Устройство для сопряжения процессора с устройством ввода вывода — SU 1180911 (original) (raw)

(51)4 С 06 Р 13/24 ОПИ ЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ Н АВТОРС 3725694/24-211.04,8423.09.85. БюлА,Н.Чистяков.Н.Воробе 3889109, опублик. 1975. етельство СССР 06 Р 3/04, 198 А СУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ПРОЦЕССОРА С УСТРОЙСТВОМ ВВОДАВЫВОДА, содержащее регистры режимов,входных данных, выходных данных,признаков операций и хранения адресов, узел анализа управляющих сигналов, формирователь сигнала прерывания, узел фиксации режима работы,узел контроля, при этом информационные входы регистров режимов, выходных данных, признаков операций ихранения адресов подключены к выходной информационной шине процессора, информационные выходы регистравходных данных и узел анализа управляющих сигналов подключены к входнойинформационной шине процессора,группы синхровходов узла фиксациирежима работы, узла анализа управляющих сигналов, синхровходы формирователя сигнала прерывания и узлаконтроля подключены к синхровходупроцессора, первая группа выходоврегистра признаков операций подключена к управляющей шине процессора, группа выходов регистра храненияадресов подключена к адресной шинепроцессора, выход запроса узла анализа управляющих сигналов подключен к входу запроса процессора, выходформирователя сигнала прерыванияподключен к входу прерывания процессора, причем первая группа информационных выходов регистра режимовсоединена с первой группой управляющих входов узла анализа управляющихсигналов, запускающий выход которого соединен с информационным входом формирователя сигнала прерывания, вторая группа информационныхвыходов регистра режимов соединенас группой входов режима узла фиксации режима работы, стробирующийвыход которого соединен с первым управляющим входом регистра входных данных,выход управляющего разряда регистравыходных данных соединен с установочным входом узла фиксации режимаработы, сигнальный выход которогосоединен с входом запроса узла анализа управляющих сигналов, установочный вход которого соединен свыходом узла контроля, вторая группа информационных выходов регистрапризнаков операций соединена суправляющим входом регистра хранения адресов, отличающеесятем, что, с целью повышения достоверности путем организации микропрограммного диагностирования оборудования, в него введен узел имитации сигналов, причем первый ивторой входы узла имитации сигналовподключены к информационным и управляющим выходам устройства ввода-вывода соответственно, первый и второй,выходы узла имитации сигналов подключены к информационному и управляющему входам устройства ввода-вы 118091125 30 35 40 45 50 55 из регистра 12 входных данных, после этого информация в рабочих регистрах сравнивается.Для проверки сброса запроса на микропрограммное прерывание в регистр 8 режимов заносится признак сброса запроса, который должен сбросить триггеры 42 и 69. В первом рабо-. чем регистре процессора подготавливается константа, соответствующая сбросу запроса на прерывание, во второй рабочий регистр считывается реальное состояние схем управления, результаты сравниваются, Аналогичным образом могут быть проверены и другие схемы устройства.Для сброса режима диагностики служит специальный код (В 1). Он микропрограммно заносится в регистр 9 выходцых данных, поступает по информационной шине в узел 21 имитации и дешифруется элементом И 74 и дешифратором 73, При наличии признака диагностнки на управляющей шине 17 устройства и дешифрации кода В 1 происходит сброс триггера 75 в нулевое состояцие, которое разрешает работу первого и второго мультиплексоров по первым информационным входам, как описано выше. Кроме того, триггер 75 может быть переведен в нулевое состояцие по сбросу системы при включении электропитания.Узел 13 анализа управляющих сигналов предназначен для приема и преобразования асинхронных управляющих сигналов, поступающих от внешнего устройства, вьдачи этой информации в процессор, а также для формирования запроса на микропрограммное прерывание н режиме "Сервис".Рассмотрим для примера работу узла анализа управляющих сигналов при нажатии клавишного п реключателя "Окончить". При нажатии клавиши "Окоцчить" высокий потенциал появляется на управляющем входе 23 устройства, т,е. на управляющей шине 18 устройства (режим диагностики отсутствует), и устанавливает в единичное состояние триггер 46 при наличии разрешающего потенциала режимов цСчитатьц или Записать", поступаю - щего с первой группы информационных выходов регистра 8 режимов по линии 27. При отжатии клавиши "Окончить" по единичному состоянию триггера 46 устанавливается триггер 47. Кроме того, на синхровхол триггера 47 подается разрешающий синхросигнал с выходной шины 3 синхронизации процессора для синхронизации вырабатываемых при нажатии клавиш сигналов с работой процессора. Высокий потенциал с выхода триггера 47 поступает на элемент ИЛИ 58 для выработки в формирователе 14 сигнала прерывания сигнала запроса на микропрограммное прерывание, поступающего в процессор по входной шине 5 прерывания процессора. Кроме того, высокий потенциал с выхода триггера 47 поступает на входную информационную шину 2 процессора, что дает возможность микропрограммно опросить состояние данного узла, Сбрасываются триггеры 46 и 47 сигналом из регистра 8 режимов при микропрограммной установке признака сброса, Остальные элементы схемы построены аналогично и работают подобным образом.