Устройство управления передачей информации в многопроцессорной системе Советский патент 1987 года по МПК G06F15/16 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для децентрализованного управления передачей информации между компонентами вычислительных систем.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет совмещения передачи кода приоритета и основной информации и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения обслуживания равноприоритетных запросов.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - фунцио- нальная схема делителя; на фиг. 3 - функциональная схема блока завершения-продолжения интервала, на фиг. 4 - функциональная схема блока запуска.

Устройство содержит генератор 1 сигналов, ключ 2, входной адаптер 3, элемент ИЛИ-НЕ 4, первый элемент ИЛИ 5, генератор 6 импульсов, делитель 7, регистр 8 сдвиУстройство работает следующим образом. Всем устройствам, подключаемым к общей шине, присваивают в циклическом порядке номера. В соответствии с количеством

г устройств, а также с учетом их приоритетов выбирается длина распределителя интервалов и определяются конкретные установочные входы для распределителя каждого устройства. Таким образом, каждому устройству с учетом приоритета выделяется

10 один или несколько интервалов времени для передачи информации, длина которых может меняться в зависимости от наличия или отсутствия у данного источника информации для передачи в общую шину. Подобная организация управления процессов передачи позволяет в одном цикле обеспечить возможность передачи информации каждому абоненту с обязательным опросом всех, что исключает длительные простои более низкоприоритетных абонентов. Предлагаемое уст- га, счетчик 9, дешифратор 10, RS-триггер 20 ройство, как и известное, предназначено 11, блок 12 завершения-продолжения интер-для управления только передачей информации. Прием информации и выбор адресатов многопроцессорной системы должен осуществляться другими устройствами.

В начале работы многопроцессорной сисвала, второй элемент ИЛИ 13, три элемента И 14-16 и блок 17 запуска.

Устройство имеет информационный вход 18, информационный вход-выход 19,

выход 20 признака интервала, вход 21 раз- - темы от ведущего источника информации по- рещения запуска.ступает сигнал пуска по входу 21 разрешеДелитель 7 содержит блок 22 деления,ния запуска устройства. Входной адаптер 3,

элемент 23 задержки и регистр 24 сдвига и имеет информационный вход 25, вход

26 сброса, первый 27 и второй 28 выходы.

Блок 12 завершения-продолжения интервала содержит два эоемента И 29 и 30, одновибратор 31 и элемент 32 задержки и имеет вход 33 завершения, вход 34 продолжения, первый 35 и второй 36 выходы.

Блок 17 запуска содержит элемент И 37, генератор 38 одиночного импульса и RS-триггер 39 и имеет вход 40 блокировки, вход 41 разрешения запуска, вход 42 запуска, выход 43 установки, выход 44 запуска.

30

35

постоянно подключенный к общей щине, выдает информацию о состоянии общей шины на входы элемента ИЛИ 5. Если общая шина свободна, с выхода элемента 5 выдается нулевой потенциал, которым разрешается прием блоком 17 запуска сигнала пуска и по которому выделяется одиночный импульс из последовательности с первого выхода делителя 7, на вход которого непрерывно поступают импульсы, вырабатываемые генератором 6. Емкость делителя 7 выбирается из условия обеспечения полной длины интервала передачи одним устройством. Этим импульсом в каждом из устройств

постоянно подключенный к общей щине, выдает информацию о состоянии общей шины на входы элемента ИЛИ 5. Если общая шина свободна, с выхода элемента 5 выдается нулевой потенциал, которым разрешается прием блоком 17 запуска сигнала пуска и по которому выделяется одиночный импульс из последовательности с первого выхода делителя 7, на вход которого непрерывно поступают импульсы, вырабатываемые генератором 6. Емкость делителя 7 выбирается из условия обеспечения полной длины интервала передачи одним устройством. Этим импульсом в каждом из устройств

Регистр 8 сдвига может быть реализован 40 происходит установка единиц в заданные

в виде кольцевого счетчика по известным схемам. При этом для каждого устройства управления передачей информации задействуют различные установочные входы. У первого в цикле опроса устройства единица

разряды регистров 8 сдвига и одновременно устанавливается потенциал на втором выходе блока 17 запуска, которым открывается второй элемент И 15 и готовится к открытию третий элемент И 16. При ус- должна за счет соответствующего включе- тановке регистров 8 сдвига у устройства ния связей на установочные входы тригге-с наивысшим приоритетом в последнем

ров на этапе инженерной реализации схемыразряде устанавливается единица. Этим

устанавливаться в последнем разряде и т.п.выдается разрешение источнику информаПри необходимости выделения высокоприори- ции начать передачу информации. Одно- тетным устройствам более длительных ин- временно открывается первый элемент И 14,

через который на вход счетчика 9 начинают поступать импульсы с выхода генератора 6. На первом выходе дешифратора 10, подключенного к выходам счетчика 9, появляется сигнал, разрешающий прохож- ветствующих разрядах регистра 8 единицы 5 дение информации, поступающей на ин- устанавливаться не должны. Дешифратор 10формационный вход 18 устройства через генератор 1 сигналов и информационный вход-выход 19 устройства в общую щину.

