Устройство для управления обменом информации Советский патент 1984 года по МПК G06F3/04 

и триггер, причем входы первого элемента ИЛИ образуют информационный вход блока, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И и входом формирователя импульса, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом трипера, нулевой вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого образуют первый установочный вход блока, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого является вторым установочным входом блока, выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с шиной тактовых импульсов устройства, шиной третьего элемента И является первым выходом блока, выход второго элемента И через элемент задержки соединен с вторым выходом блока и первьм входом третьего элемента И, второй вход которого является управляющим входом блока.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНШ ОБМЕНОМ ИНФОРМАЦИИ, содержащее элемент И, два дешифратора, блок хранения очередности обработки, блок хранения признаков, первьй блок приоритетов, причем входная шина адреса устройства соединена первым входом первого дешифратора и информационным входом блока хранения очередности обработки, вход записи которого соедивен с выходом элемента И, входная шина сигнала сопровождения устройства соединен с вторым входом первого i дешифратора, выход которого соединен с входом записи блока хранения признаков, информационный вход которого является входной шиной признака устройства, выход блока хранения признака соединен с первым управляющим входом первого блока приоритета, второй управляющий вход которого соединен с выходом второго дешифратора, вход которого соединен с выходом блока хранения очередности обработки, о тличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства, в него введены второй блок приоритета, регистр запросов, гдуппа элементов И, группа элементов ИЛИ и блок фиксации запросов, .причем первьш и второй входы элемента И соединены соответственно с входными шинами сигнала сопровождения и признака устройства, единичный вход регистра запросов соединен с входной шиной запросов устройства, выход блока хранения признаков соединен с первым управляющим входом второго блока приоритета, выход регистра запросов соединен с информационными входами первого и второго блоков приоритета и блока фиксации запросов,. управляющий вход которого соединен с вторым управляющим входом второго блока приоритета и выходом первого блока приоритета, группы выходов первого и втоS рого блоков приоритета соединены соот(Л ветственно с первыми и вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которьк соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, выходы которых образуют выходную шину разрешения вьшодов устройства, которая соединена с входом считывания блока хранения призэо наков, нулевым входом регистра запросов и первым установочным входом 35 САЭ ЭО блока фикса:ции запросов, второй установочный вход которого является входной шиной ответов устройства, первый выход блока фиксации запросов соединен с входом считывания блока хранения очередности обработки, а второй выход - с вторыми входами всех элементов И группы. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок фиксации запросов содержит три элемента И, три элемента ИЛИ, элемент задержки, формирователь импульса

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения многомашинных к многопроцессорных систем предварительной обработки телеметрической информации с универсальными вычислительными машинами или с периферийными средствами регистрации и отображения.

Известно устройство для сопряжения, содержащее блок приема информации, буферный блок памяти, блок выдачи данных, блок анализа состояний, блок формирования номера очереди, блок адреса данных, блок объема данных, причем вход - выход блока приема информации является первым входом - выходом устройства, первый выход блока приема информации соединен с первым входом буферного блока памяти, выходы которого соединены с первыми входами блока адреса данных и блока объема данных, вторые входы которых соединены с выходом блока выдачи данных, вход которого соединен с вторым выходом блока приема информации, третий выход которого соединен с первыми входами блока анализа состояний и блока формирования номера очереди, второй вход которого соединен с выходом блока объема данных и третьим входом блока адреса данных, выход которого соединен с входом блока приема информации первый выход блока формирования номера очереди соединен с вторым вхо-.

