Устройство управления доступом к обще магистрали Советский патент 1992 года по МПК G06F9/46 

Предлагаемое изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при организации обмена информацией через общую магистраль между абонентами локальных сетей, многомашинных и многопроцессорных распределенных систем.

Известно устройство, предназначенное для сопряжения с общей магистралью вычислительной системы содержащее группы передающих и приемных усилителей, передающий и приемный регистры, Схему сравнения адреса, узел хранения адреса, схему сравнения приоритета, одно- вибратор, три триггера, элементов И, элемент ИЛИ, три элемента НЕ и два элемента задержки.

Недостатком данного устройства являются его невысокие функциональные возможности и низкая надежность, так как обмен информацией происходит по одной магистрали.

Наиболее близким по своему техническому решению является устройство, предназначенное для сопряжения абонентов с общей магистралью вычислительной системы, содержащее счетчик, дешифратор, три триггера, элемент ИЛИ, два коммутатора, два согласующих элемента.

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие из-за необходимости постоянно перебирать всевозможные коды от О до 2М.

Цель предлагаемого . изобретения - повышение быстродействия устройства.

С этой целью в устройство,содержащее три триггера, один элемент ИЛИ, два коммутатора, два согласующих элемента, причем запросный вход устройства соединен со входом установки первого триггера, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом сброса первого триггера, прямой выход второго триггера соединен с управляющим входомпервогокоммутатора,

СП

с

XI

vj XI

со vi

информационный вход устройства соединен с информационным входом второго коммутатора, дополнительно введены три триггера, второй элемент ИЛИ, семь элементов И, третий коммутатор, два одновиб- ратора, дэа согласующих элемента, четыре элемента задержки, формирователь маркера и усилитель, причем вход устройства для подключения ко второй магистрали соединен с входом третьего согласующего эле- мента, выход которого соединен с входом первого одновибратора, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход второго элемента И соединен с управляющим входом второго коммутатора, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом первого согласующего элемента, выход которого соединен с выходом устройства для подключения к первой магистрали, вход устройства для подключения к первой магистрали соединен со входом четвертого согласующего элемента, выход которого соединен со входом второго одновибратора, выход которо- го соединен с вторым входом второго элемента И и с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом установки третьего триггера и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход кото- рого соединен с входом сброса четвертого триггера и с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с входом запуска формирователя маркера, выход которого соединен с первым информацией- ным входом первого коммутатора, выход первого элемента задержки через второй элемент задержки соединен с входом сброса второго триггера, выход первого коммутатора соединен с маркерным выходом устройства, маркерный вход устройства соединен с первым входом пятого элемента И и через третий элемент задержки соединен с информационным входом третьего коммутатора, первый выход которого через усили- тель подключен ко второму информационному входу первого коммутатора, второй выход третьего коммутатора соединен с входом сброса пятого триггера и с входом установки четвертого триггера, прямой выход которого соединен со входом установки второго триггера и со вторыми входами первого и четвертого элементов И, выход первого элемента И соединен с. вторым входом первого элемента ИЛИ и со входом установки шестого триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ и шестого элемента И, выход которого соединен с входом второго согласующего элемента, выход которого соединен с выходом устройства для подключения к второй магистрали, прямой выход первого триггера соединен с третьими входами первого и четвертого элементов И, с первым входом седьмого элемента И и с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с входом установки пятого триггера, прямой выход которого через четвертый элемент задержки соединен с вторым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом третьего коммутатора, вход конца передачи устройства соединен со входами сбросе третьего и шестого триггеров, прямой выход третьего триггера соединен со вторым входом третьего элемента И и с вторым входо второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с разрешающим выходом устройств, информационный вход устройства соединен со вторым входом шестого элемента И.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство содержит коммутаторы 1, 2. 3, триггеры 4, 5, 6, 7, 8, 9, элементы ИЛИ 10, 11, элементы И 12, 13, 14. 15, 16. 17, 18. элементы согласования устройства с магистралью 19, 20. 21, 22, одновибраторы 23, 24, элементы задержки 25, 26, 27, 28, формирователь маркера 29, усилитель 30, маркерный вход 31 устройства, запросный вход 32 устройства, разрешающий выход 33 устройства, информационный вход 34 устройства, маркерный выход 35 устройства, вход конца передачи 36 устройства, магистрали

37,38, выходы 39, 40 для подключения устройства соответственно к магистралям 37,

38,входы 41, 42 для подключения соответственно к магистралям 37, 38.

Вход 42 устройства для подключения к магистрали 38 соединен с входом согласующего элемента 22, выход которого соединен с входом одновибратора 24, выход которого соединен с первыми входами элементов И 14 и И 16, выход элемента И 16 соединен с управляющим входом коммутатора 3, выход которого соединен с первым входом элемента И 12, выход которого соединен со входом согласующего элемента 19, выход которого соединен с выходом 39 устройства для подключения к магистрали 37, вход 41 устройства для подключения к магистрали 37 соединен с входом согласующего элемента 21, выход которого соединен с входом одновибратора 23, выход которого соединен с вторым входом элемента И 16 и с первым входом элемента И 15, выход которого соединен с входом установки триггера 9 и с первым входом элемента ИЛИ 10. вы- ход которого соединен с входами сброса триггеров 5,7 и с входом элемента задержки

устройство в вышеописанном состоянии ожидает освобождение одной из магистралей.

