Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали Советский патент 1984 года по МПК G06F9/50 

КШЧАИЖЩЕ ИЛИ, первые входы которых поразрядно подключены к шинам обклей магистрали устройства, вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы поразрядно соединены с первыми входами элементов И четвертой группы и с разрядными выходами счетчика приоритета, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы поразрядно соединены с вторыми входами элементов И четвертой группы и с входами соответствукичих элементов НЕ группы, выход i-ro элемента НЕ группы соединен с соответствующими входами всех последующих элементов И четвертой группы.

выходы элементов И четвертой группы соединены с входами элемента.ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с первьш выходом регистра такта, второй выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом (п-1)-го элемента И третьей группы, выход второго элемента И соединен с входом установки О счетчика приоритета, счетный вход которого соединен с выходом первого элемента И.

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕЙИЯ АБОНЕНТОВ К ОБЦЩЙ МАГИСТРАЛИ, содержащее в каждом каиале счетчик приоритета, группа входов которого соединена с группой кодовых входов приоритета устройства, первую группу из п элементов И (где п - число разрядов кода приоритета), первые входы которых соединены с разрядными выходами счетчика приоритета, генератор тактовых импульсов, первый триггер, запросный вход устройства соединен с входом установки 1 первого триггера, вторую группу из п элементов И, группу злементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, третью группу из (п-1) элементов И, элемент ИЛИ, регистр такта, второй, третий триггеры, первый и второй управляющие входы второго триггера соеди нены соответственно, с выходом первого триггера и с инверсным выходом третьего триггера, счетный вход триггера гсоединев с выходом генератора тактовых импульсов и со счетным входом регистра такта, выход второго триггера соединен с вторыми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены поразрядно первыми входами элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы и элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к выходу третьеrq триггера, к входу установки О первого и второго триггеров и к управляющему входу регистра такта,выходы элементов И второй группы подключены поразрядно к общей магистрали устройства, вторые входы элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединены поразрядно с общей магистралью устройства и с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки 1 третьего триггера, вход установки О которого соединен с первым выходом регист(/) ра такта, выход первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен с С третьим входом первого элемента И второй группы и с первыми входами элементов И третьей группы, выход каждого i() элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен с i-м входом соответствующего и всех последуюсо ел щих элементов И третьей группы, выход каждого j() элемента И третьей, группы соединен с третьим вхо4 дом элемента И второй группы, а вы ход (п-1)-го элемента И третьей группы дополнительно подключен к управляющему входу первого триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем динамического изменения приоритетов на подключение абонентов к магистрали, в него введены первый и второй элементы И, элемент ИЛИ-НЕ, четвертая группа из п .элементов И, группа из (п-1) элементов НЕ и группа из п элементов ИС

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, управляющих доступом к некоторому об щему ресурсу. Известно устройство для подключения абонентов к общей магистрали, содержащее блок управления кольцевым опросом, формирователь сигнала обмена, элемент ИЛИ, управляющие шины, блок управления срочных сообщений позволяют производить опрос, и обслуживание заявок по кольцу tOНедостатки данного устройства значительное время задержек от одног конца сеанса до начала другого, зави сящее линейно от числа подключенных равноприоритетных каналов, низкая пропускная способность и возможность ложного подключения двух источников. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальное устройство для подклю чения абонентов .к общей магистрали, содержащее в каждом канале п-разряд- ный регистр адреса, соединенный с ко довым входом адреса данного канала, первую группу из п элементов И, (где п - число разрядов адреса абонентов) , первые входы которых соединены поразрядно с выходами регистра адреса, генератор тактовых импульсов первый триггер, вход установки 1 которого соединен с запросным входом, вторую группу из п элементов И, группу из п элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, третью группу из (п-1) элементов И, элемент ИЛИ, счетчик такта, второй, третий триггеры, первый и второй управляющие входы второго триггера соединены соответственно с выходом первого триггера, с инверсным выходом третьего триггера, счетный вход второго триггера соединен с вторыми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены поразрядно с первыми входами элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ и с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к выходу третьего триггера, к входу установки О первого и второго триггеров и к управляющему входу счетчика такта, выходы элементов И второй группы подключены поразрядно к общей магистрали, вторые входы элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ соединены поразрядно с общей магистралью и с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки 1 третьего триггера, вход установки О которого соединен с выходом счетчика такта, выход первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ соединен с третьим входом первого элемента И третьей группы, выход каждого i() элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ соединен с i-входом элементов И третьей группы, причем число входов каждого j() элемента И третьей группы равно i.