Узел контроля повышает надежность устройства связи, контролируя ра - боту интерфейса на линии устройство для сопряжения - внешнее устройство. Интерфейс организован таким образом, что в ответ на сигнал "Цикл", со - провождающий байт информации, внешнее устройство должно вьдать сигнал "Обратная связь", по которому сбрасывается сигнал Цикл , а по снятию сигнала "Цикл" внешнее устройство снимает сигнал "Обратная связь".Схема контроля предназначена для фиксации моментов зависания", т,е. когда в ответ на сигнал "Цикл внешнее устройство не вьдает сигнал "Обратная связь или выдав, не снимает ее,Схема работает следующим образом.Из процессора по выходной шине 3 синхронизации поступают тактовые импульсы, период которых по крайней мере в два раза больше промежутка времени, в течение которого осуществляется нормальный прием байта информации внешним устройством с помощью сигналов "Цикд" и "Обратная связь". По заднему фронту тактового импульса высокий потенциал появляется на выходе элемента ВЕ 60 и на выходе элемента И 63. Сигнал "Цикл", поступающий с входной управляющей шины 17 внешнего устройства, устанавливает высокий потенциал на выходе элемента ИЛИ 64, который устанавливает10 в единичное состояние триггер 66,Если в ответ на сигнал "Цикл" абонент выдает сигнал "Обратная связь" ицикл приема байта завершен нормально, то по снятии сигнала "Обратнаясвязь , поступающего по управляющейшине 18 устройства с входа 23, сбрасывается триггер 66, Если же сигналы "Цикл" или "Обратная связь" "зависают", то триггер 66 остается вединичном состоянии, Тогда по переднему Фронту следующего тактового импульса высокий потенциал появляетсяна выходах элементов И 62 и 65.Этот сигнал является признаком сбояв работе интерФейса и по линии 31поступает в узел 13 анализа управляющих сигналов, где устанавливаеттриггер 59. При этом с помощью элемента ИЛИ 58 вырабатывается запросна микропрограммное прерывание, врезультате обработки которого указание о сбое становится доступнымоператору..Мигунова ост Редактор Т.Кугрьше орректор В.Гирня 927/ ВНИИ Тираж 09 Государственного комитета делам изобретений и открыт осква, Ж, Раушская наб,ак дписное 03 Фили ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнвода соответственно, третий выход узла имитации сигналов соединен с информационным входом регистра входных данных, второй управляющий вход которого соединен со стробирующим выходом узла имитации сигналов, четвеотый выход которого соединен с первым управляющим входом узла контроля, группой управляющих входовузла фиксации режима работы и второй группой управляющих входов узла анализа управляющих сигналов, третья группа информационных выходов регистра режимов и управляющий выход узла фисации режима работы соединены г ретьим входом узла имитации сигналов, четвертый вход которого соединен с информационным выходом регистра выходных данных, причем управляющий выход узла фиксации режима работы соединен с вторым управляющим входом узла контроля, при этом узел имитации сигналов содержит два мультиплексора, дешифратор, триггер, два элемента И и группу элементов И, причем первые входы элементов И группы и первый информационный вход первого мультиплексора образуют первый вход узла имитации, первый информационный вход второго мультиплексора образует второй вход узла имитации, первыеединичный и нулевой входы триггера и первый вход первого элемента И образуют третий вход и второй входузла имитации, группа входов второгоэлемента И и дешифратора и второйинформационный вход первого мультиплексора образуют четвертый вход ипервый выход узла имитации, выходы первого и второго мультиплексоровявляются третьим и четвертым выходами узла имитации соответственно, выход первого элемента И является стробирующим выходом узла имитации, выход второго элемента И соединен свторым единичным и нулевым входамитриггера, третьи единичный и нулевойвходы которого соединены с сответствующими выходами дешифратора, группа выходов которого соединена свторыми входами элементов И группы,выходы которых соединены с вторыминформационным входом второго мультиплексора, управляющий вход кото- .