Приоритетное устройство Советский патент 1989 года по МПК G06F9/50 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, содержащих несколько активных источников информации, подключенных К устройству общего пользования, Например к общей памяти.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. ; На фиг.1 приведена функциональная Схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - функциональная схема логического блока первого уровня; на фиг.З |го же, логического блока второго { ровня; на фиг.А - то же, логическог 15лока третьего уровня.

Приоритетное устройство () содержит четыре блока 1.1-1.4 анализа запросов первого уровня, два бло- ;ка 2.1 и 2.2 анализа запросов второго уровня, блок 3 анализа третьего уровня, входы 4 и 5 блоков 1, выходы б и 7 блоков 1, вход 8 и выход 9 блоков 1, входы 10-13 блоков 2, выхо ды 14-17 блоков 2, входы 18-23 блоков 2, выход 24 блоков 2, входы 25-32 блока 3, выходы 33-40 блока 3, входы блока 3, вьйсод 59 блока 3. Символами Н1-Н8 обозначены инфор- Мационные выходы устройства, символом С18 обозначен сигнальный выход устройства, символами А12-А В, А23А28,А34-А38,А45-А48,А56-А58,А67,А68 А78 обозначены кодовых входы устрой- ства, символами М1-М8, С12, С34 и С78 обозначены выходы блоков 1, символами Е1-Е8, символами К1-К8 обозначены запросные входы устройства.

Блоки 1 (фиг.2) содержат элементы НЕ 60-62, элементы И-Ш1И 63 и 64, элемент ИЛИ-НЕ 65.

Блоки 2 (фиг,3) содержат элемент И 66, группу 67 из четырех элементов НЕ и группу из четырех элементов И-ИЛИ 68-71. Выходы 72-75 группы элементов 67.

Блок 3 (фиг.4) содержит элемент И 76, группу 77 из шестнадцати элементов НЕ и группу из восьми элементов И-ИЛИ 78-85, выходы 86-101 элементов 77.

Устройство работает следующим образом,

Устройство предназначено для разрешения конфликтных ситуаций, при которых имеются два или более конкурирующих запросных сигналов на вхо

0 5

0 5

5

0

г

0

дах К1-К8. Наличие запросного сигнала соответствует логической единице (1), а отсутствие запросного сигнала - логическому нулю (О),

Если запросные сигналы отсутствуют (на все входы К1-К8 поданы О), то на всех выходах Н1-Н8 отсутствуют сигналы разрешения (на всех выходах Н1-Н8 сформированы О) независимо от кода, поданного на кодовые входы А устройства.

Если на одном из запросных входов К присутствует сигнал запроса (1), а на всех остальных входах - сигналы О, то на соответствующем выходе Н формируется 1 - сигнал разрешения, а на остальных выходах поддерживаются сигналы О. Этот результат также не зависит от кода, поданного на кодовые входы устройства.

Если запросные сигналы присутствуют на двух входах К. и К; (i ;j) устройства, то исход их взаимодействия определяется значением сигнала на управляющем входе А j; : при А ;j 1 побеждает запросный сигнал К; (формируется сигнал Hj 1), в противном случае (при А;; 0) предпочтение отдается запросному сигналу К;(Н: 1). Таким образом, управляющие сигналы определяют взаимоотношения каждого запросного сигнала с каждым при наличии соответствующей пары запросных сигналов (только этой пары, остальные запросные сигналы отсутствуют).

Число управляющих входов восьми - канального устройства равно 28;, по числу сочетания из 8 по 2. Это означает, что возможны варианты нацт- ройки устройства на различные режимы обработки запросных сигналов.

Среди этих вариантов имеется.восемь вариантов жесткой настройки устройства, при которых приоритетньй порядок абсолютен. Например если на все кодовые входы устройства поданы сигналы 1, то наиболее приоритетным является запросный сигнал К1, следующий по приоритету; сигнал К2, следующий - КЗ и т.д. Сигнал КЗ имеет минимальный приоритет и при наличии хотя бы одного конкурента его шансы на выигрьпп равны нулю. При. наличии всех запросных сигналов (К1- К8) сигналы 1 формируются на выходах элементов 63 блоков 1.1-1.4 на вьпсодах элементов 68 блоков 2.1 и

2.2 и на выходе элемента 78 блока 3, т.е. побеждает канал K1-HI. Аналогично при наличии любой комбинции из двух или более запросных сигналов побеждает канал с меньшим . номером.

