Устройство для приоритетного управления Советский патент 1984 года по МПК G06F9/50 G05B19/42 

этих триггеров соединены с соответствующими входами первого элемента И, выход которого соединен с соответствующими входами элементов И группы и с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом первого блока сравнения, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом сброса первого счетчика, разрядные выходы которого соединены с входами первого блока сравнения и с входами второй группы входов второго дешифратора, выходы которого соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выходы t -и группы в№содов второго дешифратора ( i 1,п) соединены с группой входов 1. -го регистра группы, группа выходов каждого i -го регистра группы соединена с группой входов -го блока элементов И группы, ( -е .выходы блоков элементов И группы соединены с соответствующими входами л-го элемента ИЛИ первой группы, выход которого, кроме п -го элемента ИЛИ первой группы, соединен с вторым входом I -го элемента ИЖ второй группы, выход которого является 1 -м информационным выходом группы информационных выходов устройства, выход II -го элемента ИЛИ первой группы является И-м информационным выходом группы информационных выходов устройства, нулевые входы (-Х разрядов регистров группы соединены с i -м ответным входом группы ответных входов устройства и с соответствуюш;им входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен со счетным входом второго счетчика, вход сброса которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, разрядные выходы второго счетчика соединены с входами третьего дешифратора и с входами второго блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, каждый -и выход второго дешифратора соединен с управляющим входом -го блока элементов И группы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок формирова:ния времени ожидания содержит элемент И, элемент ИЛИ, элемент НЕ,

триггер и счетчик, причем единичный вход триггера является первым управляющим входом блока, а единичный выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого является импульсным входом блока, третий вход элемента И через элемент НЕ соединен с вторым управляющим входом блока, а выход соединен со счетным входом счетчика, выход которого соединен с выходом блока и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с управляющим вхо-дом счетчика и третьим управляющим входом -блока, а выход соединен с нулевым входом триггера.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИОРИТЕТНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее первый дешифратор, первую группу из II триггеров (где И - число обслуживаемых объектов), группу из (d-l) , элементов И, первую группу из (h-1) элементов ИЛИ, причем группа входов первого дешифратора является группой запросных входов устройства, i -й выход первого дешифратора (i 1,п) соединен с единичным входом -го триггера первой группы, нулевой вход которого является i -м ответным входом группы ответных входов устройства, отличающееся тем, что, с целью повьшения эффективности обслуживания разноприоритетных объектов путем происвоения объектам младших приоритетов самого высокого приоритета по истечении определенного времени пребывания их в ожидающем состоянии, в него введены вторая группа их (г1-1) триггеров, группа из (h-1) блоков формирования времени ожидания, генератор импульсов, два дешифратора, два счетчика, два блока сравнения, группа из П регистров по п разрядов в каждом. группа из И блоков элементов И по И элементов И в каждом, два элементе И, пять элементов ИЛИ, вторая группа из И элементов ШТИ, причем единичные и нулевые входы триггеров первой группы с первого до

