Файл: Каган Б.М. Цифровые вычислительные машины и системы учеб. пособие.pdf

Выз.ЗУ указывает, что начался сеанс связи ведущего устройства с соответствующим модулем ОЗУ.

На рис. 10-14 представлена временная диаграмма работы интерфейса при записи информации из ведуще­ го устройства в ОЗУ.

Процедура связи состоит из следующих этапов:

1. Ведущее устройство при необходимости вступить в сеанс связи с ОЗУ для записи слова посылает в ма­ гистраль МВУ следующую информацию: номер того мо­ дуля ОЗУ, к которому оно обращается, адрес ячейки в этом модуле ОЗУ, свой собственный номер и указа­ тель операции записи.

2.С некоторой задержкой ведущее устройство воз­ буждает сигнал Выз.ВУ. Запаздывание Выз.ВУ относи­ тельно сигналов, перечисленных в этапе 1, необходимо для того, чтобы схема сравнения соответствующего мо­ дуля ОЗУ успела сравнить свой номер с номером модуля ОЗУ, установленным на магистрали ведущего устрой­ ства, и только после их совпадения воспринять Выз.ВУ, как относящийся именно к этому модулю.

3.По сигналу Выз.ВУ, воспринятому соответствую­ щим модулем ОЗУ, модуль ОЗУ принимает адрес и слу­ жебные сигналы из соответствующей магистрали веду­ щего устройства.

4.После того как адресные и служебные сигналы приняты в регистр ОЗУ, одновременно производятся де­ шифрация указателя типа операции, которую должен выполнить данный модуль ОЗУ, и установка принято­

го номера ведущего устройства на шинах магистра­ ли МЗУ.

5. С некоторой задержкой относительно выдачи но­ мера ведущего устройства на шины магистрали МЗУ модуль ЗУ возбуждает сигнал Выз.ЗУ. Это запаздыва­ ние необходимо по тем же причинам, которые описаны в этапе 2, но с той лишь разницей, что дешифрация но­ мера ведущего устройства и прием сигнала Выз.ЗУ осу­ ществляется теперь в ведущих устройствах. Одновре­ менно с сигналом Выз.ЗУ запускается чтение в моду­ ле ОЗУ.

6. Ведущее устройство, приняв сигнал Выз.ЗУ, сни­ мает сигнал Выз.ВУ, отключает от магистрали адресные и служебные сигналы и устанавливает на шинах инфор­ мационное слово.

544

7. Модуль ОЗУ, находящийся в сеансе связи с этим ведущим устройством, фиксирует снятие сигнала Выз.ВУ и с некоторой задержкой принимает информа­ цию в регистр ОЗУ.

Эта задержка необходима для того, чтобы закончи­ лись переходные процессы при установлении информа­ ции в магистрали МВУ.

8. Приняв информацию, модуль ОЗУ снимает сигнал Выз.ЗУ и номер ведущего устройства с шин МЗУ.

бВедущее уст ройст во Чтение ЗУ .............

На этом сеанс связи ведущего устройства с моду­ лем ОЗУ считается законченным. Модуль ОЗУ выпол­ няет очистку ячейки и записывает в нее полученную из процессора информацию. До окончания записи данный модуль ОЗУ будет занят для всех запросов из ведущих устройств.

На рис. 10-15 представлена временная диаграмма работы многосвязного интерфейса при чтении информа­ ции из ОЗУ. Начальные этапы установления сеанса свя­ зи между ведущим устройством и модулем ОЗУ вплоть до возбуждения модулем ОЗУ сигнала Выз.ЗУ протека­ ют точно так же, как и этапы 1—5 сеанса записи ин­ формации в ОЗУ, описанные выше, за тем исключени­ ем, что при выполнении этапа 1 вместо указателя опе­ рации записи передается указатель операции чтения. Далее сеанс связи проходит следующим образом (пп. 1—5 — см. выше).

Ö. Ведущее устройство, приняв Выз.ЗУ, определяет, по какой из магистралей МЗУ ему будет передана за­ требованная информация. Оно подготавливает входные цепи для приема информации именно с этой маги­ страли.

7. Как только цикл чтения закончен, модуль ОЗУ от­ ключает номер ведущего устройства с шин МЗУ и под­ ключает к этой магистрали информацию. Одновремен­ но модуль ОЗУ снимает Выз.ЗУ.

8. Ведущее устройство, находящееся в сеансе связи с данным модулем ОЗУ, при снятии сигнала Выз.ЗУ осуществляет прием информации в свой регистр.

9. Приняв информацию в регистр, ведущее устрой­

смагистрали МВУ.

