Устройство для приоритетного подключения источника информации к общей магистрали Советский патент 1986 года по МПК G06F13/26 G06F9/50 

Устройство относится к системам обработки данных, в частности к про цессу обработки данных, осуществляемому по общей шине ввода/вывода. Целью изобретения является повышение быстродействия. На чертеже приведена схема устройства. Схема содержит шину 1 Запрос ши ны, шину 2 Начало цикЛа данных, группу приоритетных пин 3 магистрали, стробируклций выход 4 устройства элементы НЕ 5-8, элементы И 9, 10, элементы И-НЕ 11, 12, элементы ИЛИНЕ 13-17, элементы задержки 18, 19, триггеры 20 и 21 запросов, триггер 22 разрешения. Шины Подтверждение 23, Ожидание 24, Отсутствие подтверждения 25, вход 26 системного сброса, вход 27 запроса,, выход 28. Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии нет цикла схемы приоритетов и сигнал запроса шины в шине 1 имеет уровень двоичной I. Когда этот сигнал запроса шины равен двоичной l, то на выхо де элемента НЕ 5 будет уровень двоичного О. Выход элемента НЕ 5 сое динен с одним из входов элемента И 9, на другие входы которого подаются сигнал очистки 1пины, который нормально равен двоичной 1, и выходной сигнал элемента ИЛИ-НЕ 13, который также, нормально равен двбичной 1. Поэтому выходнойсигнал элемента И 9 представляет собой двоичный О, когда шина находится в исходном состоянии, и, следовательно, на выходе элемента з держки 19 будет двоичный О. Наличие двоичного О на входе и: выходе элемента 19 задержки определяет суп(ествование двЬичной 1 на выходе элемента ИЛИ-НЕ. Когда одно из устройств, подключенных к шине, требует цикл шины, оно асинхронно устанавливает свой триггер 20, так что на его выходе появляется двоич ная 1. Таким образом, если шина находится в исходном состоянии, то пер вое действие, которое происходит при переходе шины в рабочее состояние, заключается в установке исто .ником информации триггера 20 запро са. Если на обоих входах элемента И-НЕ 11 будут состояния двоичной 1, то на его выходе при этом бу342ет двоичный О. Вследствие этого устанавливается триггер 21 запроса, так что на его единичном выходе бует двоичная 1. Следовательно,на единичном выходе триггера 21 запроса асинхронным образом устанавливается двоичная 1. Состояние двоичной 1 сигнала с единичного выхода триггера 21 попадает в итину 1 в преобразованном виде через элемент НЕ 7 в виде двоичного О. Любой запрос в систему от любого из триггеров 21 запроса различных устройств, подключенных к шине, будет поддерживать в шине состояние двоичного О. Элемент 19 задержки вносит достаточную задержку для компенсации задержек распространения, вносимых элементами 14, 11 и триггером 21. Таким образом, даже если в устройстве будет установлен триггер 21 запроса, это еш.е не означает, что устройство с более высоким приоритетом, которое также запрашивает цикл шины, не получит для себя следующий цикл шины. Например, если устройство с более низким приоритетрм установит свой триггер 21 запроса, то сигнал с уровнем двоичного О подается на все устройства, включая и устройство с более высоким приоритетом, которое в свою очередь генерирует состояние двоичной 1 на выходе своего элемента И 9 и состояние двоичного О на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14, тем самым запрещая установку триггера 21 запроса другого подобного устройства с более высоким приоритетом, если триггер 20 другого устройства с более высоким приоритетом еще не был установлен. Если при этом задержка составила, например, около 20 НС, и на выходе элемента 19 задержки другого устройства с более высоким приоритетом установилось состояние двоичной 1, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 будет состояние двоичного О, так что независимо от того, установлен или нет триггер 20 другого устройства с более высоким приоритетом, выходной сигнал элемента И-НЕ будет представлять собой двоичную 1, препятствуя установке триггера 21 запроса. Таким образом, в это время у всех устройств будут установлены их триггеры 21 запроса, если они запрашивали обслуживание, на что указывает установка

их триггера 20. После истечения времени задержки, обеспечиваемой элементом 19 устройства, которое первым запросило цикл пины, устройство еще не установившее свой триггер 21 запроса, не может этого сделать до окончания цикла шины. В результате устройство с более высоким приоритетом может захватить шину, даже если его триггер 20 будет установлен с более низким приоритетом.

