Пристрій для спряження магістралі приборного інтерфейсу з магістраллю мікроевм

союз совєтсних СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (19) SU,,,, 1368885 (51) 4 G 06 F А1 13/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ •sr ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4098666/24-24 (22) 25.07.86 (46) 23.01.88. Бюл. № 3 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с экспериментальным производством Института ядерных исследований АН УССР (72) Г.А.Косинов, Е_.А.Ицкович, А.Б.Сиднев и В.А.Ицкович (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1329445, кл. G 06 F 13/10, 1985. Микроконтроллер МК-01. Техническое описание и инструкция по эксплуата-* ции ДЛИ3.035.004.ТО, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДОЯ СОПРЯЖЕНИЯ МАГИСТРАЛИ ПРИБОРНОГО ИНТЕРФЕЙСА С МАГИСТРАЛЬЮ МИКРОЭВМ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для сопряжения ЭВМ, имеющих системный микропроцессорный интерфейс, со стандарт? ной магистралью приборного интерфейса с бит-параллельным, байт-последовательным обменом информацией. Целью изобретения является повышение быстродействия обмена информацией между магистралью Микро-ЭВМ и магистралью приборного интерфейса. Устройство содержит селектор адреса, регистр ввода-вывода, регистр состояний, блок дешифрации интерфесных команд, адресов и функций, блок синхронизации обмена информацией, связанный с шиной синхронизации приборного интерфейса и с шиной управления магистралью микро-ЭВМ, Блок синхронизации обмена информацией состоит из двух шифраторов, двух элементов И, триггера, регистра вектора прерываний, двух элементов задержки и двух элементов ИЛИ. При обмене информацией блок синхронизации обмена генерирует запросы прерывания с вектором прерывания, который соответствует либо режиму выдачи информации, либо режиму приема. 4 ил,, 2 табл. < , • t (Л С OS Зі 00 00 зо 1 1368885 ' Изобретение относится к автоматике вого и второго формирователей 30-32 и вычислительной технике, может быть импульсов, регистра 33 вектора преиспользовано для сопряжения электронрывания, второго элемента И И 34. Л но-вычислительных машин, имеющих сисСелектор 16 осуществляет выбор темный микропроцессорный интерфейс устройства при обращении к нему со со стандартной магистралью приборностороны микропроцессорной магистрали, го интерфейса с бит-параллельным, Регистр 17 служит для промежуточбайт-последовательным обменом инфорного хранения и пересылки информамацией согласно ГОСТ 26.003-80 (между-fQ ции между микропроцессорной магис-. народный аналог IEC 625.1), и может быть применено как для связи центрального процессора с приборами и оборудованием в автоматизированных системах научных исследований, так и 15 в системах управления технологическими процессами. Цель изобретения - повышение быстродействия обмена информацией. На фиг.1 представлена блок-схема 20 устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока синхронизации обмена; на фнг.З - временная диаграмма работы устройства в режиме приема информации,* на фиг.4 - временная диаграмма 25 работы устройства в режиме передачи информации. Кроме того, приводятся табл. 1 истинности первого шифратора интерфейсной функции синхронизации приема 30 (АН) и табл. 2 истинности второго шифратора интерфейсной функции синхронизации передачи (SH). Устройство (фиг.1) содержит шину 1 адресов, шину 2 данных, линию 3 "Чтение (периферии)", линию 4 "Запись (в периферию)", іинию 5 "Запрос прерывания магистрали микроЭВМ, шину 6 данных, линию 7 "Управление", линию 8 "Очистка интерфейса", линию 9 "Запрос на обслуживание", линию 10 "Сопровождение данных", линию 11 "Готов к приему•" линию 12 "Данные приняты" магистрали приборного интерфейса, линию 13 сигнала "Адрес устройства", линию 14 сигнала "Активизация приема", линию 15 сигнала "Активизация передачи", селектор 16 адреса, регистр 17 ввода-вывода, регистр 18 состояний, блок 19 дешифрации интерфейсных команд адресов и функций и блок 20 синхронизации обмена информацией, который состоит из элементов И 21 и 22, формирователя 23 одиночного импульса, первого шифратора 24 (табл. 1 ) , первого элемента 25 задержки, первого элемента ИЛИ 26, триггера 27, второго шифратора 28 (табл. 2 ) , второго элемента 29 задержки, третьего, пер 35 40 45 50 55 тралью и магистралью приборного интерфейса. Регистр 18 предназначен для фиксации информации о готовности