+3), (и+4), (и+5), (и+6)- му выходам. Эти же сигналы поступают на вход мультиплексора 6, формирующего сигналы записи, чтения регистров 4(1)-4(п). После окончания цикла обме на управляющие сигналы и выходы регистров 4(1)-4(п) переходят в третье состояние, чем устраняется влияние на работу магистрали.Таким образом, в режиме синхрон О ного обмена устройство ввода-вывода позволяет подключаться к быстродействукзцим синхронным магистралям, не нарушая процессов обмена информацией между другими уСтройствами, подключенными к этой же магистрали, причем, наличие делителя 8 частоты позволяет адаптировать устройство для магистралей, имеющих длительности управляющих сигналов, составляющие различное количество периодов тактовой частоты , ВСЬК.Режим самодиагностики задается установкой сигнала высокого логического уровня на (и+1)-м выходе регистра 5 управляющего слова, Этот сигнал поступает на четвертые входы регистров 4(1)-4(п) ввода-вывода. В этом режиме информация. последовательно записыва;", ется в регистры 4(1)-4(п), затем счи. тывается последовательно из этих регистров. Причем перед чтением каждого из регистров 4(1)-4(п) предварительно необходимо установить потенциал логической единицы на соответствующем выходе 1п регистра 5 управляющего слова . Устройство исправно, если переданные и считанные коды по каждому из регистров 4(1)-4(п) совпали. В режиме самодиагностики проверяется также и регистр 5 управляющего слова,Формула изобретения1. Устройство для ввода-вывода информации,:содержащее дешифратор управляющих сигналов, приемопередатчик, делитель частоты, регистр управляющего слова, блок регистров ввода-вывода, мультиплексор управляющих сигналов, селектор адреса, причем первый информационный вход-выход приемопередатчика является входом-выходом устройства для подключения к адресно-информационной шине ЭВМ, второй информационный вход-выход приемопередатчика соединен с информационными входами селектора адреса, регистра управляющего слова и с первым информационным входом блока регистров ввода-вывода, выход селектора адреса соединен с первым входом дешифратора управляющих сигналов, второй и третий входы которого соединены с входами устройства для подключения к шинам направления обмена ЭВМ, стробирующий вход селектора адреса соединен с входом устройства для подключения к выходу синхронизации адреса ЭВМ, вход сброса регистра управляющего слова является входом устройства для подключения к выходу сброса ЭВМ, информационные входы и выходы блока регистров ввода-вывода являются входами-выходами устройства для подключения к информационным шинам магистрали внешних устройств, первый и второй выходы дешифратора уп1587520 ф ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого равляющих сигналов соединены соответ ственно с первым синхровходом регистра управляющего слова и управляющим входом приемопередатчика, первая груп- па информационных выходов регистра управляющего слова является группой выходов устройства для подключения к шинам записи-чтения магистрали внешних устройств, о т л и ч а ю щ е е в10 с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения различных режимов работы:синхронного, асинхронного и самодиагностики, устройство содержит формиро ватель. запроса магистрали, причем руппа выходов и группа входов дешифратора управляющих сигналов соединены соответственно с группой адресных входов блока регистров ввода-вывода и 20 группой адресных выходов селектора адреса, вторая группа информационных выходов регистра управляющего слова соединена с группой режимных входов блока регистров ввода-вывода, третья группа информационных выходов регистра управляющего слова соединена с. группой входов управления переводом в третье состояние блока регистров ввода-выводаи первым синхровходом 30 формирователя запроса магистрали, первый информационный вход которого соединен с первым выходом делителя частоты и является входом устройства для подключения к шине занятости магистра-З 5 лн внешних устройств, шина синхрбнизации которой соединена с входом устройства, подключенным к второму синхровходу формирователя запроса магистрали и синхровходу делителя частоты, 10 информационный вход которого соединен с инверсным выходом формирователя запроса магистрали, прямой выход и второй информационный вход которого являются выходом и входом устройства для 45 .подключения к соответственно шинам приоритета магистрали внешних устройств, шина последнего приоритета которой соединена с входом устройствадля подключения к второму информаци онному входу формирователя запроса магистрали, вход сброса и второй выход делителя частоты соединены соответственно с входом устройства для подключения к выходу сброса ЭВМ и входу управления третьим состоянием регистра управляющего слова, первая .группа информационных выходов регистра управляющего слова соединена с группой входов мультиплексора управляющих сигналов, выход которого соединен с входом записи-чтения блока регистров ввода-вывода.2. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок регистров ввода-вывода содержит и регистровых узловкаждый из которых содержит два регистра, мультиплексор, элемент . НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемент И-НЕ, причем в каждом регистровом узле группы информационных входов первого регистра соединены с группой выходов второго регистра и образуют первые информационные вход. и выход регистрового узла, группа выходов первого регистра соединена с группой информационных входов второго регистра и образует вторые информационные вход и выход регистрового узла, вход оазоешения первого регистра соединен с первым информационным входом мультиплек" сора, через элемент НЕ - с входом управления третьим состоянием второго регистра, первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и является управляющим входом регистрового узла второй и третий информационные входы мультиплексора образуют вход записи-чтения регистрового узла, четвертый информационный вход мультиплексора соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом элемента иуправляющий вход мультиплексора образуют вход управления третьим состоянием регистрового узла, второй входэлемента И-НЕ является входом режимарегистрового узла, при этом первые ивторые информационные входы и выходыс первого по и-й регистровых узловобразуют соответственно первую и вторую группы входов и выходов блока,управляющие входы с первого по п-йрегистровых узлов образуют группу адресных входов блока, входы режима, управления третьим состоянием и записичтения с первого по и-й регистровыхузлов образуют одноименные входы блока,3. Устройство по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что регистр управляющего слова содержит три регистра, элемент НЕ, элемент И причем информационные входы первого и второгорегистров образуют группу информационных входов регистра управляющегослова, группы выходов первого и вто 9 158 рого регистров соединены с группами информационных входов третьего регистра и являются соответственно второй и первой группами выходов регистра управлякицего слова, группа выходов третьего регистра соединена с группой инФормационных входов первого регистра, входы сброса первого и второго регистров являются входом сброса регистра управляющего слова, синхровход которого соединен с входами раз 7520 1 Орешения первого, второго и третьегофрегистров и через элемент НЕ - с входом управления третьим состоянием 5третьего регистра соединенным с пер 1вым входом элемента И, выход и второйвход которого соединены соответственно с входом управления третьим состоянием второго регистра и входом управления третьим состоянием регистрауправляющего слова,а орректор Э,ко агарина, 10 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,Заказ 2421 Тирах 568 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5