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

с i-M ответным входом группы ответных входов устройства, выход i-ro элемента ИЛИ второй группы соединен с нулевым входом i-ro триггера первой группы, выход i-ro элемента ИЛИ третьей группы соединен с входом i-й линии задержки, выход i-й линии задержки, начиная со второй линии задержки, соединен с нулевым входом (i-l)-ro триггера второй группы, разрядные выходы i-ro счетчика времени, начиная с первого по (п-1)-й счетчик времени, соединены с входами {i+l)-ro блока сравнения с константой второй группы, выход i-ro блока сравнения с константой второй группы, начиная с первого по п-й блок

сравнения, соединен с вторым входом i-ro элемента ИЛИ второй группы, с вторы входом 1-го элемента ИЛИ третьей группы и с единичным входом i-ro триггера третьей группы, нулевой вход которого подключен к i-му управляющему входу группы управляющих входов устройства, прямой выход каждого триггера третьей группы подключен к i-му сигнальному выходу группы сигнальных выходов устройства, а инверсный выход - к второму входу i-ro элемента И четвертой групы, разрядные выходы i-ro счетчика времени соединены с входами первого блока сравнения с константой второй группы.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИОРИТЕТНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее первую группу из п (п - число запросов)триггеров , вторую группу из п-1 триггеров, первую группу из п-1 элементов И,вторую группу из п-2 элементов И, третью группу из п-1 элементов И, первую группу из п-1 элементов ИЛИ, п-1 счетчиков времени, первую группу из п-1 блоков сравнения с константой, причем прямой выход i-ro триггера первой группы (i 2,...,п) соединен с первым входом (i-l)-ro элемента И первой группы, а инверсный выход i-ro триггера первой группы (i 2,...,п-1) соединен сi-M входом каждого элемента И второй группы, начиная с (i-l)-ro элемента, прямой выход первого триггера первой группы соединен с первым входом первого элемента И третьей группы, первые входы остальных элементов И третьей группы соединены с выходами элементов И первой группы, начиная с первого до (п-2)-го эл.емента, выход (г-1)-го элемента И п-ервой группы соединен с п-м информационным выходом устройства, остальные инЛормационные выходы устройства соединены с выходами одноименных элементов И третьей группы, инверсный выход первого триггера первой группы .соединен с первым входом каждого элемента И второй группы, начиная с первого по (п-2)-и элемент, и с первым входом первого элемента ИЛИ первой группы, выход каждого i-ro элемента И второй группы соединен с первым входом (i+l)-ro элемента ИЛИ первой группы, выход i-ro элемента ИЛИ первой группы соединен с вторым входом i-ro элемента И первой группы, вход сброса i-ro счетчика времени соединен с i-м информационным выходом устройства, счетный : вход счетчика времени соединен с нулевым входом i-ro триггера второй группы, разрядные выходы каждого i-ro счетчика времени соединены с входами i-ro блока сравнения с константой первой группы, выход коTopoto соединен с единичным входом одноименного триггера второй группы, О) прямой выход каждого i-ro триггера второй группы соединен с вторым входом одноименного элемента ИЛИ первоР группы, .а инверсный выход - с соответствующими входами всех элементов И третьей группы, начиная с перteoro по i-й элемент И третьей группы, отличающееся тем, что,с целью повышения надежности управления обслуживанием объектов за счет исключения возможности блокировки обслуживания других объектов при неисправности одного из объектов, в устройство введены втою рая группа из п элементов ИЛИ, третья группа из п элементов ИЛИ, четвертая группа из п элементов И, п линий задержки, третья группа из п триггеров, вторая группа из п блоков сравнения с константой, п-й счетчик времени, причем 1-й запросный вход группы запросных входов устройства соединен с первым входом i-ro элемента И четвертой группы, выход которого соединен с единичным входом i-ro триггера первой группы, первый вход i-ro элемента ИЛИ Btoрой группы,и первый вход i-ro элемента ИЛИ третьей группы соединены

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для приоритетного управления обслуживанием объектов одним обслуживающим устройством в автоматичес- 5 ких и автоматизированных управляютих системах.

