Устройство для опроса источников дискретных сообщений Советский патент 1986 года по МПК G06F13/00 

Изобретение относится к цифровой ычислительной технике и может быть спользовано в цифровых системах, частности в устройствах обмена нформацией. Цель изобретения - сокращение времени опроса приоритетных источников дискретных сообщений.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства ; на фиг. 2 - функцио- нальная схема блока синхронизации,- на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит (фиг. l) ячейки, состоящие из первого 1, второго 2, четвертого 3 и третьего 4 элементов И и триггера 5, входы 6 и 7 запросов и выходы 8 и 9 разрешения устройства, дополнительные элементы И 10 ячеек, второй 11 и первый 12 элементы ИЛИ, элемент И 13 и блок 14 синхронизации, который содержит (фиг. 2) элементы И 15-20 и триггеры 21 и 22. Кроме того, обозначены входы 23-25 и выходы 26 и 27 блока синхронизации.

Устройство работает следующим образом.

С приходом сигнала Сброс низкого уровня на первые входы элементов И 15 и 16 на их инверсных выходах появляются высокие уровни которые открывают элементы И 17 и 18. Так как при этом еще отсутствуют сигналы запроса на входах 6 и 7 устройства, то закрыты все элементы И 3 и 4. На инверсном выходе элемента ИЛИ 12 и входе 23 блока 14 - высокий уровень. Элементы И 17-19 открыты по своим первым входам, т.е. на выходе этих элементов появляется сигнал такого же уровня, что и на вторых входах.. По кольцу, составленному из триггеров 21 и 22, циркулирует волна включений и выключений до тех пор, пока действует сигнал Сброс. Во время действия этого сигнала на выходе элемента И 20 и на втором выходе 27 блока 14 появляется также низкий уровень, который за- крьгоает все элементы II 1 и 2.

Во время действия сигнала Сброс на выходах триггеров 21 и 22 циркуляция волны проявляется в том, что на этих выходах генерируется сигнал высокой частоты (порядка 10 мГц для практически реализованной схемы, собранной на элементах 155 серии), по форме близкий к пря

5

0

5

0

5

0

5

0

55

моугольной. в этот момент времени используется такой сигнал с прямого выхода триггера 22.

Так как на выходе 27 во время действия сигнала Сброс уровень сигнала низкий, то на инверсном выходе элементов И 1 и 2 он становится высоким, т.е. пассивным для установочных единичных и нулевых входов триггеров 5. Таким образом, на двух входах элемента И действуют высокие уровни, а на третий приходит сигнал высокой частоты с выхода 26 блока 14.

Высокий уровень является разре- . шающим для элементов И 10, и поэтому сигнал высокой частоты проходит на синхровход триггеров 5 и устанавливает их в исходное, нулевое состояние, так как их информационные входы подключены к шине нулевого потенциала. Во время действия сигнала Сброс указанные потенциалы и сигнал на выходе 26 сохраняют описанное состояние и тем самым триггеры 5 многократно подтверждают свое состояние. В таком исходном состоянии происходит совпадение сигналов на входе элементов ИЛИ 11. Так как все триггеры 5 установлены в исходное нулевое состояние, на их прямых выходах и на выходе элемента ИЛИ 11 уровень низкий, на входе 25 блока 14 и втором входе элемента И 16 появляется низкий, уровень, который не изменяет режима работы блока 14 при наличии сигнала Сброс.

После заверщения действия сигнала Сброс состояние элементов И 16, 17 и 19 не изменяется. На обоих входах элемента И 15 уровни становятся высокими, поэтому на его инверсном выходе появляется низкий уровень который аакрьшает элемент И 18. Волна, распространяющаяся по кольцу, состоящему из триггеров 21 и 22, дойдя до триггера 21 , останавливае Г - ся, и триггер 21 не срабатывает, т.е. не переключается по единичному установочному входу и фиксируется в нулевом состоянии, как и триггер 22 (триггеры 21 и 22 устанавливаются высоким уровнем по соответствующим установочным входам). Так как при этом на обоих входах элемента .И 20 уровни высокие, то и на его выходе, а соответственно, и на выходе 27 блока 14 появляется высокий уровень, а на выходе 26 - уровень низкий.

