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

(Л

С

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многопроцессорных однородных системах для управления доступом абонентов к магистрали передачи данных и другим разделяемым ресурсам. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности обслуживания запросов как в циклическом режиме, так и в режиме последовательного опроса. Многоканальное устройство приоритета содержит каналы, каждый из которых содержит триггер, пять элементов И, два элемента НЕ и элемент ИЛИ. Кроме того, устройство может содержать дополнительные элементы И и НЕ. Конструкция устройства обеспечивает минимальное количество связей между каналами, а также позволяет производить оперативный контроль работоспособности устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

XI

vi

Ю 00

о

00

Изобретение относится к вычислительной технике и можег быть использовано в многопроцессорных однородных системах для управления доступом абонентов к магистрали передачи данных и другим разделяемым ресурсам.

Известно многоканальное устройство приоритета, содержащие элемент НЕ и К каналов, каждый из которых содержит первый и второй триггеры, элемент задержки, первый и второй элементы ИЛИ и элемент И, причем выход элемента НЕ соединен с входом элемента задержки и синхровходом первого канала устройства, вход установки в О, информационный вход и прямой выход первых триггеров всех каналов соедине- ны соответственно с соответствующими входами запроса на захват ресурса канала устройства, с шиной логической единицы устройства и первым входом элемента И своего канала, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки своего капала, в каждом канале выход элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и выходом второго триггера, информационный вход и вход установки в 1 которого соединены соответственно с шиной логического нуля устройства и входом запроса на захват ресурса канала устройства, инверсный выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом подтверждения захвата ресурса канала устройства, выход элемента НЕ соединен с синхровходом второго триггера первого канала устройства, выходы первых элементов ИЛИ с первого по (К-1)-й каналов (К- число абонентов устройства) устройства соединены с входами элементов задержки, синхровходами первого и второго триггеров с второго по К-й каналов соответственно, выход первого элемента ИЛИ К-го канала соединен с входом элемента НЕ.

Известное многоканальное устройство приоритета, содержащее К каналов (К - число запросных входов устройства), каждый из которых содержит триггер, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ, первый м второй элементы И-НЕ, причем в каждом канале выход первого элемента И соединен с выходом подтверждения захвата ресурса капала устройства, прямой выход триггера соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ М-го канала устройства (М--2.К) соединен с вторым выходом первого элемента ИЛИ (М-1)- го канала устройства, первый канал

устройства дополнительно содержит элемент НЕ, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ первого канала устройства, выход элемента НЕ первого канала

устройства соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И первого канала устройства, в каждом канале устройства вход запроса соединен с первым входом первого элемента

0 И-НЕ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом элемента НЕ и с входом установки в О триггера, выход второго элемента И L-ro канала устройства (, К-1)

5 соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ и второго элемента И (L+1)-ro канала устройства, в каждом канале устройства второй вход второго элемента и каждого канала устройства соединен с инверсным

0 выходом триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами первого элемента И и второго элемента И-НЕ и с вторыми входами первого элемента И-НЕ и второго элемента И, выход второго элемен5 та ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента И, выход элемента НЕ соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в 1 триггера, выход первого элемента ИЛ И

0 М-го канала утсройстьа соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ {М-1)-го канала устройства, в каждом канале устройства выход второго элемента И-НЕ соединен с вторым входом первого элемента И.

5 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство приоритета, содержащее N каналов (N - число запросных входов устройства}, причем i-й канал (I 2, N) содержащий первый элемент

0 И и триггер, а j-й канал Q 2, N-1) - дополнительно второй элемент И, а также первый канал содержит элемент И, в N-канал введен второй элемет И, в i-e каналы введены третий элемент И и во вес i-e каналы введе5 ны элементы И-НЕ, причем вход опроса устройства соединен с первыми входами первых элементов И 1-х каналов, выходы которых соединены с тактовыми входами триггеров со угветствующих каналов, в первом

0 канале первый вход элемента И соединен с запросным входом канала, а прямой выход элемента И является выходом разрешения канала, в 1-м канале запросный вход канала соединен с вторым входом первого элемен5 та И, с первым входом элемента И-НЕ и первым входом третьего элемента И, прямой выход которого является выходом разрешения канала, выход второго элемента И соединен с информационным входом триг- jepa, выход которого соединен с вторым

