АРБИТР ПРИОРИТЕТОВ МНОГОРАНГОВЫХ ЗАПРОСОВ Российский патент 2018 года по МПК G06F13/37 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для арбитража в системах обработки информации при организации обмена данными между устройствами.

Известен указатель старшей единицы (Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: учеб. пособие для вузов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2010. - 816 с., рис. 2.9, с. 87-90), содержащий группу элементов И и группу элементов запрета И с одним инверсным входом. В данном устройстве реализована цепочечная схема передачи сигнала опроса путем последовательного опроса, начиная со старшего разряда, и прекращения дальнейшего опроса при выявлении первой же единицы.

Известен указатель старшей единицы (Схемотехника ЭВМ. Сборник задач: учебное пособие. М.: НИЯУ МИФИ, 2012. - 240 с., рис. 53, с. 55-56), содержащий группу элементов ИЛИ объединенных в цепочку и группу элементов запрета И с одним инверсным входом.

Недостатком данных устройств является определение одного старшего приоритета только одного ранга.

Известно многоканальное устройство приоритета (RU №2415465 С2, МПК G06F 9/46, заявлен 01.06.2009, опубл. 27.03.2011, Бюл. №9), содержащее М каналов, каждый из которых содержит дешифратор, группу элементов И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент И с прямым и инверсными входами, элемент задержки, группу кодовых входов приоритете, вход запроса и выход ответа, причем в каждом канале вход запроса соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен со вторыми входами всех элементов И группы элементов И своего канала, группа кодовых входов канала соединена с группой входов дешифратора канала, а выход первого элемента ИЛИ является выходом ответа канала.

В данном устройстве введена дисциплина обслуживания запросов абонентов с абсолютными приоритетами, которые могут оперативно изменяться при перенастройке вычислительной системы. Недостатком данного устройства является задание только не одинаковых приоритетов и невозможность одновременного задания нескольких уровней (рангов) приоритетов в каждом канале.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является, принятый за прототип, многовыходной указатель старшей единицы (RU №2591017 C1, МПК Н03М 7/22, G06F 13/37, G06F 9/46, заявлен 23.07.2015, опубл. 10.07.2016, Бюл. №19), содержащий группу из N внешних входов запроса Z1, Z2,…, ZN (высший приоритет имеет вход ZN), К каскадов (К - количество формируемых указателей старших единиц) и К групп внешних выходов U указателей старшей единицы, при этом каждый i-й каскад (i=1, 2, …, К) содержит группу из (N-i-1) элементов ИЛИ 1_i1, 1_i2, …, 1_i(N-i-1) и группу из (N-i) элементов запрета И с одним инверсным входом 2_i1, 2_i2, …, 2_i(N-i), а также группу из (N+1-i) входов запроса в i-й каскад А_i1, A_i2, …, A_i(N+1-i) и группу из (N+1-i) внешних выходов указателей старшей единицы i-го ранга U_i1, U_i2, …, U_i(N+1-i) (1-й ранг имеет высший приоритет), каждый из первых (К-1) каскадов, кроме последнего К-го каскада содержит также группу из (N-i) элементов И 3_i1, 3_i2, …, 3_i(N-i) и группу из (N-i) выходов запроса S_i1, S_i2, …, S_i(N-i) в следующий (i+1)-й каскад, причем в каждом i-м каскаде (i=1, 2, …, К) первые (N-i) входов А_i1, А_i2, …, А_i(N-i) из группы входов запроса, кроме последнего входа запроса A_i(N-i+1), соединены со вторыми прямыми входами соответствующих элементов 2_i1, 2_i2, …, 2_i(N-i) из группы элементов запрета И с одним инверсным входом, выходы всех элементов группы из (N-i-1) элементов ИЛИ 1_i1, 1_i2, …, 1_i(N-i-1) соединены с первыми инверсными входами соответствующих первых (N-i-1) элементов 2_i1, 2_i2, … 2_i(N-i-1) группы из элементов запрета И с одним инверсным входом, кроме последнего элемента 2_i(N-i), у которого первый инверсный вход соединен с последним (N-i+1) входом A_i(N-i+1) группы запроса i-го каскада и первым входом последнего элемента 1_i(N-i-1) из группы элементов ИЛИ, кроме того, в каждом i-м каскаде (i=1, 2, …, К) вторые входы (N-i-1) элементов 1_i1, 1_i2, …, 1_i(N-i-1) из группы элементов ИЛИ соединены с соответствующими (N-i-1) входами A_i2, A_i2, …, A_i(N-i) запроса в i-й канал, начиная со второго входа запроса, кроме последнего входа запроса A_i(N-i+1), а первые входы первых (N-i-2) элементов 1_i1, 1_i2, …, 1_i(N-i-2) из группы элементов ИЛИ соединены с выходами соответствующих последующих элементов 1_i2, 1_i3, …, 1_i(N-i-1) из группы элементов ИЛИ, кроме того, в каждом i-м каскаде (i=1, 2, …,К) выходы (N-i) элементов 2_i1, 2_i2, …, 2_i(N-i) из группы элементов И являются первыми (N-i) внешними выходами из группы внешних выходов указателей старшей единицы i-го ранга U_i1, U_i2, …, U_i(N-i), а последний (N-i+1) внешний выход U_i(N+1-i) соединен с последним (N-i+1) входом запроса в i-й канал A_i(N-i+1).

