Устройство для обслуживания запросов Советский патент 1992 года по МПК G06F9/46 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросов.

Известно устройство для обслуживания запросов 1, содержащее регистр заявок, группу счетчиков-регистров приоритета, две группы схем сравнения, три группы элементов И, группу элементов ИЛИ, три элемента ИЛИ, дешифратор, два счетчика, два элемента И, триггер, делитель частоты и генератор импульсов.

Недостатком данного устройства является низкая надежность обслуживания запросов, обусловленная тем, что при совпадении приоритетных кодов нескольких заявок в очереди устройство будет одно- временно инициировать обслуживание нескольких абонентов, что является недопустимым.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для обслуживания запросов 2, содержащее регистр заявок, группу счетчиков приоритета, группу регистров приоритета, две группы схем сравнения, четыре группы элементов И, две группы элементов ИЛИ. группу дешифраторов, два счетчика, триггер управления, элемент ИЛИ-НЕ, четыре элемента ИЛИ, два элемента И, генератор импульсов и делитель частоты.

Недостатком данного устройства также является низкая надежность обслуживания запросов, обусловленная тем, что первоначально выявленные равноприоритетные запросы, имеющие также и одинаковые исходные приоритетные коды (т.е. в данный момент времени наиболее приоритетные запросы в очереди), вступив в конфликт за

V| VI VI

S

ресурс обслуживающего прибора временно, до присвоения им новых приоритетных кодов, становятся самыми низкоприоритетными и осуществляется поиск другой наиболее приоритетной связи в очереди.

Цель изобретения - повышение надежности обслуживания запросов путем учета времени обслуживания заявок, вступивших за ресурс обслуживающего прибора. Учет времени обслуживания заявок позволяет из двух или более заявок, имеющих одинаковые первоначально выявленные и исходные приоритетные коды (в результате чего по прототипу они вступают в конфликт за ресурс обслуживающего прибора), выделить на обслуживание эту заявку, которая меньше по времени займет ресурс .обслуживающего прибора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обслуживания запросов, содержащее N-разрядный регистр заявок, где N - число абонентов, группу из N счетчиков приоритета, первую и вторую группы из N схем сравнения, первую, вторую, третью и четвертую группы их N элементов И, первую и вторую группы элементов ИЛИ, делитель частоты, генератор импульсов, группу из N дешифраторов, первый и второй элементы И, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый и второй счетчики, первый и второй дешифраторы, элемент ИЛИ-НЕ и триггер, 1-ый запросный вход устройства (I 1,1М) соединен с входом установки 1-го разряда регистра заявок, f-й выход которого соединен с первыми входами элементов И первой и второй группы, выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И и с входом делителя частоты, выход которого соединен со вторыми входами элементов И первой группы, вход запуска устройства соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами установки первого и второго счетчиков и триггера, выход которого соединен со вторыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с тактовым входом первого счетчика, выход которого соединен с первыми входами схем сравнения первой группы, выход Равно 1-ой схемы сравнения первой группы соединен с первым входом 1-го элемента И третьей группы, второй вход которого соединен с выходом 1-го, элемента И второй группы, 1-м входом второго элемента ИЛИ и 1-м входом первого дешифратора, 1-й выход которого соединен с первым входом 1-го элемента ИЛИ первой группы, выход которого является 1-м информационным выходом устройства и соединен

с вторым входом 1-го элемента ИЛИ второй группы и с 1-м входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен со входами сброса первого и второго счетчиков, входом

сброса триггера и третьим входом первого элемента И, ответный вход устройства соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход 1-го элемента И первой группы соединен со счетным входом 1-го счетчика

0 группы, выход которого соединен с первым входом 1-й схемы сравнения второй группы и с входом 1-го дешифратора группы, выход которого соединен с 1-м входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с треть5 ими входами элементов И первой группы, выход второго элемента И соединен с тактовым входом второго счетчика, выход которого соединен с вторыми входами схем сравнения второй группы, выход 1-й схемы

