Многоканальное устройство для приоритетного прерывания Советский патент 1987 года по МПК G06F9/48 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при организации внутреннего обмена данными в многопроцессорных вычислительных системах.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения вложенных циклов обработки прерывания.

На фиг. 1 и 2 приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит каналы 11 -1« , каждый из которых состоит из триггера 2, элементов И-НЕ 3, И 4, НЕ 5 и 2И-ИЛИ-НЕ 6, триггера 7, элементов И 8, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 и И -НЕ 10. Кроме того, устзапоминания триггеры 7 соответствующих каналов. Таким образом, поступающие позднее запросы на прерывание от источников с низшими приоритетом запоминаются только в триггерах 2 соответствующих кана лов, до окончания обработки запроса с высшим приоритетом обслуживания не оказывая влияния на состояние щин идентификации. Потенциал «логической 1 с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 канала по10 ступивщего первым запроса с высшим приоритетом обслуживания совместно с потенциалом «логической I на прямом выходе триггера 2 вызовет срабатывание элемента И 4 в том же канале. Потенциал «логической 1 с выхода этого элемента, пройдя черойство содержит элемент 11 задержки, эле- 15 рез элемент ИЛИ 15, приводит к появле- мент ИЛИ-НЕ 12, триггер 13, элементы нию на выходе 19 сигнала требования пре- ИЛИ 14 и 15, запросные выходы 16i - 16ц уст- рывания.

ройства, запросные входы 17i - 7н устройст-В ответ на этот сигнал на шину 18з пова, вход 18) логической единицы устрой- ступает сигнал предоставления прерывания, ства, вход 182 окончания обслуживания уст- п который сигнализирует о выходе из устройства по выходам 16 информации о поступившем запросе. По завершении вывода сигнал предоставления прерывания снимается. На время действия сигнала предоставления прерывания блокируется изменение

ройства, вход 18з предоставления прерывания устройства, выход 19 требования прерывания устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 2 всех

каналов и триггер 13 находятся в нулевом 25 информации в триггерах 7 всех каналов возсостоянии. Запросы на входах 17 и сигналы на входах 182 и 18з отсутствуют (потенциал «логического О). Триггеры 7 находятся в режиме слежения за изменением информации на входах данных триггеров, что

действием этого сигнала через элементы 2 И-ИЛИ-НЕ 6 на синхронизирующие входы триггеров 7. По переднему фронту сигнала предоставления прерывания срабатывает элемент И - НЕ 10 канала обрабаобусловлено наличием потенциала «логиче- 30 тываемого запроса, сбрасывая в исходное

состояние триггер 2 этого канала. Потенциал «логической 1 на инверсном выходе этого триггера подготавливает к работе элемент И-НЕ 3 того же канала, на выходе которого возникает потенциал «логической 1 на их синхронизирующих входах. Потенциал «логической 1 с входа 18i проходит по всей цепочке элементов 8 на вход элемента ИЛИ-НЕ 12, блокируя работу триггера 13.

Устройство работает в асинхронном ре- 35 ского О по приходу на шину 182 сигнала окон- жиме. Приоритет обслуживания запроса на чания программы обработки запроса, уста- прерывание возрастает с увеличением по- навливающего триггер 13. Выходы элемен- рядкового номера канала.тов И-НЕ 3 прочих каналов остаются пасПоложительные импульсы заявок на сивными из-за отсутствия на их первых прерывание с входов 17 поступают на сии- JQ входах потенциала «логической 1 с выходов

хронизирующие входы триггера 2, устанавливая их по переднему фронту импульсов. Запрос, пришедший первым, запомнившись в триггере 2 своего канала, вызывает изменение потенциала на выходе триггера 7

элементов ИСКЛЮЧАсоответствующихЮЩЕЕ ИЛИ.

Потенциал «логического О на выходе элемента И-НЕ 3 канала обрабатываемой заявки через элемент 2И-ИЛИ-НЕ 6 того же канала, прекращая распростране- 45 переводит триггер 7 канала в режим слежение потенциала «логической 1 по цепочка ния и на его выходе устанавливается по- элементов И 8, начиная с выхода элемента тенциал «логической 1, соответствующий ин« И 8 канала рассматриваемой заявки. Это формации в триггере 2 канала. Это разре- вызывает появление на выходе элемента шает прохождение через элемент И 8 потен- ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 канала потен- циала «логической 1 и переводит выход циала «логической I, причем элементы 50 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 канала

