Многоканальное устройство приоритета Советский патент 1992 года по МПК G06F9/46 

Изобретение относится к вычислительной технике и связи и может быть использовано в локальной вычислительной сети (ЛВС) и многомашинных вычислительных системах для управления доступом к некоторому общему ресурсу

Известна ЛВС в которой для подключения абонентов используется базовый метод состязаний CSMA/CD с контролем канала перед началом и во время передачи, При обнаружении столкновений в моноканале адаптер повторяет передачу информации с некоторой задержкой во времени, возрастающей в зависимости от того, какой раз ему не удалось успешно осуществить передачу, что уменьшает производительность ЛВС.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многоканальное устройство приоритета, содержащее элемент НЕ и К каналов, в состав которых входят элемент задержки, первый

и второй триггеры, элемент И и два элемента ИЛИ.

Недостатком известного устройства является возможность его срабатывания при возникновении импульсной помехи на входе опроса любого канала.

Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее К каналов, каждый и которых содержит два триггера, элемент И, элемент задержки, причем в каждом канале вход запроса устройства соединен с информационным входом первого триггера, выход опроса каждого соединен с входом опроса следующего канала, введены одно- вибратор, генератор импульсов, три элемента И, триггер, счетчик, входной регистр, а в каждый канал - формировате ль импульсов, триггер, выходной регистр, элемент НЕ, одновибратор, магистральный усилитель, причем первый вход первого элемента И

СП

XI

ел

соединен с входом занесения счетчика, с входами установки вторых триггеров всех каналов и с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с входом установки входного регистра и с входом начальной установки устройства, второй вход первого элемента 14 соединен с входом сброса устройства, второй вход второго элемента И соединен с выходом одиовибрато- ра, вход разрешения которого соединен с выходом опроса последнего канала, запускающий вход одновибратора соединен с выходом третьего элементаИисшиной синхронизации устройства, выход первого элемента И соединен с входом установки триггера, инверсный выход которого соединен с пеовым входом третьего элемента И и выходом третьего элемента И и с шиной син- вый вход третьего элемента И соединен с выходом генератора импульсов, тактовый вход триггера соединен с выходом переполнения счетчика, информационные входы управления режимом которого соединены с выходами входного регистра, информационные входы которого соединены с входами адреса абонента устройства, счетный вход счетчика соединен с шиной синхронизации устройства и с входом формирователя импульсов каждого канала, выход формирова- те/ln импульсов соединен с входами элемента НЕ, элемента задержки и с тактовым входом опроса канала и с информационным входом третьего триггера, прямой выход второго триггера соединен с выходом опроса канала, с запускающим входом одновибратора и с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого соединен.с первым входом элемента И, выход которого соединен с входом установки первого триггера и с входом начальной установки выходного регистра, инверсный выход первого триггера соединен с первым информационным входом выходного регистра, второй вход элемента И соединен с инверсным выходом триггера и с вторым информационным входом выходного регистра, стробирующий вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход установки третьего триггера соединен с выходом элемента НЕ, гактовый вход третьего триггера соединен с выходом одновибратора, первый выход выходного регистра соединен с выходом Инициализация приема устройства, второй выход выходного регистра соединен с выходом Инициализация передачи устройства и с входом магистрального усилителя, выход которого соединен с шиной синхронизации.

На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2 - структурная схема выходного регистра; на фиг, 3 - временные диаграммы работы устройства

Устройство содержит общие для всех каналов три элемента И 1, 4, и 19, генератор

2, триггер 3, счетчик 5, входной регистр б, одновибратор 18 и в каждом канале 17 формирователь 7 импульсов, элемент НЕ 11, элемент 15 задержки, три триггера 9, 10 и 12, одновибратор 14, элемент И 8, магист0 ральный 13 усилитель, выходной регистр 16, причем первый вход элемента И 1 совместно со входом занесения счетчика 5 и входами 22 начальной установки каналов 17 соединены с выходом элемента 1/119, второй

5 вход элемента И 1 является входом 27 устройства, выход элемента И 1 соединен с входом начальной установки триггера 3, инверсный выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 4 и с выходом 29