0 сравнения второй группы соединен со вто- рым входом 1-го элемента И второй группы, 1-й вход кода приоритета устройства соединен с информационными входами 1-го счетчика группы и 1-го регистра группы, выход

5 1-го регистра группы соединен со вторым входом 1-й схемы сравнения первой группы, 1-й запросный выход устройства соединен с выходом 1-го элемента И четвертой группы и с первым входом 1-го элемента ИЛИ вто0 рой группы, выход которого соединен со входами предварительной установки 1-го регистра группы и 1-го счетчика группы, 1-й информационный выход устройства соединен со входом сброса 1-го разряда регистра

5 заявок, дополнительно введены группа из N регистров времени, второй элемент ИЛИ- НЕ, третий счетчик, третья группа из N схем сравнения, пятая группа элементов И, третий элемент И, пятый и шестой элементы

0 ИЛИ, третий дешифратор, причем информационные входы регистров времени являют- ся группой кодовых входов устройства, выход 1-го регистра времени подключен к первому входу 1-й схемы сравнения третьей

5 группы, выход которой соединен со вторым входом 1-го элемента И пятой группы, первый вход которого соединен с выходом 1-го элемента И третьей группы, 1-м входом шестого элемента ИЛИ и 1-м входом третьего

0 дешифратора, i-й выход которого соединен со вторым входом 1-го элемента ИЛИ первой группы, выход 1-го элемента И пятой группы соединен с первым входом 1-го элемента И четвертой группы и с 1-м входом второго

5 дешифратора, первая группа выходов которого соединена с группой входов четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами элементов И четвертой группы, 1-й выход второй группы выходов второго дешифратора соединен с третьим

входом i-ro элемента ИЛИ первой группы, выход второго элемента ИЛИ соединен с четвертым входом первого элемента И и с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, 1-й запросный выход устройства соединен с 1-м входом второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторым входом пятого элемента ИЛИ и с пятым входом третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход шестого элемента ИЛИ соединен с пятым входом второго элемента И и с четвертым входом третьего элемента -И, выход которого соединен с тактовым входом третьего счетчика, вход установки третьего счетчика соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен со входом сброса третьего счетчика, выход которого соединен со вторыми входами схем сравнения третьей группы, вход предварительной установки 1-го регистра времени группы соединен с выходом 1-го элемента ИЛИ второй группы.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит регистр 1 заявок, N регистров 2 приоритета, N счетчиков 3 приоритета, N регистров 4 времени, группу из N элементов И 5, группу из N элементов ИЛИ б, группу из N элементов И 7, N схем 8 сравнения, N схем сравнения 9, N схем сравнения 10, группу из N элементов И 11, группу из N элементов И 12, группу из N элементов И 13, группу из N элементов ИЛИ 14. элемент ИЛИ 15, дешифратор 16, элемент ИЛИ 17, дешифраторы 18 и 19, элементы ИЛИ 20 и 21. элементы ИЛИ 22 и 23, элемент ИЛИ 24, элемент И 25, элемент ИЛИ 26. счетчики 27. 28 и 29, триггер 30 управления, генератор 31 импульсов, делитель частоты 32, элементы ИЛИ-НЕ 33 и 34, группу из N дешифраторов 35, информационные входы 36, кодовые входы 37 и 38, вход 39 запуска, информационные выходы 40, запросные выходы 41, ответный вход 42.

Устройство работает следующим образом.

Коды приоритетов абонентов по кодовым входам 37 устройства поступают на установочные входы регистров 2 приоритета и счетчиков 3. Наибольший из кодов соответствует абоненту самого высокого приоритета. По группам входов 38 устройства в регистры 4 времени заносятся коды, определяющие сколько времени потребуется

каждому источнику заявок на обслуживание. Перед началом работы устройства триггер 30 и счетчики 27, 28 и 29 устройства находятся в нулевом состоянии. 5 Запросы от абонентов поступают по информационным входам 36 устройства в соответствующие разряды регистра 1 заявок, число разрядов которого равно числу абонентов.