Недостатком данного устройства является определение старшинства приоритетов только одного ранга.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится отсутствие средств для анализа ранга многоприоритетных запросов и указания номера ранга приоритетного запроса.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей в части возможности анализа ранга многоприоритетных запросов и указания номера ранга приоритетного запроса в виде унитарного кода «1 из М».

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в арбитр приоритетов многоранговых запросов, содержащий первую группу из N внешних выходов указателей группы старшего приоритета U1, U2, …, UN, группу из (N-2) элементов ИЛИ 4₁, 4₂, …, 4_(N-2) и первую группу из (N-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 5₁, 5₂, …, 5_(N-1), выходы которых являются первыми (N-1) внешними выходами U1, U2, …, U(N-1) из первой группы внешних выходов указателей группы старшего приоритета, причем выходы всех элементов группы из (N-2) элементов ИЛИ 4₁, 4₂, …, 4_(N-2) соединены со вторыми инверсными входами соответствующих первых (N-2) элементов 5₁, 5₂, …, 5_(N-2) первой группы из элементов запрета И с одним инверсным входом, а также первые и вторые входы первых (N-2) элементов 4₁, 4₂, …, 4_(N-2) из группы элементов ИЛИ подключены соответственно к первым прямым и ко вторым инверсным входам соответствующих (N-2) элементов 5₂, 5₃, …, 5_(N-1), начиная со второго элемента до последнего (N-1) элемента, первой группы элементов запрета И с одним инверсным входом,

дополнительно введены N групп внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZN, каждая из которых содержит М разрядов ранга приоритета (высший ранг приоритета имеет старший М-й разряд, старший приоритет имеет старшая группа IZN), вторая группа из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе OZ1, OZ2, …, OZM, группа из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M, вторая группа из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1), инвертор 8 и группа из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N, каждый из которых содержит элемент ИЛИ 3 и группу из (М-1) элементов И 2₁, 2₂, …, 2_(M-1), при этом каждый v-й элемент И 2_v (v=1, 2, …, (М-1)) содержит (М-v+1) входов,

причем все М разрядов приоритета каждой из N групп внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZN соединены с соответствующими одноименными входами одноименных N блоков анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N, а также каждый i-й разряд (i=1, 2, …, М) приоритета каждой из N групп внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZN соединен с соответствующим входом одноименного i-го элемента из группы из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M,

одноименные входы (М+1), (М+2), …, (2М-1) каждого из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N соединены между собой, а также подключены к соответствующим выходам (М-1) элементов, начиная с последнего М-го до второго элемента, из группы элементов ИЛИ-НЕ 6_M, 6_(M-1), …, 6₂,