Таким образом, все триггеры 2 запроса устройств, запрашивающих цикл шины, будут установлены в течение такого интервала времени, который определяется элементом 19 задерки. Несмотря на то, что многие устройства, подключенные к шине, могут установить свои триггеры 21 запроса в течение указанного временного интервала, только одно из этих устройств установит свой триггер 22 разрепения. Устройством сустановленным триггером 22 разрешения будет устройство, обладающее наивысшим приоритетом и запрашивающее цикл шины. Когда это устройство закончит свою работу во время своего цикла шины, другие устройства с установленными триггерами 21 запроса снова возобновят требования для полчения следующего такого цикла тины и т.д. Поэтому сигнал единичного выхода триггера 21 запроса подается не только на элемент НЕ 7, но и поступает на один из входов элемента И-НЕ 12. Нулевой выход триггера 21 соединен с одним входом элемента И 10. Входные сигналы на элемент ИНЕ 12 поступают на устройство с более высокими приоритетами, и в частности, например от девяти предшествующих устройст1в с более высоким приоритетом (сигналы с группы шин .3). Если один из этих девяти сигналов будет иметь уровень двоичного О, то это будет означать,что устройство с более высоким приоритетом запросило цикл шины, вследствие чего рассматриваемому устройству запрещается установка его триггера 22 разрешения, что лишит устройство возможности получить следующий цикл шины.

Другие входные сигналы, принимаемые элементом И-НЕ 12, поступают с выхода элемента 19 задержки и с выхода элемента ИЛИ-НЕ 17. Выходной сигнал элемента 19 задержки предста746344

вляет собой двоичную 1, если на всех остальных входах элемента И-НЕ 12 также будет двоичная 1, то эТо приведет к установке триггера 22 5 разрешения. Входной сигнал, поступающий с элемента ИЛИ-НЕ 17, имеет уровень двоичной 1, когда шина находится в исходном состоянии. На входы элемента ИЛИ-НЕ 17 подаются 0 сигналы Подтверждение, Ожидание, Отсутствие подтверждения, Системный сброс. Если один из этих сигналов будет иметь уровень двоичной 1, то шина соответственно

5 окажется в рабочем состоянии и нельзя будет установить триггер 22.

Если же триггер 22 установлен, то его выходной сигнал равен двоичной 1 и инвертируется в сигнал с

0 уровнем двоичного О с помощью элемента НЕ 8, который далее поступает на шину 2. Этим завершается цикл приоритетов цикла шины.

Кроме того, если рассматриваемое

5 устройство не требует обслуживания и является устройством с наивысшим приоритетом, то два входных сигнала, принимаемых элементом И-НЕ 12 от элемента 19 задержки и из шины высшего приоритета, будут иметь уровень

0 двоичной 1. Однако нулевой выход триггера 21 будет находиться в состоянии двоичного О, вследствие чего в состоянии двоичного О будет находиться сигнал на выходе 28, ука зывая следующему за ним устройству с более низким приоритетом,а также другим устройствам с более низким приоритетом, что имеется запрашивающее устройство с более высоким при оритетом, которое будет использовать следукщий цикл шины. Этим самым всем устройствам с более низким приоритетом запрещается пользоваться следующим циклом шины.

5. После завершения цикла приоритетов и появляется состояние двоичного О в шине 2. Это приводит к генерации состояния двоичной 1 на выходе элемента НЕ 6 И состояния двоич0 ного О на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13, за счет чего элемент И 9 не мо- жет генерировать состояние двоичной 1. Кроме того, состояние двоичной 1 на выходе элемента НЕ 6

