Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали Советский патент 1991 года по МПК G06F13/36 

ел С

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в многомашинных вычислительных системах, комплексах и сетях для управления доступом к общему ресурсу, например к общей магистрали, Цель изобретения - уменьшение объема оборудования за счет сокращения числа линий общей магистрали. Устройство содержит каналы, а в каждом канале два счетчика, восемь триггеров, пять элементов И, пять элементов ИЛИ, схему сравнения, элемент задержки и элемент НЕ. При занятой магистрали после передачи каждого пакета данных проводится упреждающий арбитраж, в результате которого выделяется наиболее приоритетный абонент, требующий захвата магистрали. При освобождении магистрали она сразу предоставляется абоненту, выделенному в результате последней процедуры упреждающего арбитража. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в многомашинных вычислительных системах, комплексах и сетях для управления доступом к общему ресурсу, например к общей магистрали.

Цель изобретения - уменьшение объема оборудования за счет сокращения числа линий общей магистрали.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит счетчики 1 и 2, триггеры 3-10. элементы И 11-15, ИЛИ 16- 20. схему 21 сравнения, элемент 22 задержки, элемент НЕ 23. вход 24 снятия запроса, вход 25 запроса, выход 26 подтверждения запроса, вход 27 приоритета, вход 28 начальной установки, общие линии 29 и 30, тактовый вход 31.

Устройство работает следующим образом.

При запросе на захват магистрали абонент, подавая сигнал на вход 25. заносит 1м в триггер 3.

Состояние занятости общей магистрали отображается в триггере 9. при свободной магистрали в триггере 9 1 и через элемент ИЛИ 17 в триггер 10 записывается О, при этом на вход установки счетчика 2 подается сигнал, а счетчик 1 работает в счетном режиме. На входах 27 приоритета разных каналов задаются разные коды приоритета, в результате при счете счетчиков 1 с одинакового (нулевого) состояния сигналы на выходах схем 21 сравнения разных каналов вырабатываются в разных тактах синхронизации. При формировании сигнала на выходе 21 сравнения канала, требующего захват

а

00 Ю Ю О

ел

магистрали (1 в триггере 3), на выходе элемента И 14 вырабатывается сигнал, по которому происходит запись 1 в триггер 7 и выдача через элемент ИЛИ 16 сигнала на линию 29. По этому сигналу, так как при О в триггере 10 элемент И 13 разблокирован, в триггер 6 записывается 1, в результате блокируется выдача сигналов через элемент И 14 и дальнейший поиск абонентов, требующих захвата магистрали, прекращается. После перебора счетчиками 1 кодов приоритета всех каналов по сигналу переноса а канале с 1 в триггере 7 в триггер 4 записывается 1, после чего через элемент 22 задержки и элемент ИЛИ 20 триггер 7 обнуляется. При 1 в триггере 4 и свободной магистрали (1 в триггере 9) по сигналу на выходе элемента И 11 в триггер 5 записывается Г и через элементы ИЛИ 16 и 18 на линии 29 и 30 выставляются сигналы, в результате на выходе элементов ИЛИ 19 и И 12 формируется сигнал, по которому в триггеры 8 и 9 записываются О, чем во всех каналах фиксируется состояние Магистраль занята. По сигналу с выхода элемента 22 задержки в триггер 10 записывается 1, в результате блокируется счетный режим счетчикоа 1 и разблокируется у счетчиков 2. Если при формировании сигнала переноса счетчика 1 нет требований захвата магистрали, то1 по сигналу с выхода элемента 22 задержки запись 1 в триггер 10 не происходит, так как при свободной магистрали и 1 в триггере 9 на входе установки в ноль триггера 10 сигнал, блокирующий работу С- входа триггера 10. Сигнал подтверждения захвата магистрали абонент воспринимает с выхода 26, после чего он начинает передачу данных, при которой информационные биты слова выдаются на линию 30, а сигналы сопровождения данных (битов) на линию 29. После передачи каждого слова данных по сигналу переноса счетчика 2 через элемент ИЛИ 17 в триггер 10 записывается О и разрешается счетный режим счетчика 1 (счетчика 2 блокируется), при этом реализуется процедура арбитража, в результате которой в триггер 7 наиболее приоритетного канала, требующего захват магистрали, записывается 1 и по сигналу переноса счетчика 1 в канале с 1 в триггере 7 происходит запись 1 в триггер 4 и во всех каналах в триггер 6 записывается О, а в триггер 10 1, при этом разблокируется работа счетчика 2. После передачи очередного слова пакета данных по сигналу переноса счетчика 2 в триггер 10 записывается О и снова реализуется процедура арбитража, в результате которой выделяется наиболее приоритетный абонент, требующий захвэ та

магистрали в текущий момент времени и т.д.