кроме того, выход j-го элемента (j=М, М-1, …, 2) из группы элементов ИЛИ-НЕ 6_M, 6_(M-1), …, 6₂ соединен соответственно с прямым (M-j+1)-м входом k-го элемента (k=1, 2, …, (j-1)) второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1), а также выход (М-1) элементов, начиная с первого элемента до предпоследнего (M-1)-го элемента, из группы элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂₎, …, 6_(M-1), соединен с инверсным входом соответствующего одноименного (М-1) элемента, начиная с первого элемента до последнего (M-1)-го элемента, 7₁, 7₂, …, 7_(М-1) второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом, а выход последнего М-го элемента 6_М из группы из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_М соединен с входом инвертора 8,

выходы элементов второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(М-1) являются соответственно первыми (М-1) выходами OZ1, OZ2, …, OZ(M-1) второй группы из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе, а выход инвертора 8 является последним М-м выходом OZM второй группы из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе,

в каждом из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N первые (М-1) входов блока, начиная с первого входа до (М-1) входа, соединены с соответствующими первыми входами элементов из группы из (М-1) элементов И 2₁, 2₂, …, 2_(M-1) блока, а с (М+1)-го до (2М-1)-го входы блока соединены соответственно со вторыми, третьими, …, (М-1)-ми входами элементов из группы из (М-1) элементов И 2₁, 2₂, …, 2_(M-1) блока, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 3, последний М-й вход которого соединен в М-м входом блока, а выход элемента ИЛИ 3 является выходом соответствующего блока каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N,

причем выходы первых (N-1) блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1(_N-1), начиная с первого блока до предпоследнего (N-1) блока, соединены с первыми прямыми входами соответствующих первых (N-1) элементов 5₁, 5₂, …, 5_(N-1) первой группы из элементов запрета И с одним инверсным входом, а выход последнего N-го блока каналов анализа приоритета 1_N, соединен со вторым инверсным входом соответствующего (N-1) элемента 5_(N-1) первой группы из элементов запрета И с одним инверсным входом и является последним N-м внешним выходом UN из первой группы внешних выходов указателей группы старшего приоритета.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого арбитра приоритетов многоранговых запросов для N=4 групп внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZ4 (IZN), и каждая из которых содержит М=3 разрядов ранга приоритета (высший ранг приоритета имеет старший 3-й разряд, старший приоритет имеет старшая группа IZ4).

На фиг. 1 введены следующие обозначения:

IZ1, IZ2, …, IZ4 (IZN) - N=4 групп внешних входов запросов, каждая из которых содержит М=3 разрядов ранга приоритета (высший ранг приоритета имеет

М=3 разряд, старший приоритет имеет группа IZ4 (IZN)),

U1, U2, …, U4 (UN) - первая группа из N=4 внешних выходов указателей группы старшего приоритета,

OZ1, OZ2, …, OZ3 (OZM) - вторая группа из М=3 внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе,

1₁, 1₂, …, 1_N - группа из N=4 блоков каналов анализа приоритета,

2₁, 2₂, …, 2_(M-1) - группа из (М-1)=2 элементов И каждого блока каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N, при этом каждый v-й элемент И 2_v (v=1, 2, …, (М-1)) содержит (М-v+1) входов,

3 - элемент ИЛИ каждого блока каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N,

4₁, 4₂, …, 4_(N-2) - группа из (N-2)=2 элементов ИЛИ,

5₁, 5₂, …, 5_(N-1) - первая группа из (N-1)=3 элементов запрета И с одним инверсным входом,

6₁, 6₂, …, 6_M - группа из М=3 элементов ИЛИ-НЕ,

7₁, 7₂, 7_(M-1) - вторая группа из (М-1)=2 элементов запрета И с одним инверсным входом,

8 - инвертор.

Предлагаемый арбитр приоритетов многоранговых запросов содержит N групп внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZN, каждая из которых содержит М разрядов ранга приоритета (высший ранг приоритета имеет старший М-й разряд, старший приоритет имеет старшая группа IZN), первую группу из N внешних выходов указателей группы старшего приоритета U1, U2, …, UN и вторую группу из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе OZ1, OZ2, …, OZM.

