Устройство для подключения абонентов к общей магистрали Советский патент 1988 года по МПК G06F13/36 

4

ю

со

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных системах для управления доступом к общей магистрали. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности функционирования как в режиме захвата общей магистрали с постоянным приоритетом абонентов, так и в режиме захвата общей магистрали с изменением приоритета абонента после каждого освобождения магистрали. Устройство для подключения источников информации к общей магист- рали содержит М каналов, каждый из которых содержит блок синхронизации, четыре триггера, два счетчика, три элемента И, два элемента НЕ, элемент 2И-ШШ, схему сравнения, мультиплексор и регистр. После каждого освобождения магистрали при работе с изменяющимся приоритетом происходит изменение приоритетов каналов таким образом, что канал, имеющий минималь- ный приоритет, изменяет свой приоритет на максимальный. 3 ил., 1 табЛо сл с

со го

1U

; |-1з;гбретеиие относится к вычисли - i i ejii iioii и может быть исполъ- зот чмо в мЕ-т о го машинных системах для уир.гвлеиия доступом к общей магистрали.

Цель изобретения -- расширение функ цио ии П.г ых возможностей путем ,обес- печення работы как в режиме захвата магистрали с постоянным приоритетом, так н в режиме захвата, магистрали с изменяющимся приоритетоМо

На фиг, 1 приведена структурная сг.ема канала устройства; на фмГ(,2 - схема син фонизации; на фиг„ 3 - времеппые дяаграг«а ;Ыз поясняющие работу устройства,

Устройст}зо для нодклиг-1ения або- нептон к общей магистрали содержит в каждом канале схеггу 1 синхрониза- Ц11И5 счетчик 2,, мультиплексор 3, регистр 4, cxei 5 сравнения, триггеры 6 и 7, элемент НЕ 8, три элемента И 9-115 счетный триггер 12, элемент 2И-1-ШИ 13, элемент НЕ 14 и вход 15 режима. Кроме того обозначены первая общая линия 16, вторая общая линия 17, вход 18 освобождения магист- ралИд вход 19 запроса на захват ма- гисттлалиэ ВЫХОД-20 подтверждения зах вата магистрали, вход 21 установки, вход 22 блокировки и вход 23 запуска схемы 1 синхронизации

Схема 1 синхронизации (фиг,2) со- держит генератор 24 импульсов, счет- чик 25, счетный триггер 26 „

Предлагаемое устройство может работ ат в режио:- е приоритетного обслуживания з,апросов на захват общей магистрали при постоянном приоритете або нентов и в режиме приоритетного обслживания запросов на захват общей магистрали при изменении приоритетов после каждого освобождения общей магистрали после-ее захвата, причем приоритет К меняется на приоритет Мгде М - число абонентов,

Нри первом режиме на вход 15 выставляется низкий уровень, обеспечиващий постоянную установку триггера 12 в единьгчное состояние о

При втором режиме на вход 15 выставляется высокий уровень, при котором установка триггера 12 в 1 не производится. При этом триггер 12 работает в счетном режиме, состояние триггера 2 seняeтcя после каждого освобождения общей магистрали (сняти сигнала занятости с лш-гии 16), Для

1

0 5 о

„

Q

0

32 2

второго режима по сигналу с входа 21 перед началом работы производится начальная установка триггеров 12 всех каналов в одинаковое О - состояние.

Запрос на захват магистрали абонент ,заносит в триггер 7, подавая сигнал на вход 19 запроса. При незанятости (высокий уровень) общей магистрали, когда на линии 16 нет сигнала занятости, происходит начальная установка счетчмка 2, и при наличии . в триггере 7 запись 1 в триггер 6, таким образом при освобождении общей магистрали в триггеры 6 каналов, абоненты которьк требуют захвата общей магистрали, заносится I,, При записи 1 в триггер 6 хотя бы одного канала через элемент НЕ 8 на линию 1.6 выдается сигнал занятости (низкий уровень)„ Абоненты, требующие захвата магистрали во время ее занятости, заносят запросы в триггеры 7, но перепись 1 в триггеры 6 происходит только после осзюбожде- ния общей магистрали (снятия сигнала занятости с линии 16).

При нулевом состоянии триггера 6 происходит блокировка работы схемы синхронизации ( фиг.2), для этого на вход подается сигнал и происходит установка счетчика 25 и блокировки его работы в счетном режиме. При установке счетчика.25 в него может записьшаться число, при котором в случае поступления первого импульса с генератора 24 и 1 в триггере 6 на выходе переноса с четчика 2.5 формируется импульс. Коэффициент пересчета счетчика 25 и входная частота генератора 24 подбираются таким образом, что период импульсов переноса больше удвоенного времени распространения сигнала по общей линии между наиболее удаленными абонентами Сигнал переноса с выхода счетчика 25 поступает на счетный вход триггера 26. Разблокировка счетного режима счетчика 25 происходит при записи 1 в триггер 6 и сопровождаешься формированием рабочей частоты (чг.стоты, используемой для организаци -; процедуры арбитража на выходе счетного триггера 26).