Изобретение относится к вычисли. тельной технике и может быть использовано для приоритетного управления обслуживания объектов в автоматических управляющих системах. Известно многоканальное устройство для обслуживания запросов с абсолютным приоритетом, содержащее триггеры и элементы ИЛИ, И, НЕ 1 . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для приоритетного управления содержащее дешифратор, группу из триггеров (где Н - число обслуживаемых. объектов), три группы из (Ц-1) элементов И, группу из (П-1) элементов ИЛИ, группу из (П-1) элементов НЕ и четвертую группу из (п-2) элементов ИЛИ, причем группа входов дешифратора является группой запросных входов устройства, каждый f-и выход, дешифратора соединен с единичным входом f -го триггера группы, нулевой вход которого является 1 -м ответным входом группы ответных входов устройства, единичный выход каждого (-го триггера группы, начиная с вто рого, соединен с первьм входом (-1)-го элемента И первой группы, выходы элементов И второй группы яв ляются с первого до (п-1)-го информационными выходами устройства, еди ничный выход первого триггера групп соединен с первым входом первого элемента И второй группы, первые вх ды остальных элементов И второй гру пы соединены с выходами элементов И первой группы с первого до (|i-2)-ro выход (n-l)-ro элемента И первой гр ры соединен с ц -м информационным в ходом устройства и с первым входом (n-l)-ro элемента И третьей группы, первые входы элементов И третьей группы с первого до (п-2)-го соединены соответственно с выходами элементов И второй группы с второго до {fl-1)-ro, вторые входы элементов И третьей группы соединены с опросным входом устройства, выход каждого элемента ИЛИ группы соединен с вторым входом одноименного элемента И первой группы, выход каждого 4 -го элемента И третьей группы соединен с первым входом i -го элемента ИЛИ группы и с входом 1 -го элемента НЕ группы, второй вход первого элемента ИЛИ группы соединен с нулевым вь1ходом первого триггера группы и с первыми входами элементов И четвертый группы, вторые входы элементов ИЛИ группы с второго до (п-1)-го соединены соответственно с выходами элементов И четвертой группы с первого до (у)-2)-го, выход i -го элемента НЕ группы соединен с соответствующими входами всех элементов И второй группы, начиная с первого по 1 -и элемент И, нулевой выход i -го триггера группы, кроме ft-ro, соединен с соответствующими входами всех элементов И четвертой группы, начиная с первого по i -и элемент И 2J . Устройства позволяют управлять обслуживанием объектов с жестко назначенными абсолютными-приоритетами Недостатком устройств является длительная задержка или даже полная блокировка обслуживания объектов низких приоритетов в случае значительной интенсивности поступления запросов от объектов высоких приори тетов, что приводит к снижению общей эффективности управления разноприоритетными объектами. Цель изобретения - повышение эф- фективности обслуживания разногфиоритетнык объектов путем присвоения объектам младших приоритетов самого высокого приоритета по истечении определенного времени пребывания их в ожидающем состоянии. Поставленная цель достигается :тем, что в устройство для приоритетного управления, содержащее первый дешифратор, первую группу из Ц триггеров (где П. - число обслуживаемых объектов), группу из (П-1) элементов И, первую группу из (И-1) элементов ИЛИ, причем группа входов первого дешифратора является груп- пой 3апросньк входов устройства, 1-й выход первого дешифратора (i . 1,11) соединен с единичным входом -го триггера первой группы, нулевой вход которого является i -м ответным входом группы ответных входов устройства, введены- вторая группа из (п-1) триггеров, группа из (п-1) блоков формирования времени ожидания, генераторимпульсов, два дешифратора, два счетчика, два блока сравнения, группа из П регистров по П разрядов в каждом, группа из П блоков элементов И по h элементов И в каждом, два элемента И, пять элементов ИЛИ, вторая группа из п элементов ИЖ, причем единичные и нулевые триггеров первой группы с первого до (ti-1)-ro соединены соответственно с первыми и вторыми управляющими бходами соответствующих блоков формирования времени ожидания группы триггеров, единичные ыходы первой груцпы соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с третьими управляющими входами соответствующих блоков формирования времени ожидания группы и с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, нулевой выход к-го триггера первой группы (V 2,п-1) соединен с соответствующими входами элементов И группы с первого по ()-й, единичный вход триггера первой группы соединен с rj -м входом первой группы входов второго дешифратора, единичный вход i -го триггера второй группы соединен с выходом -го блока формирования времени ожидания группы и с М входом первой группы входов второго дешифратора, нулевой вход j -го .