10С приходом очередного i-ro запроса соответствующий разряд регистра 1 заявок устанавливается в единичное состояние и сигнал с его выхода открывает по первому входу 1-й элемент И 7 первой группы. Если 5 коды приоритетов во всех счетчиках-регистрах 3 не имеют максимального значения, то выходные сигналы всех дешифраторов 35 равны нулю. Сигнал с выхода элемента ИЛИ-НЕ 33 отпирает по третьим входам

0 элементы И 7 первой группы. Импульсы с выхода генератора 31 импульсов через делитель 32 частоты и элементы И 7 группы, открытые по первым и третьим входам, поступают на счетные входы соответствующих

5 счетчиков-регистров 3 приоритета. При достижении в одном из счетчиков-регистров 3 приоритета максимального приоритетного кода, единичный сигнал с выхода соответствующего дешифратора 35 прекращает по0 средством элемента ИЛИ-НЕ 33 подачу импульсов на входы всех счетчиков-регистров 3 приоритета. Таким образом, в счетчиках 3 формируются возрастающие последовательности кодов чисел до появле5 ния максимального приоритетного кода в одном из счетчиков 3.

Сигнал начального пуска со входа 39 запуска устройства через первый элемент ИЛИ 26 поступает на входы установки в

0 единичное состояние суммирующего счетчика 27, вычитающих счетчиков 28 и 29 и триггера 30 устройства. Сигнал с единичного выхода триггера 30 открывает по вторым входам элемент И 25 и элемент И 23, закры5 тый по четвертому входу нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 15 устройства, а также открывает по первому входу элемент И 22, закрытый по четвертому входу нулевым си налом с выхода элемента ИЛИ 17

0 устройства. Импульсы с выхода генератора 31 импульсов через элемент И 25, открытый по инверсному входу нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 15 устройства через элемент ИЛИ 24, поступают на счетный вход

5 счетчика 29, на выходе которого формируется убывающая последовательность кодов чисел, начиная от максимально возможного. При совпадении кодов на выходе счетчика 29 с кодом в каком-либо счетчике 3 на выходе соответствующей l-ой схемы 9 сравнения

появится единичный сигнал. Если в l-м разряде регистра 1 заявок зафиксирован запрос на обслуживание, то 1-й элемент И 11 второй группы открыт по первому входу единичным сигналом с выхода соответствующего разряда регистра 1 заявок. Единичный сигнал с выхода 1-й схемы 9 сравнения через 1-й элемент И 11 второй группы поступит на второй вход 1-го элемента И 12 третьей группы, подготавливая его открытие, и на 1-е входы элемента ИЛИ 15 и дешифратора 16 устройства. Единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 15 закрывает через пятый элемент ИЛИ 24 по третьему входу элемент И 25 и открывает по четвертому входу элемент И 23.

В дешифраторе 16 выделена группа из п выходов, каждый из которых соответствует кодовой комбинации на входе дешифратора 16, содержащего один единичный разряд (например: 00... 01; 00...010 и т.д.). Появление единичного сигнала на одном из выходов дешифратора 16 означает, что из очереди выделен один запрос на обслуживание, имеющий наибольший приоритет. Единичный сигнал с 1-го выхода дешифратора 16 через 1-й элемент ИЛИ 14 группы поступает на информационный выход 40 устройства, инициируя обслуживание соответствующего абонента. Устанавливаются в нулевое состояние 1-й счетчик 3,1-й регистр 2 приоритета, 1-й регистр времени и соответствующий разряд регистра 1 заявок, тем самым запрос снимается из очереди на обслуживание. Сигнал с выхода 1-го элемента ИЛИ 14 группы поступает также через элемент ИЛИ 20 на входы установки в нулевое состояние счетчиков 27, 28 и 29 и триггера 30 устройства, закрывает по второму входу элемент И 22 и по третьему входу элемент И 23, блокируя поступление импульсов через элемент И 23 на вход счетчика 28 устройства. Таким образом устройство приходит в исходное состояние, ожидая сигнала окончания обслуживания соответствующего абонента.