Предлагаемый арбитр приоритетов многоранговых запросов также содержит группу из (N-2) элементов ИЛИ 4₁, 4₂, …, 4_(N-2), первую группу из (N-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 5₁, 5₂, …, 5_(N-1), группу из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M, вторую группу из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1), инвертор 8 и группу из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N, каждый из которых содержит элемент ИЛИ 3 и группу из (М-1) элементов И 2₁, 2₂, …, 2_(M-1), при этом каждый v-й элемент И 2_v (v=1, 2, …, (М-1)) содержит (М-v+1) входов.

Причем все М разрядов ранга приоритета каждой из N групп внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZN соединены с соответствующими одноименными входами одноименных N блоков анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N, а также каждый i-й разряд (i=1, 2, …, М) приоритета каждой из N групп внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZN соединен с соответствующим входом одноименного i-го элемента из группы из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M. Одноименные входы (М+1), (М+2), …, (2М-1) каждого из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N соединены между собой, а также подключены к соответствующим выходам (М-1) элементов, начиная с последнего М-го до второго элемента, из группы элементов ИЛИ-НЕ 6_M, 6_(M-1), …, 6₂.

Кроме того, выход j-го элемента (j=М, М-1, …, 2) из группы элементов ИЛИ-НЕ 6_M, 6_(M-1), …, 6₂ соединен соответственно с прямым (M-j+1)-м входом k-го элемента (k=1, 2, …, (j-1)) второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1), а также выход (М-1) элементов, начиная с первого элемента до предпоследнего (M-1)-го элемента, из группы элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂₎, …, 6_(M-1), соединен с инверсным входом соответствующего одноименного (М-1) элемента, начиная с первого элемента до последнего (M-1)-го элемента, 7₁, 7₂, …, 7_(M-1) второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом, а выход последнего М-го элемента 6_M из группы из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M соединен с входом инвертора 8.

Выходы элементов второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1) являются соответственно первыми (М-1) выходами OZ1, OZ2, …, OZ(M-1) второй группы из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе, а выход инвертора 8 является последним М-м выходом OZM второй группы из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе.

В каждом из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N первые (М-1) входов блока, начиная с первого входа до (М-1) входа, соединены с соответствующими первыми входами элементов из группы из (М-1) элементов И 2₁, 2₂, …, 2_(M-1) блока, а с (М+1)-го до (2М-1)-го входы блока соединены соответственно со вторыми, третьими, (М-1)-ми входами элементов из группы из (М-1) элементов И 2₁, 2₂, …, 2_(M-1) блока, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 3, последний М-й вход которого соединен в М-м входом блока, а выход элемента ИЛИ 3 является выходом соответствующего блока каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N.

Кроме того, выходы первых (N-1) блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_(N-1), начиная с первого блока до предпоследнего (N-1) блока, соединены с первыми прямыми входами соответствующих первых (N-1) элементов 5₁, 5₂, …, 5_(N-1) первой группы из элементов запрета И с одним инверсным входом, а выход последнего N-го блока каналов анализа приоритета 1_N, соединен со вторым инверсным входом соответствующего (N-1) элемента 5_(N-1) первой группы из элементов запрета И с одним инверсным входом.

Причем выходы всех элементов группы из (N-2) элементов ИЛИ 4₁, 4₂, …, 4_(N-2) соединены со вторыми инверсными входами соответствующих первых (N-2) элементов 5₁, 5₂, …, 5_(N-2) первой группы из элементов запрета И с одним инверсным входом, а также первые и вторые входы первых (N-2) элементов 4₁, 4₂, …, 4_(N-2) из группы элементов ИЛИ подключены соответственно к первым прямым и ко вторым инверсным входам соответствующих (N-2) элементов 5₂, 5₃, …, 5_(N-1), начиная со второго элемента до последнего (N-1) элемента, первой группы элементов запрета И с одним инверсным входом.

Выходы группы из (N-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 5₁, 5₂, …, 5_(N-1) являются первыми (N-1) внешними выходами U1, U2, …, U(N-1) из первой группы внешних выходов указателей группы старшего приоритета, а выход последнего N-го блока каналов анализа приоритета 1_N является последним N-м внешним выходом UN из первой группы внешних выходов указателей группы старшего приоритета.

