Многоканальное устройство приоритета Советский патент 1989 года по МПК G06F9/50 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в распределенных системах, содержащих несколько источников информации (абонентов, ЭВМ), подключенных к общей магистрали.

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет сокращения времени обнаружения блокировок захва та ресурса.

На чертеже представлена структурная схема одного канала устройства.

Канап устройства содержит распределитель 1 импульсов, счетчик-делитель 2 частоты, триггеры 3-7, элементы ИЛИ 8, 9 И 10, 11, выход 12 переноса счетчика 2, вход 13 сопровождения пе)едачи и выход 14 подтверждения запрЪса.

Распределитель 1 импульсов содержит счетчик 15 и дешифратор 16, счетчик 2 имеет входы 17 и 18 задания коэффициента пересчета (деления) и вход 19 записи счетчика 15. В устройстве имеются общая линия 20,

вход 21 запроса, синхровходы 22 и 23.

Устройство работает следующим образом.

Устройство предназначено для распределенного (децентрализованного) арбитража запросов на захват общей магистрали, в результате которого общая магистраль предоставляется только одному из требующих ее або- |Нентов. Запрос на захват магистрали

;абонент заносит в триггер 3, подавая сигнал на вход 21, по которому

в триггер 3 заносится 1.

Для защиты от ложного захвата ма- : гйстрали (захват при отсутствии требования со стороны абонентов) в результате помех (сбоев) в предлагаемом устройстве, так же как и в известном, при непередаче данных по захваченной общей магистрали в течение заданного интервала времени производится ее автоматическое отпускание. В отличие от известного в предлагаемом устройстве заданы два интервала.

(Л

при отсутствии передачи на которых производится отпускание магистрали. Эти интервалы задаются коэффициентом деления (пересчета) счетчика-делителя 2 (сторожевого таймера).

Первый интервал Т1 отсчитывается после захвата общей магистрали и оп-, ределяется допустимым временем установления канала связи с адресуемым абонентом. Длительность этого интервала времени определя°ется временем прерывания адресуемой ЭВМ и временем ее программной- подготовки к приему данных с общей магистрали.

Второй интервал tZ отсчитывается после передачи каждого слова данных ; и определяется допустимым временем приема .этого слова в память адресуемой ЭВМ абонента. При этом Т2х:Т1.

Введение дополнительного интервала Т2 позволяет уменьшить простои магистрали и увеличить ее пропускную способность.

Отпускание общей магистрали при отсутствии передачи на заданном интервале времени, кроме повышения помехоустойчивости, без введения дополнительной линии идентификации занятости общей магистрали позволяет при завершении передачи пакета отпускать общую магистраль и сигнализировать об этом всем каналам устройства.

При свободной общей магистрали счетчик-делитель 2 используется для периодической установки счетчиков 15.

Интервал времени до формирования сигнала переноса счетчика 2 определяется кодом на его входах 17 и 18, При свободной общей магистрали, когда в триггерах 5 и 7 О, коэффициент деления соответствует интервалу ТО. При 1 в триггере 5 и О в триггере 7 (магистраль занята, но канал

10

15

что, когда за заданный интервал времени (Т1 или Т2) по общей магистрали нет передачи данных и сигналов сопровождения на линии 20, произво- лящих установку счетчиков 2, на выходе счетчика .2 формируется сигнал переноса, производящий в устройстве захватившем магистраль (в триггере 4 которого находится 1), обнуление триггера 3 через элемент И 10. При записи О в триггер 3 в триггер 4 автоматически записывается О, так ,как выход триггера 3 подключен к входу установки в О триггера 4. При формировании сигнала переноса К-го канала во всех каналах производится запись О в -триггер 5, ото ражающий состояние общей магистрали (захвачена, незахвачена). При О состоянии триггеров 5, отображающем незанятость общей магистрали, во всех каналах разрешается процедура арбитража запросов на захват общей магистрали. Процедура арбитража основана на том, что сигналы на выходе распределителей 1 разных каналов формируются в разные моменты времени, так как у К-го канала к выхо- 30 ДУ распределителя 1 подключен К-й выход дешифратора 16, а все каналы начинают процедуру арбитража с один кового (нулевого) состояния„счетчиков 15. Если сигнал формируется на выходе распределителя 1 К-го канала требующего захвата магистрали (в триггере 3 1), то на выходе элемента И 11 формируется сигнал, выда ваемьй через элемент HJli 9 на линию 20. По этому сигналу, передава,емому во всех каналах, производится запись 1 в триггеры 5, в результате чего во всех каналах фиксируется состояние занятости общей магистра20