0 Инициализация устройства, первый вход второго элемента И - 4 соединен с выходом генератора 2, выход второго элемента И - 4 соединен с шиной 20 синхронизации, которая, в свою очередь, соединена с запускаю5 щим входом одновибратора 18, разрешающий вход которого соединен с выходом 24 опроса последнего канала, выход одновибратора 18 соединен с вторым входом элемента И 19, счетный вход счетчика 5

0 соединен с шиной 20 синхронизации, выход переполнения счетчика 5 соединен с тактовым входом триггера 3, информационные входы и вход режима счетчика 5 соединены с соответствующими выходами входного ре5 гисгра 6, управляющие и информационные входы которого являются входами 28 уст ройства, первый вход элемента И 19 соединен с входом 30 Начальная установка устройства, в каждом канале 17 вход форми0 рователя 7 импульсов соединен с шиной 20 синхронизации, выход формирователя 7 импульсов соединен с входами элемента НЕ 11, элемента 15 задержки и тактовым входом третьего 12 триггера, информационный

5 вход триггера 12 соединен с входом 21 опроса канала и с информационным входом второго триггера 10, вход начальной установки триггера 12 соединен с входом 22 канала, вь-чод триггера 12 соединен с выхо0 дом 24 опроса канала, входом одновибратора 14 и с тактовым входом первого триггера 9, информационный вход которого соединен с входом 23 запроса канала и с первым входом элемента И 8, выход которого соеди5 ней с входом начальной установки триггера 9, инверсный выход которого соединен с вторым входом выходного регистра 16, выход элемента HF 11 соединен с входом начальной установки триггера 10, тактовый вход которого соединен с выходом одновибратора 14, инверсный выход триггера 10 соединен с первым входом выходного регистра 16 и с вторым входом элемента I/I 8, выход элемента 15 задержки соединен со стробирующим входом выходного регистра 16, первый выход которого соединен с выходом 25 Инициализация приема устройства, второй выход выходного регистра 16 соединен с выходом 26 Инициализация передачи устройства и с входом магистрального усилителя 13,выход которого соединен с шиной 20 синхронизации

Устройство работает следующим образом.

В первый момент времени после включения питания сигнал запроса на передачу во всех каналах отсутствует, что соответствует низкому уровню на входе 23 запроса. Таким образом, триггеры 9 всех каналов устанавливаются в начальное состояние. Далее вырабатывается системный сигнал начальной установки, который поступает на вход 30 устройства низким уровнем и через элемент И 19 на входы 22 всех каналов, устанавливая триггеры 12 всех каналов в исходное состояние. Кроме того, сигнал начальной установки, с выхода элемента И 19 поступает на вход занесения счетчика 5 и через элемент И 1 на вход начальной установки триггера 3 Системный сигнал началь- ной установки поступает и на вход начальной установки входного регистра 6. Таким образом, после действия сигнала начальной установки все элементы каналов 17 устройства устанавливаются в исходное состояние, а на шине 20 синхронизации появляется та ктовая последовательность импульсов. С шины 20 синхронизации импульсы поступают в каждый канал устройства через формирователь 7 импульсов на тактовый вход триггера 12, который устанавливается в состояние, соответствующее состоянию его информационного входа. С выхода триггера потенциал поступает на выход опроса канала и далее через вход опроса следующего канала на информационный вход соответствующего триггера 12, Кроме того, положительным перепадом с выхода триггера запускается одновибратор 14, с выхода которого импульс поступает на тактовый вход триггера 10, однако триггер 10 не переключается, так как на его вход начальной установки поступает запрещающий потенциал с выхода элемента НЕ 11, удерживающий триггер 10 в исходном состоянии. Импульс с выхода одновибратора 14 через элемент 15 задержки поступает на стробирующий вход выходного регистра 16, в котором фиксируется состояние триггеров 9 и 10. Таким образом, на входах 21 опроса

