Устройство для прерывания программ Советский патент 1987 года по МПК G06F9/48 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля и управления для прерывания основной программной последовательности.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет фиксации замаскированных запросов и обслуживания запросов в течение ограниченного промежутка времени.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для прерывания программ; на фиг. 2 - функциональная схема последовательного регистра; на фиг. 3 - временные диаграммы сигналов «Требование прерывания, «Чтение и «Предоставление прерывания (диаграммы а, б и в соответственно).

Устройство содержит первый 1 и второй 2 регистры маски группы последовательных регистров 3, группу элементов И-НЕ 4, группу элементов И 5, регистр 6 прерываний, группу элементов 7 задержки, группу элементов И-НЕ 8, группу элементов И 9, группу элементов НЕ 10, группу элементов И-НЕ 11, вспомогательный регистр 12, группу элементов ИЛИ 13, шифратор 14, элементы ИЛИ 15, И 16 и 17 и НЕ 18, элемент 19 задержки, триггер 20 управления, элемент ИЛИ-НЕ 21, группу 22 информационных входов устройства, первый 23 и второй 24 входы записи устройства, группу запросных входов 25 устройства, группу информационных выходов 26 устройства, выход 27. «Требование прерывания устройства, вход 28 «Представление прерывания устройства, вход 29 «Чтение устройства, входы гарантированного доступа 30 и обслуживания срочных запросов 31 устройства.

Последовательный регистр содержит группу триггеров 32, группу элементов И 33, группу элементов 34 задержки, группу элементов И-НЕ 35, информационный вход 36 последовательного регистра, выход 37 после довательного регистра, вход 38 режима последовательного регистра.

Устройство работает следуюш,им образом.

Перед началом работы все триггеры последовательных регистров и разряды регистра прерывания устанавливаются в ноль (цепи установки в ноль не показаны). В регистры 1 и 2 масок заносится соответ- ствуюш,ая информация, причем единичное состояние какого-либо разряда регистра 1 маски запреш,ает прохождение соответствующего запроса на выход устройства, при этом соответствующие запросы накапливаются и будут обслужены после размас- кирования соответствующего разряда регистра 1 маски. Единичное состояние какого-либо разряда регистра 2 маски запрещает прохождение запросов на вход устройства и после размаскирования этого разряда

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ранее прищедшие запросы обслуживаться не будут.

Запрос на прерывание приходит на соответствующий вход 25 высоким потенциалом и (если в данном разряде регистра 2 маски записан 0), на выходе соответствующего элемента И-НЕ 4 появляется ноль и первый триггер 32 соответствующего последовательного регистра 3 устанавливается в единичное состояние. После снятия сигнала данного запроса на выходе элемента И-НЕ 4 появляется единица и на выходе первого элемента И 33 последовательного регистра образуется единичный сигнал, передний фронт которого устанавливает второй триггер 32 последовательного регистра в единичное состояние.

Появление единицы на прямом выходе второго триггера 32 последовательного регистра вызывает появление единичного сигнала на выходе второго элемента И 33 последовательного регистра, что вызывает установку в единицу второго триггера 32 последовательного регистра. Кроме того, единичный сигнал на прямом выходе второго триггера 32 последовательного регистра вызывает появление нуля на выходе первого элемента И-НЕ 35 последовательного регистра, который устанавливает в ноль первый триггер 32 последовательного регистра. Далее процесс повторяется и запрос записывается в соответствующий разряд регистра 6 прерываний. Если второй запрос по этому же входу устройства придет до того, как будет обслужен первый запрос, он будет занесен в последний триггер 32 регистра 3, третий запрос - в предпоследний триггер 32 и т.д.

Если этот запрос не замаскирован (в соответствующем разряде регистра 1 маски хранится ноль), на выходе соответствующего элемента И 9 появляется единичный сигнал, который через элементы ИЛИ 15 и И 17 вызывает появление на выходе 27 устройства сигнала «Требование прерывания.

Рассмотрим работу устройства в режиме обслуживания срочных запросов, когда триггер 20 управления предварительно установлен в единичное состояние.

В этом режиме после выдачи устройством сигнала «Требование прерывания запросы по другим каналам продолжают поступать в регистр 6 прерывания.