дом блока анализа состояний, выход которого соединен с третьим входом .блока формирования номера очереди, второй выход которого соединен с вторым входом буферного блока памяти, вход-выход блока выдачи данных является вторым входом-выходом устройства ;

Недостатки устройства - сложность и низкая производительность, что обусловлено необходимостью работы с номером очереди, а также большим объемом, сложностью построения и функционирования запоминающего блока, выполненного на базе ассоциативной памяти.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для сопряжения, содержащее первый дешифратор, узел формирования запроса ОЗУ, узел управления, узел сопротивления с магистралью данных и команд, группу буферных накопителей, блок хранения очередности обработки, блок формирования послдовательности, состояющий из второго дешифратора и блока приоритета, блок выдачи данных, блок хранения объема данных и блок хранения адреса данных., причем входы первого дешифратора соединены с выходами узла управления и узла сопряжения с магистралью данных и команд, выходы узла сопряжения с магистралью данных и команд соединены с информационными входами блока хранения очеред31ности обработки и буферных накопителей группы, входы записи которых соединены с соответствующими выходами первого дешифратора, первый выход узла управления соединен с входом записи блока хранения очередности обработки, выход которого соединен с входом второго дешифратора, выходы которого соединены с первой группой входов блока приоритета, выходы которого соединены с входами считывания соответствующих буферных накопи|Телей группы, первые выходы которых соединены с первыми входами блока хранения объема данных и блока хранения адреса данных, вторые входы которых соединены с выходом блока выдачи данных, вход которого соединен с вторым 1 ьгх6дом узла управления вторые выходы буферных накопителей группы соединены с второй группой входов блока приоритета, выход которого соединен с входом считывания блока хранения очередности обработки, выходы блока хранения объема данных и блока хранения адреса данных соединены соответственно с третьей группой входов блока приорите|Та и входом узла формирования запjpoca ОЗУ, входы-выходы узла напряжения с магистралью данных и команд и блока вьщачи данных являются соответственно первым и вторым входамивыходами устройства 2 . Недостатком известного устройства являются ограниченные функционал ные возможности, вследствие чего мо жет производиться только полное вос становление входной последовательности данных, поступивших на обрабо ку. При этом, если не закончена обработка некоторого сообщения, ко торое в соответствии с очередностью должно выводится в данный момент, т вывод приостанавливается. На практи ке среди множества параметров, поступающих на систему предварительной обработки телеметрической информации, есть как взаимосвязанные параметры, чувствительные к порядку еле дования, так и не зависящие от всех остальных параметры, изменение поло жения которых в последовательности не отражается на результатах обрабо ки. Вывод информации, относящийся к таким независимым параметрам, может производится без соблюдения оче редности, что позволяет уменьшить 8 вероятность задержки вывода из-за ожидания завершения обработки сообщения, которое должно выводиться в соответствии с очередностью. Цель изобретения - повышение пропускной способности устройства. Поставленная цель достигается тем, что.в устройство для управления обменом информации, содержащее элемент И, два дешифратора, блок хранения очередности обработки, блок хранения признаков, первый блок приоритета, причем входная шина адреса устройства соединена с первым входом первого дешифратора и информационным входом блока хранения очередности обработки, вход записи которого соединен с выходом элемента И, входная шина сигнала сопровождения устройства соединена с вторым входом первого дешифратора, выход которого соединен с входом записи блока хранения признаков, информационный вход которого является входной ши.