Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали Советский патент 1986 года по МПК G06F9/50 G06F13/36 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в расположенных на значительном расстоянии друг от друга вычислительных системах, управляющих доступом к некоторому общему ресурсу.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет динамического изменения приоритетов на подключение Абонентов к общей магистрали.

На чертеже представлена структурная схема одного канала устройства для подключения абонентов к общей магистрали.

Каждый канал устройства содержит запросный вход Г, триггер 2, генератор 3 тактовых импульсов, триггер 4 триггер 5, элемен И 6, регистр 7 сдвига, счетчик 8, регистр 9 сдвига элемент И 10, элемент НЕ И, эле- .мент НЕ 12, элемент И-НЕ 13, элемент И-НЕ 14, триггер 15, триг- гер 16, элемент И 17, элемент И 18, элемент задержки 19, счетчик 20, входы 21 установки начального приоритета устройства. Позицией 22 обозначена общая магистраль.

Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали работает следующим образом.

В начальный момент триггеры 2,4 и 5 регистр 7 и счетчик 8 устанавливаются в нулевое состояние, триггеры 15 и 16 - в единичное состояние в счетчик 20 с входов 21 и с некоторой задержкой в регистр 9 в каждом канале записывается двоичный код начального приоритета на подключение к общей магистрали 22 (старший бит приоритета является единичным), при этом в общей магистрали 22 устанавливается нулевой потенциал (цепи начальной установки на чертеже не показ ань1).

За:просы на под1{лючение к общей магистрали поступают на входы 1 в случайные моменты времени. Предположим, что запросы на вход I поступают в нескольких каналах, подключенных к общей магистрали 22, при этом в данных каналах триггеры 2 устанавливаются в единичное состоя- ййе практически одновременно. Наличие единичных потенциалов на инфор- мационнь1Х входах триггера 5, соединенного с выходом триггера 2 и с инверсным выходом триггера 4 позво

s

ляет тактовым импульсам с выхода генератора 3, поступившим на тактовый вход триггера 5 после установки триг гера 2 в единичное состояние, установить триггер 5 также в единичное состояние, при этом через элемент И 10 на общую магистраль 22 начинает поступать единичный бит старшего разряда кода приоритета каналов, в которые поступил запрос. Передним фронтом единичного бита в процессе распространения его по общей магистрали 22 триггеры 4 во всех каналах, подключенных к магистрали 22, устанавливаются в единичное состояние и разрещают прохождение тактовых импульсов через элемент И 6 на вход регистра 7 во всех каналах. Таким образом, после поступления единичного бита в общую магистраль 22 хотя бы от одного канала, во всех каналах начинается счет тактовых импульсов регистром 7, определяющим время нахождения одного бита приори5 тета в общей магистрали, а счетчиком 8 - счет импульсов с выхода регистра 7, определяющим время вьщачи в магистраль кода приоритета канала, в который поступил запрос на вход 1.

Ь В случае одновременного поступления запросов в несколько каналов при наличии свободной магистрал 22 последовательность бит кодов приоритетов начинает поступать в общую магистраль 22 одновременно, при этом в общей магистрали 22 устанавливает0

5

ся результирующий потенциал него ИЛИ.

монтаж

Время задержки распространения бита в общей магистрали 22 и поступения данного бита во все абоненты зависит от длины магистрали и учитывается регистром 7, на дополнительном выходе которого формируется им- пулй с «Через промежуток времени, который выбирается несколько большим времени переходных процессов в магистрали 22, С помощью элементов И-НЕ 3 и 4 в каждом канале осуществляется последовательное сравнение потенциалов каждого бита, находящегося в магистрали и соответствующего бита кода приоритета данного объекта. При поступлении через элемент И Ю, открытый единичным потенциалом триггера 5, в общую магистраль 22 первого бита приоритета любого абонента потенциалы бита в общей магистра ти н

