SU760077A1

SU760077A1 - Устройство для обмена информацией i

Info

Publication number: SU760077A1
Application number: SU782634340A
Authority: SU
Inventors: German M Nejmark; Vladimir Bord; Vladimir A Grossman
Original assignee: German M Nejmark; Vladimir Bord; Vladimir A Grossman
Priority date: 1978-06-26
Filing date: 1978-06-26
Publication date: 1980-08-30

Description

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных машинах для обмена информацией между оперативной памятью и внешними устройствами.

Известны устройства для обмена информацией, предназначенные для обмена данными между оперативной памятью ЦВМ и внешними устройствами, содержащие информационный регистр, регистр адреса, регистр управляющего слова, регистр номера устройства, регистр символов, формирователь номера устройства, регистр выдачи, регистр требований [1].

Управление работой этих устройств осуществляется процессором ЦВМ в режиме косвенного программного управления, при котором процесс обмена информацией включает в себя три фазы: подготовка обмена, собственно обмен и завершение обмена. При этом первая и третья фазы выполняются программно процессором, а вторая — аппаратным путем устройством обмена.

При подготовке обмена с внешними устройствами процессор формирует управляющие слова, засылает их в память по фиксированным адресам и инициирует операцию

2

ввода-вывода, выдавая устройству обмена соответствующую команду. ' Непосредственный обмен информацией между запоминающим устройством ЦВМ и внешними устройствами осуществляется самим устройством

₅ обмена, которое по каждому запросу этих устройств производит считывание из запоминающего устройства ЦВМ управляющих слов, их анализ, модификацию и запись обратно в запоминающее устройство, передачу информации из внешних устройств в запо10 минающее устройство или обратно.

Недостатком известных устройств яв' ляется их низкая пропускная способность, обусловленная необходимостью использования управляющих слов для управления объемом передаваемой информации, ее ад¹⁵ ресацией в памяти и режимами обмена, в результате чего в каждом сеансе происходит многократное обращение устройства обмена к памяти ЦВМ при считывании и записи управляющих слов.

₂₀ Наиболее близким к изобретению по сущности технического решения является устройство для обмена информацией, содержащее информационный регистр и регистр адреса, соединенные с шиной связи с запо-

ς АКЛе.·*»-;

з 760077

минающим устройством, триггер направления обмена, подключенный входом к шине направления обмена, формирователи номера устройства и номера коммутатора, регистр выдачи информации, регистр требований, соединенные с шиной связи с внешними устройствами, регистр номера устройства, вход которого связан с выходом регистра требований, а выход — с входами регистра адреса, формирователей номера устройства и номера коммутатора. Кроме этого, в состав устройства входит блок управления, связанный с соответствующими входами и выходами триггера признака слова, регистра адреса, триггера направления обмена, блока формирования признака замены, регистров управляющего слова, подключенных входами к выходам информационного регистра и регистра символов, связанных с входом информационного регистра и с выходами внешних устройств [2].

Недостаток этого устройства 'заключается в низкой пропускной способности.

Цель изобретения — повышение пропускной способности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что , в устройство, содержащее информационный регистр, регистр адреса, триггер направления обмена, выходы которых являются соответствующими выходами связи с памятью устройства, регистр выдачи, вход и выход которого — это соответственно первый вход связи с памятью устройства и выход считывания устройства, регистр требований, входы которого являются соответствующими входами требований устройства, и регистр номера устройства) соединенный выходами с соответствующими входами формирователя номера устройства, выходы которого являются соответствующими адресными выходами устройства, введены коммутатор шин записи, коммутатор шин адреса записи, коммутатор направления обмена, триггер требований, элемент ИЛИ и узел' приоритета. При этом выходы регистра требований подключены к группе входов узла приоритета, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра номера устройства и элемента ИЛИ, подключенного выходом к первому входу триггера требований, с первыми группами входов коммутатора шин записи, коммутатора шин адреса записи и коммутатора направления обмена, вторые группы входов которых являются соответственно входами записи устройства, входами адреса устройства и входами направления обмена устройства, а выходы подключены соответственно к первым входам информационного регистра, регистра адреса и триггера направления обмена, вторые входы которых соединены со вторым входом связи с памятью устройства, со вторым входом триггера требований, выходом подключенного к первомувходу регистра требований и соответствующему выходу связи с памятью устройства,

с первым входом узла приоритета и вторым входом регистра требований.

—Введение указанных узлов с соответствующими связями в известное устройство обмена позволяет в специализированных

5 информационно-управляющих системах с фиксированным для каждого внешнего устройства объемом передаваемой информации, форматом передаваемых сообщений и составом решаемых в ЦВМ задач исключить участие процессора ЦВМ в операциях обмеЮ на информацией, возложив все функции по организации обмена информацией непосредственно на устройство обмена. При этом адресация передаваемой информации в памяти ЦВМ, управление выбором внешнего устройства и режимом обмена производится самим устройством и исключается необходимость в использовании управляющих слов.

За каждым из внешних устройств в памяти ЦВМ закрепляется фиксированный 20 массив памяти и весь обмен информацией производится устройством обмена внепрограммно без участия процессора через общее поле памяти в запоминающем устройстве ЦВМ.