выход каждого j элемента И третьей группы соединен соответственно с третьим входом i-ro элемента И второй группы, а выход (n-l)-ro элемента И третьей группы дополнительно подключен к управляющему входу первого триггера t2J. .

Недостатком известного устройства является невозможность автоматического изменения адреров (приоритетов на подключение) абонентов после подключения хотя бы одного абонента к общей магистрали, так как адреса абонентов задаются жестко в начале работы в регистре адреса (практически реализован в виде счетчика 133ИЕ7 с входами начальной установки, поэтому в материалах данной заявки назван счетчиком изменения приоритета).

Однако при большой интенсивности поступления в абоненты запросов на подключение возможно подключение к общей магистрали только абонентов, имеющих большие значения кодов адресов, а абоненты с низкими адресами могут оказаться необслуженными длительное время с момента поступления в них запроса или вообще никогда не подключенными к общей магистрали.

Цель изобретения - расширение функциональньк возможностей путем динамического изменения приоритетов на подключение абонентов к общей магистрали.

Поставленная цель достигается тем что в многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали, содержащее в каждом канале счетчик приоритета, группа входов которого соединена с группой кодовых входов приоритета устройства, первую группу из п элементов И (где п - число разрядов кода приоритета), первые входы которых соединены с разрядными выходами счетчика приоритета генератор тактовых импульсов, первый триггер, вход установки 1 которого соединен с запросным входом устройства, вторую группу из п элементов И, группу элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, третью группу (п-1) элементов И, элемент ИЛИ, регистр такта, второй, третий триггеры, первый и второй управляющие входь второго триггера соединены соответственно с выходом первого триггера и с инверсным выходом третьего триггера, счетный вход второго триггера соединен с вькодом генератора тактовых импульсов и со счетным входом регистра такта, выход второго триггера соединен с вторыми вхрдами элементов И

первой группы, выходы которых соединены поразрядно с первыми входами элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ гРУПпы. элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к выходу третьего триггера, к входу установки О первого и второго триггеров и к управляющему входу регистра такта, выходы элементов И второй группы подключены поразрядно к общей магистрали устройства, вторые входы элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединены поразрядно с общей магистралью устройства и с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки 1 третьего триггера,

вход установки О которого соединен с первым выходом регистра такта, выход первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен с третьим входом первого элемента И второй группы и с первыми входами элементов И третьей группы, выход каждого i () элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен с i-M входом соответствующего

0 и всех последующих элементов И третьей группы, выход каждого j() элемента И третьей группы соединен с третьим .входом элемента И второй группы, а выход (п-1)-го

5 элемента И третьей группы дополнительно подключен к управляющему входу первого триггера, введены первый и второй элементы И, элемент ИЛИ-НЕ, четвертая группа из п элементов И,

0 группа из (п-1) элементов НЕ и груп па из п элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЖ, первые входы которьпс поразрядно подключены к шинам общей магистрали устройства, вторые входы элементов

5 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы поразрядно .соединены с первыми входами элементов И четвертой группы и с разрядными выходами счетчика приоритета, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЖ

0 группы поразрядно соединены с вторыми входами элементов И четвертой группы и с входами соответствующих элементов НЕ группы, выход i-ro элемента НЕ.группы соединен с соответст5ВУЮЩИМИ входами.всех последующих элементов И. четвертой группы, выходы элементов И четвертой группы соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход кото рого соединен с первым выходом регйс ра-лтакта, второй выход которого соединен с первым входом; второго элёмен та И, второй вход которого соединен .с .выходом (n-l)-ro элемента И третьей группы, выход второго элемента И соединей с входом установки О счетчика приоритета, счетньй вход которого соединен с выходом иер вого элемента И, . Путем введения в известное устройство новых элементов и осуществле ния соответствующих связей возможно в каждом абоненте осуществить поразрядное сравнение кода приоритета абонента, подключенного к общей магистрали, и кода приоритета данного абонента, определить самый старший разряд, в котором имеет место несовпадение кодов, и в зависимости от по тенциала в данном разряде кода приоритета сформировать управляющий сигнал, которым коммутируется подача импульса на счетный вход счетчика приоритета. Это дает возможность установить код числа единицы в абоненте, подключенном к общей магистрали, увеличить значение кода приоритета в абонентах, имеющих более низкий приоритет по сравнению с прио ритетом абонента, занявшего магистраль, и оставить без изменения код приоритета абонентов, имеющих более высокий приоритет по сравнению с при оритетом абонента, занявшего магистраль. На чертеже представлена структурная схема устройства для подключения абонентов к общей магистрали для одного канала. Многоканальное устройство содержи в каждом канале запросный вход 1, первый 2 и второй 3 триггеры, входы группы кодовых входов, приоритета, счетчик 5 приоритета, элементы И 6 первой группы, элементы И 7 второй группы, группу элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8, элементы И 9 третьей группы элемент Ш1И 10, третий триггер 11, регистр 12 такта элемента И 13, группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИДИ 14, группу элементов НЕ 15, элементы И 1 четвертой группы, элемент ИЛИ-НЕ 17, первый элемент И 18, генератор 19,та товых импульсов (ГТИ), общую магистраль 20... Многоканальное устройство работает следующим образом. В начальный момент триггеры 2, 3 и 11, регистр 12 установлены в нулевое состояние (цепи установки на схеме не показаны), при этом на выходах элементов И 6 и 7 имеет место нулевой потенциал. На шинах общей магистрали 20 также имеет место нулевой потенциал, поэтому на выходах элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8 и 9 имеет место единичный потенциал. В счетчик 5 на входы начальной установки 4 записывается код начального приоритета данного абонентав виде п-разрядного двоичного числа, соответствующий начальному, критерию его подключения. Запросы на приоритетное подключе-. ние поступают на вход 1 и устанавливают триггер 2 в единичное состояние. Предположим, что запросы на вход 1 поступают одновременно в нескольких абонентах, подключаемых к магистрали 20. Наличие единичных потенциалов на управляющих входах триггера 3, соединенных с выходом триггера 2 и с инверсным выходом триггера 11, позволяет первым тактовым импульсом, поступившим с выхода ГТИ 19 после установки триггера 11 в единичное состояние, установить триггер 3 также в единичное состояние, при этом через элементы И 6 и 7 на шины общей магистрали 20 поступают коды приоритетов подключаемых каналов, где устанавливается результирующее число ПРОВОДНОЕ ИЛИ. При поступлении кода приоритета хотя бы одного абонента в общую магистраль 20 на выходе элемента ИЛИ 10 во всех абонентах формируется единичный перепад, который устанавливает триггер 11 в единичное состояние, регистр 12 начинает подсчет тактовых импульсов и задает время подключения абонента к магистрали 20. Выбор абонента с наибольшим приоритетом осуществляется следующим образом.. На первые входы элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8 во всех абонентах поступает результирующее число ПРОВОДНОЕ ИЛИ с общей магистрали 20, на вторые входы- элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8 в каждом абоненте поступает либо код приоритета данного абонента, либо Нулевой код. Элементы ЭКВИЗАЛЕНТНОСТЬ 8 осуществляют поразрядное сравнение чисе Если в абоненте на выходе первого элемента ЭКВИВАЛЕКТПОСТЬ 8, сравнива щего старшие разряды кодов, формируется нулевой потенциал, то к старшем разряду общей магистрали 20 подключен абонент с более высоким приорите том, чем данный. Наличие нулевого потенциала на выходе первого элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8 приводит к формированию нулевых, потенциалов на выходах всех элементов И 9 и снимает код приоритета данного абонента с общей магистрали за счет подачи нулевых потенциалов на входы элементов И 7. Если потенциал старшего разряда кода приоритета абонента соответствует потенциалу на старшем разряде общей магистрали 20, то на выходе первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8, сравнивающего данные разряды, формируется единичный потенциал,- который поступает на один из входов первого элемента И 7 и разрешает дальнейшее :поступление потенциала старшего разряда кода приоритета в общую магистраль 20. Если потенциал вторых разрядов данного абонента и общей магистра- ли 20 также совпадают, то на выходе второго элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8, сравнивающего данные разряды, и пер вого элемента И 9 имеет место единич ный потенциал, который разрешает поступление и второго разряда кода приоритета данного абонента в общую магистраль 20. Если на выходе второго элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8 формируется нулевой потенциал (при единичном потенциале на выходе первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8), -то на выходах элементов И 9 формируются нулевые потенциалы, и абонент отключается от общей магистрали, так как его приоритет ниже приоритета другого абонента, подключаемого к общей магистрали 20. Так происходит сравнение каждого разряда кодов приоритетов. Если на выходе -го эле мента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8 сформируется нулевой потенциал, то в данном разряде в общей магистрали 20 имеет место более высокий потенциал, чем потенциал разряда приоритета данного