Известно устройство для приоритетного управления, содержащее дешифратор, группу из п триггеров (где Q п - число обслуживаемых объектов), три группы из п-1 элементов И, группу из (п-1).элементов ИЛИ, группу из (п-1).элементов НЕ, четвертую группу из п-2 элементов И, группу запрос- ных входов, группу ответных входов устройства, опросный вход и группу информационных выходов tlj.

Недостатком данного устройства является низкая надежность управле- 20 ния обслуживанием объектов. Если во время обслуживания объекта обслуживающим устройством возникает отказ объекта, то в известное устройство не поступает сигнал на соответствую- 25 щий ответный вход; что приводит к невозможности организации обслуживания других объектов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ,Q устройство для приоритетного управления, содержащее дешифратор, первую группу из п триггеров, две группы из п-1 элементов И, третью группу из п-2 элементов И, группу из п-1 элементов ИЛИ, вторую группу из п-1 триггеров, п-1 счетчиков времени, группу из п-1 блоков сравнения с константой, группу запросных входов, группу ответных входов, группу информационных выходов устройст- 40 а, причем группа входов дешифратора является группой запросных входов

устройства, каждый i-й (1 1,...,п) выход дешифратора соединен с единичным входом i-ro триггера первой группы, прямой выход которого начиная с второго, соединен с первым входом (i-l)-ro элемента И первой группы, а инверсный выход триггера первой группы, начиная с второго и исключая п-й - с соответствующими входами всех элементов И второй группы, начиная с (i-l)-ro по (п-2)-й элемент И, нулевой вход каждого i-ro триггера первой группы является i-м ответным входом группы ответных входов устройства, прямой выход первого триггера первой группы соединен с первым входом первого элемента И третьей группы, первые входы остальных элементов И третьей группы соединены с выходами элементов И первой группы соответственно с первого до (п-2)-го, выход (n-l)-ro элемента И первой группы соединен с п-м информационным выходом устройства, остальные информационные выходы устройства соединены с выходами одноименных элементов И третьей группы, инверсный выход первого триггера первой группы соединен .с первыми входами всех элементов И второй группы и с первым входом первого элемента ИЛИ группы, выход каждого i-ro элемента И второй группы соединен с первым входом (i+1)-го элемента ИЛИ группы, выход i-ro элемента ИЛИ группы соединен с вторым входом i-ro элемента И первой группы, первый вход i-ro счетчика времени соединен j/ (i+l)-M информационным выходом группы информационных выходов устройства, разрядные выходы каждого i-ro счетчика времени соединены с входами одноименного блока сравнения с константой, выход которого соединен с единичным входом одноименного тригг ра второй группы, прямой выход каждого 1-го триггера второй группы со динен с-вторым входом одноименного элемента ИЛИ группы, а инверсный вы ход - с соответствующими входами всех элементов И третьей группы, на чиная с первого по i-й элемент И, н левой вход каждого i-ro триггера вт й группы и второй вход i-ro счетч а времени соединены с (i+l)-M отве ным входом группы ответных входов устройства C2I1. Недостатком известного устройства является низкая надежность управ ления обслуживанием объектов. Если во время обслуживания объекта обслуживающим устройством возникает отказ объекта, то в указанное устройство не, поступает сигнал об окон чании обслуживания на соответствующий ответных вход, что приводит к невозможности организации обслужива ния других объектов. Цель изобретения - повышение надежности управления обслуживанием объектов за счет исключения возможности блокировки обслуживания других объектов при неисправности одного из объектов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для приоритет ного управления, содержащее первую группу из. п (п - число запросов) триггеров, вторую группу из п-1 триггеров, первую группу из п-1 эле ментов И, вторую группу из п-2 элементов И, третью группу из п-1 элементов И, первую группу из п-1 элементов ИЛИ, п-1 Счетчиков времени, первую группу из п-1 блоков сравнения с константой, причем прямой выход 