рого соединен с управляющим входом первого мультиплексора, с вторым входом первого элемента И и с выходом триггера. 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел Фиксации режима работы содержит пятьтриггеров, четыре элемента И и элемент ИЛИ, причем первые входы первого и второго элементов И и первыйвход третьего элемента И образуютгруппу синхровходов узла, второйвход первого элемента И и первыйвход четвертого элемента И образуютгруппу управляющих входов узла, второй вход третьего элемента И, второй вход четвертого элемента И, нулевой вход первого триггера образуютвход режима узла, единичный вход второго триггера является установочнымвходом узла, выход третьего элемента И соединен с первыми единичнымивходами первого и третьего триггеров,первым входом элемента ИЛИ и является стробирующим выходом узла, выходпервого триггера соединен с вторымвходом элемента ИЛИ, первым единичным входом четвертого триггера иявляется сигнальным выходом узла, вывыход четвертого триггера являетсяуправляющим выходом узла, при этомв узле фиксации режима работы второйвход первого элемента И соединен спервым нулевым входом пятого триггера, нулевым и вторым единичным входами третьего триггера, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И и вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым нулевым входом пятоготриггера, единичный вход которогосоединен с выходом первого элементаИ, а выход - с третьим входом третьего элемента И, четвертый вход которого соединен с выходом элементаИЛИ, второй единичный вход первоготриггера соединен с выходом четвер.того элемента И, третий вход которого соединен с выходом второготриггера и вторым единичным входомчетвертого триггера, первый и второй нулевые входы которого соединены с нулевым входом второго триггераи первым входом четвертого элемента И,3. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что узел анализа управляющих сигналов содержит двенадцать триггеров, два элемента И, элемент ИЛИ, причем первый вход первого элемента И, первый единичный вход первого триггера и синхровход второго триггера образуютгруппу синхровходов узла, первыйединичный вход четвертого триггера,первый единичный и нулевой входы пятого триггера, первый единичный входшестого триггера, нулевой вход седьмого триггера, второй вход первогоэлемента И, первый вход элемента ИЛИи нулевой вход второго триггера образуют первую группу управляющихвходов узла, первый и второй единичные входы третьего триггера, вторыеединичные входы пятого и шестоготриггеров, единичный вход восьмоготриггера и второй единичный, входпервого триггера образуют вторуюгруппу управляющих входов узла, второй вход элемента ИЛИ является входом запроса узла, первый единичныйвход седьмого триггера являетсяустановочным входом узла, выходывторого, седьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатоготриггеров, элемента ИЛИ и единичный выход третьего триггера образуют информационный выход узла, выход элемента ИЛИ, кроме этого является запускающим выходом узла,выход второго элемента И являетсявыходом запроса узла, при этом вузле анализа управляющих сигналовнулевой вход третьего триггера соединен со своими, единичными входами,единичный выход третьего триггерасоединен с первым единичным входомвторого триггера, второй единичныйвход которого соединен с выходомчетвертого триггера, нулевой входкоторого соединен с выходом второготриггера и с третьим входом элемента ИЛИ, синхровход которого соединен с синхровходами девятого, десятого и одиннадцатого триггеров,выходы которых соединены с четвертым, пятым и шестым входами элемента ИЛИ соответственно, седьмой входкоторого соединен с выходом седьмого триггера, второй единичный входкоторого соединен с первым единичным входом пятого триггера, второйединичный вход которого соединен сгервым единичным входом девятоготриггера, второй единичный и нулевой входы которого соединены с выходомпятого триггера, нулевой выходтретьего триггера соединен с вторымединичным входом четвертого триггера, второй единичный вход шестоготриггера соединен с первым единичным входом десятого триггера, второйединичный и нулевой входы которогосоединены с выходом шестого триггера, нулевой вход которого соединенс нулевыми входами пятого и восьмого триггеров, единичный вход. которого соединен с первым единичнымвходом одиннадцатого триггера, второй единичный и. нулевой входы которого соединены с выходом восьмоготриггера, нулевой вход седьмоготриггера соединен с первым входомвторого элемента И, второй вход которого соединен с выходом двенадцатого триггера, первый единичныйвход которого соединен с вторымединичным входом первого триггера,выход которого соединен с вторымединичным и нулевым входами двенадцатого триггера, выход первого элемента И соединен с нулевым входомпервого триггера.4. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что узел контроля содержит триггер, три элемента И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, элемент задержки, причем вход элемента НЕ соединен с, входом элементазадержКи, первым входом первого элемента И и является синхровходом узла, первый и второй входы элементаИЛИ являются первым и вторым управляющими входами узла соответственно,.выход второго элемента И являетсявыходом узла, при этом выход элемента задержки соедицен с первымвходом третьего элемента И и вторымвходом первого элемента Ивыходкоторого соединен с первым входомвторого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера,первый единичный вход которого. соединен с выходом третьего элемента И,второй вход которого соединен с вы-.ходом элемента НЕ, выход элементаИЛИ соединен с нулевым и вторым единичным; входами триггера, 18091130 35 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения процессора сустройствами ввода-вывода, в томчисле с устройствами, работающимив качестве пультов управления вычислительной системой,Целью изобретения является повышение достоверности путем организации микропрограммного диагностирования оборудования.На Фиг.1 изображена блок-схемапредлагаемого устройства; нафиг.2 - функциональная схема узлафиксации режима работы 1 на фиг.3функциональная схема узла анализауправляющих сигналов, на фиг.4функциональная схема узла контроля; на фиг.5 - Функциональная схемаформирователя сигнала прерывания,на фиг.6 - функциональная схемаузла имитации сигналов; на фиг.7 -блок-схема алгоритма проверки ре -гистров в режиме диагностики; нафиг. 8 - блок-схема алгоритма проверки схем управления в режимедиагностики.Устройство для сопряжения процессора с устройством ввода-выводасодержит выходную информационную шину 1 процессора, входную информационную шину 2 процессора, выходнуюшину 3 синхронизации процессора,входную управляющую шину 4 процес сора, входную шину 5 прерыванияпроцессора, адресную шину 6 процессора, входную шину "Запрос" 7 процессора, регистр 8 режимов, регистр9 выходных данных, регистр 10 признаков операций, регистр 11 храненияадресов, регистр 12 входных данных,узел 13 анализа управляющих сигналов, формирователь 14, сигнала прерывания, узел 15 Фиксации режима работы, узел 16 контроля, управляющуюшину 17 устройства, управляющую шину 18 устройства, информационнуюшину 19 устройства, информационнуюшину 20 устройства, узел 21 имитации сигналов, информационный вход22 устройства, управляющий вход 23устройства, управляющий выход 24устройства, информационный выход 25устройства, вторую группу информационных выходов 26 регистра 8 режимов, вход режима узла 15 фиксациирежима работы, первую группу.информационных выходов 27 регистра 8 5 10 5 20 25 40 45 50 55 режимов, управляющий выход 28 ргистра 9 выходных данных, установочный вход узла 15 фиксации режима работы, стробирующий выход 29 узла 15фиксации режима работы, сигнальныйвыход 30 узла 15, выход 31 узла контроля, информационный вход 32 формирозателя 14 сигнала прерывания, вторую группу выходов 33 регистра 10признаков операций, управляющий входрегистра 11 хранения адресов, стробирующий выход 34 узла 21 имитациисигналов.Узел 15 фиксации режима работы содержит третий триггер 35, первыйэлемент И 36, второй элемент И 37,пятый триггер 38, третий элемент И39, элемент ИЛИ 40, четвертый элемент И 4 1, первый триггер 42, второйтриггер 43, четвертый триггер 44.Узел 13 анализа управляющих сигналов содержит третий триггер 45,пятый триггер 46, девятый триггер47, шестой триггер 48, десятый триггер 49, восьмой триггер 50, одиннадцатый триггер 5 1, первый триггер52, двенадцатый триггер 53, второйэлемент И 54, первый элемент И 55,четвертый триггер 56, второй триггер 57, элемент ИЛИ 58, седьмой триггер 59.Узел 16 контроля содержит элемент НЕ 60, элемент 61 задержки, первый элемент И 62, третий элемент И63, элемент И 64, второй элемент И65, триггер 66.Узел 14 формирования прерываниясодержит элемент НЕ 67, элемент И 68,триггер 69.Узел 21 имитации сигналов содержит группу элементов И 70-72, дешифратор 73, второй элемент И 74,триггер 75,первый мультиплексор 76,второй мультиплексор 77, первый элемент И 78.Выходная информационная шина 1процессора предназначена для выдачиуправляющей информации в регистр режимов и регистр признаков операций,а также для выдачи байта данных врегистр выходных данных и в регистрхранения адресов. Занесение информации с выходной информационной шиныпроцессора производится микропрограммно,Входная информационная шина 2процессора служит для передачи байтаинформации от внешнего устройства(пульта управления системой) процессору.