Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали Советский патент 1991 года по МПК G06F9/46 

сл

с

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в многомашинных распределительных системах и локальных сетях Целью изобретения является повышение производительности за счет увеличения пропускной способности общей магистрали Устройство содержит пять счетчиков, четыре триггера, три одно- вибратора, два элемента И, элемент ИЛИ, два элемента развязки, блок памяти, регистр, схему сравнения и элемент НЕ. Цель достигается за счет выделения временных интервалов, используемых для передачи данных от разных абонентов, в результате чего во время подготовки очередного слова от абонента, захватившего интервал, в других интервалах передаются слова от других абонентов. 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в многомашинных распределительных системах и локальных сетях для доступа к общей магистрали или другому общему ресурсу.

Цель изобретения - повышение производительности за счет увеличения пропускной способности общей магистрали.

На фиг.1 представлена структурная схема канала устройства; на фиг.2 - пример реализации блока памяти.

Канал устройства (фиг.1) содержит счетчик 1, элемент НЕ 2, счетчики 3-6, блок 7 памяти, регистр 8, схему 9 сравнения, триггеры 10-13, одновибраторы 14-16, элемент ИЛИ 17, элементы 18 и 19 развязки, элементы И 20 и 21, вход 22 кода приоритета, входы запроса 23 и снятия запроса 24, выход 25 подтверждения захвата, синхровход 26, общая линия (магистраль) 27 и 28, выход 29 разрешения передачи, входы 30-32 блока 7

памяти, выход 33 и адресный вход 34 блока 7 памяти.

Блок 7 памяти (фиг.2) содержит элемент И 35, элемент 36 памяти, одновибратор 37, элементы ИЛИ 38.

Работа устройства заключается в следующем.

Счетчик 3 предназначен для отсчета интервалов передачи слов, счетчик 4 -- для отсчета номеров интервалов. Интервал между сигналами переноса счетчика 3 определяется временем передачи слова. Коэффициент пересчета счетчика 4 равен числу временных интервалов разделения общей магистрали. Период между интервалами и одинаковыми номерами должен быть равен (или больше) времени подготовки очередного слова пакета абонентом. Счетчики 3 и 4 различных каналов находятся в одинаковых состояниях, так как для их работы используется одинаковая синхрочастота и они перио сл

ю

00

-ч

одически устанавливаются по одним и тем же сигналам с общей линии 28.

При завершении отсчета интервала передачи слова счетчик 3 вырабатывает сигнал переноса, по которому одновибратором 15 формируется импульс, по заднему фрон- ту которого содержимое счетчика 4 увеличивается на единицу и на одновибреторе 16 формируется импульс. По импульсу с одно- вибратора 16с задержкой, достаточной для установки нового состояния счетчика 4, на вход чтения блока 7 памяти подается сигнал. По заднему фронту сигнала одновибра- тора 16 в триггерах 11-13 фиксируется состояние ячейки блока 7 памяти по адресу со счетчика 4, т.е. фиксируется занят или нет очередной временной интервал общей магистрали, так как в k-й ячейке блока 7 памяти О, если k-й интервал свободен, и Г, если занят. Если интервал свободен, то при О в триггере 13 разрешается работа счетчика 6 и реализуется процедура арбитража, суть которого состоит в том, что счетчики 1 разных каналов в результате установки вырабатывают сигналы переноса в разные моменты времени: сначала у первого канала, затем у второго и т.д. Арбитраж проводится до выделения первого абонента, требующего захвата интервала (1 в триггере 10 запроса) и не захватившего другой интервал (О в первом разряде регистра 8, запись информации в первый разряд регистра 8 рассматривается ниже). При наступлении отсчета интервала до момента, когда оставшееся время интервала не достаточно для проведения арбитража по сигналу переноса счетчика 5, процедура арбитража приостанавливается и продолжается при выделении следующего свободного интервала. Если число абонентов и расстояния между ними таковы, что арбитраж завершается за время одного интервала, счетчик 5 и элемент ИЛИ 17 не используется.

При формировании сигнала переноса счетчика 1 в канале, требующем захвата магистрали (1 в триггере 10) и не захватившем ранее другой интервал (О в первом разряде регистра 8), одновибратор 14 вырабатывает сигнал, выдаваемый через элемент 18 на общую линию 27, Одновибратор 14 вырабатывает импульс на выходе при 1 на входе блокировки О на А-входе и фронте импульса на В-входе (по такому принципу работает, например, одиовибратор К155АГЗ). По сигналу с линии 27 магистрали во всех каналах при О в триггере 12 (интервал был свободен) по сигналу с выхода элементов И 21 в блоках 7 памяти по адресу, соответствующему текущему интервалу, зз- 0 5 0 ± 5 0 5 0

5

0

5

писывается 1, чем фиксируется состояние Интервал занят.

