Многоканальное устройство приоритета Советский патент 1988 года по МПК G06F9/50 

CAD 00 05

;о

CD

GO

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к приоритетным устройствам обмена, и может быть использовано в системах межмашинной связи, управляющих доступом к некоторому общему ресурсу (например, обшей магистрали).

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема многоканального устройства приоритета; на фиг. 2 - структурная схема индикатора паузы; на фиг. 3 - структурная схема узла вызова приемника; на фиг. 4 - структурная схема узла запуска; на фиг. 5 - структурная схема узла прерывания.

15

20

Устройство приоритета содержит в каждом канале 1 приемопередатчик 2, индикатор 3 паузы, распределитель 4 импульсов, сдвиговый регистр 5, схему б сравнения, узел 7 вызова приемника, узел 8 запуска узел 9 прерывания, счетчик 10., элементы И 11 -13, элементы ИЛИ 14 и 15, элемент И-НЕ 16, запросный вход 17 устройства, вход 18 запуска устройства, вход-выход 19 устройства, магистраль 20, информационный выход 21 устройства, выход 22 прерывания устройства.

Индикатор 3 паузы (фиг. 2) содержит одновибратор 23, генератор 24 импульсов, счетчик 25 схем 26-28 сравнения, элемент 29 задержки, элемент НЕ 30, элементы ИЛИ--НЕ 31 и 32.

Узел вызова приемника (фиг. 3) содер- жит элемент НЕ 33, триггер 34, элемент НЕ 35, триггер 36, генератор 37 импульсов, триггер 38, одновибратор 39.

Узел 8 запуска (фиг. 4) содержит схему И-НЕ 40, счетчик 41, схему 42 сравнения.

Узел 9 прерывания (фиг. 5) содержит элемент НЕ 43, элемент ИЛИ-НЕ 44, элемент НЕ 45, элементы И 46 и 47, элемент 48 задержки, триггер 49, элемент ИЛИ 50 и триггер 51.

Устройство работает следующим образов.

После подачи напряжения питания в устройство любая ЭВМ (абонент) инициирует начало работы вычислительной системы ЭВМ, подавая на вход 17 устройства нулевой потенциал, который через элемент И 12 подключен приемопередатчик 2 к магистрали 20 и через схему И 11 устанавливает его в режиме «Передача. ЭВМ. выводит в магистраль 20 команду инициации начала работы

Если разряд кода приоритета равен «О, последний переводит приемопередатчик 2 в режим «Прием. Информация с магистрали 20 поступает на второй вход схемы 6 сравнения, на первый вход которой с выхода регистра 5 подается уровень «О.

После того как распределитель 4 сформирует число импульсов, соответствующее разрядности кода приоритета в регистре 5. работа распределителя 4 приостановится. В счетчик 10 записывается код, соответству- номеру абонента в очереди на подключение к магистрали, при этом на его выходе находится уровень «1, а в индикатор 3 паузы с второго выхода распределителя 4 поступает потенциал «О, раз- 25 решающий его работу. В индикаторе 3 счетные импульсы с выхода генератора 24 через элемент ИЛИ-НЕ 32 поступают на счетный вхо счетчика 25. При поступлении на вход счетчика 25 чила импульсов, кратных времени распространения сигналов по магистрали на выходах схем 26-28 сравнения соответственно появляются сигналы.

Пауза в магистрали оценивается как время в четыре раза больше, чек вре.мя распространения сигнала по .магистрали 20. По истечении этого времени импульс с выхода схемы 27 поступает на вычитающий вхо.ц счетчика 0. При этом записанный код уменьшается на единицу. Допустим, что в счетчике 10 записана «. Тогда на выходе счетчика 10 появляется уровень логического «О, поступающий в узел 9 прерывания на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 44, на втором входе которого находится уровень «О, с выхода триггера 49 и далее на третий вход элемента И 46. На в-тором входе элемента И 46 находится уровень «1, а на первом входе - последний разряд кода приоритета.