триггера второй группы соединен с нулевым входом i -го триггера первой группы выход генератора импульсов соединен с импульсньми входами блока формирования времени ожидания группы, еди- ничные выходы п -го триггера первой группы и триггеров второй группы соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, а нулевые выходы этих триггеров соединены с соответствующими входами первого элемента И, выход которого соединен с соответствующими входами элементов И группы и с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом первого блока сравнения, выход второго элемента ИЛ соединен с входом сброса первого счетчика, разрядные выходы которого соединены с входами первого блока сравнения и с входами второй группы входов второго дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выходы f-и группы выходов второго дешифратора (i 1,ц) соединены с группой входов 1-го регистра группы, группа выходов каждого -го регистра группы соедикена с группой входов 1 -го блока элементов И группы, i -е выходы блоков элементов И группы соединены с соответствующими входами i -го элемента ИЛИ первой группы, выход которого, кроме П -го элемента ИЛИ первой группы, соединен с вторым входом 1 -го элемента ИЛИ второй группы, выход которого является 1 -м информационным выходом группы инфор. мадионньк выходов устройства, выход -ro элемента ИЛИ первой группы ;является h -м информационным выходом группы информационных выходов устрой ства, нулевые входы -х разрядов . регистров группы соединены с t -м от-ветным входом группы ответных входов устройства и с соответствующим входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И сое гамнен со счетным входом второго счет чика, вход сброса которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, раз рядные выходы второго счетчика соединены с входами третьего дешифратора и с входами второго блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЖ, каждый 1( -и выход второго дешифратора соединен с управляющим входом 1-го блока элементов И группы. Кроме того, блок формирования времени ожидания содержит элемент И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, триггер и счетчик, причем единичный вход триггера является первым управляющим входов блока, а единичный выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого является импульсным входом блока, третий вход элемента И через элемент НЕ соединен с вторым управляющим входом блока, а выход соединен со счетным входом счетчика, выход которого соединен с выходом блока и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соедивен с управляющим входом счетчика и третьим управляющим входом блока, а выход соединен с нулевым входом триггера. На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на . фиг. 2 - блок-схема формирования времени ожидания. Устройство содержит группу запросных входов - устройства, дешиф 2, две группы триггеров 3 и 4, группу блоков 5 формирования времени ожидания, генератор 6 импульсов. элемент И 7, группу элементов И 8, дешифратор 9, счетчик 10, блок 11 сравнения, элемент ИЛИ 12, эле ИЛИ 13, группу регистров 14, счетчик 15, дешифратор 16, блок 17 сравнения, элемент ИЛИ 18, эле„ент И 19, элемент ИЛИ 20, элемент ИЛИ 21, группу блоков 22 элементов И, группу элементов ИЛИ 23, группу элементов ИЛИ 24, группу ответных входов 25 устройства и груп„у информационных выходов 26 устройства. Блок 5 содержит управляющий вход 27 блока, триггер 28, управляющий вход 29 блока, элемент НЕ 30, импульсный вход 31 блока, элемент-И 32, счетчик 33, выход 34 блока, управляющий вход 35 блока и элемент ИЛИ 36. 71 Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры 3, 4 и 28 и счетчики 33 находятся в нулевом состоянии. Единичные потенциалы с нулевых триггеров 3 и 4 непосредственно или через элемент И 7 присутствуют на соответствующих входах элементов И 8. В счетчиках 10 и 15 записана единица, а в блоках 11 и 17 сравнения находятся коды, соответствующие числу (Л+1), где -tl - число объектов управления. Генератор 6 вьфабатывает импульсы, которые поступают на импульсные входы 31 блоков 5. По необходимости обслуживания какого-либо объекта на запросные входы 1;( -1 ( устройства от этого объекта поступает запрос в виде -разрядного кода его номера. При этом предполагается, что вероятность одновременного поступления заявок от нескольких объектов оченъ мала. В ре зультате поступления кода номер объекта на запросные входы устройст ва возбуждается соответствующий этому коду выход дешифратора 2 и устанавливается в единичное состояние определенный триггер 3. Кроме того, при поступлении запроса от любого объекта, за исключением объекта само го высокого приоритета, одновременно с установлением в единичное состояние триггера 3 подготавливается к за пуску соответствующий блок 5. Пусть объекты пронумерованы в порядке возрастания их приоритетов, т.е. первый объект обладает самым ни ким приоритетом, а третий - самым вы соким. В этом случае младшими по приоритету будут первый и второй объекты. I При поступлении запроса от объекта, самого низкого приоритета, т.е. первого, возбуждается первый вькод дешифратора 2, единичный сигнал с которого устанавливает триггер 3 в единичное состояние, и поступает на управляющий вход 27 блока 5 времени, в котором устанавливает триггер 28 в единичное состояние. Единичный потенциал с единичного выхода триггера 3 открывает элемент И 8 и через него и элемент ИЛИ 24 поступает на первьй информационный выход 26 устройства ка сигнал разрешения обслуживания пер1вото объекта, а также не управляющий вход 29 блока 5, где через элемент НЕ 30 удерживает в закрытом состоянии элемент И 32. Поэтому, несмотря на наличие на одном из входов элемента И 32 единичного потенциала с единичного выхода триггера 28, импульсы с генератора 6 по импульсному входу 5 не проходят на счетный вход счетчика 33. Таким образом, организуется обслуживание первого объекта и осуществляется подготовка к запуску блока 5. Если во время обслуживания объекта самого низкого приоритета на запросные входы