тервалов времени установочные входы за- действуются таким образом, чтобы единица с регистре 8 сдвига устройства была, например, в нескольких разрядах подряд или вразбивку. У других устройств в соотреализуется в виде обычного линейного дешифратора двоичного кода.

Устройство работает следующим образом. Всем устройствам, подключаемым к общей шине, присваивают в циклическом порядке номера. В соответствии с количеством

устройств, а также с учетом их приоритетов выбирается длина распределителя интервалов и определяются конкретные установочные входы для распределителя каждого устройства. Таким образом, каждому устройству с учетом приоритета выделяется

0 один или несколько интервалов времени для передачи информации, длина которых может меняться в зависимости от наличия или отсутствия у данного источника информации для передачи в общую шину. Подобная организация управления процессов передачи позволяет в одном цикле обеспечить возмож30

35

постоянно подключенный к общей щине, выдает информацию о состоянии общей шины на входы элемента ИЛИ 5. Если общая шина свободна, с выхода элемента 5 выдается нулевой потенциал, которым разрешается прием блоком 17 запуска сигнала пуска и по которому выделяется одиночный импульс из последовательности с первого выхода делителя 7, на вход которого непрерывно поступают импульсы, вырабатываемые генератором 6. Емкость делителя 7 выбирается из условия обеспечения полной длины интервала передачи одним устройством. Этим импульсом в каждом из устройств

40 происходит установка единиц в заданные

Входной адаптер 3 непрерывно выдает информацию о состоянии общей шины на входы элементов ИЛИ-НЕ 4. Если у источника информация отсутствует, пауза в общей щине обнаруживается элементом ИЛИ-НЕ 4, вы- дающим разрешение в блок 12 завершения- продолжения интервала на заверщение интервала передачи данного устройства. Счетчик 9 сосчитывает второй импульс, приходящий с выхода генератора 6 через третий элемент И 16, появляется сигнал на втором выходе дешифратора 10, с получением которого блок 12 начинает формирвать на своем втором выходе импульс, поступление которого на первый вход ключа 2 совпадает по времени с импульсом с третьего входа де- шифратора 10. Импульсом с выхода ключа 2 сбрасываются счетчик 9 и делитель 7 в устройстве, которое управляло процессом передачи в данном интервале.

Таким образом, происходит завершение данного интервала при отсутствии информации для передачи. Во всех устройствах, включая и осуществляющее управление процессом и все остальные, через открытый

элемент И 15 с второго выхода делителя

7 поступает через второй элемент ИЛИ 13 на вход сдвига регистра 8 сдвига импульс последовательности, сдвинутой относительно последовательности на первом выходе. Этим происходит сдвиг содержимого регистров 8 сдвига на всех устройствах. У устройства, осуществляющего до этого управление flepe- дачей единица переписывается в первый разряд, у следующего устройства она появляется в последнем разряде (если у предыдущего не было единиц в двух разрядах подряд). Управление передачей информации в общую шину передается следующему устройству и т.д.

В том случае, когда источник имеет информацию для передачи и выдает ее в общую шину, нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ-НЕ обнаружения паузы по- ступает на вход завершения блока 12 завершения-продолжения интервала. При поступлении импульса с второго выхода дешифратора 10 на вход продолжения блока, 12 на первом выходе последнего появляется сигнал, производящий установку в счетчике 9 кода, превышающего, например, на единицу код, соответствующий появлению сигнала на третьем выходе дешифратора 10. Таким образом, в счетчике 9 после кода, соответствующего появлению сигнала на втором выходе дешифратора 10, устанавливается сразу код, соответствующий появлению сигнала на четвертом или последующих выходах дешифратора 10. Емкость счетчика 9 и разрядность дешифратора 10 выбираются в каждом конкретной -случае реализации из условия обеспечения передачи за интервал необходимого количества информации одним источником. Поэтому меж

О 5

0

5

о 5

0 5

5

ду комбинациями двоичного кода, соответствующими появлению сигналов на третьем и последнем выходах дешифратора 10, могут быть несколько промежуточных комбинаций, которые нет необходимости использовать для функционирования данного устройства, в связи с чем при реализации схемы дешифратора 10 опускаются те комбинационные узлы, которые служат для дешифрования таких промежуточных комбинаций. Таким образом, последний выход в дешифраторе 10 может быть четвертым по счету или более в зависимости от необходимой длины интервала передачи.