Если последний разряд кода приоритета равен единице, то положительный перепад напряжения с выхода элемента И 46 че5

40

вычислительной системы. По этой команде i-n элемент 48 задержки и элемент ИЛИ 50 в .счетчике 41 узла 8 запуска записыва- поступает на единичный вход триггера 49, ется двоичный код, соответствующий коду, записанному в схеме 42. При этом на выхо де узла 8 появляется потенциал «О, подключающий приемопередатчик 2 к магистрали 20 и разрешающий работу распредели- 55 магистрали абонент устанавливает на ин- теля 4. Первый импульс с выхода распреде- формационном входе триггера 51 уровень «1. лителя 4 поступает на вход сдвигового ре- гистра 5, на выходе которого появляпереводя его в состояние «1, запрещая дальнейшее формирование сигналов прерывания, и на тактовый в.код триггера 51. В случае необходимости подключения к

При этом на втором выходе схемы 9 прерывания появляется сигнал прерывания про5

0

5

ется первый разряд кода приоритета абонента (коды приоритетов заносятся в ре- гнстрь 5 запроса). Если разряд кода приоритета равен «1, он передается в магистраль 20. При этом сигнал уровня «1 элементы И-НЕ 16, на вторых выходах которых находится потенциал «1, поступает на вход приемопередатчика 2, переводя его в режим «Передача, а через схемы ИЛИ 14 и И 13 и приемопередатчик 2 сигнал по- 0 ступает в магистраль 20.

Если разряд кода приоритета равен «О, последний переводит приемопередатчик 2 в режим «Прием. Информация с магистрали 20 поступает на второй вход схемы 6 сравнения, на первый вход которой с выхода регистра 5 подается уровень «О.

После того как распределитель 4 сформирует число импульсов, соответствующее разрядности кода приоритета в регистре 5. работа распределителя 4 приостановится. В счетчик 10 записывается код, соответству- номеру абонента в очереди на подключение к магистрали, при этом на его выходе находится уровень «1, а в индикатор 3 паузы с второго выхода распределителя 4 поступает потенциал «О, раз- 5 решающий его работу. В индикаторе 3 счетные импульсы с выхода генератора 24 через элемент ИЛИ-НЕ 32 поступают на счетный вхо счетчика 25. При поступлении на вход счетчика 25 чила импульсов, кратных времени распространения сигналов по магистрали на выходах схем 26-28 сравнения соответственно появляются сигналы.

Пауза в магистрали оценивается как время в четыре раза больше, чек вре.мя распространения сигнала по .магистрали 20. По истечении этого времени импульс с выхода схемы 27 поступает на вычитающий вхо.ц счетчика 0. При этом записанный код уменьшается на единицу. Допустим, что в счетчике 10 записана «. Тогда на выходе счетчика 10 появляется уровень логического «О, поступающий в узел 9 прерывания на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 44, на втором входе которого находится уровень «О, с выхода триггера 49 и далее на третий вход элемента И 46. На в-тором входе элемента И 46 находится уровень «1, а на первом входе - последний разряд кода приоритета.

Если последний разряд кода приоритета равен единице, то положительный перепад напряжения с выхода элемента И 46 че5

0

элемент 48 задержки и элемент ИЛИ 50 поступает на единичный вход триггера 49, магистрали абонент устанавливает на ин- формационном входе триггера 51 уровень «1.

переводя его в состояние «1, запрещая дальнейшее формирование сигналов прерывания, и на тактовый в.код триггера 51. В случае необходимости подключения к

элемент 48 задержки и элемент ИЛИ 50 поступает на единичный вход триггера 49, магистрали абонент устанавливает на ин- формационном входе триггера 51 уровень «1.

При этом на втором выходе схемы 9 прерывания появляется сигнал прерывания программы. Абонент устанавливает на входе 17 устройства нулевой сигнал «Передача и начинает сеанс связи.

Еслн последний разряд кода приоритета равен «О, то сигнал прерывания программы при обнулении счетчика 10 не формируется, так как в линию возможен выход абонента, последний разряд кода приоритета которого равен «1. Поэтому, если такой абонент есть, то через элемент ИЛИ-НЕ 31 на вход одновибратора 23 поступает первый стартовый бит передаваемого кадра информации. Одновибратор формирует положительный импульс, передний фронт которого обнуляет счетчик 25 и запрещает прохождение счетных импульсов с выхода генератора 24 на счетный вход счетчика 25. Поэтому сигнал прерывания программы работы абонента не формируется. После окончания сеанса связи сигнал с выхода схемы 26 поступает на второй вход узла 9 прерывания и через элементы И 47 и ИЛИ 50 на входы триггеров 49 и 51, устанавливая их в состояние «1, тем самым формируя сигнал прерывания программы и блокируя дальнейшее формирование сигналов прерывания. Абонент, получив сигнал прерывания, подает на вход 17 устройства нулевой сигнал «Передача и начинает сеанс связи. Если абонент имеет наивысший код приоритета, он полностью передает его в магистраль, и счетчик 10 импульсов остается в начальном состоянии «О. При этом сигнал с второго выхода распределителя 4, поступающий на третий вход узла 9 прерывания, формирует сигнал прерывания работы программы абонента. После обслуживания всех запросов сигнал начала паузы с первого выхода индикатора 3 паузы ни в одном из каналов не вызывает прерывания.