jj, устройства поступает запрос от объекта более высокого приоритета, например второго, то возбуждается второй выход дешифратора 2 и устанавливается в единичное состояния триггер 3. Нулевой потенциал с нулевого выхода этого триггера закрывает элемент ИВ, вследствие чего с выхода 26 устройства исчезает сигнал и. прерывается обслуживание первого объекта. Единичный потенциал с единичного выхода триггера 3 открывает элемент И 8 и через него и элемент ИЛИ 24 поступает на второй информационный выход 26 устройства, разрешая обслуживание второго объекта, имеющего более высокий приоритет. Кроме того, этот потенциал аналогичным рассмотренному выше способом подготавливает к запуску блок 5 и запускает его, так как с управляющего входа 29 этого блока исчезает едицияный потенциал, вследствие чего через элемент НЕ 30 открывается элемент И 32 и импульсы с генератора 6 начинают поступать на счетчик 33, который осуществляет их подсчет, регистрируя время нахождения первого объекта в ожидающем состоянии. Если во время обслуживания первого ИЛИ второго объектов поступает запрос от объекта самого высокого приоритета, т.«, третьего, то обслуживание объектов младших приоритетов прерывается аналогичным образом с той лишь разницей, что нулевой потенциал с нулевого выхода триггера 3 закрывает элемент И 7, а это приводит к закрытию элементов ИВ, исчезновению С соответствующих информационных выходов 26 устррйства сигналов. При этом запускаются блоки 5, а на третьем информационном выходе 26 устройства появляется сигнал, и на обс луживание поступает третий объект. Рассмотрим работу устройства, связанную с присвоением самого высоког приоритета объектам младших приоритетов по истечении установленного времени их пребывания в ожидающем состоянии. Время пребывания объектов в ожидающем состоянии определяется разрядностью счетчиков 33 соответствующих блоков 5, т.е. временем их запол нения. После заполнения счетчика 33 в момент поступления очередного импульса с генератора 6 происходит его переполнение, в результате чего он обнуляется и на его выходе переполнения появляется единичный сигнал. Этот сигнал через элемент ИЛИ 36 устанавливает в нулевое состояние триггер 28, прекращая тем самым даль нейшее поступление на счетчик 33 импульсов с генератора 6, т.е. возвращая блок 5 с исходное состояние, а также появляется сигнал на выходе 3 блока 5, откуда этот сигнал поступает на единичный вход соответствующего триггера 4, устанавливая его в единичное состояние. Пусть на обслуживании находится второй объект и истекает время пребы вания в ожидающем состоянии первого объекта. На выходе блока 5 появляется единичный сигнал, которьш устанав ливает триггер 4 в единичное состояние. При этом нулевой потенциал с нулевого выхода триггера 4 закрывает элементы И 7 и 8 и подтверждает закрытое состояние элемента И 8, что приводит к прерыванию обслзгживания с второго объекта и регистрации его времени пребывания в ожидающем состоянии блоком 5. Установка триггера 4 в единичное состояние соответствует присвоению первому объекту самого высокого приоритета. Аналогичным образом повышается приоритет второго объекта. В этом случае единичным сигналом с выхода блока 5 в единичное состояние устанавливается,триггер 4. . Дальнейшее обслуживание объектов, имеющих высокий приоритет (исходный или приобретенный в результате ожидания) , осуществляется в порядке поступления запроса от третьего объекта и повышения приоритета первого и второго объектов, т.е. в порядке установления в единичное состояние триггеров 3 и 4. В таблице показано, какой выход дешифратора 9 возбуждается, а значит в какой разряд какого регистра 14 записывается единица при определенных кодах на первой и второй группах входов этого дешифратора, Пусть первым поступает запрос от объекта самого старшего приоритета, т.е. третьего. Единичный сигнал с третьего выхода дешифратора 2 устан:авливает триггер 3 в единичное состояние и поступает на третий вход первой группы входов дешифратора 9, на второй группе входов которого с разрядных выходов находящегося в исходном состоянии счетчика 10 присутствует код числа 1. В результате на третьем выходе дешифратора 9, соответствующем образованному на его входах позиционному коду, появляется единичный сигнал, который запишет единицу в третий разряд первого регистра 14. Этот же сигнал через элемент ИЛИ 13 увеличит на единицу содержимое счетчика 10, На входы дешифратора 16 с разрядных выходов находящегося в исходном состоянии счетчика 15 поступает код числа 1. Поэтому на первом выходе дешифратора 16, а значит на соответствующих входах элементов И первого блока 22 элементов И, присутствует единичный сигнал. Вследствие этого записанная в третий разряд первого регистра 14 единица открывает третий элемент И первого блока 22 элементов И и через него и элемент ИЛИ 23 появляется на третьем информационном выходе 26 устройства в качестве сигнала разрешения обслуживания. Если во время обслуживания третьего объекта присваивается самый высокий приоритет, например, первому объекту, то триггер 4 устанавливается в единичное состояние, а на первом входе первой группы входов дешифратора 9 с выхода блока 5 появляется единичный сигнал. На второй группе входов дешифратора 9 с разрядных выходов счетчика 10 присутствует теперь код числа 2. Поэтому в соответствии с новым образованным позиционным кодом возбуждается четвертый выход дешифратора 9 и в первый разрядвторого регистра 14 записыва1110