входом элемента И-НЕ, в N-м канале запросный вход кзнлла соединен с вторым входом первого элемента И, первым входом элемента И-НЕ и первым входом второго элемента И, выход которого является выходом разрешения каналов, инверсный выход второго элемента И соединен с информационным входом триггера, выход соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход элемента И-НЕ 1-го канала соединен с (1+2)-ми входами элементов И-НЕ с 0Н)-го по канала с 1-ми входами элемента И первого канала, инверсный выход элемента И первого канала соединен с вторыми входами третьих элементов И i-x каналов и вторым входом элемента И i-x каналов, инберсный выход третьего элемента И i-ro канала соединен с 0+1)-ми входами третих элементов И с (j+1)-ro по (М-1)-й каналов, с 0+1)-м входом второго элемента И N-го канала и с первым входом второго элемента И канала, выход элемента И-НЕ k-ro канала (,N) соединен с (k-1)-MH входами вторых элементов И с (k-1)-ro по второй канал, вход сброса устройства соединен с входами сброса триггеров всех каналов.

Известное устройство обеспечивает циклический доступ канала к общим ресурсам.

Однако, известное устройство не обеспечивает предоставление общих ресурсов по приоритету, для организации циклического доступа используется 2N связей между каналами, не имеет аппаратного контроля работоспособности канала (N - количество каналов).

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет возможности обслуживания запросов как в циклическом режиме, так и в режиме последовательного опроса и повышение контролепригодности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное устройство приоритета, содержааузе К каналов (К - число источников запросов), каждый из которых содержит первый элемент И, триггер и первый элемент НЕ, причем в каждом канале вход запроса ресурса канала устройства соединен с первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с входом опроса канала устройства и единичным входом триггера, отличающееся тем, что в каждый канал устройства введены со второго по пятый элементы И, второй элемент НЕ и элемент ИЛИ, причем в каждом канале вход опроса канала устройства соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом сброса триггера, выход

которого соединен с первым РУОДОМ ipeih- его элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И. входом первого элемента НЕ и является выходом 5 захвата ресурса канала устройства, нход приоритета канала устройства соединен со вторым входом третьего элемента И, и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого 10 элемента НЕ, вход режима устройства сое дмнен с первыми входами пятых элементов И и входами вторых элементов НЕ всех каналов устройства, в каждом канале выход пятого элемента И соединен с первым вхо- 15 дом элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента НЕ и третьим входом первого элемента И, выход четвертого элемента И является выходом приоритета кана- 0 ла устройства,выход приоритета М-го канала (М 1, (К-1)) соединен с входом приоритета (М-М)-го канала устройства, выход приоритета К-го канала устройства соединен со вторыми входами пятых элементов И 5 всех каналов устройства, а также тем, что в каждый канал введены дополнительный элемент И и дополнительный элемент НЕ, причем в каждом канале вход приоритета канала устройства соединен с входом до- 0 полнителного элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и является выходом исполнения запроса ка- 5 нала устройства, выход сбоя которого соединен с выходом дополнительного элемента И.

На чертеже приведена функциональная схема многоканального устройства приори- 0 тета.

Многоканальное устройство приоритета (фиг.1), содержащее N каналов 1, каждый из которых содержит пятый элемент И 2, выход которого соединен со вторым входом 5 элемента ИЛИ 4, а второй вход с шиной занятости устройства, третий элемент НЕ 3, соединенный выходом с первым входом элемента ИЛИ 4, а входом - с первым входом пятого элемента И 2 и с шиной установ- 0 ки режима, элемент ИЛИ 4, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И 5, второй элемент И 5. выходом соединенный с входом установки в 1 триггера 9, а вторым и первым входом - с входом За- 5 прос ресурса канала и соотеетствующей линией шины Опрос устройслп.ч соответственно, первый элемет НЕ б, соединенный выходом с вторым входом третьего элемента И 8, а входом с клнала Вход приоритета, первый ., (А 7,

выход которого соединен с первым входом третьего элемента И 8, с входом установки триггера 9 в О и с выходом канала Исполнение запроса, третий элемент И 8, выход которого - выход канала Сбой, триггер 9, соединенный выходом с первым входом четвертого элемета И 10, четвертый элемент И 10, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И 7, с входом второго элемента НЕ 11 и с выходом канала Разрешение захвата ресурса, а второй вход - с входом канала 1 Вход приоритета, второй элемент НЕ 11, соединенный выходом со вторым входом шестого элемента И 12, шестой элемент И 12, первый вход которого соединен с входом канала 1 Вход приоритета, а выход - выход канала 1 Выход приоритета соединенный с входом приоритета следующего по номеру канала 1 I, выход Выход приоритета последнего канала 1 п соединен с входами Шина занятости всех N каналов.

Многоканальное устройство приоритета предназначено для организации доступа активных абонентов к общим ресурсам системной магистрали. Устройство приоритета может работать в двух режимах.