Оставшиеся варианты настройки (и подавляющее большинство 2 - 8) характеризуются более или менее гибким распределением приоритетов между запросными сигналами. Смысл этих вариантов настройки состоит в том, что приоритет запроса определяется не только Значениями сигналов на управляющих входах устройства, но и значениями сигналов на конкурирующи запросных входах,

В качестве примера рассмотрим вариант настройки, при котором все сигналы на кодовых входах имеют значения 1 за исключением сигнала А . При поступлении на все запросные входы сигналов

К1 К2, .... К8 i выигрывает-, как и в предыдущем примере, канал К1-Н1 (срабатывают те же. элементы И-ИЛИ, что и в предыдущем примере). Однако теперь этого уже не следует, что запросный сигнал К1 самый приоритетный. Действи- тельно, если, например на запросных входах устройства присутствуют не 8, а 5 сигналов: К К2 КЗ К4 К8 - 1 (К5 Кб К7 0),то выигрывает канал К8-Н8, а не Ki-Hl, как при наличии всех 8 запросных сигналов.В этой ситуации сигналы 1 формируются на выходах элементов 63 блоков 1.1 и 1,2 на выходе элемента 6А блока 1.4, на выходе элемента 68 блока 2.1, на выходе элемента 71 блока 2,2 и на выходе элемента 85 блока 3. Таким образом, запросный сигнал KJ побеждает одновременно

всех совместно действующих конкурен™ тов, а при взаимодействии с некоторыми их подмножествами проигрывает.

Приведенный результат получен изменением значенг.. лишь одного бита (А18) в управляющем коде. При изменении большего числа бит жесткость устройства теряется все в большей степени.

Сигналы состояний С принимают единичные значения, если отсутстг вуют запросные сигналы на входах К. Сигналы CIS используются при увеличении числа каналов от 8 до 16 при введении дополнительного логического блока четвертого уровня. ,- Быстродействие устройства при любом заданном режиме его работы определяется задержкой распространения сигналов, одновременно подаваемых в некоторый момент времени на

10 входы К1-К8 через три каскада логических блоков. Суммарная задержка распространения сигналов через устройство составляет четыре задержки срабатывания логических элементов

15 (две в блоке 1 и по одной - в блоках 2 и 3) .

Формула изобретения

0 Приоритетное устройство, содержащее четыре блока анализа запросов первого уровня, два блока анализа запросов второго уровня и блок анализа запросов третьего уровня, при- 5 чем каждый блок анализа запросов первого уровня содержит первый элемент И-ИЛИ и два элемента НЕ, каждый блок анализа запросов второго уровня содержит элемент И, первый элемент 0 И-ИЛИ и два элемента НЕ, блок анализа запросов третьего уровня содержит элемент И, два элемента НЕ и первый элемент И-ИЛИ, причем вход первого элемента НЕ и первый вход пер- j вого элемента И-ИЛИ каждого блока анализа запросов первого уровня соединен с одноименным запросным входом устройства,, второй вход первого элемента И-ИЛИ каждого блока анализа 0 запросов первого уровня соединен с одноименным входом группы кодовых входов устройства, первый вход первого элемента И-ИЛИ каждого блока анализа запросов второго уровня сое- 5 динены с соответствующим входом группы кодовых входов устройства, о т - ли чающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, каждый блок анализа запросов первого уровня содержит третий элемент НЕ, второй элемент И-ИЛИ и элемент ИЛИ- НЕ, каждый блок анализа запросов второго уровня содержит третий и четвертый элементы НЕ, второй,, третий 5 и четвертый элементы И-ИЛИ, блок анализа запросов третьего уровня содержит элементы И-ИЛИ с второго по восьмой и элементы НЕ с второго по шестнадцатый, причем в каждом

0

5

блоке анализа запросов первого уровня выход первого элемента НЕ соеди- нен с первым входом второго элемента И-ИЛИ, второй и третий входы ко- торого соединены соответственно с соответствующим эапросным входом устройства и первым входом элемента :ИПИ-НЕ, второй вход элемента ИЛИ-НЕ iкаждого блока анализа запросов пер- ;вого уровня соединен с одноименным запросным входом устройства, с треть им входом первого элемента И-ЙЛИ данного блока анализа запрсов пер- :вого уровня, второй ВХОД первого элемента И-ИЛИ каждого блока анализа запросов первого уровня через вто ;рой элемент НЕ соединен с четвертым ;входом второго элемента И-ИЛИ данно- то блока анализа запросов первого уровня,.четвертый вход первого элемента И-ИЛИ каждого блока анализа запросов первого уровня через третий элемент НЕ соединен с третьим входом второго элемента И-ИЛИ данно- го блока анализа запросов, первого уровня, в первом блоке анализа запросов второго уровня выходы первого и второго элементов НЕ аоединены со- ответственно с первым и вторым входа ми второго элемента И-ИЛИ, выходы третьего и четвертого элементов И- ШШ соединены соответственно с пер- вь1м и вторым вхддами третьего элемента И-ИЛИ, в каждом блоке анали- за запросов третьего уровня выходы первого и второго элементов НЕ соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И- ИЛИ, выходы третьего и четвертого элементов НЕ соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И-ИЛИ, выходы пятого и шестого элементов НЕ соединены соответственно с вторыми входа- ми первого и второго элементов И- ИЛИ, выходы седьмого и восьмого эле ментов И-ИЛИ .соединены соответствен но с вторыми входами третьего и четвертого элементов И-ИЛИ,выходы девя- того и десятого элементов НЕ соединены соответственно с третьими входа ми первого и второго элементов И-ИЛИ вьтходы одиннадцатого и двенадцатого элементов НЕ соединены со- ответственно с третьими входами третьего и четвертого элементов И-ИЛИ, выходы тринадцатого и четьфнад- цатого элементов НЕ соединены соот136