При поступлении рабочей частоты во всех каналах, выставивиих запросы на захват магистрали, начинается последовательное подключение через мультиплексор 3 элемента 2И-ИЛИ 13, элемента И 10 разрядов приоритета к общей линии 17 о

Разряд регистра 4, пoдключae ьй к выходу мультиплексора 3, определяется кодом, подаваемым с выхода счетчика 2 на адресный вход мультиплексора 3. Увеличение содержимого счетчика 2 происходит при поступлении каждого нового импульса с выхода схемы 1 синхронизации. С выхода мультиплексора 3 разряд приоритета вьщается на выход элемента 2И-ИЛИ 13. Причем в первом режиме осуществляется прямая передача, так как триггер 12 находится всегда в 1 положении. При втором.режиме состояние счетного триггера 12 меняется каждый раз пос, ле освобождения магистрали (снятии сигнала занятости с линии 16) и осуществляется прямая (при 1 состоянии триггера 12) или инверсная (при О состоянии триггера 12) передача сигнала с выхода мультиплексора 3 на выход элемента 2И-ИПИ 13. Инверсия сигнала ,с выхода мультиплексора 3 осуществляется на одноразрядном элементе НЕ 14, На схемах 5 сравнения выявляются каналы,- в коммутируемых

. на линию 17 разрядах приоритета ко10

заднему фронту синхросигнала с выхода схемы 1 состояние триггера 6 сохраняется , При обнулении последнего счетный режим и формирование рабочей частоты на выходе схемы 1 блокируется, так как происходит установка счетчика 25 ( фиг 2 )и блокировка его счетного режима Таким образом, после обнуления триггера 6 его нулевое состояние сохраняется до начала следующей процедуры арбитража, при нулевом состоянии триггера 6 блокиру ется выдача через элемент И 10 разрядов регистра 4 соответствующего ка нала на общую лингда i7. По сигналу переноса счетчика 2, вырабатьшаемогчО при завершении цикла выдачи на лккгло 17 всех разрядов регистров приоритет 4, происходит вьиача 1 с выхода элемента И 9, подключенного к выходу 20о Причем описанная процедура арбитража обеспечивает появление 1 на выходе 20 только одного канала,

25 выставившего запрос на захват общей магистрали и имеюш,его наибольший код приоритета в регистре 4 среди всех каналов, абоненты которых участв Путт в процедуре арбитража. При на

30 выходе 20 (или О состоянии тригге-15

20

торых находится О на выходе элемен- ра 6) блокируется вьщача гагформации

та 2И-ИЛИ 13 при наличии 1 на линии 17.

Работе схемы 5 сравнения соответствует таблица.

В соответствии с таблицей работает схема равнозначности (исключающее ИЛИ с инверсией)

При О на выходе схемы 5 сравнения в момент заднего фронта сигнала на выходе схемы 1 синхронизации производится обнуление триггера 6 соответствующего канала. При этом выход схемы 1 синхронизации подключен к С-входу триггера 6, к Д-входу которого подключен выход схемы 5 сравнения. При 1 на выходе последней по

10

29132

заднему фронту синхросигнала с выхода схемы 1 состояние триггера 6 сохраняется , При обнулении последнего счетный режим и формирование рабочей частоты на выходе схемы 1 блокируется, так как происходит установка счетчика 25 ( фиг 2 )и блокировка его счетного режима Таким образом, после обнуления триггера 6 его нулевое состояние сохраняется до начала следующей процедуры арбитража, при нулевом состоянии триггера 6 блокируется выдача через элемент И 10 разрядов регистра 4 соответствующего канала на общую лингда i7. По сигналу переноса счетчика 2, вырабатьшаемогчО при завершении цикла выдачи на лккгло 17 всех разрядов регистров приоритета 4, происходит вьиача 1 с выхода элемента И 9, подключенного к выходу 20о Причем описанная процедура арбитража обеспечивает появление 1 на выходе 20 только одного канала,

25 выставившего запрос на захват общей магистрали и имеюш,его наибольший код приоритета в регистре 4 среди всех каналов, абоненты которых участв Путт в процедуре арбитража. При на

30 выходе 20 (или О состоянии тригге-15

20

через элемент И 10 на 7

Сигнал переноса счетчика 2, а следовательно сигнал на выходе 20, удер22 живается. до изменения состояния счет- .-чика 2, т„е. до прихода сигнала установки, формируемого при снятии сигнала с линии 16 (сигнал с линии- 16 снимается при освобождении общей

40 магистрали, так как сигналом переноса счетчика 2 блокируется работа схемы 1 синхронизации). Выход переноса связан с входом обнуления триггера 26. Для освобождения общей магистра45 ли после передачи пакета данных абонент, выставляя сигнал на вход 18 своего канала, производит обнуление триггеров 6 и 7. При обнулении триггера 6 сигнал занятости с линии 16

5Q снимается. Вход 18 канала используется при начальной установке устройства.