3

первом разряде кода приоритета во всех абонентах совпадают, поэтому на выходах элементов И-НЕ 13 и 14 формируются единичные потенциалы, которые поступают на информационные входы триггеров 15 и 16 и в момент формирования импульса на дополнительном выходе регистра 7 единичные потенциалы записываются в триггеры 15 и 16, при этом единичный потенциал с выхода триггера 16 разрешает вьщачу в общую магистраль 22 при наличии единичного потенциала на выходе триггера 5 следующего бита кода приоритета данного абонента. Поступление следующего бита в общую ма:гистраль 22 осуществляется сдвигом информации в регистре 9 импульсом с выхода регистра 7, который подсчитывается счетчиком 8, Одновременно во всех абонентах, независимо от состояния триггера 5, осуществляется сдвиг информации в регистре 9 и подсчет выходного импульса регистра 7 счетчиком 8 После выдачи в общую магистраль 22 следующего бита в каждом канале элементы И-НЕ 13 и 1Л сравнивают потенциалы бита в общей магистрали 22 и в данном разряде кода приоритета дан но°го абонента. Если потенциалы не совпадают, то на выходе одного из элементов И-НЕ 13,14 формируется нулевой потенциал. Наличие в общей магистрали единичного потенциала и нулевого потенциала на выходе регистра 9 приводит к формированию нулевого потенциала на выходе элемента И-НЕ 14 и означает, что к общей магистрали 22 осуществляется подключение абонента с более высоким приоритетом, чем приоритет данного абонента, В этом случае в момент формирования импульса на дополнительном выходе регистра 7 осуществляется уста- новка триггера 16 в нулевое состояние, при этом триггер 16 самоблокируется за счет нулевого потенциала с выхода на информационный вход, на входе элемента И-НЕ 13 осуществляется подача нулевого потенциала, на выходе элемента И-НЕ 13 формируется {единичный потенциал до окончания подключения одного из абонентов к общей Магистрали, а элемент И 10 блокируется нулевым потенциалом с выхода триггера 16 и запрещает выдачу в общую магистраль 22 следующих бит кода приоритета, если в абоненте

576464

.триггер 5 установлен в единичное состояние. Если в общей магистрали и на выходе регистра 9 имеют место единичные потенциалы, то в момент 5 формирования импульса на дополнительном выходе регистра 7 на выходах элементов И-НЕ 13 и 14 имеют место единичные потенциалы, которые записываются в триггеры 15 и 16, при

10 этом в каналах, в которых триггер 5 установлен в единичное состояние, разрешается вьщача следукнцего бита кода приоритета в общую магистраль 22 в момент формирования импульса на

15 выходе регистра 7 и сдвига информации в регистре 9. Наличие в общей магистрали 22 нулевого потенциала и единичного потенциала на выходе регистра 9 приводит к формированию

20 нулевого потенциала на выходе элемента И-НЕ 13 в тех абонентах, в которых триггеры 15 и 16 находятся в единичном состоянии и означает, что к общей магистрали 22 осуществляется

5 подключение абонента с более низким приоритетом, чем приоритет данного абонента, в котором запрос на подключение в момент занятия общей магистрали 22 другим абонентом отсут0 ствовал. В этом случае в момент фор-. мирования импульса на дополнительном выходе регистра 7 осуществляется установка триггера 15 в нулевое состояние, самоблокировка триггера

15, подача нулевого потенциала на вход элемента И-НЕ 14 и формирование единичного потенциала на выходе эле- teнтa И-НЕ 14 до окончания процесса подключения к общей магистрали 22 од- :ного из абонентов.Если в общей магист- .рали 22 имеет место нулевой потенциал и на выходе регистра 9 также нулевой потенциал, и триггеры 15 И 16 находятся в единичном состоянии, тогда :

, в момент формирования импульса на дополнительном выходе регистра 7 триггеры 15 и 16 по-прежнему останутся в единичном состоянии,.а в каналах, в которых триггер 5 находится в едид ничном состоянии, будет осуществляться выдача в общую магистраль 22 следующего бита кода приоритета в момент формирования импульса на выходе регистра 7.

5 . Таким образом, после вьщачи в общую магистраль последнего бита и j сравнения потенциалов последнего бита кода приоритета и бита в общей

0

5

магистрали 22 только в одном канале триггеры 15 и 16 останутся в единином состоянии. Это означает, что только данный абонент оказывается подключенным к общей магистрали 22. В остальньгх каналах один из триггеров 15. и 16 будет в нулевом состоянии. Если в нулевом состоянии находится триггер 15, то к общей магист рали 22 лодключен абонент с более низким приоритетом, чем приоритет данного абонента, если в нулевом состоянии находится триггер 16, то к общей магистрали 22 подключен абонент с более высоким приоритетом.

После выдачи в общую магистраль 22 и сравнения всех бит кода приоритета во всех абонентах на выходе, счетчика 9 формируется импульс. В канале, подключённом к общей магистрали 22, в котором триггеры 15 и 16 находятся в единичном состоянии, импульсом с выхода счетчика 8 осуществляется установка триггеров 2,4,5 и счетчика 20 в нулевое состояние, импульсом, несколько задержанным, производится запись кода приоритета с выхода счетчика 20 в регистр 9, при этом старший разряд кода приоритета записывается единичным. В каналах, в которых триггер 16 находится в нулевом состоянии, т.е. имевших более низ.кий приоритет, чем приоритет подключенного абонента, импульсом с выхода счетчика 8 производитс установка триггеров 4 и 5 в нулевое

состояние, содержимое счетчика 20 увеличивается на единицу, а импульсом, несколько задержанным, производится запись кода приоритета в регистр 9 с выходов счетчика 20 и установка триггера 16 в единичное состояние. В остальн гх каналах, в которых триггер 15 находится в нулевом состоянии, и имеющих более высокий приори1 ет на подключение, чем приоритет подключенного абонента; в мо мент формирования импульса на выходе счетчика 9 производится установка триггеров 4 и 5 в нулевое состояние и с некоторой задержкой - триггера

.15 - в единичное состояние, при этом код приоритета на подключение данного канала остается без изменения.