ветственно с четвертыми входами первого и второго элементов И-ИЛИ, вы- ходы пятнадцатого и шестнадцатого элементов НЕ соединены соответственно с четвертыми входами третьего и четвертого элементов И-ИЛИ, выход первого элемента И-ИЛИ первого блока анализа запросов первого уровня соединен с вторым, третьим и четвер- тьм входами первого и с третьими входами второго и третьего элементов И-Ш1И первого блока анализа запросов второго уровня, выход элемента ИЛИ-НЕ первого блока анализа запросов первого уровня соединен с чет- вертьЕми входами первого и третьего элементов -И-ИЛИ первого блока анализа запросов второго уровня, выход второго элемента И-ИЛИ первого блока анализа запросов первого уровня соединен с пятыми входами второго и третьего и с первым, вторым и третьим входами четвертого элемента И- ИЛИ первого блока анализа запросов второго уровня, выход первого элемента И-ИЛИ второго блока анализа запросов первого уровня соединен с пятым входом первого, с шестым, седьмым и восьмым входами второго, с четвертым входом четвертого элемента И- ШШ первого блока анализа запросов второго уровня, выход элемента ИЛИ- НЕ второго блока анализа запросов первого уровня соединен с шестым входом первого и пятьм входом четвертого элементов И-ИЛИ первого блока анализа запросов второго уровня, восьмой вход первого и седьмой и восьмой входы четвертого элементов И-Ш1И первого блока анализа запро :ов второго уровня, соединены с соответствующими входами группы кодовых входов устройства, в первом блоке анализа запросов второго уровня вход первого элемента НЕ соединен с первым входом первого элемента И-ИЛИ вход второго элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемента И- ИЛИ,вход третьего элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемен- та И-ИЛИ, вход четвертого элемента НЕ соединен с вторьп входом третьего элемента И-ИЛИ, первый и второй входы элемента И соединены соответственно с четвертым входом второго элемента И-Ш1И и пятым вхддом четвертого элемента И-ИЛИ, выход первого элемента И-ИЛИ третьего блока

7

анализа запросов первого уровня соединен с вторым, третьим и четвертым входами Первого, с первыми входами второго и третьего элементов И-ИЛИ второго f5лoкa анализа запросов второго уровня, выход элемента ИЛИ-НЕ третьего блока анализа запросов первого.уровня соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И-ИЛИ второго блока анализа запросов второго уровня, выход второго элемента ИЛИ третьего блока анализа запросов первого уровня соединен с трхетьими входами второго и третьего и первым, вторым и третьим входами четвертого элементов И-ИЛИ второго блока анализа запросов второго уровня, выход первого элемента И-ИЛИ четвертого блока анализа запросов первого уровня соединен с пятым входом первого, с четвертым, пятым и шестым входами второго и четвертым входом четвертого элементов И-ИЛИ второго блока анализа запросов второго уровня, выход элемента ИЛИ-НЕ четвертого блока анализа запросов первого уровня соединен.с шестым входом первого и пятым входом четвертого элементов И-ИЛИ второго блока анализа запросов второго уровня, выход второго элемента И-ИЛИ четвертого блока анализа запросов первого уровня соединен с седьмым входом первого .четвертым, пятым и шестым входами третьего и с шестым входом четвертого элементов И-ИЛИ второго блока анализа запросов второго уровня, во втором блоке анализа запросов второго уровня входы элементов НЕ соединены с соответствующими кодовыми входами группы кодовых входов устройства, первый и второй входы элемента И соединены соответственно с вторым входом второго и с пятым входом четвертого элементов И-ИЛИ, вход первого элемента НЕ соединен с первым зходом первого элемента И-ИЛИ, вход второго элемента НЕ соединен -с седьмым входом четвертого элемента И-ИЛИ вход третьего элемента НЕ соединен с восьмым входом первого элемента И-ИЛИ, вход четвертого элемента НЕ соединен с восьмым входом четвертого элемента И-ИЛИ, выходы первого и второго элементов НЕ соединены соответственно с седьмым и восьмым входами второго элемента И-ИЛИ, выходы третьего и четвертого элементов НЕ соединены со623138

