МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДИНАМИЧЕСКОГО ПРИОРИТЕТА Российский патент 1998 года по МПК G06F9/46 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, точнее к приоритетной обработке данных, и предназначено для использования в мультипроцессорных системах, в локальных сетях и в системах распределенного управления.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет динамического изменения кодов приоритета абонентов.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - варианты построения блока 9 определения изменения приоритета.

Устройство состоит из общей магистрали 1 и каналов 2, каждый из которых содержит вход запроса абонента 3, выход ответа абонента 4, вход кодов начального приоритета 5, блок инициализации обмена 6, блок определения старшего кода приоритета 7, счетчик 8, блок определения изменения приоритета 9, блок преобразования приоритета 10, вход признака экстренной передачи 11 и вход режима работы 12.

Блок 9 определения изменения приоритета содержит либо (фиг. 2) схему сравнения 13, дешифратор 14, группу триггеров 15, группу элементов задержки 16, группу элементов НЕ 17, элемент К-И-ИЛИ-18, демультиплексор 22, выходы блока 23, 24, 25, либо (фиг. 3) узел обратного преобразования приоритета 28, схему сравнения 27, селектор 28.

Устройство работает следующим образом.

Исходным состоянием устройства является пассивность магистрали 1 и нулевые уровни сигналов на входах 3 и выходах 4. При инициации системы на информационные входы счетчиков 8 поступают коды приоритета со входов 5, реализуя начальное однозначное распределение приоритетов. Одновременно с этим коды начальных приоритетов поступают на вторые входы блоков определения изменения приоритетов 9, инициализируя их работу. При поступлении запроса абонента на обслуживание на вход 3 этот запрос запоминается в блоке инициации обмена 6. Блок определения старшего кода приоритета 7 контролирует магистраль приема/передачи, сравнивая приоритеты остальных каналов 2 со своим. Если приоритеты остальных каналов 2 ниже, то при наличии запроса на входе 3 блок инициации обмена 6 вырабатывает сигнал ответа абоненту на выходе 4. В процессе определения старшего приоритета блоки 7 информируют по магистрали 1 остальные устройства о ходе этого процесса. Блоки определения изменения приоритета 9, постоянно контролируя магистраль 1, определяют номер либо приоритет абонента, получившего право на обслуживание. Если этот номер либо приоритет равен начальному приоритету самого канала, то блок определения изменения на своем выходе формирует сигнал, записывающий в счетчик 8, в зависимости от выбранного режима работы, который определяется уровнем сигнала на входах 12 всех каналов, минимальный либо максимальный номер абонента. Режиму прямого хронологического приоритета соответствует минимальный номер, режиму обратного хронологического приоритета - максимальный номер. Если этот номер либо приоритет не равен начальному приоритету самого канала, блок определения изменения приоритета 9 в зависимости от соотношения этих величин и режима работы инкрементирует/декрементирует сигналом со своего выхода содержимое счетчика 8 или оставляет его без изменения. Далее показаны две различные возможные схемы работы блока определения изменения приоритета 9. Назовем первую из них "хронологический приоритет" (фиг. 2), а вторую - "приоритет канала" (фиг. 3).

Работа блока определения изменения приоритета в обоих случаях происходит следующим образом.

При работе устройства по схеме "хронологический приоритет" информацией, выделяемой блоком определения изменения приоритета 9 из сообщений, передаваемых по магистрали, является номер источника сообщения. В этом случае основным элементом блока определения изменения приоритета 9 является элемент памяти, содержащий столько ячеек памяти, сколько каналов 2 входит в устройство. При инициализации блока определения изменения приоритета 9 во все эти ячейки записывается "0". Точно также во все ячейки этого элемента памяти "0" записывается каждый раз, когда данный канал 2 получает доступ к магистрали 1, что выясняется при сравнении номера источника сообщения с начальным приоритетом узла. При этом на выходе блока определения изменения приоритета 9 вырабатывается сигнал, записывающий в счетчик 8 одно из двух указанных выше значений (в зависимости от режима работы устройства).