ной признака устройства, выход блока хранения признака соединен с первым управляющим входом первого блока приоритета, второй управляющий вход которого соединен с выходом второго дешифратора, вход которого соединен с выходом блока хранения очередности обработки, введены второй блок приоритета, регистр запросов, группа элементов И, группа элементов ИЛИ и блок фиксации запросов, причем первый и второй входы элемента И соединены соответственно с входными шинами сигнала сопровождения и признака устройства, единичный вход регистра запросов соединен с входной шиной запросов устройства, выход блока хранения признаков соединен с первым управляющим входом второго блока приоритета, выход регистра запросов соединен с информационными входами первого и второго блоков приоритета и блока фиксации запросов, управляющий вход которого соединен с вторым управляющим входом второго блока приоритета и выходом первого блока приоритета, группы выходов первого и второго 0ЛОКОВ приоритета соединены соответственно с первыми и вторыми входами соответствующих элементов ИЖ группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, выходы которых образуют выходную шину разрешения S выводаустройства, которая соединена с входом считыванил блока хранения признаков, нулевым входом регис ра запросов и первым установочным входом блока фиксации запросов, вто рой установочный .вход которого явля ется входной шиной ответов устройст ва, первьй выход блока фиксации зап росов соединен с входом считывания блока хранения очередности обработки, а второй выход - с вторыми входами всех элементов И группы. Кроме того, блок фиксации запросов содержит три элемента И, три элемента ИЛИ, элемент задержки, фор мирователь импульса и триггер, причем входы первого элемента ИЛИ образуют информационный вход блока, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И и входом формирователя И1 пульса, вы ход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход кот рого соединен с единичным входом триггера, нулевой вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого образуют пер вый установочный вход блока, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого является вторым установочным входом блока, выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с шиной тактовых импульсов устройства, выход третьего элемента И является первым выходом блока, выход второго элемента И через элемент задержки соедине с вторым выходом блока и первым входом третьего элемента И, второй о вход которого является управляющим входом блока. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для управления обменом информации, на фиг. 2 - струк турная схема первого и второго блоков приоритета; на фиг. 3 - структу ная схема блока фиксации запросов. Устройство для управления обмейом информации (фиг.1) содержит элемент И 1, первый дешифратор 2, блок 3 хранения очередности обрабо ки, блок 4 хранения признаков, второй дешифратор 5, регистр 6 запросов, второй блок 7 приоритета, первый блок 8 приоритета, блок 9 фикса ции запросов, группу 10 элемен8тон ИЛИ, группу элементов И, 12признака устройства входную шину 13сигнала сопровождевходную шину ния устройства, входную шину 14 адреса устройства, входную шину 15 запросов устройства, входную шину 16 ответов устройства, выходную шину 17 разрешения вывода устройства, внутренние шины 18-25 для передачи информации и управляющих сигналов между блоками устройства. Первый блок 8 приоритета (фиг.2) содержит трехвходовые элементв И 26 и элемент ИЛИ 27. Число элементов И 26 и число входов элемента ИЛИ 27 соответствуют количеству устройств обработки в системе. Второй блок 7 приоритета (фиг.2) содержит двухвходовые элементы И 28, с одним инверсным входом и узел 29 приоритета, включающий двухвходовые элементы ИЛИ 30 и двухвходовые элементы И 31 с одним инверсным входом. Число элементов И 28 соответствует количеству устройств обработки в системе, а число входов узла 29 приоритета на единицу больше. Блок 9 фиксации запросов (фиг.З) содержит элемент ИЛИ 32, формирователь 33 импульса, элемент И 34, элементы ИШ 35 и 36, R6 -триггер 37, элемент И 38, элемент 39 задержки и элемент И 40. Первьй дешифратор 2 выполнен в виде потенционально-импульсного дешифратора, импульсый (второй) вход которого подключен к входной шине 13 сигнала сопровождения устройства. Блок 3 хранения очередности обработки может быть выполнен аналогично известному блоку. Блок работает следующим образом. Заноси1у1ые в блоке слова заносятся в первьй крайний слева регистр, а затем с помощью тактовых импульсов продвигаются последовательно по регистрам, образующим ячейки памяти, по направлению к выходу вправо. Первое поступившее слово продвигается до выходного, Крайнего справа регистра. Последующие слова продвигаются до последнего свободного регистра. После считывания информации из выходного регистра все содержимое блока 3 сдвигается на один шаг вправо и в выходном регистре оказывается следующее слово. Запись и считывание информации производятся независимо друг от друга и могут выполняться одновременно. Входы второго дешифратора 5 подключены непосредственно к