Таким образом, после установки во всех каналах триггеров в исходное состояние в общей магистрали 22 устанавливается нулевой потенциал, и

процесс подключения каналов, в которых имеются запросы на подключение (триггер 2 находится в единичном состоянии) повторяется. запросы

5 на подключение к общей магистрали 22 поступают в каналы на вход 1 в процессе подключения к магистрали других каналов, то данные запросы запоминаются в триггере 2 и не нарушают

10 процесс подключения к общей магистрали 22 других абонентов, в которые запросы поступили в более ранние моменты времени.

f5 Формула изобретения

Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистралИ, содержащее в каждом канале четыре триггера, генератор тактовых .импульсов, два элемента И, первый элемент НЕ, первый, второй регистры .сдвига, первый счетчик, причем в

каждом канапе каждый запрос 1ый устройства соединен с первым инфор- мациониьтм входом первого триггера одноименного канала, выход первого триггера соединен с первым информационным входом второго триггера, второй информационный вход второго триггера соединен с инверсным выходом третьего триггера, прямой выход третьего триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход первого элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов и с тактовым входом второго тригге-- ра, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом и с первым информационным входом четвертого триггера и с управляющим входом первого триггера, выход первого элемента И соединен со входом сдвига первого регистра сдвига, первый выход которого соединен с. тактовым входом.четвертого триггера, второй выход первого регистра сдвига соединен со счетным входом первого .счетчика и с входом сдвига второго регистра сдвига, выход которого подключен к третьему входу второго элемента И выход которого-соединен .с общей магистралью, которая в каждом канале соединена со входом первого . элемента }iE и со входом установки единицы третьего триггера, вход установки нуля которого объединен со

71

входами установки нуля первого и второго триггеров и подключен к выходу переполнения первого счетчика, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных воз- можностей за счет динамического изменения приоритетов на подключение абонентов к общей магистрали, в каждый канал введены второй элемент НЕ, два элемента И-НЕ, пятый триггер, третий четвертый элементы И, элемент задержки и второй счетчик, причем в каждом канале информационные входы второго счетчика соединены со входами установки начального кода приоритета уст ройства, выходы второго счетчика соединены с информационньми входами второго регистра сдвига, вход записи которого соединен со входами установки еданицы четвертого и пято- го триггеров и через элемент задержки подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И и к юходу переполнения первого счетчика, выход второго регистра сдвига соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и через второй элемент

s Ю 5 0

5

6468

НЕ с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к общей магистрали, второй вход первого элемента Й-НЕ соединен с выходом первого элемента НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым информационным входом пятого Tp irre- ра, второй информационный вход которого соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ, со входом четвертого элемента И, со вторым информационным входом первого триггера и с выходом пятого триггера, тактовый вход которого соединен с первым выходом первого регистра сдвига, выход второго элемента И-НЕ соединен со вторым информационным входом четвертого триггера, прямой выход которого соединен с третьими входами первого элемента И-НЕ и четвертого элемента И, инверсный выход четвертого триггера подключен ко второму входу третьего элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика,, вход установки нуля которого соединен с выходом четвертого элемента И,

Редактор Э. Смеган

Составитель М. Кудрявцев

Техред Л.Сердюкова , Ко рректор С .Черни

Заказ 4958/48 ftipax 671Подписное

ВНИИЩ Государственного комитета СССР

по делам изобр1етений и открытий и3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис- пользовано в расположенных на значи тельном расстоянии друг от друга в№-. числитель№ х системах, управляющих доступом к некоторому общему ресурсу. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счёт динамичес1кого изменения приоритетов на подключение абонентов к общей магистрали. Устройство содержит в каждом канале четьфе триггера, генератор тактовых импульсов, два элемента И, элемент НЕ, два регистра сдвига, счетчик. Новым является введение второго элемента НЕ, двух элементов И-НЕ, пятого триггера, третьего, чет- вертого элементов И второго счетчика и элемента задержки. 1 ил. (Л с ьо ел М q Рд