Принцип работы предлагаемого устройства состоит в следующем.

Предлагаемый арбитр приоритетов многоранговых запросов позволяет определить для высшего приоритетного запроса номер ранга и номер группы запросов (канала), соответствующей этому рангу. При этом при анализе запросов ранг запроса имеет высший приоритет и для этого ранга уже определяется соответствующий ему номер канала группы запросов. На выходах первой группы из N внешних выходов указателей группы старшего приоритета U1, U2, …, UN и второй группы из М внешних выходов указателей высшего приоритета OZ1, OZ2, …, OZM формируются результаты в виде унитарного кода соответственно «1 из N» и «1 из М».

На входы устройства одновременно поступают сигналы запроса по N группам внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZN. При этом каждой группе запросов присваивается фиксированный приоритет. В устройстве старший приоритет присвоен группе запросов со старшим номером IZN, а далее приоритет уменьшается от номера к номеру. Младший приоритет задан у первой группы запросов IZ1. Кроме того, каждая группа запросов содержит М разрядов ранга приоритета. При этом каждому разряду присваивается фиксированный ранг. В предлагаемом устройстве высший ранг приоритета присвоен разряду со старшим номером М, а далее приоритет уменьшается от номера к номеру. Младший ранг приоритета присвоен первому разряду запросов.

При поступлении нескольких сигналов запроса в группе из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M определяется наличие запросов по каждому из М рангов. При наличии запроса, соответствующего ранга, на выходах соответствующих элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M устанавливаются нулевые сигналы, которые поступают на соответствующие входы блоков группы из N блоков каналов анализа приоритета блоков 1₁, 1₂, …, 1_N, в которых по данным нулевым сигналам запрещаются сигналы запросов рангов более низких приоритетов. По сигналам с выходов элементов из группы из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M на выходах второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1) и инверторе 8 формируется номер ранга приоритета из М разрядов в коде «1 из М», который поступает на вторую группу из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе OZ1, OZ2, …, OZM.

Кроме того, по нулевым сигналам с выходов элементов из группы из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M в группе из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N запрещаются запросы более низких приоритетов и передача на выходы блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N соответствующих сигналов запросов высшего приоритета. По выходным сигналам приоритетов, на выходах блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N, проводится поиск запроса группы канала с наивысшим приоритетом, и на выходах первой группы из (N-1) элементов 5₁, 5₂, …, 5_(N-1) запрета И с одним инверсным входом единичный сигнал будет установлен только на одном выходе соответствующем группе старшего приоритета запроса. Таким образом, на соответствующих выходах предлагаемого устройства формируется результат в виде унитарного коде «1 из N».

Предлагаемый арбитр приоритетов многоранговых запросов работает следующим образом.

Ha N групп внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZN, каждая из которых содержит М разрядов ранга приоритета (высший ранг приоритета имеет М-й разряд, старший приоритет имеет группа IZN), одновременно поступают сигналы запросов. Данные сигналы поступают на соответствующие входы блоков из группы из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N группу из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M.

В группе из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M определяется наличие запросов по каждому из М рангов приоритетов и при наличии запросов соответствующих рангов формирование нулевого значения на выходах, соответствующих М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M, которые затем поступают на входы элементов второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1) и инвертор 8. При наличии высшего запроса М-го ранга будет установлено нулевое значение на выходе старшего последнего М-го элемента ИЛИ-НЕ 6_M, которое поступает на первые прямые входы элементов второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1), поэтому на их выходах будут установлены нулевые значения, а единичное значение будет установлено на выходе инвертора 8. При наличии запроса (M-1)-го ранга будет установлено нулевое значение на выходе (M-1)-го элемента ИЛИ-НЕ 6_(M-1), которое поступает на инверсный вход элемента 7_(M-1), и единичном значении на выходе М-го элемента ИЛИ-НЕ 6_M, при отсутствии запросов М-го ранга, единичное значение будет установлено на выходе элемента 7_(M-1). Аналогично будут формироваться единичные значения на выходах последующих (М-2) элементов второй группы элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-2). Таким образом на выходах элементов второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1) и инверторе 8 формируется номер ранга приоритета из М разрядов в коде «1 из М», который поступает на вторую группу из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе OZ1, OZ2, …, OZM.