Выходная шина 3 синхронизации процессора предназначена для выдачи управляющих сигналов в узел анализа 5 управляющих сигналов, узел контроля, узел фиксации режима "Выдача-прием" ч в формирователь сигнала прерывания,Входная управляющая шина 4 процессора служит для передачи процессору сигналов управления дополнительными операциями.Входная шина 5 прерывания процессора служит для выдачи в процессор запроса на микропрограммное прерыва ние, Запрос инициирует микропрограммное выполнение передачи данных в режим нСчитать" и "Записать".Адресная шина б процессора служит для передачи в процессор адресов 20 оперативной памяти и устройств загрузки при выполнении дополнительных операций.Входная шина "Запрос" 7 процессора предназначена для выдачи в блок 25 микропрограммных прерываний процессора сигнала, по которому инициируется микропрограммное выполнениедополнительных операций (операцийуправления системой) и операций из- З 0менения и отображения состоянийпроцессора.Регистр 8 режимов представляетсобой однобайтный регистр и служитдля задания режимов работы устройства для сопряжения.Регистр 9 выходных данных представляет собой однобайтный регистр,использующийся для передачи информации внешнему устройству (пульту 40управления) .Регистр 1 О признаков операцийпредставляет собой двухбайтный регистр, хранящий признаки выполняемых дополнительных операций, 45Регистр 11 хранения адресов представляет собой четырехбайтный регистр, предназначенный для храненияадресов (памяти или устройств загрузки), необходимых для выполнения 50некоторых операций управления вычислительной системой (сравнениеадресов, первоначальная загрузка ит.д.),Регистр 1 Н входных цанных 55представляет собой однобайтный регистр, использующийся для ввода информации из абонента в процессор,Информация в регистры 8-12 заносится микропрограммно. Узел 13 анализа управляющих сигналов связан с управляющими клавишными переключателями и индикаторами внешнего устройства. Триггеры узла анализа управляющих сигналов имеют собственные установочные и сбросовые линии. Кроме того, в узле анализа управляющих сигналов 13 формируется сигнал "Запрос".Формирователь 14 сигнала прерывания вырабатывает запрос устройства для сопряжения на микропрограммное прерывание.Узел 15 фиксации режима работы предназначен для организации ввода банта информации из внешнего устройства в регистр 1 Н входных данных и для организации вывода передаваемого байта информации из регистра 9 выходных данных внешнему устройству.Узел 1 б контроля предназначен для контроля интерфейса на линии внешнее устройство - устройство для сравнения, Признак сбоя устанавливается при отсутствии в течение Н 60 мкс ответа внешнего устройства на сигнал, сопровождающий байт передаваемой информации.Узел Н 1 имитации сигналов предназначен для микропрограммного диагностирования аппаратуры устройствасопряжения,Устройство для сопряжения процессора с устройством вводя-выводаработает в четырех режимах: вводаинформации, вывода информации, изменения и отображения состояний процессора и диагностики.В режиме изменения и отображениявыполняются, кроме того, дополнительные функции управления системой.Для реализации указанных режимов устройство для сопряжения обеспечиваетработу аппаратуры в режимах "Считать, Записать , Сервис , "Диагностика".Режим "Диагностика" задается единичным состоянием триггера 75(фиг.б), при нулевом его состоянииустройство находится в одном из режимов "Считать", "Записать" или"Сервис". По сбросу системы при вклю-,чении электропитания триггер 75устанавливается в нулевое состояние,и низкий потенциал с его выхода поступает на управляющие входы пер 118091125 вого 76 и второго 77 мультиплексоров,разрешая передачу информации на выходы мультиплексоров с их первыхинформационных входов. Таким образом, информация из внешнего устройства, поступающая на информационныйвход 22 устройства, транслируетсяна информационную шину 20 устройства, а управляющие сигналы из внешнего устройства, поступающие на управляющий вход 23 устройства, транслируются на управляющую шину 18 устройства. Информация и управляющиесигналы, сформированные в устройстве15сопряжения для передачи внешнемуустройству, при нулевом состояниитриггера 75 без изменения транслируются с информационной 19 и управляющей 17 шин устройства на информационный 25 и управляющий 24 выходы устройства,Работа устройства для сопряженияв режиме Записать" осуществляетсяследующим образом.