1-го триггера первой группы (i 2,...,п) -соединен с первым вх дом (i-l)-ro элемента И первой груп пы, а инверсный выход i-ro триггера первой группы (i 2,...,п-1) соединен с i-M входом каждого элемента И второй группы, начиная с (i-l)-ro элемента, прямой выход пер вого триггера второй группы соединен с первым входом первого элемента и третьей группы,первые входы остальных элементов И третьей группы соединены с выходами элементов И первой группы, начиная с первого до (п-2)-го элемента, выход {п-1)-г элемента И первой группы соединен с п-м информационным ВРТХОДОМ устройст ва остальные информационные выходы устройства соединены с выходами одноименных элементов И третьей групп инверсный выход первого триггера первой группы соединен с первым вхо дом каждого элемента И второй группы, начиная с первого по (п-2)-и элемент, и с первым входом первого элемента ИЛИ первой группы, выход каждого i-ro элемента И второй группы соединен с первым входом (i+l)-ro элемента ИЛИ первой группы, выход i-ro элемента ИЛИ первой группы соединен с вторым входом i-ro элемента И первой группы, вход сброса 1-го счетчика времени соединен с i-м информационным выходом усуройства, счетный вход счетчика времени соединен с нулевым входом i-ro триггера второй группы, разрядные выходы каждого i-ro счетчика вр1емени соединены с входами i-po блока сравнения с константой первой группы, выход которого соединен с единичным входом одноименного триггера второй группы, прямой выход каждого i-ro триггера второй группы соединен с вторы входом одноименного элемента ИЛИ первой группы, а инверсный выход - с соответствующими входами всех элемен-. тов И третьей группы, начиная с первого по i-й элемент И третьей группы, введены вторая группа из п.элементов ИЛИ, третья группа из п элементов ИЛИ, четвертая группа из п элементов И, п линий задержки, третья группа из п триггеров, вторая группа из п блоков сравнения с константой, п-й счетчик времени, причем каждый i-й запросный вход группы запросных входов устройства соединен с первым входом i-ro элемента И четвертой группы, выход -которого соединен с единичным входом 1-го триггера первой группы, первый вход i-ro элемента ИЛИ второй группы и первый вход i-ro элемента ИЛИ третьей группы соединены с i-м ответным входом группы ответных входов устройства, выход i-ro элемента ИЛИ второй группы соединен с нулевым входом i-ro триггера первой группы, выход i-ro элемента ИЛИ третьей группы соединен с входом i-й линии задержки, выход i-ой линии задержки, начиная с второй линии задержки, соединен с нулевым входом (i-l)-ro триггера второй группы, разрядные выходы i-ro счетчика времени, начиная с первого по (п-1)-и счетчик времени, соединены с входами (1+1)-го блока сравнения с константой второй группы, выход i-ro блока сравнения с константой второй группы, начиная с первого по n-ft блок сравнения, соединен с вторым входом 1-го элемента ИЛИ второй группы, с вторым входом i-ro элемента ИЛИ третьей группы и с единичнЕЛМ входом 1-го триггера третьей группы, нулевой вход которого подключен к i-му управляющему входу группы управляющих входов устройства, прямой выход каждого триггера третьей группы подключен к 1-му сигнёшьному выходу группы сигнальных выходов устройства, а инверсный выход - к второму входу

i-го элемента И четвертой группы, разрядные выходы i-ro счетчика времени соединены с входами первого-: блока сравнения с константой второй группы.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Предлагаемое устройство содержит группу запросных входов 1 п У тройства, группу из п элементов ИЛИ группу из п элементов И 3, группу из п триггеров 4, группу из п-2 элементов И 5, группу из п-1 элементов ИЛИ б, группу из п-1 элементов И 7, группу из п( триггеров 8, , группу из п-1 триггеров 9, группу из п блоков 10 сравнения с константой, группу из п-1 блоков 11 сравнения с константой, группу из п элементов ИЛИ 12, п линий 13 задержки счетчик 14 времени, группу, из п-1 элементов И 15, группу информационных выходов 16 п устройства, группу ответных входов 17 - 17, усройства, группу управляющих входов 18 - 18р устройства, группу сигнальных выходов 19 - 19 устройства,

1 Устройство работает следующим рбразом.