Если же одна или обе магистрали в данный момент свободны, то на одном или на обоих выходах одновибраторов 23,24, а следовательно и на первых входах элементов И

14,И 15 появляется высокий потенциал. Это вызывает появление высокого потенциала на обоих или на одном из выходов элементов И 14, И 15, которые переводят один из триггеров 8 и 9 или оба сразу в единичное состояние. Сигналы с прямых выходов триггеров 8,9 через элемент ИЛИ 11 поступают на выход 33 устройства, разрешающего выдачу информации от абонента в магистраль, а также на первый вход элемента И 13 и на второй вход элемента И 12, которые позволяют прохождение информации от информационного входа 34 в одну из магистралей соответственно через согласующие устройства 19, 20. Если свободны обе магистрали, то высокий потенциал, появляющийся при этом на выходе элемента И 16, поступает на управляющий вход коммутатора 3, который прерывает прохождение информационных сигналов в магистраль 37 во избежание занятия информацией от одного абонента обеих магистралей 37, 38. Кроме того высокий потенциал с выходов элементов И 14. И

15.или хотя бы одного из них, поступает через элемент ИЛИ 10 на входы сброса триггеров 5, 7, переводя их в исходное нулевое состояние, и через элемент задержки 26 на вход запуска формирователя маркера 29, роль которого могут выполнять последовательно соединенные одновибратор и усилитель, и на вход элемента задержки 25. Маркер с выхода формирователя маркера через коммутатор 1 поступает на выход 35 устройства и уходит к соседнему устройству. Элемент задержки 35 необходим для того, чтобы информационные сигналы с входа 34 успели захватить одну из магистралей ранее, чем маркер, сформированный формирователем маркера 29, попадет в соседнее устройство.

Высокий потенциал после элемента задержки 25 сбрасывает триггер 4 в нулевое состояние, который в свою очередь переводит коммутатор 1 в исходное состояние. Элемент задержки 25 необходим для того, чтобы сформированный маркер успел пройти через коммутатор 1 ранее, чем тот перей- дет в исходное состояние. После конца передачи информации от абонента в одну из магистралей сигнал, поступающий на вход 36 устройства, поступает на входы сброса триггеров 8, 9 и все устройство переходит в исходное состояние.

Формула изобретения Устройство управления доступом к общей магистрали, содержащее первый, второй и третий триггеры, первый элемент

5 ИЛИ, первый и второй коммутаторы, первый и второй согласующие элементы, причем запросный вход устройства соединен с входом установки первого триггера, выход . первого элемента ИЛИ соединен с входом

10 сброса первого триггера, прямой выход второго триггера соединен с управляющим входом первого коммутатора, информационный вход устройства соединен с информационным входом второго коммутатора, о т л и ч а15 ющееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введены три триггера, второй элемент ИЛИ, семь элементов И, третий коммутатор, два одновибрато- ра, два согласующих элемента, четыре

20 элемента задержки, усилитель и формирователь маркера, причем вход устройства для подключения к второй магистрали соединен с входом третьего согласующего элемента, выход которого соединен с входом первого

25 одновибратора, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И. выход второго элемента И соединен с управляющим входом второго коммутатора, выход которого соединен с

30 первым входом третьего элемента И. выход которого соединен с входом первого согла- сующего элемента, выход которого соединен с выходом устройства для подключения к первой магистрали, вход устройства для

35 подключения к первой магистрали соединен с входом четвертого согласующего элемента, выход которого соединен со входом второго одновибратора, выход которого соединен с вторым входом второго элемента

40 И и с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом установки третьего триггера и с первым входом пер- вого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса четвертого триг45 гера и с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с входом запуска формирователя маркера, выход которого соединен с первым информационным входом первого коммутатора, выход первого эле50 мента задержки через второй элемент задержки соединен с входом сброса второго триггера, выход первого коммутатора соединен с маркерным выходом устройства, маркерный вход устройства соединен с пер55- вым входом пятого элемента И и через третий элемент задержки - с информационным входом третьего коммутатора, первый выход которого через усилитель подключен к второму информационному входу первого