25

35

40

связи с адресуемой ЭВМ не установлен) . ли и процедура арбитража блокируеткоэффициент деления соответствует ин- тервалу Т1 при 1 в триггерах 5 и 7 (т.е. при захвате магистрали и установлении канала связи с ЭВМ-приемни - .ком коэффициент деления счетчика 2 . соответствует интервалу Т2),

При занятости общей магистрали триггер 5 находится в 1 состоянии , и через элемент ИЛИ 8 производится установка счетчика 15 распределителя 1 импульсов, и его счетный режим блокируется.

Работа сторожевого таймера (счетчика-делителя 2) основана на том.

50

55

ся. По этому сигналу производится установка счетчиков 2 во всех каналах в исходнбе состояние. При записи 1 в триггер 5 чер-ез элемент ИЛИ 8 на вход установки счетчика 15 подается сигнал, в результате чего счетчик 15 устанавливается в исходно состояние (), сигнал с выхода дешифратора 16, подключенного к вхо ду элемента И 11, снимается и, как следствие, снимается сигнал Магист раль захватывается с линии 20, По заднему фронту сигнала на выходе ра ,предепитепя 1 производится запись

5

что, когда за заданный интервал времени (Т1 или Т2) по общей магистрали нет передачи данных и сигналов сопровождения на линии 20, произво- лящих установку счетчиков 2, на выходе счетчика .2 формируется сигнал переноса, производящий в устройстве, захватившем магистраль (в триггере 4 которого находится 1), обнуление триггера 3 через элемент И 10. При записи О в триггер 3 в триггер 4 автоматически записывается О, так ,как выход триггера 3 подключен к входу установки в О триггера 4. При формировании сигнала переноса К-го канала во всех каналах производится запись О в -триггер 5, отображающий состояние общей магистрали (захвачена, незахвачена). При О состоянии триггеров 5, отображающем незанятость общей магистрали, во всех каналах разрешается процедура арбитража запросов на захват общей магистрали. Процедура арбитража основана на том, что сигналы на выходе распределителей 1 разных каналов формируются в разные моменты времени, так как у К-го канала к выхо- 0 ДУ распределителя 1 подключен К-й выход дешифратора 16, а все каналы начинают процедуру арбитража с одинакового (нулевого) состояния„счетчиков 15. Если сигнал формируется на выходе распределителя 1 К-го канала, требующего захвата магистрали (в триггере 3 1), то на выходе элемента И 11 формируется сигнал, выда- ваемьй через элемент HJli 9 на линию 20. По этому сигналу, передава,емому во всех каналах, производится запись 1 в триггеры 5, в результате чего во всех каналах фиксируется состояние занятости общей магистра0

5

5

0

ся. По этому сигналу производится установка счетчиков 2 во всех каналах в исходнбе состояние. При записи 1 в триггер 5 чер-ез элемент ИЛИ 8 на вход установки счетчика 15 подается сигнал, в результате чего счетчик 15 устанавливается в исходное состояние (), сигнал с выхода дешифратора 16, подключенного к входу элемента И 11, снимается и, как следствие, снимается сигнал Магистраль захватывается с линии 20, По заднему фронту сигнала на выходе рас- ,предепитепя 1 производится запись

,.1 в триггер 4 (при 1 в триггере 3). При записи 1 в триггер 4 на выходе подтверждения захвата магистрали появляется сигнал.

