Устройство переменного приоритета Советский патент 1990 года по МПК G06F9/50 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при создании цифровых систем переработки информации, в которых несколько активных абонентов требуют разрешения на доступ к общесистемным разделяемым ресурсам.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство переменного приоритета содержит группы кодовых входов 1, группу элементов И 2, элементы ИЛИ- НЕ 3, группу элементов И 4, группу элементов ИЛИ 5, группу запросных входов 6, группу выходов 7 узлов анализа, группу входов-выходов 8 выбора приоритета узлов анализа, группы выходов 9 устройства и узлы 10 анализа.

Устройство работает следующим образом.

На входы 6 устройства поступают запросы абонентов, сопровождаемые кодами приоритетов, которые поступают по группам входов 1. В течение времени срабатывания устройства изменение сигналов на входах устройства запрещается.

Возможны следующие варианты работы первой группы узлов 10(1.1),... 10(1,k) анализа запросов.

1. Максимальный код, поступающий с входа 1 на входы первой группы узлов анализа, равен 11. Тогда на выходах элементов И 2 и ИЛИ 5 узла .10(1,1) анализа вырабатываются едининые сигналы. При этом на выходах все элементов ИЛИ-НЕ 3 узлов 10(1,1),... 10(l,k) анализа появляются лог.О. Поэтому на выходе первой группы узло анализа может появиться лог. 1 лиш в том случае, когда она поступила по первому входу соответствующего элемента ИЛИ 5. Но (как показано выйе)

5

0

5

0

5

0

5

0

5

первый вход ИЛИ 5 узла анализа запросов принимает единичное состояние лишь при поступлении на вход эт,ого канала максимального кода 11.

2.Максимальный код, поступающий с входа 1 на входы первой группы узлов анализа, равен 10. В этом случае на выходе элементами 2 узла 10(1,1) анализа образуется лог. М, которая обратит сигнал на выходе второго элемента ИЛИ-НЕ 3 10(1,1)-го узла анализа в О. Этот нулевой сигнал, проходящий через все элементы

И 4, поступает на третий и четвертый входы всех элементов ИЛИ 5, всей первой группы узлов анализа. На первые входы всех элементов ИЛИ 5 узлов 10(1,1),... 10(1,k) анализа в силу отсутствия кода 11 также поступают нулевые сигналы. Таким образом, единичный сигнал может появиться на выходе элемента ИЛИ 5 узла анализа запросов лишь при наличии лог. 1 на выходе первого элемента И 4. Это возможно только в том случае, когда на входы 6 запросов этого узла поступает код, совпадающий с максимальным кодом 10.

3.Максимальный код, поступающий с входа на входы первой группы узлов 10 анализа равен 01. В данном случае на выходе элемента И 2 узла 10(1,1) анализа имеется лог. М, а на входе третьего элемента ИЛИ-НЕ 3 этого узла - лог. О. Этот нулевой сигнал, проходя через элементы И 4, поступает на четвертые входы всех элементов ИЛИ 5 перной группы узлов 10 анализа. На первых и вторых входах всех элемен- тбв ИЛИ 5 также присутствуют лог.О. Последнее обеспечивается наличием лог. О во всех старших разрядах поступающих кодов, которые проходят через элементы И 2 и поступают на первые и вторые входы всех элементов

ИЛИ 5. Таким образом, лог. 1 могут появиться лишь на третьих входах элементов ЩШ 5. Покажем, что это произойдет только в том случаеt когда с регистра на входы канала поступил код 01. Отсутствие единицы в старшем разряде всех кодов гарантирует наличие лог. 1 на выходах всех вторых элементов ИЛИ-НЕ 3 первой группы узлов 10 анализа. Этот единичный сигнал поступает на третьи входы всех элементов И 4.

Если бы на входах устройства присутствовал код 00, то нулевой сигнал с второго разряда прошел бы на выход этого канала через первый вход соответствующего элемента И 4 и третий вход элемента ИЛИ 5. Если же во втором разряде была единица, то она появится на первом входе соответствующего элемента И 4, а значит и на . третьем входе элемента ИЛИ 5.

4. Максимальный код, поступающий .на входы первой группы узлов 10 ана- лизазравен 00. В этом случае выходы

10

1 0110, 1 ОНО, при в виде лог, 1 имеются т первом, третьем и четверт

Рассмотрим работу перв узлов 10 анализа в случае вый и второй запросы вход 10(1,1), а третий и четве узел J0(l,2).