Для освобождения общей магистрали

захвативший ее абонент подает сигнал на

вход 24, по которому в триггер 3 записывается О и на выходе элемента И 15 формируется сигнал. При записи О в триггер 3 происходит запись О в триггеры 4 и 5. Сигнал с выхода элемента И 15 через элемент ИЛИ 18 выдается на линию 30, причем

этот сигнал не сопровождается на линии 29. при этом по переднему фронту сигнала на линии 30 в триггер 8 записывается 1 и, так как на линии 29 нет сигналов сопровождения, 1-е состояние триггеров 8 сохраняется

к моменту формирования заднего фронта сигнала на линии 30 (переднего фронта на выходе элемента НЕ 23), по которому в триггер 9 записывается 1, чем во всех каналах фиксируется состояние магистраль свободна. При этом в канале с 1 в триггере 4 через элемент И 11 в триггер 5 записывается 1 и через элементы ИЛИ 16 и 18 на линии 29 и 30 выдаются сигналы, по которым в триггеры 8 и 9 всех каналов записываются О, чем

фиксируется состояние магистраль занята.

8рассмотренном случае захват магистрали реализуется по результатам упреждающего арбитража, без дополнительных затрат времени на реализацию процедуры арбитража,

что позволяет повысить пропускную способность магистрали.

Следует отметить, что при занятой маги- , страли и передаче единичного бита инфор. .- мационного слова по переднему фронту

сигнала на линии 30 (1-й бит данных) в триггер 8 записывается 1, но по сигналу сопровождения триггер 8 сбрасывается в О и по заднему фронту единичного бита в триггер

9записывается О, чем подтверждается со- стояние Магистраль занята.

Формула изобретения Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали,

содержащее К каналов (К - число абонентов), каждый из которых содержит первый и второй счетчики, с первого по пятый триггеры, с первого по пятый элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ. причем в каждом канале вход снятия запроса канала устройства соединен с первым входом первого элемента И, вход начальной установки канала устройства соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с

входом занесения.первого счетчика, тактовый вход канала устройства соединен со счетным входом первого счетчика, отличающееся тем, что, с целью уменьшения объема оборудования за счет сокращения числа линий общей магистрали, оно дополнительно содержит в каждом канале с шестого по восьмой триггеры, с третьего по пятый элементы ИЛИ, схему сравнения, элемент задержки, причем в каждом канале устройства входы запроса, снятия запроса и вход кода приоритета канала устройства соединены соответственно с входами установки в 1 и в О первого триггера и с первым входом схемы сравнения, выход и второй вход которой соединены соответственно с первым входом второго элемента И и с выходом первого счетчика, вход установки в О которого соединен с прямым выходом второго триггера, инверсный выход которого соединен с входом установки в О второго счетчика и с первым входом треть- егб элемента И, выход которого соединен с входом установки в Г третьего триггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с прямым выходом первого и инверсным выходом четвертого триггеров, входы установки в О четвертого и пятого триггеров соединены с инверсным выходом первого триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в О шестого триггера, синхровход которого соединен с входом третьего элемента ИЛИ и выходом второго элемента И, выход переполнения первого счетчика соединен с синхровходами третьего и пятого триггеров и с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и синх- ровходом второго триггера, вход установки в 0м которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом переполнения второго счетчика, вход начальной установки канала устройства соединен с синхровходом первого триггера, с входом установки в О третьего триггера и с входом установки в 1 седьмого триггера, прямой выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом пятого триггера, информационный вход

которого соединен с выходом шестого триггера, выход четвертого элемента И соединен с синхровходом четвертого триггера, с вторым входом третьего элемента И и первым входом четвертого элемента ИЛИ. второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом четвертого триггера и выходом подтверждения запроса канала устройства, инверсный выход седьмого триггера соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И. выход которого соединен с входами установки в О седьмого и восьмого триггеров,

выход восьмого триггера соединен с информационным входом седьмого триггера, синхровход которого соединен с выходом элемента НЕ, выходы третьих элементов ИЛИ всех каналов устройства объединены

через МОНТАЖНОЕ ИЛИ и соединены с вторыми входами третьего и пятого элементов И и счетным входом вторых счетчиков всех каналов устройства, выходы четвертых элементов ИЛИ всех каналов устройства

объединены через МОНТАЖНОЕ ИЛИ и соединены с вторыми входами пятых элементов ИЛИ, с входами элементов НЕ, с синхровходами восьмых триггеров всех каналов устройства.