каналов 17 последовательно возникают уровни высокого потенциала С выхода 24 опроса последнего канала уровень высокого потенциала поступает на разрешающий 5 вход общего для всех каналов одновибрато- рэ 18, разрешая его работу. По первому импульсу, поступившему с шины 20 синхронизации на запускающий вход одно- вибратора 18, на выходе последнего появля0 ется отрицательный импульс, который через элемент И 19 воспринимается устройством как сигнал начальной установки. Таким образом, триггеры 12 всех каналов 17 устанавливаются в исходное состояние и процесс

5 опроса каналов повторяется. В случае возникновения у одного из абонентов необходимости в передаче информации этот аб онент формирует сигнал запроса высокий уровень на входе 23 запроса своего канала,

0 что разблокирует триггер 9 по входу установки. Таким образом, в момент срабатывания триггера 12 данного канала на тактовом входе триггера 9 появляется положительный перепад напряжения. Триггер 9 пере5 ключается, и на его инверсном выходе появляется потенциал низкого уровня. Сигнал с выхода триггера 9 записывается в выходной регистр 16 по импульсу с выхода элемента задержки. С второго выхода вы0 ходного регистра 16 сигнал низкого уровня поступает на вход магистрального усилителя 13 и с его выхода на шину 20 синхронизации, компенсируя по МОНТАЖНОМУ ИЛ И тактовые импульсы на шине 20 синхро5 низации, что прекращает режим опроса (арбитража) каналов. Кроме того, сигнал низкого уровня с выхода выходного регистра 16 поступает на выход 26 Инициализация передачи канала включая передатчик

0 абонента. После окончания передачи абонент снимает сигнал запроса, что соответствует формированию на входе 23 запроса данного канала сигнала низкого уровня. Триггер 9 устанавливается в исходное со5 стояние. Кроме того, сигналом с выхода элемента И 8 в выходном регистре 16, на его втором выходе, снимается сигнал Инициализация передачи, на выходе магистрального 13 усилителя появляется высокий

0 потенциал, что приводит к восстановлению тактовой последовательности на шине 20 синхронизации, и процесс опроса каналов продолжается.

В случае возникновения у центральной

5 управляющей машины необходимости передать информацию одному из абонентов центральная управлякщая машина по информационным и управляющим шинам 28 записывает адрес абонента во входной регистр 6. Адрес абонента представляет собой

его порядковый номер, начиная с ближайшего к центральной управляющей машине. Информация с выходов входного регистра 6 заносится в счетчик 5 в момент появления импульса на выходе элемента И 19, поступающего на вход занесения счетчика 5. Далее каждый импульс на шине 20 синхронизации инкрементирует счетчик 5, Таким образом, появление на выходе переполнения счетчика 5 импульса совпадает по времени с опросом канала абонента с заданным адресом. По сигналу с выхода переполнения счетчика 5 переключается триггер 3 и сигнал низкого уровня с его инверсного выхода блокирует прохождение тактовых импульсов через элемент И 4. На шине 20 синхронизации формируется низкий потенциал, который через формирователи 7 импульсов каналов поступает на элементы НЕ 11 всех каналов, С выхода элемента НЕ 11 сигнал высокого уровня разблокирует триггер 10 по входу установки. Таким образом, при переключении триггера 12 в опрашиваемом канале адрес которого был задан центральной управляющей машиной, срабатывает одно- вибратор 14 и импульс с его выхода поступает на тактовый вход разблокированного триггера 10, с инверсного выхода которого сигнал низкого уровня поступает на первый вход выходного регистра 16 и на второй вход элемента И 8. С выхода элемента И 8 сигнал низкого уровня поступает на вход установки триггера 9, устанавливая его в исходное состояние в случае его срабатывания при наличии запроса абонента на входе 23 запроса данного канала. Таким образом, запрос центральной управляющей машины обладает более высоким приоритетом по сравнению с запросом абонента. Да- лее по положительному перепаду, поступающему на стробирующий вход выходного регистра 16 с выхода элемента 15 задержки, информация триггера 10 поступает на выход 25 Инициализация приема канала, включая приемники абонента. При срабатывании триггера 3 сигнал с его инверсного выхода поступает на вход 29 Иници- ализация v устройства, сообщая центральной управляющей машине об организации соединения с заданным абонентом. После передачи информации центральная управляющая машина записывает во входной регистр б информацию о новом соединении либо информацию о блокировке счетчика 5, а также формирует сигнал промежуточной начальной установки, который поступает на вход 27 устройства и далее через элемент И 1 на вход установки триггера 3. Триггер 3 устанавливается в исходное состояние, разблокируется элемент И 4 и процесс опроса продолжается.