При дешифрации в инструкции ввода-вывода ;кода команды "Записать"в регистр 8 режимов по выходной инФормационной шине 1 процессора микропрограммно заносится признак команды "Записать", поступающий на вход26 режима в узел 15 фиксации режимаработы. В узле фиксации режима работы при наличии этого сигнала, нулевом состоянии триггера 43 и отсутлствии сигнала на управляющей шине 18устройства появляется высокий потенциал на выходе элемента И 41 и устанавливается триггер 42, высокий нотенциал которого является сигнальным выходом узла и по линии 30 по Оступает в узел 13 анализа управляющих сигналов, устанавливая высокийпотенциал на выходе элемента ИЛИ 58,Этот сигнал поступает на информационный вход 32 формирователя 14 сигнала прерывания (фиг.5), где приотсутствии признака работы в режимеСервис" (низкий потенциал на входеэлемента НЕ 67) и при наличии синхросигнала, поступающего па выходной шине 3 синхронизации процессора,формирует высокий потенциал на выходеэлемента И 68, который устанавливает триггер 69. Сформированный запрос за микропрограммное прерывание 55поступает в блок микропрограммныхпрерываний процессора по входнойшине 5 прерывания процессора. Дальнейшее выполнение режима "Записатьосуществляется под управлением микропрограммы, вызванной запросомна прерывание, в процессе выполнениякоторой код вводимого знака с выходной информационной шины 1 процессора заносится в регистр 9 выходныхданных. Запрос на микропрограммноепрерывание снимается микропрограммно,для чего в регистре режимов устанавливается соответствующий признак,который сбрасывает триггер 42 узла15 фиксации режимов работы. При этомвозникает низкий потенциал на выходеэлемента ИЛИ 58 узла 13 анализауправляющих сигналов, который поступает в Формирователь 14 сигнала прерывания и сбрасывает триггер 69 запроса на микропрограммное прерывание. При занесении данных в регистр 9выходных данных в узле 15 Фиксациирежима работы устанавливается триггер 43, по единичному состоянию которого и нулевому состоянию триггера42 устанавливается триггер 44. Изрегистра 9 выходных данных код вводимого символа передается во внешнееустройство по информационной шине19 на информационный выход 25 устройства (триггер 75 находится в нулевом состоянии). По сигналу "Цикл",формируемому с помощью триггера 44и выдаваемому на управляющую шину 17устройства и управляющий выход 24устройства, внешнее устройство принимает данные с информационной шины19 (25). В ответ на сигнал "Цикл"внешнее устройство на управляющийвход 23, т.е, на управляющую шину 18выдает сигналОбратная связь, который сбрасывает триггеры 43 и 44в узле 15 Фиксации режима работы.После снятия сигнала "Цикл" внешнееустройство снимает сигнал "Обратнаясвязь", что приводит к выработкетриггером 42 запроса на новое микропрограммное прерывание, в процессе обработки которого выводится напечать (или отображается на экранедисплея) следующий символ. Такпроисходит до тех пор, пока вся информация не будет передана.Работа устройства в режиме "Счи 1тать осуществляется следующим образом,Микропрограммно устанавливаетсяпризнак режима"Считать" в регистре 8режимов. Регистр режимов выдает на50 управляющую шину 17 (и 24) устройства сигнал, который разрешает работувнешнего устройства в режиме Считать. Внешнее устройство выдаетна информационный вход 22 устройства,т.е, на информанионную шину 20 байтинформации, после чего на управляющийвход 23 устройства, т,е. на управляющую шину 18 - сигнал "Строб", который поступает в узел,15 фиксации ре 1 Ожима работы. По сигналу "Строб" приналичии синхросигнала на выходнойшине 3 синхронизации процессора инизком потенциале триггера 35 устанавливается триггер 38. При поступ 15лении следующего синхроимпульса пошине 3, высоком потенциале триггера38, наличии высокого уровня на входе 25 режима на выходе элемента И 39вырабатывается сигнал приема, по20которому информация с информационнойшины 20 устройства записывается врегистр 12 входных данных. Кроме того, по сигналу приема устанавлива 25ется триггер 42, что вызывает выработку запроса на микропрограммноепрерывание аналогично режиму "Записать". При наличии сигнала "Строб"по сигналу приема устанавливаетсятриггер 35, по высокому потенциалукоторого при наличии синхроимпульсана шине 3 сбрасывается триггер 38.Микропрограмма, вызванная запросом, производит запись символа,введенного в регистр 12 входных дан- З 5ных, в заданную область оперативнойпамяти процессора.Для отображения вводимого символа(на пишущей машинке или экране дисплея) содержимое регистра 12 входных 4 Оданных через рабочую область процессора переписывается в регистр 9выходных данных. Алгоритм вывода символа в этом случае аналогичен алгоритму вывода символа в режиме "За. - 45писать" с той разницей, что в этомслучае в ответ на сигнал Цикл"внешним устройством снимается сигнал "Строб" и выдается сигнал "Обратная связь". Ввод и отображениекаждого следующего символа осуществляется по вышеописанному механизму,причем запрос на новое микропрограммное йрерывание вырабатывается посигналу "Строб".55Режим Сервис устанавливаетсяпо инициативе оператора и выполняется, если процессор находится в режиме ручного управления, Режим Сервиспозволяет. изменить или отобразитьсостояние процессора (память, регистры и т,д.) и выполнить дополнительные операции по управлению системой (первоначальная загрузка программ, командный режим работы, останов по сравнению адресов и т.