ответственно с седьмым и восьмым входами третьего элемента И-ИЛИ, входы элементов НЕ блока анализа запро- g сов третьего уровня соединены с соот- ветств тощими входами группы кодовых входов устройства, выход первого элемента И-ИЛИ первого блока анализа запросов второго уровня соединен с 10 пятыми входами первого, второго, третьего и четвертого и с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами шестого элементов И-ИЛИ блока анализа запросов третьего уровня, 15 выход четвертого.элемента И-ИЛИ первого блока анализа запросов второго уровня соединен с шестым входом первого, третьего и четвертого элементов И-ИЛИ и с первым, вторым, третьим, 0 четвертым и пятым входами шестого элемента И-РШИ блока анализа запросов третьего уровня, выход элемента И первого блока .-анализа запросов , второго уровня соединен .с первым вхо- 25 дом элемента И и седьмыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И-ИЛИ блока анализа запросов третьего уровня, выход второго элемента И-ИЛИ первого блока 0 анализа запросов.второго уровня

соединен с воьмыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И-ИЛИ и с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами 5 седьмого элемента И-ИЛИ блока анализа запросов третьего уровня, выход третьего элемента И-ИЛИ первого блока анализа запросов второго уровня соединен с девятыми входами первого, 0 второго, третьего и четвертого элементов И-ИЛИ и первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами восьмого элемента И-ИЛИ блока анализа запросов третьего уровня, выход пер- 5 вого элемента ИгИЛИ второго блока анализа запросов второго уровня сое-« динен с девятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым входами первого элемента И-ИЛИ 0 и шестыми входами пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ блока анализа запросов третьего уровня, выход четвертого элемента И-ИЛИ второго блока анализа запро- 5 сов второго уровня соединен с десятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым входами второго элемента И-ИЛИ и седьмыми входами пятого, шестого, седьмо 91

rb и восьмого элементов И-ИЛИ блока анализа запросов третьего уровня, Выход элемента И второго блока анализа запросов второго уровня соединен с вторым входом элемента И и восьмыми входами пятого, шестого, седь- Ного и восьмого элементов И-ИПИ бло- |ка анализа запросов третьего уровня, зыход второго элемента И-ИЛИ второго 5лока анализа запросов второго уровг jH соединен с десятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым входами третьего элемента И- ШИ и девятыми входами пятого, шесте ) О, седьмого и восьмого элементов II-ИЛИ блока анализа запросов третьего ;гровня, выход третьего элемента И- ШИ второго блока анализа запросов второго уровня соединен с десятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым входами четвертого .элемента И-ИЛИ и десятыми входа- iiH пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ блока анализа запросов третьего уровня, в блоке йналияя запросов третьего, уровня вхо

10

ды первого, второго, третьего и четвертого элементов НЕ соединены соответственно с одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым- и четырнадцатым входами .пятого элемента И-ИЛИ, входы пятого, шестого, седьмого, восьмого элементов НЕ ооединены соответственно с одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым входами шестого элемента И-ИЛИ, входы девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого элементов НЕ соединены с одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым входами седьмого элемента И-ИЛИ, входы три- надцатого. четырнадцатого , пятнадцатого и шестн-адцатого элементов НЕ соеди- нены с одиннадцатым,; двенадцатым, тринадцатым и чeтыpнaдцaты l входами восьмого элемента И-ИЛИ, выход элемета И блока анализа запросов третьего уровня является сигнальным выходом устройства, выходы элементов блока анализа запросов третьего уровня являются группой информационных выходов устройства.

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных систе мах, содержащих .несколько активных источников информации, подключенных к устройству общего пользования, например к общей памяти. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит четыре блока 1 анализа запросов первого уровня, два блока 2 анализа запросов второго уровня и блок 3 анализа запросов третьего уровня. Устройство может содержать 2 каналов ( ,2,3,. ..) : при устройство i- может работать в одном из 2 режи-: мов, соответствующих жесткой или . гибкой приоритетной структуре. При этом задержка распространения запросных сигналов через устройство составляет 4 элементарные задержки логических элементов И-ИЛИ. 4 ил. (О