При захвате общей магистрали К-й абонент начинает передачу данных, выдавая сигналы сопровождения данных с входа 23 на линию 20. После передачи первого слова по фронту сигнала сопровождения, поступающего на С- вход триггера 6, производится запись в этом триггер 1 (при записи 1 в триггер 5 сигнал устанрвки с входа установки в ноль триггера 6 снят, в результате чего разблокировывается работа триггера 6 по С-входу)« На D-вход триггера, так как триггер 5 в 1 состоянии, подается 1.

В качестве первого слова передает ся адрес ЭВМ-приемника.

При передаче второго слова, т.е. после установления канала связи с ЭВМ-приемником, по сигналу сопровождения на линии 20 производится запись 1 в триггер 7 (так как при 1 в триггере 5 сигнал установки с входа установки в ноль снят и на D-входе при 1 в триггере 6 1). При 1 состоянии триггеров 5 и 7 коэффициент пересчета (деления) счетчика 2 таков, что сигнал переноса, являющийся сигналом освобождения общей магистрали, вырабатывается при не- передаче сигнала сопровохсдения по линии 20 в течение времени 12. При 1 состоянии триггера 5 и О состоянии триггера 7 сигнал переноса счетчика 2 формируется при непередаче сигнала сопровождения на линии 20 за время Т1. Формирование сигнала переноса счетчика 2 вызывает запись О в триггеры 5 всех каналов, в результате чего во всех каналах иден- тифицируется состояние Магистраль свободна. В канале устройства, захватившем магистраль (в триггере 4 которого 1), кроме того, по сигналу на выходе элемента И 10 производится запись О в триггер 3 и, как

следствие, запись О в триггер 4,

1 ,

Формирование сигналов автоматического освобождения общей магистрали в случае непередачи данных в течение заданного времени позволяет избежать блокировки общей магистрали при уходе абонентов из подпрограмм поддержки передачи/приема данных.

10

20

25

30

35

40

45

50

55

Формула изобретения.

Многоканальное устройство приоритета, содержащее М каналов (М - число абонентов), каждый из которых содержит первый и второй триггеры, первый элемент И, первый элемент HJIIi, первый и второй счетчики, причем вход запроса канала устройства соединен с входом установки в 1 первого триггера, инверсный выход которого соединен с входом установки в О второго триггера, выход которого соединен с первым входом первого элемента Н, выход которого соединен с синхровходом первого триггера, первый и второй синхровходы канала устройства соединены соответственно со счетными входаьш первого и второго счетчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет сокращения времени обнаружения блокировок захвата ресурса, каждый канал устройства дополнительно содержит с третьего по пятый триггеры, второй элемент И, второй элемент ИЛИ, дешифратор, причем выход первого счетчика соединен с входом дешифратора, первьй выход которого, соединен с входом записи первого счетчика, информационный вход и вход установки в О которого соединен соответственно с шиной логического нуля устройства и выходом первого- элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера и информационным входом четвертого триггера, выход которо соединен с информационным входом пятого триггера, вход установки в О которого соединен с входом установки в О четвертого триггера, с инверсным выходом третьего триггера и с младшим разрядом информационного входа второго счетчика, старший разряд информационного входа которого соединен с выходом пятого триггера, выход переполнения счетчика соединен с синхровходом третьего триггера, с вторым входом первого элемента 1ШИ и с вторым входом первого элемента И, прямой выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с синхровходом второго триггера и с вторым выходом дешифратора, выход второго триггера соединен с выходом подтверждения запроса канала .

715

устройства, выход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом сопровождения пере- дачи канала устройства, выходы вторых элементов ИЛИ всех каналов устройства объединены по схеме Монтажное 1ШИ и соединены с входами установки в О вторых счетчиков, синхровходами

8

четвертых и пятых триггеров и входами установки в 1 третьих триггеров всех каналов устройства, в каждом канале информационные входы первого и третьего триггеров соединены с шиной логического нуля устройства, информационный вход второго триггера соединен с шиной логической единицы устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при организации обращения нескольких абонентов друг с другом через общую магистраль. Цель изобретения - повышение быстродействия за счет сокращения времени обнаружения блокировок захвата ресурса. Многоканальное устройство приоритета содержит М каналов, каждый из которых включает два счетчика, пять триггеров, два элемента ИЛИ, два элемента И и дешифратор.