26, выход которого соединен с входом запуска формирователя маркера 29, выход которого соединен с первым информационным входом коммутатора 1, выход элемента задержки 26 через элемент задержки 25 сое- динен с входом сброса триггера 4, прямой выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 1, выход которого соединен с маркерным выходом 35 устройства, маркерный вход 31 устройства соединен с первым входом элемента И 17 и через элемент задержки 28 соединен с информационным входом коммутатора 2, первый выход которого через усилитель 30 подключен ко второму информационному входу коммутатора 1, второй выход коммутатора 2 соединен со входом сброса триггера 6 и со входом установки триггера 7, прямой выход которого соединен со входом установки триггера 4 и с вторыми входами элементов И 14 и И 15, выход элемента И 14 соединен со вторым входом элемента ИЛИ 10 и со входом установки триггера 8, прямой выход которого соединен с первыми входами элементов ИЛИ 11 и И 13, выход элемента И 13 соединен с входом согласующего элемента 20, выход которого подключен к выходу устройства 40 для подключения к магистрали 38, запросный вход 32 устройства соединен со входом установки триггера 5, прямой вы- ход которого соединен с третьими входами элементов И 14 и И 15, с первым входом элемента И 18 и с вторым входом элемента И 17, выход которого соединен с входом установки триггера 6, прямой выход которо- го через элемент задержки 27 соединен со вторым входом элемента И 18, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 2, вход конца передачи 36 устройства соединен с входами сброса триг- герое 8 и 9, прямой выход триггера 9 соединен с вторым входом элемента И 12 и с вторым входом элемента ИЛИ 11, выход которого соединен с разрешающим выходом 33 устройства, информационный вход 34 ус- тройства соединен со вторым входом элемента И 13 и с информационным входом коммутатора 3,

Устройство работает следующим образом. Устройство осуществляет управление доступом к магистралям 37, 38. Устройство постоянно прослушивает магистрали и может начать передачу рабочей информации от абонента в одну из магистралей при отсутствии передачи сигналов хотя бы в од- ной из них. Разрешением для передачи информации в одну из магистралей является наличие в устройстве маркера, роль которого выполняет импульс определенной длительности.

В исходном состоянии, если нет сигнала запроса на входе запроса 32, все триггеры устройства находятся в нулевом состоянии, к выходу 35 устройства подключен второй вход коммутатора 1, а вход устройства 31 соединен коммутатором 2 со своим первым выходом. В этом случае при поступлении маркерэ на вход 31 от соседнего устройства он поступает на элемент задержки 28 и на первый вход элемента И 17, Поскольку сигнал на втором входе элемента И 17 отсутствует (триггер 5 находится в нулевом состоянии), на выходе элемента И 17 также сигнал не появится, триггер 6 останется в нулевом состоянии и будет поддерживать О на втором входе элемента И 18, что исключает расщепление сигнала маркера при прохождении через коммутатор 2, если именно в этот момент поступит сигнал запроса со входа 32 устройства. Теперь сигнал маркера с выхода элемента задержки 28 через коммутатор 2 поступает на вход усилителя 30, который необходим для избежания затухания маркера в процессе прохождения по линиям связи и через коммутатор 1 направляется к следующему соседнему устройству через выход 35 устройства.

При появлении на входе 32 сигнала запроса он поступает на вход установки триггера 5 и переводит его в единичное состояние. Высокий потенциал с прямого выхода триггера 5 поступает на третьи входы элементов И 14, И 15, на первый вход элемента И 18 и на второй вход элемента И 17.

Теперь при поступлении маркера на вход 31 от соседнего устройства он, поступив на элемент задержки 28. через элемент И 17 установит триггер 6 в единичное состояние. Высокий потенциал с прямого выхода триггера 6 через элемент И 18 поступит на управляющий вход коммутатора 2, который подключит свой вход ко входу установки триггера 7, и сигнал маркера с выхода элемента задержки 28 через коммутатор 2 поступит на вход установки триггера 7 и установит его в единичное состояние. Этот же сигнал сбросит триггер 6 в исходное состояние.

Высокий потенциал с прямого выхода триггера 7 поступает на вторые входы элементов И 14и 15 и на вход установки триггера 4, высокий потенциал с прямого выхода которого поступает на управляющий вход коммутатора 1 и подключает первый вход коммутатора к выходу 35 устройства.

Если в данный момент обе магистрали заняты, то на выходах одновибраторов 23, 24, а следовательно и на первых входах эле- ентов И 14, И 15 потенциал отсутствует и

коммутатора, второй выход третьего коммутатора соединен с входом сброса пятого триггера и с входом установки четвертого триггера, прямой выход которого соединен с входом установки второго триггера, с вторыми входами первого и четвертого элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с входом установки шестого триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами второго элемента ИЛИ и шестого элемента И, выход которого соединен с входом второго согласующего элемента, выход которого соединен с выходом устройства для подключения к второй магистрали, прямой выход первого триггера соединен с третьими входами первого и

0

5

четвертого элементов И, с первым входом седьмого элемента И и с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с входом установки пятого триггера, прямой выход которого через четвертый элемент задержки соединен с вторым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом третьего коммутатора, вход конца передачи устройства соединен с входами сброса третьего и шестого триггеров, прямой выход третьего триггера соединен с вторым входом третьего элемента И и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с разрешающим выходом устройства, информационный вход устройства соединен с вторым входом шестого элемента И.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при организации обмена информацией через общую магистраль между абонентами локальных сетей, многомашинных и многопроцессорных распределенных систем. Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство содержит два согласующих элемента, третий коммутатор, четыре элемента задержки, два одновибратора, три триггера, формирователь маркера, усилитель, семь элементов И, второй элемент ИЛИ. Быстродействие повышается за счет устранения необходимости постоянно перебирать всевозможные коды от О до 2М. 1 ил.