приборного интерфейса в режиме программного обмена информацией. Блок 20 предназначен для обеспечения синхронизации обмена информацией по прерываниям. Блок 19 реализует интерфейсные функции: источник, приемник, контроллер, запрос на обслуживание. Устройство работает следующим образом. В режиме приема данных инициализация обмена идет с приборного интерфейса. Блок 19 принимает с шины 5 данных собственный адрес на приеме и на выходе (линия 14) появляется сигнал "Активизация приема". Исходно высокий уровень сигнала сопровождения данных (линия 10) и низкий уровень сигнала активизации приема (линия 14) определяют исходное состояние функции синхронизации приема блока 20, при котором на линиях 11 ("Готов к приему") и 12 ("Данные приняты") высокие логические уровни. Данные для обмена поступают с шины 6 данных в регистр М и сопровождаются низким уровнем сигнала сопровождения данных. Низкие уровни сигналов в линиях 10 и 14 переводят функцию синхронизации приема в состояние приема данных - низкий уровень на пятом выходе шифратора 24. При этом на линиях 11 и 12 устанавливаются низкие логические уровни. Сигнал состояния приема данных инициирует выставление запроса прерывания на линию 5 микропроцессорной магистрали. МикроЭВМ распознает запрос, считывает вектор прерывания с регистра 33 и считывает данные из регистра 17. При этом из сигналов в линиях 13 и 4 элемент И 21 и формирователь 23 формируют импульс готовности принятия следующего байта, который переводит интерфейсную функцию синхронизации приема в следующее состояние, характеризующееся низким уровнем на линии 11 и высоким на ли 1J68885 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ний 12, После этого источник информации снимает сигнал в линии 10 и функция синхронизации приема перехо1. Устройство для сопряжения мадит в состояние ожидания приема слегистрали приборного интерфейса с мадующего байта - высокий уровень на гистрапью микроЭВМ, содержащее селеклинии 11 и низкий на линии 12. На тор адреса, регистр ввода-вывода, реэтом процесс синхронизации приема гистр состояний, блок дешифрации инбайта заканчивается. терфейсных команд, адресов и функций, Процесс синхронизации при приеме 10 причем адресный вход селектора адреса соединен с адресной шиной магиинтерфейсных команди адресов отличастрали микроЭВМ, а выход - с входом ется только тем,что активизация блоразрешения выборки регистра ввода-выка 20 происходит сигналом в линии 7 вода, первая группа информационных управления, а принятый с шины 6 байт поступает не в микроЭВМ, а в блок 19, 15 входов-выходов регистра ввода-вывода и группа информационных входов-выхои фиксируется за время, определяемое дов регистра состояний соединены с элементом 25 задержки, при этом зашиной данных магистрали микроЭВМ, проса на прерывание не поступает. вторая группа информационных входов2о выходов регистра ввода-вывода и групВ режиме выдачи данных блок 1У па информационных входов блока дешифпринимает с шины 6 собственный адрес рации интерфейсных команд, адресов и источника и на его выходе появляется функций соединены с шиной данных масигнал активизация передачи (линия гистрали приборного интерфейса, пер15). 25 вый, второй и третий информационные Исходно высокие уровни на линиях входы-выходы блока дешифрации интер11 и 12 и низкий на линии 15 (отсутфейсных команд, адресов и функций ствие активизации йередачи) определясоединены соответственно с линией ют высокий уровень на линии 10 Со"Управление", линией "Очистка интерпровождение данных". 30 Фейса и линией "Запрос на обслуживание" магистрали приборного интерфейСигнал в линии 15 переводит функса, а первый и второй выходы соответцию синхронизации передачи блока 20 ственно с первым и вторым информацив состояние "Генерация" (низкий уроонными входами регистра состояний, вень на третьем выходе шифратора 28). 