В первом режиме предоставление абоненту общих ресурсов магистрали осуществляется по приоритету.

Во втором режиме - последовательно по мере возрастания номера абонента (циклически).

Для установки первого режима на шину устройства Установка режима необходима подать сигнал соответствующий логическому нулю. Этот сигнал, инвертированный третьим элементом НЕ 3, пойдя через элемент ИЛИ 4, установит на время работы в этом режиме логическую единицу на третьем входе второго элемента И 5, на второй вход, вход Запрос ресурса, которого поступает запрос на захват системной магист- рали об абонента. При наличии одновременно на первом и втором входах второго элемента И 5 сигналов Опрос и Запрос ресурса соответственно второй элемент И 5 выработает сигнал, который установит т риггер 9 (триггер захвата магистрали) в единичное состояние. Однако разрешение абоненту на захват магистрали будет выдано четвертым элементом И 10, опрашивающим состояние тоиггеразахвата магистрали 9, через выход Разрешение захвата канала устройства тогда, когда будут выполнены все заявки на предоставление системной магистрали абонентов, имеющих старшие приоритеты. Отсутствие заявок на магистраль абонен гоё со старшими приоритетами соответствует единичному уровню

на входе Вход приоритета канала устройства. Запрос на захват магистрали абонентом с низшим приоритетом формируется в каналах устройства из сигнала Вход приоритета и сигнала Разрешение на захват магистрали данного канала устройства инвертированного вторым элементом НЕ 11, шестым элементом И 12.

Канал устройства приоритета снимает

0 абоненту разрешение на захват магистрали по очередному сигналу Опрос если нет от абонента нового запроса на захват системной магистрали, при этом первый элемент И 7 вырабатывает сигнал Исполнение запро5 са на общие ресурсы системной магистрали, которым также устанавливается в нулевое состояние триггер захвата магистрали 9.

Для включения второго режима работы

0 на шину устройства Установка режима необходимо подать сигнал соответствующий логической единице. При этом сигнал на третьем входе второго элемента И 5 будет зависеть от сигнала на шине занятости, объ5 единяющей входы всех каналов устройства Шина занятости. Сигнал на шине занятости формируется на выходе Выход приоритета последнего канала устройства приоритета. В этом режиме работы цикл

0 обслуживания запросов на захват системной магистрали выполняется в порядке возрастания номеров абонентов. Повторно поступающие запросы от абонентов с меньшими номерами будут обслужены в порядке

5 очереди только после окончания начатого цикла обслуживания, так как разрешение на шине занятости появится только после выполнения последнего запроса текущего цикла.

0 В случае ошибочного предоставления системной магистрали одновременно двум абонентам (при нулевом уровне на входе Вход приоритета канала устройства) третьим элементом И 8 и первым элементом

5 НЕ 6 сформируется сигнал сбоя, который оповестит абонентов о неисправности. Формула изобретения 1. Многоканальное устройство приоритета, содержащее К каналов (К - число ис0 точников запросов); каждый из которых содержит первый элемент И, триггер и первый элемент НЕ, причем в каждом канале вход запроса ресурса канала устройства соединен с первым входом первого элемента

5 И, второй вход и выход которого соединены соответственно с входом опроса канала устройства и единичным входом триггера, о т- личающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможности обслуживания запросов

как в циклическом режиме, так и в режиме последовательного опроса, в каждый канал устройства введены с второго по пятый элементы И, второй элемент НЕ и элемент ИЛИ, причем в каждом канале вход опроса канала устройства соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом сброса триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, входом первого элемента НЕ и является выходом захвата ресурса канала устройства, вход приоритета канала устройства соединен с вторым входом третьего элемента И, и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, вход режима устройства соединен с первыми входами пятых элементов :/ и входами вторых элементов НЕ всех каналов устройства, в каждом канале выход пятого элемента И соединен с первым входом элемета ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с

0

5

0

выходом второго элемента НЕ и третьим входом первого элемента И, выход четвертого элемента И является выходом приоритета канала устройства, выход приоритета М-го канала (М 1, К-1) соединен с входом приоритета (М+1)-го канала устройства, выход приоритета К-го канала устройства соединен с вторыми входами пятых элементов И всех каналов устройства.

2. Устройство по п.1, отличаю щее- с я тем, что, с целью повышения контроля пригодности устройства, в каждый канал введены дополнительный элемент И и дополнительный элемент НЕ, причем в каждом канале приоритета канала устройства соединен с входом дополнительного элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и является выходом исполнения запроса канала устройства, выход сбоя которого соединен с выходом дополнительного элемента И.