На выходах группы элем получим следующие сигналы

В узле 10(1,1) анализа И 2ф И 2С 0; И 2 5-

В узле 10(1,2) анализа

15

20

И 2,

J3; И 25 И 2,

32

На выходах элементов И 10(i,l)-ro и 10(1,2)-го у будут сигналы: ИЛИ-НЕ 3f

1; ИЛИ-НЕ Зэ 0. На выходах элементов И следующие сигналы.

В узле 10(1,1): И 44 2Й 4 И.4б 0; И 43

В узле 10(1,2) И 4 И

всех элементов И 2 будут в нулевом, а 5 И 46 0; И 43 И 4 1.

ИЛИ-НЕ 3 в единичном состояниях. Лог. О с входов первой группы узлов анализа поступают на 1-3 входы всех элементов ИЛИ 5. Поэтому единичный сигнал на выход 7 первой группы узлов анализа может пройти только с элементов И 4. Так как на первый и третий входы всех элементов И 4 поступают единичные сигналы с выходов элементов ИЛИ-НЕ 3, то для выработки требуемого сигнала достаточно, чтобы на выходах появился запрос на обслуживание.

Таким образом, первая группа узлов 10(1,1),...,10(1,k) анализа выделяет запросы кода приоритета, которые в первых двух разрядах имеют максимальный код. При этом на соответствующих выходах 7 этой группы узлов вырабатываются единичные сигналы, которые служат запросами на обслужи-, вание следующих двух разрядов кодов приоритета, и т.д.

П осле аналогичного срабатывания последующих (m-l)-x групп узлов 10 анализа на выходах 9 последней группы вырабатываются лог.1 в тех каналах, запросы в которых сопровождались наивысшими кодами приоритета.

Пример. Пусть устройство содержит четыре четырехразрядных группы входов, на которых присутствуют коды приоритетов 1« 0101, 1 1110,

35

40

На входы элемента ИЛИ 10(1,1) анализа поступят а элемента ИЛИ 52 этого у за - 0000. На входы элеме 30 и ИЛИ 52 Ю(1,2)-го узла тупят сигналы 0010.

Таким образом, на вход 10() анализа будут сиг вом канале - единица, во нуль; а на обоих выходах анализа - лог. 1. Тогда элементов И 2 второй груп анализа будут следующие с

В узле 10(2,1): И 2( И 2 И 26 О; И 25 I.

В узле 10(2,2): И 2, И 2б 0; И 23 И 24 1 .

Входы соответствующих ИЛИ-НЕ 3 узлов 10(2,1) и 45 лиза соединены между собо на шинах 8 выполняется ло рация И (МОНТАЖНОЕ И). В этого на выходах элементо образуются сигналы: ИЛИ-НЕ 50 ИЛИ-НЕ 32 ИЛИ-НЕ 33 0.

На выходах элементов И следующие сигналы.

В узле 10(2,1): И 44 И И 4,,. И 4 И 46 0.

В узле 10(2,2): И 4, И И 43 И 44 И 45 И 46 0

В результате единичные вырабатываются на выходах ем и четвертом каналах, за

55

0

1 0110, 1 ОНО, причем запросы в виде лог, 1 имеются только на первом, третьем и четвертом входах 6,

Рассмотрим работу первой, группы узлов 10 анализа в случае, когда первый и второй запросы входят в узел 10(1,1), а третий и четвертый - в узел J0(l,2).

На выходах группы элементов К 2 получим следующие сигналы.

В узле 10(1,1) анализа: И 2 ,... И 2ф И 2С 0; И 2 5- 1.

В узле 10(1,2) анализа: И 24 ,.,.5

0

И 2,

J3; И 25 И 2, 1

32

На выходах элементов ИЛИ-НЕ 3 10(i,l)-ro и 10(1,2)-го узлов анализа будут сигналы: ИЛИ-НЕ 3f ИЛИ-НЕ

1; ИЛИ-НЕ Зэ 0. На выходах элементов И 4 будут следующие сигналы.

В узле 10(1,1): И 44 И 42 И 44 2Й 4 И.4б 0; И 43 1.

В узле 10(1,2) И 4 И 42 И 4

И 46 0; И 43 И 4 1.

На входы элемента ИЛИ 5 узла 10(1,1) анализа поступят сигналы 0010, а элемента ИЛИ 52 этого узла анализа - 0000. На входы элемента ИЛИ 5 и ИЛИ 52 Ю(1,2)-го узла анализа поступят сигналы 0010.

Таким образом, на входах узла 10() анализа будут сигналы: в первом канале - единица, во втором - нуль; а на обоих выходах узла 10(1,2) анализа - лог. 1. Тогда на выходах элементов И 2 второй группы узлов анализа будут следующие сигналы.

В узле 10(2,1): И 2( И 2 И 23 И 2 И 26 О; И 25 I.

