Многоканальное устройство приоритета Советский патент 1991 года по МПК G06F9/50 G06F13/30 

I

о ел

Изобретение относится к - нчиспи- i тельной технике и может бчгь использовано при реализации устройстн ввода-вывода (интерфейсов) в информа- ценных системах, вычислительных сетях и автоматизированных системах управления .

Цель изобретения - расширение, области применения устройства за счет работы с динамическими относительными приоритетами и в режиме ожидания.

На фиг. 1 приведена структурная схема многоканального устройства приоритета; на фиг. 2 - структурная схема блока запроса; на фиг. 3 - структурная схема блока задержки.

Устройство приоритета содержит генератор 1 тактовых импульсов, элемент И 2, счетчик 3, дешифратор 4, блоки 5 запроса узел 6 определения максимума, блок 7 задержки, выходы 8 демультиплексора, выходы 9 блоков запроса, выходы 10 линии задержки, входы 11 блоков запроса, группу вы- ходов 12 узла 6, выход 13 линии за- , держки.

Блок запроса (произвольный, они идентичны) содержит узел 14 сравнения регистр 15, элемент И 16, элемент ИЛИ 17, сумматор-вычитатель 18.

Блок задержки содержит элемент И (входной) 19, счетчик 20, дешифраторы 21, элементы И (выходные) 22, элементы ИЛИ 23,24, формирователь 25 импульсов и триггер 26.

Устройство также содержит вход 27 линии задержки.

Устройство работает следующим образом.

Предполагается, что заявки по каждому из п каналов могут образовывать очередь, причем учитывается как число заявок, стоящих в очереди (в данном канале), так и относительный прио ритет заявки, поступающей по данному каналу.

После появления сигнала заявки на входе одного из каналов (на входе 11 соответствующего блока запроса) он через элемент ИЛИ 17 поступает на вход записи регистра 15, ив него записывается сумма его предварительного содержимого и значения уставки (индивидуальной для каждого канала и пропорциональной относительному приори тету заявки). В данном случае (поступление заявки, сигнал на выходе 10 данного блока запроса нулевой) происхо5

5

дит суммирование указанных чисел на блоке 18. Таким образом, в каждый конкретный момент в регистре содержится число, пропорциональное приоритетности и числу ожидающих заявок в данном канале.

Генератор тактовых импульсов вырабатывает сигналы, которые через элемент И 2 поступают на счетный вход счетчика 3. Одновременно по сигналам с генератора тактовых импульсов запускается узел 6, постоянно определяющий максимальное число из содержимых всех регистров блоков запроса. Дешифратор 4 последовательно опрашивает все блоки запроса. Последовательность запроса реализуется импульсами по выходам дешифратора, адреса которых задаются счетчиком, последовательно пробегающим все значения от 0 до п-1 по сигналам с генератора тактовых импульсов. Предположим, что в некотором регистре содержится максимальное число среди всех чисел. Циклический быстрый опрос каналов производится до тех пор (внутри одного цикла опроса), пока на выходе соответствующего элемента И 16 не появится сигнал: на одном входе этого элемента И сигнал формируется при опросе данного блока запроса, а на другом - совпадением содержимого данного регистра и выхода узла 6 (напомним, мы условились, что содержимое данного регистра - максимальное среди всех каналов), что фиксируется сигналом Равно с узла 27 сравнения данного канала.

Сигнал с выхода 9 данного канала поступает на выход устройства, обеспечивающего обслуживание заявки, и на вход блока задержки, реализующей интервал времени, необходимый для обслуживания заявки данного типа (для каждого канала этот интервал может быть индивидуальным). Сигнал на выходе 9 данного канала поступает (и удерживается) на вход элемента ИЛИ 23, по нему формирователь 25 выдает короткий импульс, устанавливающий триггер 26 в единичное состояние. При этом сигналом с инверсного выхода 13 триггера 26 поступает сигнал запрета на элемент И 2, прерывая опрос каналов, а с прямого выхода триггера 26 сигнал открывает элемент И 19, и тактовые .импульсы начинают поступать на счетчик 20.