При этом на запросных входах 6 и 7 еще нет сигналов и поэтому на выходе элемента И 13 - низкий уровень, который фиксирует триггеры 5 в указанном состоянии, так как переключение триггеров 5 из исходного нулевого состояния может начаться только с триггера 5 первой ячейки. Это связано с тем, что в кольце триггеров 5 есть характерная точка соединения, которая связана с триггером 5 первой ячейки. В указанном исходном состоянии высокий переключающий уровень поступает с инверсного выхода триггера 5 последней Мячейки именно через закрытый элемен И 2 первой ячейки, а все остальные триггеры не могут переключить последующие триггеры.

Таким образом, после снятия сигнала Сброс блок 14 и все устройство находятся в исходном состоянии Временная диагр1амма (фиг. З) показывает уровни сигналов в характерных точках устройства.

Такое исходное состояние устройства, назовем его режимом Ожидания, длится до тех пор, пока хотя бы на одном из входов 6 и 7 устройства не появляется сигнал. Предположим, что такие сигналы низким уровнем появляются одновременно на входах 6 и 7 второй ячейки и входе 6 третьей ячейки (время t,, фиг. З). Тогда на инверсном выходе схемы И 1 появляется высокий уровень, по которому, открывается элемент И 2 первой ячейки, так как в это время на-выходе 27 и на соответствующих входах элементов И 1 и 2 всех ячеек также высокий уровень. Так как при этом на всех трех входах элемента И 2 первой ячейки уровни высокие, то на его выходе появляется низкий уровень, который является активным для триггера 5 первой ячейки и устанавливает его в единичное состояние В этом месте возникает волна, которая переключает только триггер 5 второй ячейки и останавливается, та как элемент И 2 этой ячейки закрыт сигналом низкого уровня по входу 7. В новом состоянии несовпадение сигналов на входе элемента ИЛИ 11 приводит к появлению высокого Уровня на его инверсном выходе и соответственно на втором входе элемента И 16 Поэтому на выходе элемента И 16 и на входе элемента И 17 появляется

0

0

5

5

0

5

0

5

0

5

низкий уровень, который подготавливает к переключению в новое состояние блок 14 (t, фиг.3). Несовпадение сигналов на входе и выходе запрещенного сигналом с входа 7 триггера 5 второй ячейки используется для выработки ответного сигнала, который появляется на выходе 8 элемента И 3 второй ячейки. При этом на выходе элемента ИЛИ 12 появляется низкий уровень, который через вход 23 закрьшает элемент И 19 и через элемент И I5 открывает элемент И 18. В этот момент на обоих входах элемента И 18 высокие уровни, и сигнал с выхода элемента И 18 переключает триггер 21 в единичное состояние, а триггер 22 остается в прежнем, нулевом состоянии, так как закрыт элемент И 19 по входу 23 блока 14. При этом на выходе 27 появляется низкий уровень (tj, фиг.З) и, соответственно, закрывает элементы И 1 и 2 всех ячеек.

Из-за различного времени переходных процессов не все элементы 1 и 2 закрыты в одно и то же время, но работоспособность устройства при этом не нарушается, так как переход устройства в следующее состояние происходит только после обслуживания источника, выставляющего запрос входу 7 второй ячейки, а время его обслуживания всегда больше, по крайней мере, одного переходного процесса. Устройство зафиксировано в таком состоянии на короткий промежуток времени (, фиг.З) после того, как обслужен указанный источник и снят сигнал с входа 7 второй ячейки. При этом на инверсном выходе элемента ИЛИ 12 появляется высокий уровень, так как имеет место совпадение сигналов низкого уровня на всех его входах. Этот уровень появляется на входе 23 и открывает элемент И 19, после чего триггер 22 переключается в единичное состояние, на выходе 26 появляется высокий уровень, одновременно с этим- на выходе элемента И 15 появляется низкий уровень, по которому закрьшается элемент И 18, и схема блока 14 подготовлена к переходу в исходное состояние.