Отсутствие единичного сигнала на одном из выходов дешифратора 16 означает, что на его входе находится кодовая комбинация, содержащая две или более единиц (например 010...01; 110...00 и т.д.), т.е. единичные сигналы появились одновременно на выходах нескольких схем сравнения, следовательно, наибольший приоритетный код имеют в данный момент времени несколько заявок на обслуживание. Приоритетные коды заявок в очереди изменяются с течением времени, поэтому для того, чтобы определить, какой абонент дблжен быть обслужен, необходимо сравнить исходные коды приоритетов абонентов, которые хранятся в соответствующих регистрах 2 приоритета.

Сравнение исходных приоритетных кодов осуществляется с помощью счетчика 28

устройства. После появления единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 15 оказываются открытыми по четвертому входу элемент И 23. Так как отсутствуют блокирующие сигналы на третьем входе

0 элемента И 23 с выхода элемента ИЛИ 20 и на пятом входе элемента И 23 с выхода элемента ИЛИ 17, то элемент И 23 оказывается открытым и импульсы с выхода генератора 31 импульсов поступают на счетный

5 вход вычитающего счетчика 28. На выходе счетчика 28 формируется убывающая последовательность двоичных кодов чисел, начиная от максимально возможного. При совпадении кодов на выходе счетчика 28 с

0 кодом в каком-либо из регистров 2 приоритета группы, на выходе соответствующей 1-й схемы 8 сравнения группы появится единичный сигнал, который через 1-й элемент И 12 группы, открытый по второму входу единич5 ным сигналом с выхода 1-го элемента И 11 группы, поступит на первый вход 1-го элемента И 13 группы, подготавливая его открытие, и на 1-е входы элемента ИЛИ 17 и дешифратора 18 устройства. Единичный

0 сигнал с выхода элемента ИЛ И 17 закрывает по пятому входу элемент И 23 и открывает по четвертому входу элемент И 22.

В дешифраторе 18 выделена группа из п выходов, каждый из которых соответству5 ет кодовой комбинации на входе дешифратора 18, содержащего один единичный разряд (например: 00...01; 00...010 и т.д.). Появление единичного сигнала на одном из выходов дешифратора 18 означает, что из

0 первоначально выявленных равноприори- тетных запросов один запрос имеет наибольший исходный приоритет , следовательно, он должен быть поставлен на обслуживание. Единичный сигнал с 1-го

5 выхода дешифратора 18 через 1-й элемент ИЛИ 14 группы поступает на информационный выход 40 устройства, инициируя обслуживание соответствующего абонента. Устанавливается в нулевое состояние 1-й

0 счетчик 3, 1-й регистр 2 приоритета, 1-й регистр времени и соответствующий разряд регистра 1 заявок, тем самым запрос снимается из очереди на обслуживание. Сигнал с выхода 1-го элемента ИЛИ 14 группы посту5 пает также через элемент ИЛИ 20 на входы установки в нулевое состояние счетчиков 27,28 и 29 и триггера 30 устройства и закрывает по третьему входу элемент И 23 и по второму входу элемент И 22. блокируя поступление Импульсов через элемент И 22 на

временно, до присвоения им новых приоритетных кодов, становятся самыми низкоприоритетными, что достигается обнулением соответствующих регистров 2 приоритета, счетчиков 3 и регистров 4 времени. Единичные сигналы с запросных выходов 41 устройства поступают на 1-е входы второго элемента ИЛИ-НЕ 34, сигнал с выхода которого закрывает по пятому входу третий элемент И 24, блокируя поступление импульсов на счетчик 27, а также через элемент ИЛИ 24 открывает по третьему входу элемент И 25, разрешая поступление импульсов на вход счетчика 29. Работа устройства продолжается. Осуществляется поиск другой наиболее приоритетной заявки в очереди. Существующие абоненты ставятся на обслуживание.