абонента, т.е. к магистрали подключается абонент с более высоким приоритетом. В этом случае на выходах 1

де которого имеет место единичный потенциал. Если такое совпадение имеет место в i-M разряде, то на выхо4 . 8j-(n-1) элементов И 9 икеет место нулевой потенциал, который отключает младшие (j-n) разряды кода приоритета данного абонента от общей магистрали, оставляя на общей магистра- ли 20 абоненты с более высоким приоритетом. Наличие единичных потенциалов на выходах всех элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8, а следовательно, на выходе (n-l)-ro элемента И 9 соответствует совпадению кода приоритета данного абонента и кода в общей магистрали 20, т.е. подключение к общей магистрали 20 данного абонента с самым высоким приоритетом, в который поступил запрос на подключение. Время переходных процессов, происходящих в процессе подключения абонентов, учитывается регистром.12. Импульс на дополнительном выходе регистра 12 формируется после окончания всех переходных процессов, т.е. после формирования единичного потенциала в последнем (п-1)-м элементе И 9. При наличии единичного потенциала на выходе (n-l)-ro элемента И 9, которьй- формируется только в абоненте, подключенном к общей магистрали, импульсом с дополнительного выхода регистра 12 через элемент И осуществляется установка счетчика 5 в нулевое состояние. Изменение кодов приоритета абонентов при подключении к общей магистрали 20 хотя бы одного абонента с более высоким приоритетом осуществляется с помощью элементов 14-18. С помощью.узлов 14-17 осуществляется формирование единичного потенциала на выходе элемента Ш1И-НЕ 17 в том случае, если код приоритета данного абонента, поступающего на первую группу входов элементов 14, не больше кода приоритета абонента, подключенного.к общей магистрали 20. После окончания переходных процессов подключения единичные потенциалы формируются на выходах тех элементов ИСКгаоЧАЩЕЕ ИЛИ 14, в которых на входах потенциалы не совпадают. С помощью элементов НЕ 15 и И 16 осуществляется вьювление совладения единичного разряда кода приоритета данного абонента и самого старщего элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 14, на выхо911де i-io элемента И 16 формируется единичный потенциал, а на выходах 1 -(i-1) и (i+1)-n элементов И 16 формируются нулевые потенциалы; Это означает, что в l-(i-l) разрядах про изошло совпадение потенциалов кодов абонента, занявшего магистраль, и данного абонента, а в i-м разряде в общей мaгиcтpaJ и имеет место нуле вой потенциал, а у данного абонента i-й разряд единичный., т.е. приоритет абонента, получившего запрос на подключение и занявшего магистраль, ниже приоритета данного абонента. В этом случае на выходе элемента ИЛИ-НЕ 17 формируется нулевой потенциал, а в момент формирования импульса на выходе регистра 12 код приоритета, записанного в счетчике 5, не изменяется. Если на выходах всех элементов ИСКЛЮЧАЮИ1ЕЕ ИЛИ 14 формируются нулевые потенциалы, то код приоритета данного абонента совпадает с кодом приоритета в общей магистрали 20. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 17 в этом случае формируется единичньш пьтенциал, а в момент формирования импульса на выходе регистра 12 через элемент И. 18 производится подача импульса на счетный вход счетчика 5, и установка данного счетчика 5 в состояние, соответствующее коду числа 1. Если на некоторых выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 имеют место единичные потенциалы, при этом в самом старшем разряде, в котором формируется единичньш потенциал на выходе элемента, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, в данном абоненте бит кода приоритета на подключение является нулевым, то это означает, что к общей магистрали под ключен абонент с более высоким приоритетом. В этом случае на выходах всех элементов И 16 имеет место нулевой потенциал, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 17 - единичный, в момент формирования импульса на выходе регистра 12 производится увеличение кода приоритета данного абонента на единицу. Кроме изменения Кодов приоритета импульсом с выхода регистра 11 производится установка триггера 1 в каждом абоненте в нулевое состояние, при этом происходит установка триггера 3 во всех абонентах в нулевое состояние а триггер 2 устанавливается в нулевое состояние только в том абоненте, у которого на выходе (n-l)-ro элемента И 9 имеет место единичный потенциал, т.е. снимается запрос подключенного абонента. В других абонентах, в которых имеются запросы на подключение, триггер 2 остается в единичном состоянии.. Если запросы на подключение поступают в абоненты в процессе занятия общей магистрали абонентами, в которые запросы поступили в более ранние интервалы времени, то в данных абонентах производится установка триггера 2 в единичное состояние, однако процесс подключения к общей магистрали 20 начинается после окончания процесса занятия магистрали другими абонентами , т.е. после установки триггера 11 в нулевое состояние. Наличие нулевого потенциала на выходе триггера 3 блокирует элементы И 6 во всех абонентах и приводит к установлению в общей магистрали 20 нулевого кода, а на выходах элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 8 и элементов И 9 единичных потенциалов во всех абонентах, при этом на управляюд1их входах триггера 3 в тех абонентах, в которых находятся запросы на обслуживание, имеют место единичные потенциалы, и следуквдим тактовым импульсом с выхода ГТИ 19 после появления единичных потенциалов на управлякяцих входах производится установка триггера 3 в единичное состояние, и процесс занятия абонентами общей магистрали 20 повторяется. Таким образом, после занятия магистрали в абоненте, занявшем магистраль, устанавливается код единицы, в абонентах с приоритетом, меньше подключенного, приоритет увеличивается на единицу, а в абонентах с приоритетом, больше подключенного,приоритет на подключение остается без изменения. Предлагаемое устройство позволяет производить в каждом абоненте поразрядное сравнение кодов приоритетов абонента, занявшего.общую магистраль, и кода приоритета данного абонента,, определить старшие разряды кодов, в которых отличаются потенциалы битов, и в зависимости от потенциала бита в данном абоненте сформировать

.11

управляющий сигнал для изменения кода приоритета.

Динамическое изменение кодов прио- абонентов только с высокими приориритетов на подключение абонентов 5 тетами, исключить Длительную задержк общей магистрали дает возможность ку на подключении абонентов с низким упорядочить подключение абонентов фиксированным приоритетом.

10975412

к общей магистрали и при высокой интенсивности запросов на подключение исключить возможность подключения