выходному регистру блока Блок 4 хранения признаков может быть выполнен в виде группы одноразрядных узлов, каждый из которых аналогичен блоку 3 хранения очередности обработки. Количество узлов в блоке 4 соответствует количеству устройство обработки в системе. В узлах запоминается одноразрядный признак зависимости сообщений, поступивших в устройства обработки, от очередности обработки. Информационные входы всех узлов блока 4 подклю чены к шине 12 признака устройства, а входы записи соединены с соответствующими выходами первого дешифратора 2. Таким образом, при передаче сооб щения на обработку в i-e устройство обработки признак с шины 12 признака устройства записывается в узел блока 4 хранения признаков, соответ ствующий i-му устройству обработки. Число элементов ИЛИ группы 10 соответствует количеству устройств обработки в системе. Количество элементов И группы 11 - количеству уст ройств обработки в системе. Устройство работает следующим образом. В системе предварительной обработки телеметрической информации, построенной на основе нескольких устройств обработки с внутренней памятью (например, микро-ЭВМ), подключенных к системной магистрали связи, имеется устройство диспетчеризации (на фиг. 1 устройства обработки и устройство диспетчеризации не показаны). В устройство диспетче ризации поступает поток телеметриче кой информации, представляющий собо упорядоченную последовательность из мерений множества различных парамет ров, которые должны обрабатываться по разным алгоритмам. Устройство ди петчеризации в соответствии с некоторой заданной произвольной дисциплиной распределяет данные по устрой ствам обработки. Данные вьщаются на обработку в виде сообщений, содержащих измерительную и служебную инфор мацию. Последняя указывает, по како му алгоритму следует обрабатывать данное сообщение, зависит ли оно от очередности обработки и т.ц. Закончив обработку, устройства обработки запрашивают разрешение на вывод. Результаты обработки могут выдаваться, например, в универсальную ЭВМ или на усторойство регистрации. При прохождении данных через любое из устройств. обработки последовательность сохраняется. Однако в суммарном выходном потоке нескольких устройств обработки возможно нарушение входной последовательности, поступившей в систему из-за разброса времени обработки различных параметров. Задача восстановления последовательности решается с помощью предлагаемого устройства для управления выводом, которое вьщает устройствам обработки разрешение на вывод в соответствии с очередностью обработки. Б ожидании разрешения на вывод устройства обработки временно хранят выходные сообщения в своих буферах. Объем этих буферов выбирается достаточным, чтобы не было простоев устройств обработки из-за их переполнения во время ожидания разрешения на вывод, В процессе передачи сообщения устройством диспетчеризации устройству обработки на информационные входы дешифратора 2 и блока 3 с шины 14 адреса поступает номер данного устройства обработки, а на входы блока 4 и элемента И 1 с шины 12 признака - признак зависимости передаваемого сообщения от очередности обработки. С появлением сигнала сопровождения на шине 13 дешифратор 2 формирует сигнал записи, по -которому признак зависимости записывается в тот узел блока 4, который соответствует данному устройству обработки. Зависимое от очередности обработки сообщение сопровождается по шине 12 единицей, а независимое - нулем. Если сообщение зависит от очередности обработки, то сигнал сопровождения проходит через элемент И 1 и поступает на вход записи блока 3, в котором запоминается номер данного устройства обработки. Таким образом, в блоке 3 запоминаются номера устройств обработки в той очередности, в которой они получают сообщения. Причем запись производится только в том случае, если полученное устройством сообщение чувствительно к порядку следова ния. В узлах блока 4 запоминаются признаки зависимости сообщений от очередности обработки в той последо вательности, в какой каждое устройство обработки получает сообщения. Запросы разрешения на вывод пост пают от устройств обработки по шине 15 и запоминаются в регистре 6 запросов, который может быть выполнен, например, на R5 -триггерах, число которых соЪтветствует количеству устройства обработки. Запрос от устройства обработки устанавлива ет в 1 соответствующий этому устройству разряд регистра 6. С выхода регистра 6 запросы подаются на третьи входы блоков 7 и 8 приоритета. Первый блок 8 приоритета осущест ляет поиск заявки того устройства обработки, номер которого находится на выходе блока 3 хранения