Устройство предназначено для оргнизации обслуживания одним обслуживающим устройством объектов с абсолютным приоритетом, т.е. объектов , во время, обслуживания которых обслуживающим устройством блокируется обслуживание объектов более низкого приоритета и разрешается прерывание, для обслуживания объектов более высокого приоритета;

с относительным приоритетом, т.е объектов, получивших в монопольное распоряжение обслуживающее устройство на время их обслуживания;

с комбинированным приоритетом, т.е. объектов, время обслуживания которых обслуживающим устройством, за исключением объекта старшего приоритета, разбито на два отрезка: на первом действует абсолютный.приоритет, на втором - относительный, при этом время смены дисциплины обслуживания t- для каждого объекта

L/W,

считается известным.

ИзвестнЕлм считается и максимально допустимое время обслуживания каждого объекта обслуживающим устройством torp . Реальное время, затраченное на обслуживание конкретного объекта обслуживающим устройством о5сл подсчитывается соответствующим счетчиком 14 времени.

Все перечисленные времена отсчитываются от момента начала обслуживания объекта обслуживающим устройством. Время окончания обслуживания объекта обслуживающим устройством определяется моментом поступления

ответного сигнала от соответствующего датчика конца обслуживания объекта и равно при t.p или. принимается равным при t В первом случае считается, что обслуживающим устройством успешно завершено обслуживание объекта, во втором случае предполагается, что объект отказал и обслуживающее устройство должно освободиться от дальнейшего обслуживания данного объекта.

В исходном состоянии триггеры 4, триггеры 8, триггеры 9 находятся в

нулевом состоянии. Счетчики 14 времени обнулены. На блоках 11 сравнения с константой установлены времена смены дисциплины обслуживания объектов i, , на блоках 10 сравнения с константой установлены максимально допустимые времена обслуживания объектов . Единичные уров ни с инверсных выходов триггеров 4 поддерживают открытыми элементы И 5 единичные уровни с выходов которых через первые входы элементов ИЛИ 6, начиная с второго элемента ИЛИ б, присутствуют на втором входе элементов И 7. На первом входе первого элемента ИЛИ б присутствует единичный уровень с инверсного выхода тригера 4, который с выхода элемента ИЛИ 6 присутствует на втором входе первого элемента И 7. В закрытом состоянии элементы И 7 удерживают нулевые уровни с прямых выходов три|геров 4, начиная с второго триггера Нулевой уровень с.прямого выхода первого триггера 4 присутствует на первом входе первого элемента И 15, удерживая его в закрытом состоянии. Нулевые уровни с выходов элементов И 7, присутствующие на первых входах всех остальных элементов И 15, удерживают их в закрытом состоянии, т.е. на выходах устройства 16., - 16 находится нулевой уровень. На соответствующих входах всех элементов И 15 присутствуют единичные уровни с инверсных выходов триггеров 9. Нулевые уровни с прямых выходов триггеров 9 присутствуют на вторых входах элементов ИЛИ 6. Нулевые уровни с информационных выходов 16 - 16, блокируют работу счетчиков 14 времени. Единичные уровни с инверсных выходов триггеров 8 присутствуют на вторых входах элементов И 3.