По истечении некоторого времени на выходе схемы 28 индикатора 3 появляется сигнал, который производит начальную установку всех узлов и через элемент 29 задержки поступает на второй вход распределителя 4, выполняя повторный запуск. При этом очередность выхода абонентов в моноканал повторяется.

Выход приемника информации производится следующим образом. После определения очередности абонента на входе выборки шины приемопередатчика 2 находится потенциал «1, определяющий режим «Прием. Информация с магистрали через приемопередатчик 2, элемент ИЛИ 15, на втором входе которого находится потенциал «О, с второго выхода распределителя 4 поступает на второй вход узла 7 вызова. Одно- вибратор 39 узла 7 при поступлении последнего разряда поля флага информационного кадра формирует импульс, устанавливающий триггер 38 в состояние «О, тем самым разрешая работу генератора 37 синхроимпульсов. При поступлении на тактовый вход регистра 34 синхроимпульсов в

последнем запоминается адрес вызываемого абонента. При совпадении данного и записанного в схеме 35 потенциал «О с выхода схемы 35 устанавливает триггер 36 в состояние «1, формируя тем самым сигнал требования прерывания программы абонента. По окончании информационного кадра по заднему фронту сигнала, поступающего с четвертого выхода индикатора 3, производится установка в начальное состояние ре- гистра 34, триггеров 36 и 38 и генератора 37.

Формула изобретения

5

0

5

5

1. Многоканальное устройство приоритета, содержащее в каждом канале распределитель импульсов, приемопередатчик, схему сравнения, регистр сдвига, индикатор паузы, узел вызова приемника, причем информационный вход приемопередатчика, первый вход индикатора паузы и первый вход схемы сравнения соединены с общей магистралью, второй вход схемы сравнения соединен с выходом регистра сдвига, тактовый вход которого соединен с первым выходом распределителя импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в каждый канал введены узел запуска, узел прерывания, счетчик, три элемента И, два элемента ИЛИ, элемент И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу схемы сравнения и к управляюще- 0 му счетом входу счетчика, суммирующий и вьь читающий вход которого соединен соответственно с первыми выходами распределителя импульсов и индикатора паузы, выход которого соединен с первыми входами узла прерывания и первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом узла прерывания, второй вход элемента И-НЕ подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход элемента И-НЕ подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с соответствующим запросным входом устройства и с первым входом второго элемента И, выход первого элемента И соединен с входом управления передачей приемопередатчика, вход управления приемом которого подключен к выходу второго элемента И, вход управления подключением к магистрали приемопередатчика подключен к выходу третьего элемента И, первый вход которого является входом запуска устройства, второй вход третьего элемента И соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй выход индикатора паузы подключен к входу останова распределителя импульсов, третий выход индикатора паузы подключен к второму входу узла прерывания, четвертый выход индикатора паузы подключен к первому входу узла вызова приемника, выход узла запуска подключен к входу запуска распределителя импульсов и к второму входу второго элемента И, выход приемопередат0

5

0

5

чика является информационным выходом уст- и подключен к первому входу вто- pof-o элемента ИЛИ, выход которого под- кл|очен к второму входу узла вызова прием- ни|ка, выход которого соединен с выходом прерывания устройства, второй вход вто- ро|-о элемента ИЛИ соединен с вторым вы- xohoM распределителя импульсов, с вто- входом индикатора паузы и с третьим вхрдом узла прерывания, четвертый вход

третий вход узла через второй элемент НЕ соединен с вторым входом первого элемента И и с третьим входом второго элемента И, четвертый вход узла подключен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И и с четверым входом второго элемента И, второй вход элемента ИЛИ-НЕ подключен к выходу первого триггера и к первому выходу узла, пятый вход узла под- . Koiroporo соединен с выходом счетчика, вто- ю ключен к информационному входу второго рой выход и пятый вход узла прерывания триггера, выход первого элемента И через подключены к выходу прерывания и к запрос- элемент задержки подключен к первому ному входу устройства соответственно, входвходу элемента ИЛИ, второй вход которого