35 первый, второй и третий информационПри этом появляется в линии 5 сигнал ные входы-выходы регистра состояний запроса прерывания. МикроЭВМ считывасоединены соответственно с линиями ет из регистра 33 вектор прерывания "Сопровождение данных", "Данные прии переходит к программе выдачи байта няты" и "Готов к приему" магистрали данных. Выдаваемый байт записывается 40 приборного интерфейса, о т л и ч а в регистр 17 ввода-вывода, при этом ю щ е е с я тем, что, с целью повысигналами в линиях 13 и 3 "Запись" шения быстродействия обмена информавзводится триггер 27, низкий уровень цией, в устройство введен блок синна выходе которого сигнализирует инхронизации обмена информацией, содертерфейсной функции синхронизации пе45 жащий триггер, два элемента И, два редачи о том, что "имеется новый элемента ИЛИ, два элемента задержки, байт" и функция синхронизации передадва шифратора, формирователь одиноччи при наличии готовности приемников ного импульса, регистр вектора преры(высокий уровень на линии 11) через вания и три формирователя импульсов, время выдержки данных, определяемое 50 причем первый вход первого шифратора элементом 29 задержки переходит в соединен через формирователь одинрчсостояние "Передача" (низкий уровень ного импульса с выходом первого элена линии 10 сопровождения данных). мента И, первым входом соединенного Высокий уровень сигнала в линии 12 с выходом селектора адреса и первым переводит функцию синхронизации передачи в состояние ожидания нового цик- 55 входом второго элемента И, выход кола и сигналом с четвертого _выхода торого подключен к установочному вхошифратора 28 сбрасывается триггер 27. ду триггера, первый выход первого На этом цикл синхронизации передачи шифратора соединен через первый элебайта заканчивается. мент задержки с первым инверсным вхо 6 368885 дом первого элемента ИЛИ, второй инданных" магистрали приборного интерверсный вход которого соединен с втофейса, выходы первого элемента ИЛИ и рым выходом первого шифратора, третий триггера соединен соответственно с и четвертый выходы которого подключетретьими входами первого и второго ны соответственно, через первый и втошифраторов, четвертые входы которых рой формирователи импульсов к первому соединены соответственно с вторым и и второму входам второго шифратора и первым вхюдами блока дешифрации интерфейсных команд, адресов и функций, линиям "Готов к приему" и "Данные принять" приборного интерфейса, пятый Ю выход первого шифратора соединен с первым информационным входом регистра вектора прерывания и первым инверсным входом второго элемента ИЛИ, выходы 15 которых подключены соответственно к шине данных и линии "Запрос прерывания" магистрали микроЭВМ, первый выход второго шифратора соединен с входом второго элемента задержки, а второй выход - через третий формирова- 20 тель импульсов с вторым входом первого шифратора и линией "Сопровождение п я т ы е входы первого и второго шифраторов соединены соответственно с линией "Управление" приборной магистрали и выходом второго элемента задержки, третий выход второго шифратора соединен с вторым информационным входом регистра вектора прерывания и вторым инверсным входом элемента ИЛИ, четвертый выход шифратора подключен к входу сброса триггера, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с линиями "Запись" и "Чтение" магистрали микроЭБМ. t Т а б л и ц а ! Входы 1 0 1 0 1 0 1 0 10 10 10 10 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 2 0 0 1 1 0 0 1 10 0 1 10 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 3 0 0 0 0 1 1 1 10 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 4 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 2 1 1 Выходы 3 0 0 4 0 0 5 •1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 т 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 у 0 0 1 10 0 1 1 0 0 І 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 0 0 с 0 0 0 1 10 0 0 0 0 1 1 1 10 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 f 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 f 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 t 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 t ї 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 Т а б л и ц а 2 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 • 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 . 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 ыходы 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 А 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 t 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 коды 1 0 •1 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1J68885 fl 78 II /5 /і* ZQ t г 25 21 Z4 «—* «—•* 2Б /2 /7 г* 27 30 33 I Фиг 2 Фиг-3 1368885 XI ФагЛ Редактор Е.Папп Составитель В.Вертлиб Техред М.Ходанкч Корректор і Заказ 297/51 Тираж 704 Подписное , ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий , 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,