Кроме того, одновременно сигналы с выходов М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M поступают на соответствующие входы каждого блока группы из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N, в которых по соответствующим нулевым значениям запрещаются запросы более низких приоритетов в группе из (М-1) элементов И 2₁, 2₂, …, 2_(M-1). Таким образом, на выходах элементов ИЛИ 3 блоков 1₁, 1₂, …, 1_N будут установлены единичные значения, соответствующие высшему рангу запроса, при этом на выходах N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N может быть установлено несколько единичных значений. Далее по выходным сигналам соответствующего ранга приоритетов запросов, на выходах блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N, проводится поиск группы канала с наивысшим приоритетом запроса. На выходах группы элементов ИЛИ 4₁, 4₂, …, 4_(N-2), объединенных в цепочку, входной код запросов преобразуется в код «00…011…1», где левая (старшая) единица соответствует старшей группе приоритета. Далее на выходе только одного элемента из первой группы элементов запрета И с одним инверсным входом 5₁, 5₂, …, 5_(N-1), на входы которого поданы значения «01», формируется единичное значение, указывающее на группу запроса со старшим приоритетом, а на остальных выходах будет установлено нулевое значение. Данные значения передаются на (N-1) внешних выходов первой группы U1, U2, …, U(N-1). Если запрос высшего ранга приоритета соответствует старшей группе запросов IZN, то единичное значение устанавливается только на выходе старшего указателя группы UN.

Таким образом, в предлагаемом устройстве на выходах первой группы из N внешних выходов указателей группы старшего приоритета U1, U2, …, UN будут установлены сигналы, соответствующие номеру группы старшего приоритета в унитарном коде «1 из N», а на выходах второй группы из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе OZ1, OZ2, …, OZM будет установлено значение, соответствующее номеру высшего ранга приоритета в унитарном коде «1 из М».

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый арбитр приоритетов многоранговых запросов обладает регулярностью узлов и связей и соответствует заявляемому техническому результату - расширение функциональных возможностей в части возможности анализа ранга многоприоритетных запросов и указания номера ранга приоритетного запроса в виде унитарного кода «1 из М».

Изобретение относится к технологиям сетевой связи. Технический результат заключается в повышении скорости передачи данных. Арбитр приоритетов многоранговых запросов содержит N групп внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZN, каждая из которых содержит М разрядов ранга приоритета (высший ранг приоритета имеет старший М-й разряд, старший приоритет имеет старшая группа IZN), первую группу из N внешних выходов указателей группы старшего приоритета U1, U2, …, UN, вторую группу из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе OZ1, OZ2, …, OZM, группу из (N-2) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(N-2), первую группу из (N-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 51, 52, …, 5(N-1), группу из М элементов ИЛИ-НЕ 61, 62, …, 6M, вторую группу из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1), инвертор 8 и группу из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N, каждый из которых содержит элемент ИЛИ 3 и группу из (М-1) элементов И 2₁, 2₂, …, 2_(M-1), при этом каждый v-й элемент И 2_v (v=1, 2, …, (М-1)) содержит (М-v+1) входов. 1 ил.

Арбитр приоритетов многоранговых запросов, содержащий первую группу из N внешних выходов указателей группы старшего приоритета U1, U2, …, UN, группу из (N-2) элементов ИЛИ 4₁, 4₂, …, 4_(N-2) и первую группу из (N-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 5₁, 5₂, …, 5_(N-1), выходы которых являются первыми (N-1) внешними выходами U1, U2, …, U(N-1) из первой группы внешних выходов указателей группы старшего приоритета, причем выходы всех элементов группы из (N-2) элементов ИЛИ 4₁, 4₂, …, 4_(N-2) соединены со вторыми инверсными входами соответствующих первых (N-2) элементов 5₁, 5₂, …, 5_(N-2) первой группы из элементов запрета И с одним инверсным входом, а также первые и вторые входы первых (N-2) элементов 4₁, 4₂, …, 4_(N-2) из группы элементов ИЛИ подключены соответственно к первым прямым и ко вторым инверсным входам соответствующих (N-2) элементов 5₂, 5₃, …, 5_(N-1), начиная со второго элемента до последнего (N-1) элемента, первой группы элементов запрета И с одним инверсным входом,