В ответ на сигнал «Требование прерывания ЭВМ последовательно выставляет сигналы «Чтение и «Предоставление прерывания, которые поступают соответственно на входы 29 и 28 устройства. Появление сигнала «Чтение вызывает появление нуля на выходе элемента ИЛИ-НЕ 21, который запрещает дальнейшее прохождение запросов в регистр 6 прерывания с целью предотвратить возможное изменение кода прерывания на группе выходов 26 устройства в момент выдачи.

Появление сигнала «Предоставление прерывания на входе 28 устройства через элемент НЕ 18 и элемент И 17 вызывает снятие с выхода 27 устройства сигнала «Требование прерывания. Кроме того, появлен-ие единичного сигнала «Предоставление прерывания на соответствующих входах элементов И-НЕ 11 группы вызывает появление нуля на выходе того из элементов И-НЕ 11 группы, который соответствует наиболее приоритетному запросу из числа хранящихся в регистре б прерываний. Нулевой сигнал с выхода элемента И-НЕ 11 вызывает установку в единицу соответствующего разряда вспомогательного регистра 12 и появление кода прерывания на группе информационных выходов 26 устройства.

Управляющая ЭВМ, приняв код прерывания, снимает сигнал «Чтение, а затем сигнал «Предоставление прерывания.

Появление нулевого сигнала на входе 28 устройства «Предоставление прерывания вызывает снятие кода прерывания с группы информационных выходов 26 устройства и вызывает появление нулевого сигнала на выходе соответствующего элемента ИЛИ 13 группы.

Нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ 13 группы вызывает сброс соответствующего разряда регистра 6 прерываний и обеспечивает появление нулевого сигнала на выходе соответствующего элемента И 5 группы, обеспечивая тем самым подготовку соответствующего разряда регистра 6 прерываний к приему следующего запроса.

Нулевой сигнал с прямого выхода обслуженного разряда регистра 6 прерываний вызывает установку в ноль соответствующего разряда вспомогательного регистра 12, что приводит к появлению единицы на выходе соответствующего элемента ИЛИ 13 группы. При наличии необслуженных запросов в данном последовательном регистре 3 на выходе соответствующего элемента И 5 группы появляется единичный сигнал, передний фронт которого устанавливает соответствующий разряд регистра 6 прерываний.

Переход в единицу разряда регистра 6 прерываний вызывает появление нулевого сигнала на выходе соответствующего элемента И-НЕ 8 группы, который устанавливает в ноль последний триггер 32 последовательного р егистра и вызывает появление нуля на выходе последнего элемента И 33 последовательного регистра, подготавливая тем самым последний триггер 32 регистра 3 к записи следующего запроса. После перехода элемента И-НЕ 8 группы в единичное состояние (длительность импульса определяется параметрами элемента 7 задержки) последний триггер 32 последовательного регистра переходит в единичное состояние (при наличии единицы в предпоследнем триггере 32 регистра 3) и на выходе последнего элемента И-НЕ 35 регистра 3 появляется ноль. Далее процесс повторяется аналогичным образом. В результате все запросы, запи- санные в регистр 3, сдвигаются вправо.

Запись в остальные регистры 3 происходит аналогично. В результате в регистре 6 прерывания появятся единицы н на выходе 27

Q устройства вновь появится сигнал «Требование прерывания. Элемент 19 задержки служит для предотвращения выдачи сигнала «Требование прерывания прежде, чем будет установлен в ноль разряд регистра 6 прерывания, соответствующий обслуженному зап5 росу.

В новом цикле обслуживания на информационных выходах 26 устройства будет выдан код прерывания, соответствующий наиболее приоритетному запросу, прищедшему на вход регистра 6 прерываний до появле ния нового сигнала «Чтение.

Таким образом, в режиме обслуживания срочных запросов в каждом цикле обслуживания будет выдаваться код прерывания наиболее приоритетного запроса, т.е.

5 запросы с меньщим приоритетом не будут обслуживаться, пока не будут обслужены все запросы с более высоким приоритетом.

В режиме предоставления гарантированного доступа триггер 20 управления

0 устанавливается в ноль. Работа устройства до момента записи информации в регистр 6 прерываний происходит аналогично работе устройства в режиме гарантированного доступа. При появлении в регистре прерывания какого-либо незамаскированного запро5 са на выходе элемента И 16 появляется единица, которая вызывает появление нуля на выходе элемента ИЛИ-НЕ 21. Нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ-НЕ 21 запирает группу элементов И 5, запрещая даль- нейщую запись в регистр 6 прерываний.