По истечении интервала обслуживания для данного канала (определяемого соответствующим дешифратором 21) срабатывает соответствующий элемент И 22, и через элемент ИЛИ 24 сбрасываются в нулевое состояние триггер 26 и счет-г чик 20, после чего снова начинается опрос каналов. Кроме того, сигналом 10 с выхода данного элемента И 22 в блоке 5 запроса (соответствующем) происходит коррекция содержимого регистра 15: на входе 10 появляется положительный потенциал, переводящий сумматор-вычитатель 18 в режим вычитания, этим же сигналом через элемент ИЛИ 17 осуществляется запись нового содержимого в регистр 15, уменьшенного в сравнении с предшествующим на величину уставки. При коррекции содержимого исчезает сигнал на выходе соответствующего элемента И 16 и процесс опроса максимального содержимого среди всех регистров каналов продолжается аналогично.

Таким образом, в каждый момент времени для обслуживания выбирается тот канал (с произвольно малой задержкой) , который имеет наивысший относительный динамический приоритет. При этом учитываются как динамические приоритеты за счет приоритетности каналов, так и относительные приоритеты за счет накопления различного

числа заявок в каждом канале.

i

Формула изобр-етения

1. Многоканальное устройство приоритета, содержащее генератор тактовых импульсов, элемент И и счетчик, выходы которого соединены с входами дешифратора и п (п - число запросов) блоков запроса, причем выходы дешифратора соединены с опросными входами соответствующих блоков запроса, запросные входы блоков запроса являются запросными входами устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет работы с динамическими, относительными приоритетами и в режиме ожидания, в него введены блок- задержки и узел определения максимума, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с .первым входом элемента И, к второму входу которого подключен выход блока задержки, груп- лы выходов всех блоков запроса соединены с соответствующими группами входов узла определения максимума, группа выходов соединена с группами входов максимального приоритета всех блоков запроса, выходы блоков запроса соединены с соответствующими входами блока задержки и являются выходами устройства, выходы группы выходов

блока задержки соединены с входами времени обслуживания заявки блоков запроса, выход элемента И соединен с тактирующим входом блока задержки, входом запуска узла определения макси5 мума и со счетным входом счетчика, кодовые входы блоков запроса соединены с кодовыми входами устройства, причем блок задержки содержит входной элемент И, счетчик, п дешифраторов, п

0 выходных элементов И, первый и второй элементы ИЛИ, формирователь импульсов и триггер, причем первый и второй входы входного элемента И подключены соответственно к тактирующему входу бло5 ка задержки и прямому выходу триггера, а выход соединен с информационным входом счетчика, вход сброса которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ и к входу сброса триггера, выходы

0 счетчика соединены с одноименными входами дешифраторов, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих выходных элементов И, выходы которых соединены с входами первого элег мента ИЛИ, вторые входы выходных элементов И соединены с одноименными входами второго элемента ИЛИ и с соответствующими выходами группы выходов блока задержки, выход второго элемен0 та ИЛИ через формирователь импульсов соединен с установочным входом триггера, выходы выходных элементов И соединены с одноименными выходами группы выходов блока задержки, инверсный

5 выход триггера соединен с выходом блока задержки. I

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый блок

0 запроса содержит сумматор-вычитатель, регистр, элемент И, элемент ИЛИ и узел сравнения, причем первая группа входов сумматора-вычитателя соединена с группой выходов регистра, с груп5 пой выходов блока и с первой группой входов узла сравнения, вторая группа входов узла сравнения соединена с группой входов максимального приоритета блока, выход узла сравнения соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к опросному входу блока, а выход - к выходу блока, выход сумматора-вычита- теля соединен с информационным входом регистра, входы первого элемента ИЛИ подключены к входу времени обслуживания заявки блока и к первому входу сумматора-вычитателя, выход элемента ИЛИ подключен к управляющему входу регистра, а второй вход - к запросному входу блока, второй вход сумматора-вычитателя соединен с первым кодовым входом блока.

Фиг.З

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для реализации устройств ввода-вывода (интерфейсов) в информационных системах, вычислительных сетях и автоматизированных системах управления. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет работы с динамическими относительными приоритетами и в режиме ожидания. Устройство содержит элемент И 2, счетчик 3, дешифратор 4, N блоков 5 запроса, генератор 1 тактовых импульсов, блок 7 задержки и узел 6 определения максимума. В устройстве для обслуживания выбирается тот канал, который имеет наивысший относительный динамический приоритет. При этом учитываются как динамические приоритеты за счет приоритетности каналов, так и числа заявок в каждом канале. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.