отличающийся тем, что в него дополнительно введены N групп внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZN, каждая из которых содержит М разрядов ранга приоритета (высший ранг приоритета имеет старший М-й разряд, старший приоритет имеет старшая группа IZN), вторая группа из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе OZ1, OZ2, …, OZM, группа из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M, вторая группа из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1), инвертор 8 и группа из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N, каждый из которых содержит элемент ИЛИ 3 и группу из (М-1) элементов И 2₁, 2₂, …, 2_(M-1), при этом каждый v-й элемент И 2_v (v=1, 2, …, (М-1)) содержит (М-v+1) входов,

причем все М разрядов приоритета каждой из N групп внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZN соединены с соответствующими одноименными входами одноименных N блоков анализа приоритета 1₁, 1₂, …, I_N, а также каждый i-й разряд (i=1, 2, …, М) приоритета каждой из N групп внешних входов запросов IZ1, IZ2, …, IZN соединен с соответствующим входом одноименного i-го элемента из группы из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_М,

одноименные входы (М+1), (М+2), …, (2М-1) каждого из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N соединены между собой, а также подключены к соответствующим выходам (М-1) элементов, начиная с последнего М-го до второго элемента, из группы элементов ИЛИ-НЕ 6_M, 6_(M-1), …, 6₂,

кроме того, выход j-го элемента (j=М, М-1, …, 2) из группы элементов ИЛИ-НЕ 6_M, 6_(M-1), …, 6₂ соединен соответственно с прямым (M-j+1)-м входом k-го элемента (k=1, 2, …, (j-1)) второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1), а также выход (М-1) элементов, начиная с первого элемента до предпоследнего (M-1)-го элемента, из группы элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂₎, …, 6_(M-1), соединен с инверсным входом соответствующего одноименного (М-1) элемента, начиная с первого элемента до последнего (M-1)-го элемента, 7₁, 7₂, …, 7_(M-1) второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом, а выход последнего М-го элемента 6_М из группы из М элементов ИЛИ-НЕ 6₁, 6₂, …, 6_M соединен с входом инвертора 8,

выходы элементов второй группы из (М-1) элементов запрета И с одним инверсным входом 7₁, 7₂, …, 7_(M-1) являются соответственно первыми (М-1) выходами OZ1, OZ2, …, OZ(M-1) второй группы из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе, а выход инвертора 8 является последним М-м выходом OZM второй группы из М внешних выходов указателей высшего ранга приоритета в группе,

в каждом из N блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N первые (М-1) входов блока, начиная с первого входа до (М-1) входа, соединены с соответствующими первыми входами элементов из группы из (М-1) элементов И 2₁, 2₂, …, 2_(M-1) блока, а с (М+1)-го до (2М-1)-го входы блока соединены соответственно со вторыми, третьими, …, (М-1)-ми входами элементов из группы из (М-1) элементов И 2₁, 2₂, …, 2_(M-1) блока, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 3, последний М-й вход которого соединен в М-м входом блока, а выход элемента ИЛИ 3 является выходом соответствующего блока каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_N,

причем выходы первых (N-1) блоков каналов анализа приоритета 1₁, 1₂, …, 1_(N-1), начиная с первого блока до предпоследнего (N-1) блока, соединены с первыми прямыми входами соответствующих первых (N-1) элементов 5₁, 5₂, …, 5_(N-1) первой группы из элементов запрета И с одним инверсным входом, а выход последнего N-го блока каналов анализа приоритета 1_N соединен со вторым инверсным входом соответствующего (N-1) элемента 5_(N-1) первой группы из элементов запрета И с одним инверсным входом и является последним N-м внешним выходом UN из первой группы внешних выходов указателей группы старшего приоритета.