После достижения счетчиком 9 комбинации, соответствуюшей завершению интервала данного устройства при отсутствии у его источника информации для передачи в общую шину, интервал продолжается, информация от источника передается в общую шину. С появлением сигнала на последнем выходе дешифратора 10 сбрасывается RS-триггер 11, закрывается генератор 7 сигналов. Счетчик 9 принимает на свой счетный вход еще один импульс, приходящий с выхода генератора 1 через третий элемент И 16 и переводящий счетчик в исходное нулевое состояние. Далее с некоторой задержкой появляется импульс на выходе делителя 7, проходящий через открытый второй элемент И 15 и элемент ИЛИ 13 на вход сдвига регистра 8 сдвига. Появление импульса на первом выходе делителя 7 и сдвиг регистра 8 происходит у всех устройств системы (работавших и неработавших в предшествующем интервале). Единица устанавливается в последнем разряде регистра 8 сдвига следующего устройства и очередным импульсом с выхода генератора 6 начинается интервал передачи информации от его источника в общую шину и т.д.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет за один цикл гарантировать передачу информации от всех источников в об1Дую шину. При этом, если источник не имеет информации для передачи, то на его обслуживание отводится меньший промежуток времени по сравнению с интервалом времени, отводимым для обслуживания источ НИКОВ, имеющих информацию для передачи. Это позволяет устройству при управлении процессом передачи адаптироваться к конкретным условиям и более экономично по сравнению с обычными усройствами, использующими простое разделение времени передачи по общей шине, осуществлять процесс передачи. Это повышает быстродействие устройства и пропускную способность общей шины. В то же время по сравнению с устройствами, распределяющими время передачи между источниками по случайному закону, в предлагаемом устройстве гарантируется опрос всех источников.

Формула изобретения

Устройство управления передачей информации в многопроцессорной системе, содержащее генератор сигналов, ключ, входной адаптер, элемент ИЛИ-НЕ и первый элемент ИЛИ, причем информационный вход генератора сигналов является информационным входом устройства, выход генератора сигналов подключен к входу входного адапвходу младшего разряда регистра сдвига и является выходом признака интервала устройства, вход сдвига регистра сдвига подключен к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответственно второго и третьего элементов И, первые входы которых подключены к выходу разрешения запуска блока запуска, выход установки которого подключен к установочным входам регистра сдвига, вход разретера и является информационным входом- шения запроса блока запуска является входом разрешения запуска устройства, вход блокировки блока запуска подключен к выходу первого элемента ИЛИ, вход запуска блока подключен к второму входу второго элемента И и первому выходу делителя, второй выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, третий вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ- НЕ и входу завершения блока завершения- продолжения интервала, разряды первого

выходом устройства, разряды первого выхода входного адаптера подключены к со- ответствуюш,им входам элемента ИЛИ-НЕ, а разряды второго выхода входного адаптера - к соответствующим входам элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства за счет совмещения передачи кода приоритета и основной информации и расширения его функциональных возможностей за счет обеспече15

ния обслуживания равноприоритетных запро- 20 выхода которого подключены к установочсов, устройство содержит генератор импульсов., делитель, регистр сдвига, счетчик, дешифратор RS-триггер, блок завершения - продолжения интервала, второй элемент ИЛИ, три элемента И и блок запуска, причем выход генератора импульсов подключен к первому входу первого элемента И и информационному входу делителя, вход сброса которого подключен к выходу ключа и входу сброса счетчика, счетный вход

25

ным входам счетчика, выход которого подключен к входу дешифратора, первый выход которого подключен к S-входу RS- триггера, второй выход дешифратора подключен к входу продолжения блока завершения-продолжения интервала, второй выход которого подключен к первому входу ключа, второй вход которого подключен к третьему выходу дешифратора, N-й выход которого (где log2N-paзpяднocть кода великоторого подключен к выходу первого элемен- , чины интервала) подключен к R-входу RS- та И, второй вход которого подключен ктриггера, выход которого подключен к управвыходу старшего разряда регистра сдвига, к

ляющему входу генератора сигналов.

25 0-

22

26 0-

входу младшего разряда регистра сдвига и является выходом признака интервала устройства, вход сдвига регистра сдвига подключен к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответственно второго и третьего элементов И, первые входы которых подключены к выходу разрешения запуска блока запуска, выход установки которого подключен к установочным входам регистра сдвига, вход разрешения запроса блока запуска является входом разрешения запуска устройства, вход блокировки блока запуска подключен к выходу первого элемента ИЛИ, вход запуска блока подключен к второму входу второго элемента И и первому выходу делителя, второй выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, третий вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ- НЕ и входу завершения блока завершения- продолжения интервала, разряды первого

ным входам счетчика, выход которого подключен к входу дешифратора, первый выход которого подключен к S-входу RS- триггера, второй выход дешифратора подключен к входу продолжения блока завершения-продолжения интервала, второй выход которого подключен к первому входу ключа, второй вход которого подключен к третьему выходу дешифратора, N-й выход которого (где log2N-paзpяднocть кода величины интервала) подключен к R-входу RS- триггера, выход которого подключен к управляющему входу генератора сигналов.

23

27 -0

-а

2lt

28

-0

фиг.2

JJ 0-

54 0J5-О

J

-0

фиг.З

(ригЛ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для децентрализованного управления передачи информации между компонентами вычислительных систем. Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что промежуток времени, отводимый на передачу информации от источника к приемнику, может настраиваться с помощью программируемых регистра 8 сдвига и счетчика 9 в соответствии с количеством передаваемой информации. 4 ил. (Л со 00 ot о ND 13 Фиг