Управляемый распределитель Советский патент 1991 года по МПК H03K17/62 

(Л

С

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для реализации функций параллельного циклического арбитража активных абонентов при их поочередном доступе к общим ресурсам цифровой вычислительной системы. В предлагаемом управляемом распределителе решена задача повышения быстродействия за счет разрешения конфликтов на доступ к общесистемным ресурсам в процессе обслуживания одного из абонентов и задача повышения помехоустойчивости за счет снижения критичности к временным разбежкам входных сигналов. Новым является введение триггера, регистра и их связей. Управляемый распределитель содержит элемент ИЛИ 1. группу элементов И-НЕ 2 1 - 2.4, два инвертора 3, 8, элементы И 4. 6, группу инверторов 7.1-7.4, распределитель 10, регистр 9. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для реализации функций параллельного циклического арбитража активных абонентов при поочередном доступе к общим ресурсам цифровой вычислительной системы.

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет подготовки последующего рабочего состояния распределителя в процессе нахождения его в одном из предыдущих рабочих состояний, а также повышение помехоустойчивости. Это обеспечивается за счет определения следующего рабочего состояния управляемого рапределителя на фоне обслуживания предыдущего абонента и быстрого перевода распределителя в новое рабочее состояние, минуя промежуточные нерабочие состояния, сразу после окончания обслуживания предыдущего абонента. За счет совмещения времени обслуживания предыдущего абонента и поиска последующего рабочего

состояния распределителя повышается его быстродействие. Кроме того, введенные элементы памяти, триггер и регистр, позволяют исключить влияние временных разбежек сигналов на входных и управляющей шинах на помехоустойчивость устройства.

На чертеже приведена схема управляемого распределителя на четыре канала обслуживания.

Управляемый распределитель содержит элемент ИЛИ 1, группу элементов И-НЕ 2.1-2.4, второй инвертор 3, первый элемент И 4, триггер 5, второй элемент И 6, группу инверторов 7.1-7.4, первый инвертор 8 регистр 9, распределитель 10, выходные шины 11.1-11.4 устройства, управляющую шину 12, входные шины 13.1-13.4, шину 14 такто- вых импульсов, шину 15 начальной установки, Триггер 5 показан пунктиром и реализует функции D-триггера с обнулением. Он выполнен на инверторе 16 и IF гри гере 17,

ON 00

4 Ю ГО

го

Один из входов элемента ИЛИ 1 соединен с управляющей шиной 12, второй вход соединен с шиной начальной установки 15 и входом установки распределителя 10. Одни из входов группы элементов И-НЕ 2.1- 2.4 соединены с соответствующими выходами распределителя 10, а другие входы - с входными шинами 13.1-13.4 управляемого распределителя. Выходы элементов И-НЕ 2.1-2.4 соединены с соответствующими входами первого элемента И 4 и входами соответствующих инверторов 7.1-7.4. выходы которых соединены с информационными входами регистра 9, выходы которого соединены с соответствующими выходными шинами 11.1-11.4. Вход обнуления регистра 9 соединен с входом обнуления триггера 17 и выходом второго инвертора 3, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 1. Вход синхронизации регистра 9 соединен с выходом триггера 17, l-вход которого соединен с выходом инвертора 16. К-вход соединен со входом инвертора 16, выходом первого элемента И 4 и входом второго элемента И 6, другой вход которого соединен с шиной тактовых импульсов 14 и входом синхронизации триггера 17, выход которого соединен со входом синхронизации регистра 9. Выход второго элемента И 6 соединен со входом первого инвертора 8, выход которого соединен со входом синхронизации распределителя.

Устройство работает следующим образом.

При включении электропитания распределитель 10 сигналом с шины начальной установки 15 устанавливается в исходное состояние - наличие сигнала на выходе первого разряда Q1. Этим же сигналом, прошедшим через элемент ИЛИ 1 и второй инвертор 3, устанавливаются в исходное, нулевое, состояние триггер 17 и регистр 9, при этом на выходных шинах 11.1-11.4 отсутствуют сигналы РЗМ1-РЗМ4 на разрешение активным абонентам доступа к общесистемным ресурсам.

При отсутствии на входных шинах 13.1- 13.4 запросов ЗМ1-ЗМ4 от активных абонентов на доступ к общесистемным ресурсам входные сигналы первого элемента И 4 и группы инверторов 7.1-7.4 имеют высокий, единичный, уровень. Входные сигналы одного из входов второго элемента И 6, инвертора 16 и К-входа триггера 17 также имеют единичный уровень. Поступающие по шине тактовых импульсов 14 импульсы синхронизации положительной полярности обеспечивают подтверждение исходного состояний триггера 17 за счет перезаписи в него по заднему фронту тактового импульса нулевой информации. Импульсы синхронизации, проходя через агорой элемент И 6 и инвертор 8 на вход синхронизации распределителя 10. по переднему фронту меняют последовательно состояния распределителя 10, сдвигая каждый раз единичный сигнал на его выходах. Состояние выходных шин 11.1-11.4 при этом не меняется.