в состояние «логического О, что приводит к исчезновению активного сигнала на выходе элемента И-НЕ 3. Отрицательный импульс, образующийся на выходе этого элемента в момент поступления сигнала окончания обработки запроса, проходит через элемент ИЛИ 14, элемент 11 задержки и элемент ИЛИ-НЕ 12 на вход сброса триггера

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 прочих каналов такого потенциала не вырабатывают вследствие равенства потенциалов на их входах. Потенциал «Логического О с выходов элементов И 8 рассматриваемого канала и каналов с низшим приоритетом, пройдя через элемент НЕ 5, переводит элементы 2И-ИЛИ-НЕ 6 этих каналов в активное состояние, переводя тем самым в состояние

55

13, подготавливая его к приему следуюзапоминания триггеры 7 соответствующих каналов. Таким образом, поступающие позднее запросы на прерывание от источников с низшими приоритетом запоминаются только в триггерах 2 соответствующих каналов, до окончания обработки запроса с высшим приоритетом обслуживания не оказывая влияния на состояние щин идентификации. Потенциал «логической 1 с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 канала поступивщего первым запроса с высшим приоритетом обслуживания совместно с потенциалом «логической I на прямом выходе триггера 2 вызовет срабатывание элемента И 4 в том же канале. Потенциал «логической 1 с выхода этого элемента, пройдя через элемент ИЛИ 15, приводит к появле- нию на выходе 19 сигнала требования пре- рывания.

действием этого сигнала через элементы 2 И-ИЛИ-НЕ 6 на синхронизирующие входы триггеров 7. По переднему фронту сигнала предоставления прерывания срабатывает элемент И - НЕ 10 канала обрабатываемого запроса, сбрасывая в исходное

тываемого запроса, сбрасывая в исходное

состояние триггер 2 этого канала. Потенциал «логической 1 на инверсном выходе этого триггера подготавливает к работе элемент И-НЕ 3 того же канала, на выходе которого возникает потенциал «логического О по приходу на шину 182 сигнала окон- чания программы обработки запроса, уста- навливающего триггер 13. Выходы элемен- тов И-НЕ 3 прочих каналов остаются пассутствия на их первых «логической 1 с выходов

элементов ИСКЛЮЧА55

в состояние «логического О, что приводит к исчезновению активного сигнала на выходе элемента И-НЕ 3. Отрицательный импульс, образующийся на выходе этого элемента в момент поступления сигнала окончания обработки запроса, проходит через элемент ИЛИ 14, элемент 11 задержки и элемент ИЛИ-НЕ 12 на вход сброса триггера

13, подготавливая его к приему следующей команды окончания обработки. Время задержки импульса в элементе 11 задержки должно превышать время, необходимое для срабатывания элементов 2 И-ИЛИ - НЕ 6 и триггера 7 в процессе перевода триггера 7 в режим слежения.

Если с момента поступления обрабатываемого запроса до окончания программы его обработки других запросов не поступало, процесс обработки заканчивается распростраустройство введены триггер, два элемента ИЛИ, элемент задержки и эле.мент ИЛИ - НЕ, а в каждый канал - два элемента И-НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент 2И-ИЛИ - НЕ и второй элемент И, инверсный выход первого триггера (-ГО канала соединен с первым входом первого элемента И - НЕ ( -го канала, выход которого соединен с /-м входом первого элемента ИЛИ и с первым и вторым

нением потенциала «логической 1 по цепоч- Ю входами элемента 2И - ИЛИ-НЕ /-го канаке элементов И 8 и последовательным переходом в режиме слежения триггеров 7 каналов с низшим приоритетом обслуживания под воздействием соответствующих элементов НЕ 5 и 2И-ИЛИ-НЕ 6 этих каналов.

Если за время выполнения программы обработки запроса в устройство поступит один или несколько запросов на прерывание с приоритетом, низшим приоритета обрабатываемого запроса, они запоминала, выход которого соединен с тактовым входом второго триггера (-го канала, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента И /-го канала, г выход которого соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ /-го канала, входом элемента НЕ /-го канала, вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ j-ro канала (/ 2, Л ), вторым входом второго элемента И /-го канала, выход втоются в триггерах 2 соответствуюш.их кана- 20 рого элемента И N-ro канала соединен

лов и по окончании программы обработки предыдущего запроса потенциал «логической 1 распространится только до канала запроса, обладающего наивысшим приоритетом из пришедших, после чего повторится

с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом сброса триггера, выход которого соединен с вторыми входами первых элементов И-НЕ всех каналов, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

процедура обработки запроса, аналогичная ИЛИ /-го канала является /-м запросным

изложенной.