узла запуска соединен с общей магистралью.соединен с выходом второго элемента И,

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,выход элемента ИЛИ соединен с единичным

ЧТ5 индикатор паузы содержит одновибра- 15 входом первого триггера и с тактовым тор, генератор импульсов, счетчик, первую;входом второго триггера, выход которого

втэрую и третью схемы сравнения, элемент задержки, элемент НЕ, два элемента ИЛИ-НЕ, причем первый вход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом ,« индикатора паузы, второй вход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ и к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, выход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к входу одновибрато- ра, выход которого соединен с вторым вхо- 25 вого регистра триггера и с входом остано- дс|м второго элемента ИЛИ-НЕ, третий входва генератора импульсов, выход которого

кс|торого подключен к выходу генераторасоединен с тактовым входом регистра, инимпульсов, прямой выход одновибратора че-формационный вход которого соединен с

рез элемент НЕ соединен входом сброса счет-вторым входом узла и с входом одновибрачика, счетный вход которого соединен с вы-тора, выход которого соединен с входом

ходом второго элемента ИЛИ-НЕ, первая 30 сброса второго триггера, единичный вход

является вторым выходом узла, входы сброса первого и второго триггеров соединены с входом сброса устройства.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел вызова приемника содержит элемент НЕ, два триггера, регистр, одновиб- ратор, схему сравнения и генератор импульсов, причем первый вход узла через элемент НЕ соединен с входами сброса первт|орая и третья группы счетчика подклю- че|ны к входам одноименных схем сравнения, вфходы которых подключены соответственно к I третьему, первому и через элемент за- к второму выходу индикатора па.шторого соединен с выходом элемента НЕ, выход второго триггера соединен с входом

запуска генератора импульсов, выход регистра соединен с входом схемы сравнения, выход которой соединен с единичным входом

, инверсный выход одновибратора сое- 35 второго триггера, выход которого является с четвертым выходом индикаторавыходом узла.

п$узы.5. Устройство по п. 1, отличающееся

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, тем, что узел запуска содержит элемент 4to узел прерывания содержит два элемен-И-НЕ, счетчик и схему сравнения, причем

та НЕ, элемент ИЛИ-НЕ., элемент НЕ, эле- 40 вход узла соединен с первым входом элемент задержки, два элемента И, два триггера, элемент ИЛИ, первый вход узла соединен с первым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ с первым входом

второго элемента И, второй вход узла соединен с вторым входом второго элемента И, ходом узла.

мента И-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом схемы сравнения и со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с входами схемы сравнения, выход которого является вы входом первого триггера и с тактовым входом второго триггера, выход которого

вого регистра триггера и с входом остано- ва генератора импульсов, выход которого

является вторым выходом узла, входы сброса первого и второго триггеров соединены с входом сброса устройства.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел вызова приемника содержит элемент НЕ, два триггера, регистр, одновиб- ратор, схему сравнения и генератор импульсов, причем первый вход узла через элемент НЕ соединен с входами сброса пер.шторого соединен с выходом элемента НЕ, выход второго триггера соединен с входом

запуска генератора импульсов, выход регистра соединен с входом схемы сравнения, выход которой соединен с единичным входом

второго триггера, выход которого является выходом узла.

вход узла соединен с первым входом элеходом узла.

мента И-НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом схемы сравнения и со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с входами схемы сравнения, выход которого является вы

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в локальных вычислительных сетях распределенных систем управлен-ия, например, технологическими процессами на базе микро- ЭВМ типа СМ ЭВМ и «Электроника-60, НЦ-80. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет сокращения времени подключения абонентов к общей магистрали. Устройство содержит в каждом канале,узел прерывания, узел запуска, счетчик, приемопередатчик, регистр сдвига, индикатор паузы, распределитель импульсов, схему сравнения. Изобретение позволяет производить приоритетное подключение абонентов к общей магистрали, используя алгоритм ускоренного децентрализованного кодового управления. Использование последнего, который обладает минимальными среди известных алгоритмов кодового управления с последовательной передачей кода накладными расходами, позволяет достичь цели изобретения. 4 з.п. ф-лы, 5 ил. I W

/гЯРиг. 1

L.

J

(Риъ.5

Q

1

41

фиг A