При поступлении первого запроса на обслуживание i-ro объекта (i j 1,

i п) на i-й вход груп17ы запросных входов устройства он поступает на первый вход i-ro элемента И 3 и устанавливает в единичное состояние i-й триггер 4. Единичный уровень с

прямого выхода i-ro триггера 4 проходит через (i-l)-fl элемент И 7 и через i-й элемент И 15 на i-й информационный выход устройства 16, разрешая обслуживание i-ro объекта. Этим же уровнем на первом входе (i-l)-ro счетчика 14 времени разрешается работа последнего и он начинает считать время обслуживания объекта t.. Нулевой уровень с инверсного выхода i-ro триггера 4 закрывает элементы И 5 и, следовательно, через элементы ИЛИ б элементы И 7 , стоящие в цепях управления объектами младших приоритетов, начиная с (i+l)-ro объекта. При поступлении первым запроса на обслуживание п-го объекта единичный уровень с прямого выхода п-го триггера 4 проходит через (п-1)-й элемент И 7 и на п-й информационный выход устройства, разрешая обслуживание п-го объекта и запуская (п-1)-й счетчик времени.

При поступлении первым запроса на обслуживание первого объекта единичный уровень с прямого выхода первого триггера 4 проходит через первый элемент И 15 на первый информационный выход устройства, разрешая обслуживание первого объекта и запуская через первый вход п-й счетчик 14 времени. Нулевой уровень с инверсного выхода первого триггера 4 .закрывает элементы И 7 через элементы И 5 и ИЛИ 6 в цепях управления объектов, начиная с объекта с i 3. Для объекта с i 2 элемент И 7 закрывается через элемент ИЛИ 6.

Если во время обслуживания i-ro объекта (icn) поступил запрос на обслуживание {i-bl)-ro объекта (объекта младшего приоритета ), то он запоминается в соответствующем триггере 4 , так как нулевой уровень с инверсного выхода i-ro триггера 4 удерживает элементы И 7 в цепях управления обслуживанием объектов младших

Приоритетов в закрытом состоянии. Дальнейшую работу устройства буем рассматривать только при организации обслуживания объектов с абсолютным и с относительным приоритетом, так как организация обслуживания объектов с комбинированным приоритетом представляет их простую

комбинацию.

Пусть i-й fi 1) объект обслужи- вается по абсолютному приоритету. При этом будем считать, что во время его обслуживания не поступает запросов на обслуживание объектов старшего приоритета. Управление обслуживанием объекта с абсолютным приоритетом осуществляется устройством при t , при этом предполагается, что реальное время, затраченное на обслуживание объекта, o5cf. с Если предположение оправывается, то .в некоторый момент времени поступает по i-му ответному входу 17 сигнал от датчика конца обслуживания объекта. Через элемент ИЛИ 2 он обнуляет i-й триггер 4. Нулевой уровень с прямого выхода триггера 4 проходит на i-ft информационный выход 16 устройства через элементы И 7 и И 15. Нулевой уровень с i-ro информационного выхода через первый вход останавливает раооту соответствующего счетчика 14 време0ни. Этим же ответным сигналом через элемент ИЛИ 12 и линию 13 задержки, причем значение времени задержки t, выбрано с учетом времени запаздывания прохождения ответного

5 сигнала через элемент ИЛИ 2 на первый вход счетчика 14 времени, осуществляется через второй вход обнуление счетчика 14 времени. Если обслуживаемый объект отказал, то при

0 оБ л см блок 11 сравнения с константой вырабатывает сигнал, который поступает на единичный вход соответствующего триггера 9 и устанавливает его в единичное состояние.