0 После обслуживания данного запроса соответствующий разряд регистра 6 прерываний обнуляется, на выходах элементов ИЛИ 15 и И 16 появляются нули, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 21 - единица, которая разрещает запись в регистр 6 прерываний. При этом в единичное состояние перейдут те разряды регистра 6 прерываний, в каналах которых присутствуют запросы на прерывание.

Если среди принятых запросов есть неQ замаскированные, на выходах элементов ИЛИ 15 и И 16 снова появляются единицы, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 21 - ноль и дальнейшая запись в регистр 6 прерываний будет запрещена до тех пор, пока не будет обслужен последний незамаскирован5 ный запрос в регистре 6 прерываний. После этого цикл повторится и в регистр 6 прерываний запищется новая серия запросов.

Таким образом, при работе устройства в режиме гарантированного доступа любой незамаскированный запрос через определенное время вызовет прерывание программ независимо от интенсивности потока заявок с более высоким приоритетом.

Формула изобретения 1. Устройство для прерывания программ.

дами элементов И-НЕ второй группы, выходы которых соединены с входами режима соответствующих последовательных регистров, первые входы элементов И-НЕ второй группы соединены с прямыми выходами соответствующих разрядов регистра прерываний и с нулевыми входами соответствующих разрядов вспомогательного регистра, выход каждого элемента И первой группы соединен с первым входом соответствуюсодержащее регистр прерываний, регистр Ю щего элемента И-НЕ третьей группы, выход маски, щифратор, две группы элементов /-го элемента И первой группы (t 1, ), И, элемент ИЛИ, элемент И, триггер управления, причем группа информационных входов первого регистра маски является группой информационных входов устройства, прямые выходы разрядов регистра прерываний соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы, выходы щифратора являются группой информационных выходов устройства, инверсные выходы разрядов первого регистра маски 20 Дом «Предоставление прерывания устрой- соединены с вторыми входами элементов И ства, выходы элементов И-НЕ третьей первой группы, выходы элементов И первой

15

Л - число запросных входов устройства) соединен с (/+1)-м входом элемента НЕ группы, выход которого соединен с () -ми входами элементов И-НЕ третьей группы с (i-|-l)o по N-K, (/+1)-е входы /-х . { 1, Л) элементов И-НЕ третьей группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ группы, с входом элемента НЕ, с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и с вхогруппы соединены с соответствующими входами щифратора и с единичными входами соответствующих разрядов вспомогательного регистра, инверсные выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, второй вход первого элемента И соединен с инверсным выходом триггера управления, единичный вход которого соединен с входом обслуживания срочных запросов устройства, выход первого элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с входом «Чтение устройства, выход элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемента И и с входом элемента задержки, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого является выходом «Требование прерывания устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что последовательный регистр содержит группу триггеров, группу элементов И, группу элементов И-НЕ и группу элементов задержки, причем информационный вход последовательного регистра соединен с единичным входом первого триггера фуп- 5 пы и с первым входом первого элемента И группы, выход /-ГО (,2,...,т, т - число накапливаемых запросов от одного источника) элемента И соединен с тактовым входом (/+1)-го триггера, прямой выход /-ГО триггера соединен с вторым входом

25

30

35

группы соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, нулевой вход триггера управления соединен с входом гарантированного доступа устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет фиксации замаскированных запросов и обслуживания запросов в течение ограниченного промежутка времени, в устройство введены второй регистр маски, три группы элементов И-НЕ, вспомогательный регистр, группа элементов ИЛИ, группа элементов задержки, группа элементов НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, второй элемент И, элемент НЕ, элемент задержки, группа последовательных регистров, причем группа информационных входов второго регистра маски соединена с группой информационных входов первого регистра маски, тактовые входы первого и второго регистров маски соединены соот- 40 ветственно с первым и вторым входами записи устройства, инверсные выходы второго регистра маскн соединены с первыми входами соответствд ющих элементов И-НЕ первой группы, вторые входы которых являются группой запросных входов устройства, вйходы элементов И-НЕ первой группы соединены с информационными входами соответствующих последовательных регистров группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И