В канале, захватившем интервал магистрали, по сигналу с одновибратора 14 номер захваченного интервала (K-й) со счетчика 4 заносится в регистр 8, начиная со второго разряда. В первый разряд регистра 8 записывается 1, чем фиксируется факт захвата абонентом k-ro интервала. При периодическом наступлении k-ro интервала (состояние счетчика 4) по сигналу схемы 9 сравнения абонент получает разрешение передачи подготовленного слова (кадра) в выделенном ему интервале общей магистрали. Если по сигналу с одновибратора 16 в триггерах 11-13 фиксируется состоя- ние Интервал занят, то сигналом установки счетчиков 6 с триггера 13 блокируется арбитраж. При передаче данных (абонент начинает передачу подготовленного слова по сигналу с выхода 29 своего канала) в интервале происходит запись О в триггер 11 (например, стартовым импульсом при старт-стопной передаче слов), в результате к моменту завершения интервала по сигналу одновибратора 15 на выходе элемента И 20 сигнала не формируется. Если в занятом интервале передачи не происходит, то к моменту формирования импульса 1 одновиб- ратором 15 в триггерах 11 и 12 сигналом с выхода элемента И 20 в ячейку блока 7 памяти по адресу со счетчика 4, соответствующему текущему интервалу, записывается О, чем во всех каналах фиксируется состояние, что соответствующий интервал свободен.

В начале работы в триггеры 10 всех каналов записывается О, при этом на линии 28 О и сигнал с элемента НЕ 2 производит установку счетчиков 1,3 и 4. При О в триггере 10 производится запись О в регистр 8 (в том числе в его первый разряд). Затем один из абонентов заносит в триггер 10 1, при этом на линии 28 выставляется 1 и снимается сигнал установки счетчиков 1,3 и 4 с выхода элемента НЕ 2, при этом соответствующие счетчики переходят в режим счета, начиная с одинакового установленного состояния для всех каналов. По каждому сигналу переноса счетчика 3, так как передачи в соответствующих интервалах нет, в ячейки памяти блока 7 записывается О. Так, при к-м состоянии счетчика 4, если в k-й ячейке блока 7 О, то он сохраняется, если 1, то так как передачи нет, по сигналу одиовибратора 15 в нее записывается О как рассмотрено при описании рабочего режима. После записи О в триггер 10 канала, используемого для выдачи сигнала на линию 28, устройство переходит в рабочий режим, при котором запросы на захват интервала абонента заносятся в триггеры 10. Формула изобретения Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали, содержащее к (к - число абонентов) каналов, каждый из которых содержит два счетчика, два триггера, первый одновибратор, первый элемент И, первый элемент развязки, при этом в каждом канале вход запроса и вход снятия запроса канала устройства соединены соответственно с входами установки в 1 ив О первого триггера, выход которого соединен с входом блокировки первого од- новибратора, стробирующий вход и выход которого соединены соответственное выходом переполнения первого счетчика и с входом первого элемента развязки, выходы элементов развязки всех каналов устройств объединены через МОНТАЖНОЕ ИЛИ и соединены с входами установки в О вторых триггеров всех каналов устройства, выход второго триггера каждого канала устройства соединен с первым входом первого элемента И своего канала, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности путем увеличения пропускной способности магистрали, каждый канал устройства дополнительно содержит с третьего по пятый счетчики, второй и третий одиовибраторы, блок памяти, регистр, схему сравнения, третий и четвертый триггеры, элемент ИЛИ, элемент НЕ, второй элемент И и второй элемент раззязки, причем в каждом канале синхровход канала устройства соединен с тактовыми входами второго и третьего счетчиков, выход переполнения третьего счетчика соединен с входом второго одноыибратора, выход которого соединен со счетным входом четвертого триггера, с входом третьего одновпбратора и со вторым входом первого элемента И, третий вход которого соединен с выходом третьего триггера и входом разрешения схемы сравнения, первый информационный входи выход которой соединены соответственно с

выходом регистра и с выходом разрешения передачи канала устройства, вход кода приоритета которого соединен с информационным входом первого счетчика, счетный вход

которого соединен со счетным входом пятого счетчика и с выходом переполнения второго счетчика, вход установки в О которого соединен с выходом четвертого триггера, вход установки в 1 которого соединен с

выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом переполнения пятого счетчика, вход установки в О которого соединен с синхровходами с второго по четвертый триггеров, с входом управления чтением блока памяти и с выходом третьего одновибратора, выход четвертого счетчика соединен с адресным входом блока памяти, с информационным входом регистра и с вторым информационным входом схемы сравнения, выход младшего разряда регистра соединен с разрешающим входом первого одновибратора, выход которого соединен с входом записи регистра и с выходом подтверждения захвата магистрали канала устройства,выход элемента НЕ соединен с входами установки в О первого, третьего и четвертого счетчиков, выход первого элемента развязки соединен с вторым входом элемента ИЛИ и с первым входом второго

элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с инверсным выходом третьего триггера и с первым входом управления записью блока памяти, второй вход управления записью которого соединек с выходом первого элемента И. выход блока памяти соединен с информационными входами второго, третьего и четвертого триггеров, выход первого триггера соединен с входом установки в О регистра и с

входом второго элемента развязки, младший разряд информационного входа регистра соединен с входом логической единицы канала устройства, выходы вторых элементов развязки всех каналов устройств

объединены через МОНТАЖНОЕ ИЛИ и соединены с входом элемента НЕ.

«

«

Фиг.1