Если зарегистрирована передача по магистрали 1 какого-либо другого канала обслуживания 2, в блоке определения изменения приоритета 9 проверяется содержимое элемента памяти по номеру этого узла. Если это содержимое равно "0", на выходе блока определения изменения приоритета 9 вырабатывается импульс, в зависимости от выбранного режима работы, инкремента или декремента содержимого счетчика 8. При работе в режиме прямого хронологического приоритета, как указывалось, содержимое счетчика 8 увеличивается на единицу, при работе в режиме обратного хронологического приоритета это содержимое на единицу уменьшается. Одновременно в найденный элемент памяти записывается "1". Если содержимое элемента памяти уже равно "1", на выходе блока определения изменения приоритета 9 никакие сигналы не вырабатываются и изменения приоритета канала не происходит.

При работе устройства по схеме "приоритет канала" информацией, выделяемой блоком определения изменения приоритета 9 из сообщений, передаваемых по магистрали, является текущий приоритет магистрали 1. Текущим приоритетом магистрали 1 является приоритет (после преобразования) канала 2, получившего доступ к магистрали последним. В этом случае основным элементом блока определения изменения приоритета 9 является элемент преобразования приоритета, осуществляющий преобразование входного кода в выходной по закону, обратному закону блока преобразования приоритета 10.

В итоге этого преобразования при равенстве полученного приоритета содержимому счетчика 8 на выходе блока определения изменения приоритета 9 появляется установочный импульс, функции были которого описаны выше.

Если приоритеты не равны, то в режиме прямого хронологического приоритета инкрементирующий импульс появляется на выходе блока определения изменения приоритета 9, если полученный приоритет больше содержимого счетчика 8. В режиме обратного хронологического приоритета импульс декремента появится, если полученный приоритет меньше содержимого счетчика 8.

При необходимости осуществления экстренной передачи на выходе 5 соответствующего канала 2 появляется импульс, записывающий в счетчик 8 одно из значений, меньших минимального номера узла. При работе блока определения изменения приоритета 9 по схеме "хронологический приоритет" это никак не меняет работу устройства, а при работе блока 9 по схеме "приоритет канала" в элементе преобразования приоритета осуществляется дополнительно к указанному преобразование кодов экстренной передачи к начальным номерам устройств.

Блок определения изменения приоритета 9 по схеме "хронологический приоритет" работает следующим образом (фиг. 2).

Номер абонента (код начального приоритета) поступает на вход 5 блока на первый вход 19 схемы сравнения. На выход 1 блока на второй вход 20 схемы сравнения поступает номер абонента, получившего доступ к ресурсу. Если коды равны, на выходе схемы сравнения 13 появляется сигнал, сбрасывающий всю группу N RS-триггеров 15 приоритета 8. Номер абонента, получившего доступ к ресурсу, трансформируется дешифратором 14 в позиционный код, который подается на единичные входы группы триггеров 15. Сигнал с выходов триггеров группы поступает на входы элемента К-И-ИЛИ 18, а, с другой стороны, на вход группы элементов задержки 16 и далее - на группу элементов НЕ 17. Если один из триггеров 15 группы перейдет из состояния "0" в состояние "1", положительный перепад напряжения с выхода этого триггера, попадая на один из выходов элемента К-И-ИЛИ 18 и через один из элементов задержки 16 и элементов НЕ 17 - на другой вход элемента К-И-ИЛИ 18, вызовет появление короткого импульса на выходе элемента 18, который в зависимости от уровня сигнала на входе "Режим работы" 21 блока после демультиплексора 22 поступает на один из выходов 23 (в режиме прямого хронологического приоритета) или 24 (в режиме обратного хронологического приоритета) и далее на крементирующий и декрементирующий входы счетчика приоритета 8 соответственно.

По схеме "хронологический приоритет" блок определения изменения приоритета 9 работает следующим образом (фиг. 3).

Информация о приоритете узла (преобразованном в соответствующем блоке преобразования приоритета 10), получившего доступ к магистрали 1, поступает на вход блока определения изменения приоритета 9 (на вход 30). Для преобразования его в приоритет абонента служит узел 26, который преобразует коды по закону, обратному закону преобразования блока 10. Блок 10 и узел 26 могут быть выполнены в виде обычных ПЗУ либо в виде сумматоров (для реализации циклического сдвига приоритета). Преобразованный таким образом приоритет с входа 31 сравнивается с данными с выхода счетчика 8 схемой сравнения 27, на выходе которой формируется уровень логической единицы одного из трех сигналов: "Меньше", "Больше" или "Равно". Сигнал "Равно" поступает с выхода 34 блока 9 на установочный вход счетчика приоритета 8. В зависимости от уровня сигнала "Режим работы" 29 селектор уровней 28 разрешает прохождение одного их двух сигналов "Больше" или "Меньше" на выход блока 32 и 33 соответственно и далее на входы инкремента и декремент счетчика 8.

