Многоканальное устройство для приоритетного подключения источников информации к общей магистрали Советский патент 1988 года по МПК G06F9/50 G06F13/36 

4

ю

ел

О5

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть исполь зовано в многоканальных и многопроцессорных вычислительных системах. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет учета времени ожидания запросов в очереди. Достиженце цели обеспечивается введением в каждый канал многоканального устройства для приоритетного подключения источников информации к обо1ей магистрали блоков элементов И, элемента НЕ, формирователя импульсов, счетчика и элемента ИЛИ, Устройство позволяет обслуживать запросы, поступающие от источников информации, на захват общей магистрали в соответствии с их приоритетами, учитывающими важность источников передаваемой информации и время ее ожидания в очереди. Блоки элементов И коммутируют подачу на вход сумматора при помогли элемента ИЛИ кода, соответствующего важности информации, предназначенной для передачи через общую магистраль, либо при помоищ формирователя импульсов и .элемента НЕ кода, учитывающего время ее ожидания в очереди и .формируемого на счетчике, на который поступают импульсы счета после каждого обращения источника к каналу с целью захвата магистрали. 2 ил. с € (Л с

Изобретений относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания, и является усовершенствованием уст- ройства по авт.св. № 1128257.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет учета времени ожидания за- inpocoB в очереди.

На фиг. 1 изображена структурная |Схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока формирования максимального кода.

Устройство содержит группу выхо- дов 1 устройства, выход 2 запрета стройства, каналы 3, каждый из которых содержит триггер 4, блок 5 элементов И, регистр 6, регистр 7, груп- hy кодовых входов 8 устройства, эле- ент И 9, схему 10 сра внения, элемен flE 11, элемент ИЛИ 12, элемент 13 за .ержки, элемент ИЛИ 14, блок 15 эле- ikeHTOB И, группу входов 16 и вход 17 ртока формирования максимального ко- , сигнальный выход 18 устройства, ход 19 конца обслуживания устройства, группу кодовых входов 20 устройства, элемент И 21, элемент НЕ 22, сумматор 23, элемент НЕ 24, блок 25 Элементов И, элемент ИЛИ 26, элемент IJE 27, счетчик 28, блок 29 элементов PJ, формирователь 30 импульсов, блок 31 формирования максимального кода, с одержа1 (ий элемент И 32, узлы 33 выд:,еления приоритетного разряда, кажды I .a которых содержит элемент ИЛИ 34, : лемент НЕ 35, элемент И 36 и элемен И 37.

Устройство рабо.тает следующим образом. ,

В исходном состоянии на регистры 6 от источников информации через группы входов 8 парафазным кодом заносятся коды приоритетов источников информации, которые не Moryf быть одинаковыми, но при настройке вычисг лительной системы могут оперативно изменяться, накапливающие сумматоры 23, счетчики 28, триггеры 4 и регистры 7 находятся в нулевом состоянии, на выходах 1 установлен нулевой код, на выходе 2 установлен логический нуль. В случайные моменты времени источники информации (например, ЭВМ) по мере необходимости передачи сооб- щений другим источникам информации выдают на группы входов 20 коды приоритетов сообщений, подготовленных

Q

5 о 5

5

0

5

0

5

0

для выдачи. Далее рассмотрим работу одного из каналов 3, так как в остальных каналах работа осуществляется аналогичным образом. Код приоритета сооб1цения через блок 25 элементов И, который открыт сигналом с выхода элемента ШЖ 26, фиксируется на нак апливающем сумматоре 23, предназначенном для формирования кода приоритета информации (нескольких сообщений), требующей передачи. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 26 наращивает содержимое счетчика 28 на единицу и через элемент НЕ 27 закрывает по первому входу блок 29 элементов И, что предотвращает наложение кодов с выходов блока 25 элементов И и элемента ИЖ 26 на входах сумматора 23. После того, как код приоритета сообщения в данном канале 3 снят с группы входов 20, блок 25 элементов И оказьгоается закрытым, а блок 29 элементов И подготовлен к срабатыванию по первому управляющему входуо

С выхода накапливающего сумматора 23 код приоритета информации поступает на информационный вход первой части блока 5 элементов И и на вход элемента ИЛИ 14, на выходе которого появляется сигнал, разрешающий передачу кода с регистра 6 через блок 15 элементов И на регистр 7 через блок 5 элементов И, которьй открыт, поскольку на выходах 1 установлен нулевой код, а следовательно, на выходе элемента ИЛИ 12 имеется нулевой сигнал, который переходя через элемент НЕ 24, открывает блок 5 элементов И. Таким образом, на регистре 7 зафиксирован код и с его выхода подан на схему 10 сравнения и группу входов 16 блока 31 формирования максимального кода. Старший разряд этого кода соответствует первому разряду кода приоритета информации. Поскольку коды приоритетов всех источников различны, то на группы входов 16 блока 31 различных каналов 3 поступают, отличающиеся коды„ Так как на входе элемента НЕ 22 установлен нулевой сигнал, то на первом входе элемента И 21 установлена единица. Поскольку на входе и на выходе элемента 13 задержки установлены логические нули, то на выходе элемента FJE 11 имеется нуль, а на выходе его - единица, поступающая на второй вход элемента И 21. На выход° элемента И