10.После снятия сигнала Выз.ВУ модуль ОЗУ отклю­

чает информацию с магистрали МЗУ.

Сеанс связи для чтения информации из ОЗУ окончен.

10-5. И Н Т ЕР Ф ЕЙ С П ЕР И Ф ЕР И Й Н Ы Х УСТРОЙСТВ

Выше уже говорилось, что в большинстве случаев в современных вычислительных системах в интерфейсе периферийных устройств применяется система коллек­ тивных шин. При этом построение системы шин и пе­ редача информации между устройствами осуществляет­ ся подобно системе, представленной на рис. 10-10. Пе­ ресылка дискретных сигналов по шинам интерфейса

все периферийные устройства, и электронных схем фор­ мирования сигналов, проходящих по этим шинам. Ши­ ны выполняются в виде кабелей, соединяющих все пери­ ферийные устройства друг с другом. Сигналы на шинах интерфейса электрически доступны всем периферий­ ным устройствам, однако логика работы интерфейса строится таким образом, что в каждый момент време­ ни только одно из периферийных устройств может быть логически связано с интерфейсом и реагировать на сиг­ налы интерфейса. Если два периферийных устройства

546

или более требуют обслуживания, то из них выбирается одно в соответствии с установленным приоритетом меж­ ду периферийными устройствами.

Типовая блок-схема интерфейса периферийных уст­ ройств представлена на рис. 10-16. Из рисунка видно, что возможно использование периферийных устройств с автономными устройствами управления или устройст­ вами управления, объединенными совместно с перифе­ рийными аппаратами. Могут быть разработаны специаль­ ные периферийные устройст­ ва, осуществляющие связь между двумя интерфейсами, а также «двухканальные», в общем случае многоканаль­ ные устройства управления,

ных устройств. Канал ввода-вывода различает перифе­ рийные устройства по присвоенным им номерам.

Сеанс связи между периферийным устройством и каналом может быть начат как по инициативе канала (начальная выборка), так и по инициативе периферий­ ного устройства (процедура обслуживания в мульти­ плексном режиме работы канала).

В первом случае канал возбуждает на соответствую­ щих шинах интерфейса код номера вызываемого пери­ ферийного устройства. Все периферийные устройства сравнивают заданный код номера с присвоенными им номерами, и то устройство, которое обнаружило совпа­ дение номера, логически присоединяется к интерфейсу.

Во втором случае периферийное устройство посыла­ ет в канал сигнал, означающий требование на обслужи­ вание, и после получения от канала подтверждения о приеме требования возбуждает на соответствующих ши­ нах интерфейса код своего номера. Канал принимает номер периферийного устройства, выбирает из памяти подканалов информацию о текущих параметрах соот­ ветствующего подканала и производит требуемое в дан­ ном сеансе обслуживание периферийного устройства.

Таким образом, система нумерации периферийных устройств должна обеспечивать: присвоение номера устройству; сравнение номера с кодом, посланным ка­ налом; выдачу кода номера в канал при возбуждении сеанса связи периферийным устройством.

Возможны различные методы нумерации периферий­ ных устройств. Рассмотрим два из них.

Н у м е р а ц и я с п о м о щ ь ю т у м б л е р н о г о р е ­ г и с т р а . Этот способ обычно используется для пери­ ферийных устройств, имеющих автономное конструктив­ ное оформление (например, выполненных в виде отдель­ ного шкафа, блока, стола и т. д.). Способ позволяет легко изменять номер периферийного устройства при эксплуатации системы.

В периферийное устройство встраивается специаль­ ный тумблерный регистр (рис. 10-17), состоящий из п тумблеров. Одной из позиций каждого тумблера (на­ пример, верхней) присваивается значение «единица», другой — «нуль»; код каждого тумблера рассматривает­ ся как один из разрядов п-разрядного двоичного номе­ ра устройства. Номер присваивается устройству путем установки тумблеров в соответствующие позиции.

При обращении канала к периферийному устройству код, полученный из канала, сравнивается с кодом тумб­ леров при помощи логической схемы определения сов­ падения. При обращении периферийного устройства к каналу код тумблерного регистра в соответствующий момент времени посылается из периферийного устрой­ ства на шины интерфейса.

Н у м е р а ц и я с п о м о щ ь ю к о м м у т а ц и о н н о й п л а т ы . Способ используется обычно в периферийных устройствах, номера которых в процессе эксплуатации не подвергаются изменениям (рис. 10-18).

Сигналы, полученные от канала, или их инверсии подаются на входы схемы И с помощью специальной

548