Блоки 6 и 7 данного устройства выполнены как блоки 14 и 24 устройства-прототипа.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а точнее к приоритетной обработке данных, и предназначено для использования в мультипроцессорных системах, в локальных сетях и в системах распределенного управления. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет динамического изменения кодов приоритета абонентов. Устройство содержит каналы 2, каждый из которых содержит блок в инициализации обмена, блок 7 определения старшего кода приоритета, счетчик 8, блок 9 определения изменения приоритета, блок 10 преобразования приоритета. Каждый абонент в процессе работы имеет свой уникальный код приоритета. После каждого цикла обмена эти номера меняются, однако их уникальность сохраняется. Кроме этого в зависимости от уровня сигнала на входе 12 возможно изменение приоритета либо в режиме прямого, либо в режиме обратного хронологического приоритета. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Многоканальное устройство динамического приоритета, содержащее К каналов (К - число абонентов устройства), каждый из которых содержит блок инициализации обмена и блок определения старшего кода приоритета, причем в каждом канале вход запроса абонента соединен с запросным входом блока инициализации обмена, первый выход которого является выходом ответа абонента канала устройства, второй выход блока инициализации обмена соединен с входом запроса доступа блока определения старшего кода приоритета, выход которого соединен с входом разрешения доступа блока инициализации обмена, выходы блоков определения старшего кода приоритета группы всех каналов устройства поразрядно объединены через "монтажное ИЛИ" и соедиинены с соответствующими входами первой группы информационных входов блоков определения старшего кода приоритета всех каналов устройства, отличающееся тем, что с целью расширения области применения устройства за счет динамического изменения кодов приоритета абонентов каждый канал устройства дополнительно содержит блок преобразования приоритета, блок определения изменения приоритета и счетчик, причем в каждом канале группа входов кода приоритета канала устройства соединена с первой группой информационных входов счетчика и блока определения изменения приоритета, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с суммирующим, вычитающим и установочным входами счетчика, группа выходов которого соединена с группой информационных входов блока преобразования приоритета, группа выходов которого соединена с второй группой информационных входов блока определения старшего кода приоритета, вход режима канала устройства соединен со стробирующим входом блока определения изменения приоритета, вторая группа информационных входов которого поразрядно соединена с группой выходов блока определения старшего кода приоритета, группа входов экстренной передачи канала устройства соединена с второй группой информационных входов счетчика. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок определения изменения приоритета содержит схему сравнения, дешифратор, группу триггеров, группу элементов задержки, группу элементов НЕ, элемент К-И-ИЛИ, демультиплексор, первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами блока, стробирующий вход которого соединен с управляющим входом демультиплексора, вход которого соединен с выходом элемента К-И-ИЛИ, первая группа информационных входов которого соединена с выходами триггеров группы и через группы элементов задержки и элементов НЕ со второй группой входов элемента К-И-ИЛИ, первая группа информационных входов блока соединена с первой группой информационных входов схемы сравнения, выход "Равно" которой соединен с входами сброса триггеров группы и является третьим выходом блока, вторая группа информационных входов которого соединена с второй группой входов схемы сравнения и группой входов дешифратора, группа выходов которого соединена с входами установочных триггеров группы. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что блок определения изменения приоритета содержит селектор, схему сравнения и узел обратного преобразования приоритета, группа входов которого соединена с второй группой информационных входов блока, первая группа информационных входов которого соединена с первой группой входов схемы сравнения, выход "Равно", которой является третьим выходом блока, стробирующий вход которого соединен с управляющим входом селектора, первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами блока, группа выходов узла обратного преобразования приоритета соединена с второй группой входов схемы сравнения, выходы "Больше" и "Меньше" которой соединены соответственно с первым и вторым информационными входами селектора.