5 Единичный уровень с прямого выхода триггера 9 через элемент ИЛИ б присутствует на втором входе элемента И 7. В момент схема 10 сравнения с константой вырабатывает

0 сигнал, который через элемент ИЛИ 2 обнуляет триггер 4, разрешая обслуживание объектов с низшим приоритетом, и нулевым уровнем с его прямого выхода через первый вход закрывается элемент И 7. Нулевым уровнем с

5 инверсного выхода триггера 9 закрываются элементы И 15, стоящие в цепях управления объектами старших приоритетов.Сигнал с выхода схемы10 сравнения с константой через эле0мент ИЛИ 12 и линию 13 задержки останавливает счетчик 14 времени и обнуляет триггер 9, разрешая обслуживание объектов с высшим приоритетом. Этот же сигнал переводит в единич5ное состояние триггер 8, и на соответствующем сигнальном выходе 19 устройства появляется единичный уровень, сигнализирующий об отказе с объекта. Нулевой уровень с инверсно

0 го выхода триггера 8 закрывает элемент И 3, запрещая тем самым прием последующих запросов на обслуживаIние данного объекта до поступления от оператора (схемы принятия реше5ния ) сигнала на соответствующий управляющий вход 18 группы управляющих входов устройства.

Цепь управления обслуживанием первого объекта (объект всегда об0служивается по относительному приоритету) не содержит схемы 11 сравнения с константой и триггера 9, поэтому в случае отказа первого обслуживаемого объекта при t

Обсл

65 схема 10 сравнения с константой вырабатывает сигнал, который через элемент ИЛИ 2 обнуляет триггер 4, разрешая тем самым обслуживание объектов с низшим приоритетом. Нулевой уровень с прямого выхода первого триггера.4 закрывает элейёнт И 15. Остальная часть цепи управления обслуживанием первого ббъе та работает аналогично описанному.

Если же во время обслуживания i-го объекта (i l) по абсолютному приоритету пришел запрос на обслуживание ( 1-1) го объекта (объекта сташего приоритета/, то нулевой уровен с инверсного выхода (1-1-}-го триггера 4 закрывает элемент И 5 в цепи управления обслуживанием i-ro объекта. Через элемент ИЛИ 6 закрывается элемент И 7, который в свою очередь закрывает элемент И 15. Нулевым уровнем йа i-м информационном выходе 16 прерывается обслуживание 1-го объекта и останавливается работа его счетчика 14 времени.. После завершения обслуживания (i-l)-ro объекта возобновляется обслуживание 1-го объекта.

Пусть 1-й объект обслуживается по относительному приоритету. Управление обслуживанием объекта с относительным приоритетом осуществляется устройством при предположении, что реальное время, затраченное на обслуживание, с „бсл огр при этом t(,д, близко к нулю. При1д5р tp сигнал с выхода схемы 11 сравнения переводит соответствующий триггер 9 в,единичное состояние. Нулевой уровень с инверсного выхода триггера 9 закрывает элементы И 15, стоящие в цепях управления объектами старших приоритетов, блокируя тем самым обработку запросов на их обслу-/ живание. Единичный уровень с прямого выхода триггера 9через элемент ИЛИ 6 поддерживает в открытом состоянии 5 элемент И 7 на случай, если во время обслуживания i-ro объекта по относительному приоритету поступят запросы на обслуживание объектов более высокого приоритета, которые закроют

0 элемент И 5 в цепи управления i-ro объекта. Поступившие запросы запоминаются в соответствующих триггерах 4. При успешном завершении обслуживания (t г torp сигнал по i-му ответно5 МУ входу 17 от соответствующего датчика конца обслуживания обнуляет i-й триггер 4, разрешая обслуживание обьектов с низшими приоритетами, обнуляет соответствующий триггер 9.

разрешая обслуживание объектов с высшими приоритетами и обнуляет соответствующий счетчик 14 времени. При отказе обслуживаемого оСъекта (t 5eд/ jtg ) схема 10 сравнения с констан5 той в момент t jjgj. вырабатывает сигнал, и в дальнейшем устройство работает аналогично описанному.

После завершения обслуживания объекта по относительному приоритету начинается обслуживание о15ъекта,

запрос на обслуживание которого имеет высший приоритет по сравнению с другими запросами. I

Предлагаемое устройство позволя5 ет повысить надежность управления обслуживания объектов за счет исключения возможности блокировки обслуживания других объектов при неисправности одного из объектов.