Временная диаграмма (фиг.з) соот - ветствует первому режиму работы, когgg да в регистре 4 одного канала записан код 1010, а другого канала - код 1001.

В предлагаемом устройстве интервал между импульсами переноса счет51

чиков 2 (фиг.2) и соответственно по- jJynepHOfl рабочей частоты, снимаемой о выхода счетного триггера 26, более Цем в два раза первосходит время {распространения сигнала по общей ли- Нии между наиболее удаленными абонен- 7|ами. При установке счетчиков 25 на йаксимальное число рассогласование г ереднего фронта рабочих синхросиг- Налов с выхода триггера 26 не превышает Т +t, где Т - время распро- 4транения сигнала по общей линии 17; 3 - полупериод частоты генератора 24 t« Г).

I При этом, так как фиксация резуль- 1|атов сравнения, вьщаваемых на общую лршиго 17 разрядов приоритета, про- :сходит по заднему фрОнту синхросигнала рабочей частоты с выхода .триг- г ера 26, то до его появления вьщавае- мые разряды успевают распространиться по общей линии, что исключает рассогласование работы различных каналов .Формула изобретения

Устройство для подключения абонентов к общей магистрали, содержащее М каналов, каждый из которых содер- жит первый и второй триггеры, первьш элемент НЕ, первьш и второй элементы И, первый счетчик, мультиплексор, регистр, схему сравнения, выход Рав.ito которой соединен с информацион

ным входом первого триггера, выход которого соединен с первым прямым входом второго элемента Икс входом первого элемента НЕ, выход которого объединен по схеме Монтажное РШИ с выходами первых элементов НЕ всех каналов и соединен с первыми входами первых элементов И всех каналов и с входами установки в О первых счетчиков всех каналов, в каждом канале второй вход и выход первого элемента М соединены соответственно с выходом первого триггера и с входом установки в 1 второго триггера, вход запроса на захват магистрали канала соединен с входот - установки в 1 первого триггера, вход установки в О которого соединен с входом освобождения Магистрали канала устройст- ва выходы вторых; элементов И всех каналов объединены но схеме Монтаж91

o 5

0 5

О

5

0 5 0 5

326

ное И.11И и соединены с первьп-1И входами схем сравнения всех каншюв, в каисдом канале выход первого счетчика соединен с адресным входом мультиплексора, информадионнь1Й вход которого соединен с выходом регистра, о т- личающееся тем, что,, с целью расширения функциональных, возможностей путем обеспечения работы как в режиме захвата магистрали с гюстоян- ньгм приоритетом, так и в режиме захвата магистрали с изменяющимся приоритетом, каждый канал дополнительно содержит третий элемент И, второй элемент НЕ, третий и четвертый триггеры, элемент 2И-1 ШИ , второй счетчик и генератор импульсов, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, выход переполнения которого с синхровходом третьего триггера, выход которого соединен со счет- Hbw входом первого счетчика и с синхровходом второго триггера, вход установки в О которого соединен с входом освобождения магистрали канала устройства, выход подтверждения захвата магистрали которого соединен с выходом третьего элемента И и с ийверсньпч входом второго элемента И, второй прямой вход которого соединен с выходом элемента 2И-1 ШИ и с вторым входом схемы сравненияj выход мультиплексора соединен с первьгм входом элемента 2И-ИЛИ и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом элемента 2И-ИЛИ, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с прямым и инверсным выходами четвертого триггера, вход установки в 1 которого соединен с входом задания реясима канала, вход начальной установки канала соединен с входом установки в О четвертого триггера, счетный вход четвертого триггера соединен с входом первого элемента НЕ, выход .второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И и с входом записи второго счетчика, выход старшего разряда первого счетчика соединен с вторым входом третьего элемента И и с входом установки в О третьего триггера, информационный вход которого соединен с шиной логической единицы канала ус . ройства.

CPU г. г

16 6i

Gj

n Ч

РП Л

7J/

13j 5i Sj 9

,

s1

цзиг.з