Если в процессе выполнения программы обработки запроса в устройство поступит запрос, обладающий приоритетом обвыходом устройства и соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ /-го канала, вторым входом первого элемента И /-го канала и первым входом второго элемента

служивания, превышающим приоритет обра- ,„ И-НЕ /-го канала, выход которого соединен

батываемого запроса, это вызовет прерывание процесса обработки предыдущего запроса и после окончания обработки нового запроса устройство автоматически возобновит процесс обработки предыдущего запроса.

По окончании обработки всех поступивших запросов устройство переходит в режим ожидания.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для приоритетного прерывания, содержащее Л каналов (N - число запросных входов устройства), а каждый канал содержит два триггера, первый элемент И и элемент НЕ, причем /-Й запросный вход устройства (/ 1, N) соединен с установочным входом первого триггера /-го канала, прямой выход которого соединен с первым входом первого элемента И /-го- канала, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения вложенных циклов обработки прерывания, в

35

с входом сброса первого триггера /-го канала, прямой выход которого соединен с информационным входом второго триггера /-ГО канала, выход первого элемента И /-го канала соединен с /-м входом второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом требования прерывания устройства, вход предоставления прерывания устройства соединен с третьими входами элементов 2И-ИЛИ-НЕ и с вторыми входами вторых элементов И-НЕ всех каналов, вход

40 окончания обслуживания устройства соединен с тактовым входом триггера, выход первого элемента ИЛИ соединен с инверсным входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента НЕ /-го канала соединен с четвертым входом элемента 2И-ИЛИ - НЕ, вход логической единицы устройства соединен с информационным входом триггера, информационными входами первых триггеров всех каналов, вторым

;-Q входом второго элемента И первого канала и вторым входом элементаИСКЛЮЧАЮ- ЩЕЕ ИЛИ первого канала.

45

устройство введены триггер, два элемента ИЛИ, элемент задержки и эле.мент ИЛИ - НЕ, а в каждый канал - два элемента И-НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент 2И-ИЛИ - НЕ и второй элемент И, инверсный выход первого триггера (-ГО канала соединен с первым входом первого элемента И - НЕ ( -го канала, выход которого соединен с /-м входом первого элемента ИЛИ и с первым и вторым

входами элемента 2И - ИЛИ-НЕ /-го канала, выход которого соединен с тактовым входом второго триггера (-го канала, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента И /-го канала, выход которого соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ /-го канала, входом элемента НЕ /-го канала, вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ j-ro канала (/ 2, Л ), вторым входом второго элемента И /-го канала, выход второго элемента И N-ro канала соединен

рого элемента И N-ro канала соединен

с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом сброса триггера, выход которого соединен с вторыми входами первых элементов И-НЕ всех каналов, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ /-го канала является /-м запросным

выходом устройства и соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ /-го канала, вторым входом первого элемента И /-го канала и первым входом второго элемента

И-НЕ /-го канала, выход которого соединен

с входом сброса первого триггера /-го канала, прямой выход которого соединен с информационным входом второго триггера /-ГО канала, выход первого элемента И /-го канала соединен с /-м входом второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом требования прерывания устройства, вход предоставления прерывания устройства соединен с третьими входами элементов 2И-ИЛИ-НЕ и с вторыми входами вторых элементов И-НЕ всех каналов, вход

окончания обслуживания устройства соединен с тактовым входом триггера, выход первого элемента ИЛИ соединен с инверсным входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента НЕ /-го канала соединен с четвертым входом элемента 2И-ИЛИ - НЕ, вход логической единицы устройства соединен с информационным входом триггера, информационными входами первых триггеров всех каналов, вторым

входом второго элемента И первого канала и вторым входом элементаИСКЛЮЧАЮ- ЩЕЕ ИЛИ первого канала.

I-UJ

E

in

Е

C2 S2

//,

dt

a

6

at

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при организации внутреннего обмена данными в многопроцессорных вычислительных системах. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения вложенных циклов обработки прерывания. Многоканальное устройство для приоритетного прерывания содержит триггер, два элемента ИЛИ, элемент задержки, элемент ИЛИ-НЕ и каналы, каждый из которых содержит два триггера, два элемента И, два элемента И - НЕ, элемент НЕ, элемент 2И-ИЛИ-НЕ и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Устройство позволяет аппаратными средствами обеспечить процедуру вложения программ обработки запросов при нарастании приоритета их обслуживания. 2 ил. со со сд Х) ;о со

Составитель М. Сорочан

Редактор П. ГерешиТехред И. ВересКорректор Л. Бескид

Заказ 3803/44Тираж 672Подписное

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