ется единица. Содержимое, счетчика 10 при этом становится равно числу 3. Если теперь повьш ается приоритет второго объекта, то единица соответст венно записывается во второй разряд третьего регистра 14, а содержимое счетчика 10 увеличивается до числа (П+1), которое равно числу, находящемуся в блоке 11 сравнения. Поэтому на выходе этого блока появляется единичный сигнал сравнения, который через элемент ИЛИ 12 устанавливает счетчик 10 в исходное состояние.

Единичные потенциалы с единичных выходов триггеров 3 и 4 через элемент ИЛИ 21 поддерживают в открытом состоянии элемент И 19.

По окончании обслуживания третьего объекта на третий ответный вход 25 устройства поступает сигнал конца обслуживания СКО, который устанавливает триггер 3 в нулевое состояние и поступает на нулевые входы третьих разрядов всех регистров 14. В результате из третьего разряда первого регистра 14 стирается единица и с третьего информационного выхода 26 устройства исчезает сигнал. Одновременно с этим сигнал с выхода 26 через элемент ИЛИ 20 и открытй элемент И 19 увеличивает содержимое счетчика 15 на единицу. Вследствие этого возбуждается второй выход дешифратора 16, что приводит к исчезновению единичного сигнала с соответствующих входов элементов И первого блока 22 элементов И и к появлению его на соответствующих входах элементов И второго блока 22 элементов И. В результате открывается первьш элемент И второго блока 22 элементов И и записанная в первьй разряд второго регистра 14 единица через этот открытый элементИ, а также через элементы ИЛИ 23 и 24 появляется на первом информационном выходе 26 устройства. На обслуживание поступает первый объект.

По окончании обслуживания первого объекта на первый ответный вход 25 устройства поступает сигнал, который устанавливает триггеры 3 и 4 в нулевое состояние, стирает единицу в первом разряде второго регистра 14 и увеличивает содержимое счетчика 15 до числа 3. Кроме того, этот сигнал поступает на управляющий вход 35 блока, где подтверждает нулевое сос12

тояние счетчика 33, а через элемент ИЛИ 36 - нулевое состояние триггера 28. В результате этих процессов подтверждается исходное состояние блока 5 времени, исчезает сигнал с первого информационного выхода 26 устройства и возбуждается третий выход дешифратора 16. Единичный сигнал с выхода дешифратора 16 поступает на соответствующие входы элементов И третьего блока 22 элементов И, вследствие чего записанная во второй разряд третьего регистра 14 единица через открытый второй элемент И блока 22 элементов И, а также через элементы ИЛИ 23 и 24 появляется на втором информационном выходе 26 устройства в качестве сигнала СРО..

По окончании обслуживания второго объекта на второй ответный вход 25 устройства поступает сигнал, который подтверждает исходное состояние блока 5, устанавливает триггеры 3 и 4 в нулевое состояние и- стирает единицу во втором разряде третьего регистра 14. Так как триггеры 3 и 4 находятся в нулевом состоянии, то элемент И 19 закрывается, а элемент И 7 открывается. Поэтому единичный потенциал с выхода элемента И 7 через элемент ИЛИ 18 устанавливает в исходное состояние счетчик 15.

Если во время обслуживания второго объекта приходит новый запрос от третьего объекта или повьщгает приоритет вновь нуждающегося в обслужи вании первого объекта, то при окончании обслуживания второго объекта сигнал через элемент ИЛИ 20, и попрежнему открытый элемент И 19 увеличивает содержимое счетчика 15 до числа (п+1), которое равно числу, находящемуся в блоке 17 сравнения. В этом случае на выходе этого блока появляется единичный сигнал сравнения, который через элемент ИЛИ 18 возвращает счетчик 15 в исходное состояние.

Если содержимое счетчика 10 отличается от числа 4, то по окончани обслуживания последнего объекта, имеющего самьй высокий приоритет, счетчик 10 устанавливается в исходное состояние единичным сигналом с выхода элемента И 7 через элемент ИЛИ 12, так как триггеры 3 и 4 находятся в нулевом состоянии. 13108164 Если процесс обслуживания объектов младших приоритетов, бывших хотя бы один раз в состоянии ожида- НИН, заканчивается до истечения установленного времени пребывания в ожидакнц м состоянии, то возвращение

001

010

011

1 2 3 1 2 3 1 2 3

14

14

14 1 в исходное состояние Соответствующих блоков 5 времени осуществляется сигналами СКО. В этом случае сигнал, поступая на управляющий вход 35 блока 5, устанавливает в нулевое состояние счетчик 33, а через элемент ИЛИ 36 триггер 28.

J§

ЙЗ

/V /у.

Csl

«M Оч1

o

NJ