5 поступает на элемент 18 задержки, длительность задержки которого,например, составляет 60 не. Выходной сигнал с элемента 18 задержки также поступает на другой вход элемента ИЛИ-НЕ 13, чтобы продолжить запрещение, элемента И 9 во время генерации строба. Поэтому в конце периода задержки, устанавливаемого элементом 18 задержки, происходит генерация строб-сигнала на выходе 4, Таким образом, период 60 не, создаваемый элементом 18 задержки, запрещает функционирование устройства, что да ет возможность устройству с наивысшим приоритетом, выдавшему запрос, без,помех использовать следующий цикл пины. Строб, генерируемый на выходе элемента 18 задержки, исполь зуется потенциальным подчиненным ус ройством в качестве- сигнала синхронизации. Если строб-сигнал был передан, то одно из устройств, выступающее Б роли подчиненного, даст ответ в в де одного из сигналов Подтверждение, Ожидание или Отсутствие подтверждения, которые принимаются на один из входов элемента- ИЛИ-НЕ 17. Если принимается, например,сигнал Подтверждение (вход 23) или же любой из этих ответных сигналов, то это приведет к установке в исходное состояние триггера 22 разрешения. Логический эквивалент сигнал Подтверждение, а .также двух других сигналов принимается элементом ИЛИ-НЕ 16. Эти сигналы отличаются только задержкой на несколько наносекунд Это приводит к установке в исходное состояние триггера 21. Сиг нал Подтверждение и другие два сигнала будут приняты только выигра шим устройством, и только в этом ус ройстве триггер 21 запроса и триггер 20 устанавливаются в исходное состояние. Триггер 20 будет устанав ливаться в исходное состояние через элемент ИЛИ-НЕ 15, если триггер 22 разрешения установлен в единицу или если поступил сигнал cиcтe ffloгo сбр са. Таким образом, этот процесс про должается асинхронным образом для каждого устройства, чтобы один из и точников информации, подключенных к шине, получил возможность использовать следующий цикл шины. Формулаизобр етени Устройство для приоритетного под ключения источника информации к общей магистрали, содержащее триггеры запросов, элементы задержки, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, И, триггер разрешения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродейстВИЯ, в нем входы первого и второго элементов НЕ соединены с шинами Заи Начало цикла данных прос игины магистрали, выход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с входом системного сброса устройства, а третий вход соединен с выходом первого эл€-мента ИЛИ-НЕ,первый и второй входы которого непосредственно и через первый элемент задержки соединены с выходом второго элемента НЕ, выход первого элемента задержки является стробирующим выходом устройства, выход первого элемента И непосредственно и через второй элемент задержки соединен соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с единичным выходом первого триггера запросов, единичный вход которого соединен с шиной запросов источника информации, а нулевой вход через третий элемент ИЛИ-НЕ соединен с тиной сигналов стробирования магистрали и входом системного сброса устройства, выход первого элемента И-НЕ соединен с единичным входом второго триггера запроса, нулевой вход которого через четвертый элемент ИЛИ-НЕ соединен с ншнами Подтверждение, Отсутствие подтверждения источника информации и входом системного сброса устройства, единичнь й выход второго триггера запроса соединен с первым входом второго элемента И-НЕ к через третий элемент НЕ, с шиной Запрос игины магистрали, нулевой выход второго триггера запроса соединен с первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом второго элемента задержки и с НИНОЙ наивысшего приоритета магистрали, группа входов второго элемента И-НЕ соединена с группой приоритетных шиш магистрали, а выход соединен с единичным входом триггера разрешения:, нулевой вход . которого соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и через пятый элемент ИЛИ-НЕ с пшнами Подтверждение, Ожидание, Отсутствие под7127463А8

тверждения источника информации и рали и с первым-входом третьего элевходом системного сброса устройства, мента ИЛИ-НЕ, выход второго элемента единичный выход триггера разрешения соединен с соответствующей через четвертый элемент НЕ соединен шиной приоритета магистрас пгиной Начало цикла данных магист- 5 ли .

Изобретение относится к области систем обработки данных, осуществляющих обмен по общей магистрали ввода-вывода. Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит два триггера запросов, триггер разрешения, элементы И, ИЛИ-НЕ, НЕ, И-НЕ, задержки, взаимосвязанные таким образом, что обеспечивается более быстрое подключение наиболее приоритетных устройств к общей шине. 1 ил. СО 1C 4 а со 4 сн