группы соединены с соответствующими входами щифратора и с единичными входами соответствующих разрядов вспомогательного регистра, инверсные выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, второй вход первого элемента И соединен с инверсным выходом триггера управления, единичный вход которого соединен с входом обслуживания срочных запросов устройства, выход первого элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с входом «Чтение устройства, выход элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемента И и с входом элемента задержки, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого является выходом «Требование прерывания устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что последовательный регистр содержит группу триггеров, группу элементов И, группу элементов И-НЕ и группу элементов задержки, причем информационный вход последовательного регистра соединен с единичным входом первого триггера фуп- 5 пы и с первым входом первого элемента И группы, выход /-ГО (,2,...,т, т - число накапливаемых запросов от одного источника) элемента И соединен с тактовым входом (/+1)-го триггера, прямой выход /-ГО триггера соединен с вторым входом

второй группы, вторые входы которых сое- 1-го элемента И, прямой выход (m-f 1)-го динены с выходом элемента ИЛИ-НЕ, третьи входы элементов И второй группы соединены с нулевыми входами соответствующих разрядов регистра прерываний и с выходами соответствующих элементов ИЛИ груптриггера соединен с выходом последовательного регистра, инверсный выход /С-го триггера (К-2, m + 1) через (/С-1 )-й элемент задержки соединен с первым входом (К-1)-го 55 элемента И-НЕ, второй вход которого соепы, группа инверсных выходов регистра прерываний через соответствующие элементы задержки группы соединена с вторыми вхощего элемента И-НЕ третьей группы, выход /-го элемента И первой группы (t 1, ), Дом «Предоставление прерывания устрой- ства, выходы элементов И-НЕ третьей

Л - число запросных входов устройства) соединен с (/+1)-м входом элемента НЕ группы, выход которого соединен с () -ми входами элементов И-НЕ третьей группы с (i-|-l)o по N-K, (/+1)-е входы /-х . { 1, Л) элементов И-НЕ третьей группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ группы, с входом элемента НЕ, с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и с вхощего элемента И-НЕ третьей группы, выход /-го элемента И первой группы (t 1, ), Дом «Предоставление прерывания устрой- ства, выходы элементов И-НЕ третьей

группы соединены с соответствующими входами щифратора и с единичными входами соответствующих разрядов вспомогательного регистра, инверсные выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, второй вход первого элемента И соединен с инверсным выходом триггера управления, единичный вход которого соединен с входом обслуживания срочных запросов устройства, выход первого элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с входом «Чтение устройства, выход элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемента И и с входом элемента задержки, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого является выходом «Требование прерывания устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что последовательный регистр содержит группу триггеров, группу элементов И, группу элементов И-НЕ и группу элементов задержки, причем информационный вход последовательного регистра соединен с единичным входом первого триггера фуп- пы и с первым входом первого элемента И группы, выход /-ГО (,2,...,т, т - число накапливаемых запросов от одного источника) элемента И соединен с тактовым входом (/+1)-го триггера, прямой выход /-ГО триггера соединен с вторым входом

1-го элемента И, прямой выход (m-f 1)-го

1-го элемента И, прямой выход (m-f 1)-го

триггера соединен с выходом последовательного регистра, инверсный выход /С-го триггера (К-2, m + 1) через (/С-1 )-й элемент задержки соединен с первым входом (К-1)-го 55 элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом /С-го триггера, выход Я-го элемента И-НЕ соединен с вторым входом (К-1)-го элемента И и с нулевым

входом К-го триггера, выход первого эле-элемента И соединен с нулевым входом

мента И-НЕ соединен с нулевым входом(т+1)-го триггера и является входом режипервого триггера, второй вход (т+1)-го ма последовательного регистра.

гз

30 З/

фиг. /

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля и управления для прерывания основной программной последовательности. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет фиксации замаскированных запросов и обслуживания запросов в ограниченный промежуток времени. Устройство содержит регистр прерываний, два регистра маски, шифратор, две группы элементов И, элемент ИЛИ, триггер управления, три группы элементов И-НЕ, вспомогательный регистр, группу элементов ИЛИ, группу элементов задержки, группу элементов НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, два элемента И, элемент задержки и группу последовательных регистров, причем каждый последовательный регистр содержит группу триггеров, группу элементов И-НЕ, группу элементов задержки. Запросы в устройство проходят в зависимости от состояния первого регистра масок и накапливаются в последовательных регистрах. Запрос на обслуживание любого запроса может быть временно блокирован вторым регистром маски. В зависимости от режима работы все размаскированные запросы могут быть обслужены либо в соответствии с их приоритетом, либо в течение гарантированного интервала времени. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л оо со О5 ОО

37

Составитель М. Сорочан

Редактор П. ГерешиТехред И. ВересКорректор М. 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

фиг. 2

фиг.З