21 таким образом установлена логическая единица. Так как на входе 17 блока 31 имеется логическая единица, то он работать (при нуле на с этом входе блок 31 отключен от выходов 1). Формирование кода на выхоах 1 цроисходит последовательно, начиная со старшего разряда. Если в старшем разряде кода приоритета ю на группе входов 16 блока 31 присутствует логическая единица, то срабаывает соответствующий элемент И 37, в результате чего на соответствующий выход вьщается единица. Предполагает-15 ся, что каждый из выходов 1 реализует функцию проводное ИЛИ по отношению к сигналам логических единиц. ругими словами, логическая единица, сформированная, например элементом 20 37, передается в линию независимо от состояния выходов аналогичных элеентов И, расположенных в других каналах 3, Таким образом, на этот выход вьщают единицы все те блоки 31., у ко- 25 торых на входе старшего разряда присутствует логическая .единица. Блоки 31, у которых на входах старших разядов присутствуют логические нули, не вьщерживают конкурентной борьбы JQ отключаются от магистрали, так как сигнал логической 1 от чужих бло- ков инвертируются элементом НЕ 35, на выходе элемента ИЛИ ЗА формируется логический нуль, закрывающий через элемент 36 последующие узлы 33 и элемент И 32. Если ни.один из блоков 31 не получил на вход старшего разряда сигнала логической единицы, то в старшем разряде результирующего кода сформирован логический О. В этом случае сигнал логического О с этой линии, пройдя через элемент НЕ 35 в виде логической единицы проходит через элемент ИЛИ 34 и совместно с сигналом на входе 17 через элемент И 36 открывает вход запуска следующего разряда. Таким образом, при равных условиях в старшем разряде борьба переносится в следующий разряд и спустя время успокоения системы (заранее известное и подсчитанное по наихудшему случаю при проектировании) на выходах 1 устанавливается максимальный из кодов, поступающих на группы входов 16 блоков 31 различ-, ных каналов 3, Например, если коды, поступаюп1;ие на группы входов 16 блоков 31 формирования максимального ко35

40

45

50

55

5 0 5 Q

5

0

5

0

5

да трех различных каналов 3 имеет вид: 1110, 1001, 0110, а на остальные каналы 3 устройства запросов не поступало, то на выходах 1 устанавливается код 1110, Этот код с выходов 1 поступает на второй вход схемы 10,сравнения и в том канале 3, в котором на первом входе схемы 10 сравнения установлен идентичный код, с выхода схемы 10 сравнения поступает сигнал на второй вход элемента И 9, на первый вход которого поступает сигнал через время задержки элемента 13, рассчитанное на время успокоения системы, так как на выходе элемента ИЛИ 12 появляется сигнал в момент появления на одном из выходов группы выходов 1 сигнала логической 1. Сигнал с выхода элемента 13 задержки через элемент НЕ 11 закрывает элемент И 21 на входе 17 блока 31 появляется логический нуль и этот блок отключается от выходов 1. На выходе элемента И 9 канала 3, вьщав- шего максимальный код, и на выходе 18 появляется сигнал разрешения обмена, который поступает на источник информации, а также устанавливает триггер 4 в единичное состояние. С этого момента источник информации вьщает в общую шину обмена данными подготовленные сообщения, а по окон- чении обмена выдает на вход 19 сигнал конца передачи информации, обнуляющий сумматор 23, счетчик 28, триг- гер 4 и регистр 7 кода приоритета. В дальнейшем работа устройства повторяется. На время выдачи информации на выходе 2 устанавливается с единич- ного выхода триггера 4 логическая единица и поэтому все блоки 31 формирования максимального кода отключены от выходов 1,

Если при первой попытке занять обшую магистраль приоритет данного канал 3 оказался не самым высоким и магистраль не была предоставлена данному источнику, то в момент появления сигнала логической 1 на выходе 2 устройства в данном канале формирователь 30 импульсов вьщает сигнал, который открывает блок 29 элементов И (так как на его третий управляющий вход подан единичный сигнал с нулевого выхода триггера 4, что свидетельствует о том, что данный канал не захватил магистраль, а по первому входу блок 29 был подготовлен к сраба