При установлении единичного уровня

напряжения на одной из входных шин 13.1- 13.4 (например, 13.2, что соответствует поступлению запроса на обслуживание со стороны второго абонента) и переходе распределителя 10 во второе состояние, на выходе одного из элементов И-НЕ 2.1-2.4(2.2), соответствующем входе элемента И 4, входе одного из инверторов группы 7,1-7.4(7.2) появляется низкий уровень напряжения.

Низкий уровень напряжения устанавливается на одном из входов второго элемента И 6, что препятствует прохождению тактовых импульсов на вход синхронизации распределителя 10, на входе инвертора 16 и входе

К триггера 17. Поступающие на вход С триггера 17 импульсы синхронизации обеспечивают, по заднему фронту, перевод триггера 17 в единичное состояние. По положительному перепаду напряжения на выходе

триггера 17 происходит перезапись информации - выходов группы инверторов 7.1- 7.4 в регистр 9. В результате на одной из выходных шин 11.1-11.4 (11.2) устройства появляется положительный потенциал, интерпретируемый активным (вторым) абонентом, выставившим запрос, как разрешение на занятие магистрали доступа к общесистемным ресурсам.

Данный абонент, получив по шине 11.2

сигнал разрешения, в соответствии с логикой интерфейса выставляет в ответ высоким уровнем напряжения на все время занятия магистрали сигнал подтверждения запроса

(ПЗ) по управляющей шине 12 и снимает сигнал запроса с одной из входных шин 13.1-13.4 (13.2). Это приводит к переводу триггера 17 и регистра 9 в исходное, нулевое, состояние и их удержанию в нем на

время занятия магистрали. Кроме того, происходит во время обслуживания предыдущего абонента, в данном случае, подключенного ко входной шине 13.2, восстановление напряжения высокого уровня

на выходе первого элемента И 4. Это, в отличие от ранее рассмотренных решений, обеспечивает по импульсам синхронизации последовательный перевод распределителя 10 в следующие по порядку состояния с

целью поиска запросов на обслуживание от других абонентов.

При отсутствии запросов от других абонентов и снятии обслуженным абонентом сигнала ПЗ по управляющей шине 12 устройство, благодаря высокому уровню напряжения на выходе первого элемента И 4, переходит в описанное выше исходное состояние.

При наличии другого запроса на входных шинах 13.1-13.4, например 13.3, при обслуживании абонента, подключенного к шине 13.2, происходит, при восстановлении низкого уровня напряжения на входной шине 13.2, перевод распределителя 10 в третье состояние, в результате чего на выходе первого элемента И 4 установится напряжение низкого уровня. После снятия активным в данный момент абонентом, подключенным к входной шине 13.2 сигнала ПЗ на управ- ляющей шине 12, происходит, по первому же тактовому импульсу, перевод триггера 17 в единичное состояние и перезапись с выходов инверторов группы 7.1-7.4 в регистр 9 новой информации, соответствующей активности абонента, подключенного к входной шине 13.3. При этом на выходной шине 11.3 появляется напряжение высокого уровня.

Описанный управляемый распределитель не требует при работе обязательного перекрытия во времени сигналов на входных 13.1-13.4 и управляющей 12 шинах, благодаря введению регистра 9. Это снимает жесткие ограничения на временные разбежки сигналов на шинах устройства, повышает его помехоустойчивость, Так, например, более раннее, между поступлением тактовых импульсов по шине 14, снятие сигнала на одной из входных шин 13.1-13.4 при

неподанном сигнале на управляющую шину 12 и наличии с.игня..;з разрешения на одной из выходных ши 11 1-11./1 не влияет на состояние устроит ча. Форм у ля изобретения

Управляемый распределитель, содержащий элемент ИЛИ, группу элементов И- НЕ, первые входы которых соединены с соответствующими входными шинами, вторые входы соединены с соответствующими выходами распределителя, а выходы соединены со входами первого элемента И, о т - личающийся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет подготовки последующего рабочего состояния распределителя в процессе нахождения его в одном из предыдущих рабочих состояний, а также повышения помехоустойчивоеги, в него введены первый, второй инверторы,

триггер, группа инверторов, регистр, выходы которого являются выходными шинами устройства, входы данных соединены с выходами соответствующих инверторов в группе, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И-НЕ, вход синхронизации регистра соединен с выходом триггера, а вход сброса соединен со входом сброса триггера и выходом второго инвертора, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с управляющей шиной устройства, второй вход соединен с шиной начальной установки распределителя, выход первого инвертора соединен с входом синхронизации распределителя, а вход соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен со входом синхронизации триггера и шиной тактовых импульсов, а второй вход - со входом данных

триггера и выходом первого элемента И.