д.).Работа устройства для сопряженияв режиме лСервис" осуществляетсяследующим образом.При нажатии клавиши "Сервис" напульте управления системой на управляющий вход 23 устройства, т.е. науправляющую шину 8 устройства поступает сигнал, который в узле 13анализа управляющих сигналов устанавливает триггер 52 при наличиивысокого потенциала режима Ручная работа" на выходной шине 3 синхронизации процессора. При отжатииклавиши лСервисл устанавливаетсятриггер 53, и при отсутствии в устройстве для сопряжения режимов"Считать" и Записать" (разрешающийпотенциал на первом входе элементаИ 54, поступающий по линии 27 изрегистра 8 режимов на выходе элемента И 54 появляется сигнал "Запрос",.поступающий по входной шине "Запрос7 процессора в блок микропрограммных прерываний процессора.По сигналу "Запрос" в блоке микро -программных прерываний процессораформируется адрес входа в микропрограмму, под управлением которойосуществляется работа устройства связи в режиме Сервис". Кроме гого,в блоке микропрограммных прерываний устанавливается признак работы(устройства для сопряжения в режимел лСервис, который сбрасывается ми -кропрограммно только после завершения операции, выполняемой в данномрежиме после нажатия на пульте клавиши "Окончить",Триггер 52 сбрасывается высокимпотенциалом, сформированным элементом И 55 при наличии разрешающегосигнала на линии 27 из регистра 8режимов, установленного микропрогргммно, и наличии потенциала реглер лма Сервис на выходной шине 3 синхронизации процессора. По сбросутриггера 52 сбрасывается триггер 53и снимается сигнал ЗапросСледующий запрос на микропрограммное прерывание может выра 1180911 1 Обатываться при.следующем нажатии клавиши Сервис после завершения выполнения одной операции как после, так и до нажатия клавиши "Окончить" (т,е. до снятия признака режима "Сервис" в блоке микропрограммных прерываний процессора).Работа в режиме "Сервис" осуществляется под управлением микропро граммы. Для выполнения определенной операции (например, отображения оперативной памяти процессора) оператор с клавиатуры вводит буквенно-цифровую мнемонику операции, которая об рабатывается устройством для сопряже- ,ия в режиме "Считать, как описано выше, с той разницей, что в этом случае при микропрограммной установке режима "Считать формирователем 20 14 сигнала прерывания не вырабаты.вается сигнал запроса на микропрограммное прерывание в процессор. Блокировка осуществляется сигналом режима "Сервис", поступающим по выходной шине 3 синхронизации процессора на вход элемента НЕ 67 (фиг.5). Вывод отображаемой информации (например, содержимого оперативной памяти) происходит в режиме "Записать", ЗО устанавливаемом микропрограммно и выполняемом аналогично вышеописанному с той разницей, что запрос на микропрограммное прерывание в формирователе 14 сигнала прерывания бло- З 5 кируется сигналом режима СервисДополнительные операции выполняются также в режиме Сервис", Ввод мнемоники, задающей выполнение той или иной операции, осуществляется 40 с клавиатуры пульта оператора таким же образом, как и для любой операции в режиме "Сервис". После ввода мнемоники микропро граммно в регистр 10 признаков операций по выходной информационной шине 1 процессора заносится управляющая информация, соответствующая введенной мнемонике. 50Регистр 10 признаков операций обеспечивает формирование потенци" альных сигналов, которые по входной управляющей шине 4 процессора передаются в процессор для задания 55 необходимых режимов функционирования процессора при выполнении дополнительных операций. Если для выполнения дополнительных операций по управлению системой необходимы адреса (загрузка программ, останов по сравнению адресов, установка адреса и команды), то адрес, введенный оператором вместе с мнемоникой, микропрограммно заносится с выходной информационной шины 1 процессора в регистр 11 хранения адресов при наличии разрешающего сигнала на линии 33 из регистра 10 признаков операций. Далее этот адрес по адресной шине 6 процессора поступает в процессор и используется при выполнении операции.Работа устройства в режиме "Диагностика осуществляется следующим образом.Для перевода устройства в режим диагностики необходимо триггер 75 установить в единичное состояние, Микропрограммно в регистр 9 выходных данных заносится определенный код (ВО), который по информационной шине 19 устройства поступает в узел 21 имитации. Этот код дешифрируется элементом И 74, дешифратором 73 и поступает на второй информационный вход первого мультиплексора 76. В регистре 8 режимов микропрограммно устанавливается признак диагностики (соответствующий отсутствию режимов "Считать" и "Записать", который по управляющей шине 17 устройства поступает на первые единичный и нулевой входы триггера 75. При наличии этого сигнала и дешифрации кода 130 установки режима диагностики триггер 75 устанавливается в единичное состояние, разрешающее работу первого мультиплексора 76 по второму информационному входу, т.