Таким образом, в этот момент времени (tr, фиг.З) на входе элементов И 10 всех ячеек происходит совпадение высоких уровней. Так как предварительно до этого заблокированы нулевые и единичные установочные входы триггеров 5 всех ячеек высокими уровнями с выходов соответству- юшик элементов И и 2, появление высокого уровня на выходе 26 приводит к совпадению высоких уровней по всем трем входам элементов И 10 и появлению на их выходах высокого уровня-синхросигнала для триггеров 5, по которому эти триггеры устанавливаются в исходное, нулевое состояние. Состояние устройства при этом эквивалентно состоянию в период действия сигнала Сброс с той только разницей, что на выходе 26 генерируется сигнал высокой частоты во время действия сигнала Сброс и тем самым триггеры 5 по первому импульсу устанавливаются в нулевое состояние, а последующие импульсы подтверждают это состояние.

Из-за различного времени переходных процессов триггеры 5 устанавливаются в это состояние в разные моменты времени, но в устройстве фиксируется момент их установки по триггеру 5 с самым большим временем переключения, так как Совпадение по входам элемента ИЛИ 11 происходит только после переключения в нулевое состояние всех триггеров 5. В данно примере переключается в нулевое состояние только триггер 5 первой ячейки, а в общем случае -часть из них или все.

После появления сигнала низкого уровня на выходе элемента ИЛИ 11 через элемент И 16 открывается элемент И 17 и переключает в нулевое состояние триггер 21, а затем триггер 22 (tg, фиг.З). Таким образом, сх эма всего устройства возвращается в исходное состояние, при котором все триггеры 5 установлены в нулевое состояние, и цикл работы устройства начинается заново. Элементы И 1 и 2 всех ячеек открываются в общем случае в разные моменты времени из-за разброса времени включения. Однако это не влияет на работоспособность схемы, так как из исходного состояния, если остается необслуженным хотя бы один источник, волна начинается переключать вначале триггер 5 первой ячейки, задержка в переключении которого не приводит к выработке ответного сигнала, так ка для этого триггера сигнал на выходе

2788606

3 не появляется, Если после этого происходит задержки открьшания элемента И 2 второй ячейки, то это не влияет на работу устройства. При

5 этом может быть два случая: первый, как в данном примере, когда отсутствует сигнал на входе 7 после предыдуп его обслуживания устройства по входу 7 второй ячейки. Тогда отШ ватный сигнал на соответствующем выходе 8 не будет выработан, так как соответствующий элемент И 3 второй ячейки закрыт по входу 7.Во втором, общем случае, такой блоки15 ровки нет, т.е. сигнал на входе 7 второй ячейки может присутствов ать но при этом появляется ответный сигнал на вькоде 8 втопой ячейки, и схема устройства начинает его отра20 батывать так же, как если бы элемент И 2 был закрыт по первому входу. После завершения переходных про- ,цессов открывающего сигнала на входе элемента И 2 второй ячейки этот

25 элемент все равно будет закрыт по первому входу сигналом на входе 7. Таким образом, в данном примере первым из всех подавщих запрос обслужено устройство по входу 7 вто30 рой ячейки. После этого устройство возвращается в исходное состояние и, так как остались необслуженньии входы 6 второй ячейки и вход 6 третьей ячейки, на вьпсоде элемента И 13

2 появляется высокий уровень, которьтй

оставляет открытым элемент И 2 . на входе первой ячейки. Поэтому в

этом месте возникает волна, которая переключает триггер 5 первой,

торой, третьей и т.д. ячеек до последней М-й ячейки. Так как в приведенном примере остаются запросы только по входам 6 второй и .третьей ячеек, после переключения ячейки М

триггер 5 первой ячейки переключается опять в нулевое состояние, а триггер 5 второй ячейки не переключается, вследствие того, что элемент И 1 этой ячейки закрыт сигналом низкого уровня по входу 6. В остальном устройство работает так же, как в предыдущем случае при обслуживании источника по входу 7 второй ячейки, т.е. цикл завершается возвратом устройства в исходное состояние .