В каждом сеансе связи с внешним уст¹⁵ ройством устройство обмена обращается в память ЦВМ только один раз для считывания или записи информационного кода.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

³⁰

Она содержит узел 1 приоритета, шины 2 приоритетов, коммутатор 3 шин записи, коммутатор 4 шин адреса записи, коммутатор 5 направления обмена, регистр 6 номера устройства, элемент ИЛИ 7, триггер 8 требоϊί ваний, входы и выходы 9 устройства, группы входов и выходов связи с памятью, регистр 10 требований, регистр 11 выдачи, формирователь 12 номера устройства, триггер 13 направления обмена, регистр 14 адреса, ин₄₀ формационный регистр 15, входы 16 записи, входы 17 адреса, входы 18 направления обмена, входы 19 требований, выходы 20 адреса устройства и выход 21 считывания

- устройства.

Устройство работает следующим образом. 4$ Внешние устройства всякий раз, когда

они готовы принять или выдать информацию, выставляют сигнал требования на соответствующий вход 19 и одновременно с ним сигнал направления обмена — на соответствующие входы 18, код номера или признака запрашиваемого параметра (относительный адрес параметра в памяти ЦВМ) — на соответствующие входы 17 и при вводе в ЦВМ, вводимый информационный код — на соответствующие входы 16. Сигналы с

55 входов 19 заносятся в регистр 10 и с выхода этого регистра поступают на соответствующие входы узла 1. Узел I приоритетов, производя анализ наличия требований в

ί

760077

6

регистре 10 и выделение наиболее приоритетного из них, формирует сигнал приоритета на соответствующей шине 2 приоритета. Сигнал приоритета по шине 2 через элемент ИЛИ 7 взводит триггер 8 требований, сигнал с выхода которого блокирует входы узла 1 и регистра 10 и поступает на соответствующий выход 9. Этот же сигнал приоритета έ шин 2, поступая на вход регистра 6, заносит в него код номера внешнего устройства, принятого на обслуживание.

Одновременно сигнал приоритета на соответствующей шине 2 приоритета производит занесение кодов: с соответствующих входов 16 через коммутатор 3 в информационный регистр 15; с соответствующих входов 17 через коммутатор 4 в регистр 14; с соответствующих входов 18 через коммутатор 5 в триггер 13. Код адреса, заносимый в регистр 14, формируется в коммутаторе 4 из базового адреса, хранящегося в коммутаторе 4, й относительного адреса, поступающего по соответствующему входу' 17 из внешнего устройства. Одновременно с сигналом требования устройства обмена на обслуживание, поступающим с выхода триггера 8, на соответствующие входы 9 выдается информация с регистра 14 адреса, триггера 13 направления обмена и с информационного регистра 15 — при вводе информации.

Обслуживание требования устройства обмена в памяти ЦВМ заканчивается выдачей по одному из входов 9 сигнала сброса, который, поступая на соответствующие входы триггера 8, триггера 13, регистра 14, информационного регистра 15 и регистра 10 требований, сбрасывает их в исходное состояние. Одновременно по этому же сигналу сбрцса формирователь 12 номера устройства в соответствии с кодом номера устройства, поступающим на его .входы с выхода регистра 6 номера устройства, формирует на' одном из своих выходов сигнал номера устройства, выдавая его на соответствующий выход 20.

При выводе информации одновременно с сигналом сброса на входы 9 выдается считанный из памяти код, который через регистр 11 выдачи выдается на выход 21 считывания, который является общим для всех принимающих внешних устройств. Прием информации во внешнем устройстве стробируется сигналом номера устройства на соответствующем выходе 20 номера устройства.

Сигнал сброса, установив триггер 8 в исходное состояние, производит деблокировку узла 1 приоритетов и регистра 10, после чего устройство обмена освобождается для обслуживания очередного требования внешних устройств на обмен информацией.

Таким образом, устройство обмена осуществляет параллельный обмен информацией между памятью ЦВМ и внешними устройствами в режиме разделения времени. При этом по каждому требованию внешнего устройства устройство обмена обращается в память ЦВМ только один раз — для записи вводимого или для считывания выводимого кода и пропускная способность устройства увеличивается и ограничивается только временем обращения памяти ЦВМ.

Claims

Формула изобретения

Устройство для обмена информацией, содержащее информационный регистр, ре-гистр адреса, триггер направления обмена, - выходы которых являются соответствующими выходами связи с памятью устройства, регистр выдачи,, вход и выход которого являются соответственно первым входом связи с' памятью устройства и выходом считывания устройства, регистр требований, входы которого являются соответствующими входами требований устройства, и регистр номера устройства, соединенный выходами с соответствующими входами формирователя номера устройства, выходы которого являются соответствующими адресными выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства, в него введены коммутатор шин записи, коммутатор шин адреса записи, коммутатор направления обмена, триггер требований, элемент ИЛИ и узел приоритета, причем выходы регистра требований подключены к группе входов узла приоритета, выходы которого соединены с соответствующими входами регистра номера устройства и элемента ИЛИ, подключенного выходом к первому входу триггера требований, с первыми группами входов коммутатора шин записи, коммутатора шин адреса записи и коммутатора направления обмена, вторые группы входов которых являются соответственно входами записи устройства, входами адреса устройства и входами направления обмена устройства, а выходы подключены соответственно к первым входам информационного регистра, регистра адреса и триггера направления обмена, вторые входы которых соединены, со вторым входом связи с памятью устройства, со вторым входом триггера требований, выходом подключенного к первому входу регистра требований и соответствующему выходу связи с памятью

устройства^ первым входом узла приоритета и вторым входом регистра требований. ’