очередно ти обработки. Выбор осуществляется следующим образом. Каждый из элементов И 26 блока 8 соответствует определенному устройству обработки системы. На первый вход i-ro элемента И 26 подается от 1-го узла блока 4 по шине 18 призна зависимости того сообщения, которое стоит первым в i-м устройстве обработки. Второй вход подключен к i-му выходу второго дешифратора 5, а третий - к i-му разряду регистра 6, Сигнал на выход i-ro элемента И 26 проходит, если есть заявка от i-ro устройства обработки, на выходе бло ка 3 находится номер i-ro устройств обработки и на выходе 1-го узла бло ка 4 - 1, что является признаком зависимости сообщения от порядка сл дования. С выхода элемента И 26 сиг нал поступает на соответствующий выход группы выходов блока 8 и по щ не 23 подается на первый из входов i-ro элемента ИЛИ группы 10 (на фиг. 2 не показано). Одновременно этот же сигнал проходит через элемент ИЛИ 27 и поступает на второй управляющий вход блока 7 и управляющий вход блока 9. Каждый из элементов И 28 блока 7 соответствует определенному устройству обработки системы. На прямой вход i-ro элемента И 28 поступает по шине 20 сигнал заявки с i-ro разряда регистра 6, а на инверсный вход подается от i-ro узла блока 4 по шине 18 признак зависимости сообщения от очередности обработки. Сигнал проходит на выход i-ro элемента И 28, если есть заявка от i-ro устройства обработки и на выходе i-ro узла блока 4 находится О, что является признаком нечувствительности сообщения к порядку следования. Возможна ситуация, когда несколько устройств обработки одновременно ожидают разрешения на вывод сообщений, не зависимых от очередности обработки, поэтому сигналы с выходов элементов И 28 подаются на узел 29 приоритета, который пропускает на выход 1 с наиболее приоритетного входа. Узел 29 приоритета реализован по матричной схеме с помощью элементов ИЛИ 30 и элементов И 31 с одним инверсным входом. Приоритет входов понижается от первого (верхнего) к последнему (нижнему) . Вход с наивысшим приоритетом подключен к шине 21. На шине 21 появляется 1, если в блоке 8 произведен выбор устройства обработки в соответствии с очередностью по зависимым от порядка следования сообщениям. При этом блокируется прохождение единиц на выход блока 7 с других входов узла 29 приоритета. Если на шине 21 находится О, то сигнал с наиболее приоритетного входа узла 29 проходит на соответствующий выход группы выходов блока 7 и подается на второй вход соответствующего элемента ИЛИ группы 10. Выходы элементов ИЛИ группы 10 соединены с элементами И 11 таким образом, что сигнал с выхода i-ro элемента ИЛИ группы 10 поступает на первый из входов i-ro элемента И группы 11. Сигналы с щины 20 поступают на входы элемента ИЛИ 32 блока 9 синхронизации. С приходом первой заявки формирователь 33 импульса формирует импульс, которьй проходит через элемент ИЛИ 35 и устанавливает в единичное состояние триггер 37. В результате тактовый импульс проходит через элемент И 38 и элемент 39 задержки на второй выход блока 9. Если на шине 1: находится 1, то через элемент И 40 импульс проходит на первый выход блока 9 и по шине 24 поступает в блок 3, в котором осуществляется продвижение очереди из номеров устройств обработки. По шине 25 импульс поступает на вторые входы всех элементов И группы 11. Сигнал разрешения вывода появляется на том из разрядов шины 17, который соответствует .устройству обработки, выбранному блоками 8 или 7. Одновременно сигнал с выхода соответствующего элемента И группы 11 поступает в регистр 6, где сбрасывает соответствующий разрйд, в блок 4, где осуществляется продвижение очереди приз каков в соответствующем узле, и в блок 9, где проходит через элемент ИЛИ 36 и сбрасывает триггер 37. Выдача следуннцего разрешения производится после получения сигнала ответа по шине 16. При этом, если обслужены не все запросы на вывод и на выходе элемента ИЛИ 32 находится 1, то сигнал ответа проходит через элемент И 34, элемент ИЛИ 35 и устанавливает триггер 37 в 1. Если все разряды регистра 6 равны О, то сигнал ответа не проходит через элемент И 34,. Устройство будет находиться в состоянии ожидания до поступления очередного запроса на вывод.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает более широкими функциональными возможностями и позволяет дифференцировать чувствительные и нечувствительные к порядку следования выводимые сообщения. Применение его в многомашинных системах уменьшает среднее время ожидания разрешения на вывод результатов обработки и обеспечивает получение более равномерного выходного потока.

фиг. 7

фиг. 2