Формула изобретения

1 . Устройство для опроса источников дискретных сообщений, содержащее

М ячеек, каждая из которых, кроме первой, содержит триггер и четыре элемента И, причем в 1-й ячейке (i 2,М) нулевой и единичный входы тригера подключены соответственно к ин вареным выходам первого и второго элементов И, а единичный и нулевой выходы - соответственно к первым, входам третьего и четвертого элементов И, выходы которых образуют выхо устройства для подключения входа рарешения i-ro источника дискретных сообщений, вторые входы соединены соответственно с первыми входами певого и второго элементов И и нулевым и единичным выходами триггера (1-1)-й ячейки, а третьи входы соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И и образуют вход устройства для подключения выхода запроса 1-го источ- ника дискретных сообщений, причем первая ячейка содержит три элемента И и триггер, нулевой и единичный входы и единичный выход которого подключены соответственно к инверсным выходам первого и второго элементов И и первому входу третьего элемента И, вьгход которого является выходом устройства для подключения входа разрешения первого источника дискретных сообщений, второй вход соединен с первым входом первого элмента И и единичным выходом триггера М-й ячейки, а третий вход сое- динен с вторым входом первого элемента И и ВХОДОМ устройства для подключения выхода запроса первого источника дискретных сообщений,первый вход второго элемента И первой ячейки соединен с нулевым выходом триггера М-й .ячейки, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени опроса приоритетных источников дискретных сообщений в него введен блок синхронизации, два элемента ИЛИ и элемент И, а в каждую ячейку - дополнительный элемент И, причем в каждой ячейке информационный и синхронизирующие входы триггера подключены соответственно к шине нулевого потенциала и выходу дополнительного элемента И той же ячейки, первый и второй вхо

5

0

5

О 5 0 5 0

0

ды которого соединены соответственно с инверсными выходами первого и второго элементов И той же ячейки, а третий вход - с первым выходом блока синхронизации, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с инверсным выходом первого элемента ШМ, входом сброса устройства и выходом второго элемента ИЛИ, группа входов первого элемента ИЛИ подключена к выходам третьих и четвертых элементов И ячеек, группа входов элемента И соединена с входами запросов устройства, а ин- версньй выход - с вторым входом второго элемента И первой ячейки, единичные выходы триггеров ячеек подключены к группе входов второго элемента ИЛИ, третьи входы первых и вторых элементов И ячеек соединены с вторым выходом блока синхронизации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок синхронизации содержит шесть элементов И и два триггера, причем первые входы первого и второго элементов И подключены к второму входу блока синхронизации, а вторые входы - со ответственно к первому и третьему входам блока синхронизации, нулевой и единичный входы первого триггера соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, первыми входами подключенных к инверсным выходам второго и первого элементов И, а вторыми входами - соответственно к единичному и нулевому выходам второго триггера, нулевой вход которого соединен с нулевым выходом первого триггера, а единичный вход - с выходом пятого элемента И, первым и вторым входами соединенного с первым входом блока синхронизации и единичным выходом первого триггера, единичный выход второго триггера и выход шестого элемента И являются соответственно первым и вторым выходами блока синхронизации, первый и второй входы шестого элемента И соединены соответственно с вторым входом блока синхронизации и нулевым выходом первого триггера.

S 7

S 7

г 9

Составитель В.Вертлиб Редактор Н.Тупица Техред Л.Олейник Корректор М. Пожо

Заказ 6840/48 Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

9t.3

Изобретение относится к области вычислитель ной техники и может быть использовано в цифровых системах, в частпост п ус гро ствах обмена информацией. Целью изобретения является сокращение времени опроса приоритетных источликоп дискретных сообщений. Посгапленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее М ячеек, каждз-я из которых кроме цервой, содержит четыре элемента И и триггер, а первая содержит три элемента И и триггер, введены блок синхронизации, два элемента HJHi и элемент И, а в каладую ячейку введен дополнительный элеьшнт I-I. Блок синхронизации состоит из элементов И и двух триггеров, 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с SS