В узле 10(2,2): И 2, И 22 И 25 И 2б 0; И 23 И 24 1 .

Входы соответствующих элементов ИЛИ-НЕ 3 узлов 10(2,1) и 10(2,2) ана- лиза соединены между собой, поэтому на шинах 8 выполняется логическая опе- рация И (МОНТАЖНОЕ И). В результате этого на выходах элементов ИЛИ-НЕ 3 образуются сигналы: ИЛИ-НЕ 3, 1; ИЛИ-НЕ 32 ИЛИ-НЕ 33 0.

На выходах элементов И 4 будут следующие сигналы.

В узле 10(2,1): И 44 И 4Ј И 43 И 4,,. И 4 И 46 0.

В узле 10(2,2): И 4, И 42 .1; И 43 И 44 И 45 И 46 0.

В результате единичные сигналы вырабатываются на выходах 9 в третьем и четвертом каналах, запросы кото

рых сопровождались максимальным кодом.

Формула изобретения

Устройство переменного приоритета, содержащее mузлов анализа запросов (2щ - разрядность кода приоритета), каждый из которых содержит группу элемен- тов ИЛИ и первую группу элементов И, первал группа запросных входов устройства соединена с группой запросных входов первого узла анализа запросов, группа выходов i-ro узла анализа запросов (i 1, m - 1) соединена с группой запросных .входов (i+l)-ro узла анализа запросов, группа выходов т-го узла анализов запросов является первой группой выходов устройст- ва, отличающееся тем, что с целью повышения быстродействия, в устройство введены ()-k узлов анализа запросов, а в каждый узел анализа запросов - вторая группа элементов И и три элемента ИЛИ-НЕ, причем узлы анализа запросов образуют матрицу , j-я группа запросная входов уст ройства (j 2,k) соединена с группой запросных входов ()-ro узла анализа запросо в, группа выходов ()-ro узла анализа запросов соединена с группой запросных входов (i+l)xj-ro узла анализа запросов, группа выходов (mxj)-ro узла анализа запросов является j-й группой выходов устройства, А-я подгруппа В-й - группы кодовых входов устройства (А 1, in; В 5 ,k) соединена с группой кодовых входов ()-го узла анализа запросов, одноимен ные входы-выходы группы входов-выходов выбора приоритета (АхВ)тх узлов анализа запросов объединены между собой через монтажное И при А - const; В var, с-й запросный вход узла ана- лиза запросов (с 1, N; N - число запросных входов в В-й группе запросных входов) соединен с первыми входами с-х элементов И с первой по третью

подгруппы первой группы и с первыми входами с-х элементов И с первой по третью подгруппы второй группы, выходы элементов И первой подгруппы первой группы соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, с группой входов первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами элементов И первой подгруппы второй группы и образуют первый вход-выход группы входов-выходов выбора приоритета узла анализа запросов, с-й кодовый вход узла анализа запросов соединен с вторым входом с-го элемента И первой и второй подгрупп первой группы и с третьим входом с-го элемента И первой подгруппы второй группы, 2хс-й кодовый вход узла анализа запросов соединен с третьим, входол с-го элемента И перовой подгруппы первой группы, с вторым входом с-го элемента И третьей подгруппы первой группы элементов И, с вторым входом с-го элемента И второй подгруппы второй группы элементов И,выходы элементов И второй подгруппы первой группы соединены с группой входов второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьими входами элементов И вт.орой подгруппы второй группы, с вторыми входами элементов И третьей подгруппы второй группы, образуя второй вход-выход группы входов-выходов выбора приоритета узла анализа запросов, выходы элементов И третьей подгруппы первой группы соединены с группой входов третьего элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьими входами элементов И третьей подгруппы второй группы, образуя третий вход-выход группы входов-выходов выбора приоритета узла анализа запросов,выход с-го . элемента ИF-й подгруппы (F 1,2,3) второй группы соединен с (F + 1)-м входом с-го элемента ИЛИ группы, выход которого является с-м выходом узла анализа запросов.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при создании цифровых систем переработки информации, в которых активные абоненты требуют разрешения на доступ к общесистемным разделяемым ресурсам. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Устройство переменного приоритета содержит кодовые входы 1, группы элементов И 2, элементы ИЛИ-НЕ 3, группы элементов И 4, группы элементов ИЛИ 5, запросные входы 6, выходы 7 узлов анализа запросов, входы/выходы 8 выбора приоритета узлов анализа запросов, выходы 9 устройства. Блоки 2-5 образуют узлы анализа запросов 10. Устройство позволяет сократить время выявления запросов максимального приоритета путем одновременного анализа двух разрядов кода приоритета всех активных запросов. 1 ил.