Один из возможных вариантов построения предлагаемого устройства с применением микросхем: элементы И, НЕ - 133ЛАЗ, формирователи импульсов, магистральные усилители и элемент И 4 - 133ЛА8; триггеры, одновибраторы, элементы задержки - 133ТМ2; счетчики - 133 ИЕ5; входные и вы0 ходные регистры - 133ТМ2.

Применение предлагаемого устройства позволяет организовать обмен между центральной управляющей машиной и абонентами с повышением помехоустойчивости,

5 организацией приоритетности входящих устройств и индикацией режимов обмена. Формула изобретения Многоканальное устройство приоритета, содержащее К каналов, каждый из кото0 рых содержит два триггера, элемент И, элемент задержки, причем в каждом канале вход запроса устройства соединен с информационным входом первого триггера, выход опроса каждого канала соединен с входом

5 опроса следующего канала, отличающееся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости устройства, в него введены од- новибратор, генератор импульсов, три элемента И, триггер, счетчик, входной ре0 гистр, а в каждый канал - формирователь импульсов, триггер, выходной регистр, элемент НЕ, одновибратор, магистральный усилитель, причем первый вход первого элемента И соединен с входом занесения счет5 чика, с входами установки вторых триггеров всех каналов и с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с входом установки входного регистра и с входом начальной установки устройства, второй вход

0 первого элемента И соединен с входом сброса устройства, второй вход второго элемента И - с выходом одновибратора, вход разрешения которого соединен с выходом опроса последнего канала, запускающий

5 вход- с выходом третьего элемента И и с шиной синхронизации устройства, выход первого элемента И соединен с входом установки триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом третьего

0 элемента И и выходом Инициализация устройства, первый вход третьего элемента И соединен с выходом генератора импульсов, тактовый вход триггера - с выходом переполнения счетчика, информационные входы

5 управления режимом которого соединены с выходами входного регистра, информационные входы которого соединены с входами адреса абонента устройства, счетный вход счетчика соединен с шиной синхронизации устройства и с входом формирователя импульсов каждого канала, выход формирователя импульсов - с входами элемента НЕ, элемента задержки и с тактовым входом второго триггера, информационный вход которого соединен с входом опроса канала и с информационным входом третьего триггера, прямой выход второго триггера соединен с выходом опроса канала, с запускающим входом одновибратора и с тактовым входом первого триггера, информационный вход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с входом установки первого триггера и с входом начальной установки выходного регистра, инверсный выход первого триггера соединен с первым информацион0

ным входом выходного регистра, второй вход элемента 1/1 - с инверсным выходом третьего триггера и с вторым информационным входом выходного регистра, стробиру- гощий вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход установки третьего триггера соединен с выходом элемента НЕ, такУовый вход третьего триггера - с выходом одновибратора, первый выход выходного регистра - с выходом Инициализация приема устройства, второй выход - с выходом Инициализация передачи устройства и с входом магистрального усилителя, выход которого соединен с шиной синхронизации.

Изобретение относится к области вычислительной техники и связи и может быть использовано в локальных вычислительных сетях и многомашинных вычислительных системах для управления доступом к некоторому общему ресурсу С целью увеличения помехоустойчивости в устройство, содержащее каналы, в каждый из которых входят два триггера, элемент И, элемент задержки, введены одновибратор, генератор импульсов, три элемента И, триггер, счетчик, входной регистр, а в каждый канал - формирователь импульсов, триггер, выходной регистр, элемент НЕ, одновибратор, магистральный усилитель. 3 ил

Сри%, {.