е. передачу информации с информационной шины 19 устройства на информационную шину 20 устройства. Рассмотрим проверку регистра 9 выходных данных и регистра 12 входных данных в режиме диагностики, Микропрограммно в регистр 9 выходных данных заносится любой код (например, АА), который, кроме того, записывается в одном из рабочих регистров процессора. Затем информация из регистра 9 выходных данных переписывается в другой рабочии регистр процессора, после чего информация в рабочих регистрах сравнивается. При сравнении осуществляетсяпереход к следующей проверке, при несравнении - переход к сообщению об ошибке. Лналогичным образом может быть проверен регистр 8 режимов.Для проверки регистра 12 входных данных в регистр 8 режимов микропрограммно заносится признак приема в регистр 12 входных данных, который по управляющей шине 17 устройства поступает на вход элемента И 78 и при наличии высокого потенциала на выходе триггера 75 формирует строб приема, который по линии 34 поступает на второй управляющий вход регистра 12 входных данных, разрешая занесение в него информации. В регистр выходных данных (уже проверенный) микропрограммно заносится любой код (например, 55), который, кроме того, записывается в одном из рабочих регистров процессора. Этот код из регистра 9 выходных данных по информационной шине 19 устройства поступает на второй информационный вход первого мультиплексора 76 и при единичном состоянии триггера 75 передается на информационную шину 20 устройства, а с нее (при наличии строба на линии 34) - в регистр 12 входных данных. Во второй рабочий регистр процессора переписывается информация, принятая в регистр 12 входных данных, после чего информация в рабочих регистрах процессора сравнивается. При сравнении осуществляется переход к следующей проверке, при несравнении - переход к сообщению об ошибке. Задавая различные коды (бегающий "0", бегающая "1" и т.д.), можно с точностью до бита локализовать неисправность регистров.Проверка схем управления устройства осуществляется следующим образом.Каждому сигналу управления, поступающему по управляющей шине 18 устройства, соответствует определенный код (В 2, В 3 и т.д.) и сигнал управления из устройства сопряжения, поступающий по управляющей шине 17 устройства (в некоторых случаях сигнал управления из внешнего устройства может имитироваться только кодом, например, сигнал Строб). Этот определенный код микропрограммно заносится в регистр 9 выходных данных, поступает на входную информационную шину 19 внешнего устройства и дешифрируется дешифратором73. При наличии соответствующегосигнала управления на шине 17 и вы соком потенциале на определенном выходе дешифратора 73 высокий потенциал появляется на выходе соответствующего из элементов И 70, 72 и т.д.и втором информационном входе вто- Орого мультиплексора 77. Количествоэлементов И определяется числомсигналов управления из внешнего устройства, которые необходимо проверить (смоделировать). Высокий потенциал на управляющем входе второгомультиплексора (установлен режимдиагностики) разрешает передачу информации с второго информационного 20входа мультиплексора на управляющуюшину 18 устройства, Таким образомможно проимитировать любой сигналуправления и проверить работу схемуправления устройства.Лля примера рассмотрим проверку 251 11линии сигнала Строб , занесения врегистр 12 входных данных и сбросазапроса на микропрограммное прерывание.В регистр 9 выходных данных микропрограммно заносится код В 4,соответствующий наличию на управляющей шине 18 устройства сигнала11 1Строб , В регистр 8 режимов заносится признак режима Считать". При З 5 этом должен сформироваться запросна микропрограммное прерывание (установится триггер 69, см. описаниеработы устройства в режиме "Считать" ) .В первом рабочем регистре про цессора формируется константа, соответствующая ожидаемому результату,во второй рабочий регистр процессора считывается реальное состояниесхем управления, после чего содержи мое регистров сравнивается.Кроме того, по сигналу "Строб"должен сформироваться сигнал приемаинформации в регистр 12 входных данных (элемент И 39, см. описание ра боты в режиме "Считать" ). По этомусигналу код В 4, поступающий с информационной шины 19 через первый мультиплексор на информационную шину 20должен занестись в регистр 12 вход ных данных. В первый рабочий регистрпроцессора записывается константаВ 4, во второй рабочий регистр процессора переписывается информация

Смотреть

Устройство для сопряжения процессора с устройством ввода вывода