Таким образом, дополнительно введенные группы регистров 4 времени, пятая группа элементов И 13, третий счетчик 27, третья группа 10 схем сравнения, третий элемент И 22, пятый и шестой элементы ИЛИ 24 и ИЛИ 17 соответственно, третий дешифратор 18, второй элемент ИЛИ-НЕ 34 позволяют в ситуации, когда первоначально выявленные равноприоритетные запросы, имеющие также одинаковые исходные приоритетные коды (в отличие от прототипа, в котором в этой ситуации возникает конфликт за ресурс обслуживающего прибора с последующей сигнализацией об изменении приоритетных кодов соответствующих абонентов, в результате чего заявки, вступившие в конфликт временно, до присвоения им новых приоритетных кодов становятся самыми низкоприоритетными), сравнить коды времени, которые определяют, какое время необходимо соответствующему абоненту на обслуживание. И тот абонент, который меньше по времени займет ресурс обслуживающего прибора, что определяется появлением первого (только одного) единичного сигнала с выхода соответствующей схемы 10 сравнения, первым ставится на обслуживание. В предлагаемом устройстве, в отличие от прототипа, конфликт за ресурс обслуживающего прибора у двух или более абонентов возникает тогда, когда первоначально выявленные равноприоритетные запросы имеют одинаковые исходные приоритетные коды, а также и одинаковые временные коды. Таким образом, повышение надежности обслуживания запросов очевидно. Следовательно, поставленная цель достигнута.

Формула изобретения Устройство для обслуживания запросов, содержащее N-разрядный регистр заявок (N-число абонентов устройства), группу

из N счетчиков приоритета, группу из N регистров приоритета, две группы из N схем сравнения, четыре группы из N элементов И, две группы элементов ИЛИ, делитель ча- 5 стоты, генератор импульсов, группу из N дешифраторов, два элемента И, четыре элемента ИЛИ, два счетчика, два дешифратора, элемент ИЛИ-НЕ и триггер, причем 1-й запросный вход устройства (I 1,N) соединен

0 с входом установки 1-го разряда регистра заявок, 1-й выход которого соединен с первыми входами элементов И первой и второй групп, выход генератора импульсов соединен с первыми прямыми входами первого и

5 второго элементов И и с входом делителя частоты, выход которого соединен с вторыми входами элементов И первой группы, вход запуска устройства соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход кото0 рого соединен с вторыми входами элементов И первой группы, вход запуска устройства соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами установки первого и второго

5 счетчиков и триггера, прямой выход которого соединен с вторыми прямыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с тактовым входом первого счетчика, выход которого

0 соединен с первыми входами схем сравнения первой группы, выход Равно i-й схемы сравнения первой группы соединен с первым входом 1-го элемента И третьей группы, второй вход которого соединен с выходом

5 1-го элемента И второй группы, i-м входом второго элемента ИЛИ и i-м входом первого дешифратора. 1-й выход которого соединен с первым входом 1-го элемента ИЛИ первой группы, выход которого является 1-м инфор0 мационным выходом устройства и соединен с вторым входом Ьго элемента ИЛИ второй группы и с i-м входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами сброса первого и второго счетчиков, входом

5 сброса триггера и первым инверсным вхо- дом-первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с третьим прямым входом первого элемента И, ответный вход устройства соединен с вторым входом пер0 вого элемента ИЛИ, выход 1-го элемента И первой группы соединен со счетным входом 1-го счетчика приоритета группы, выход которого соединен с первым входом i-й схемы сравнения второй группы и с входом 1-го

5 дешифратора группы, выход которого соединен с i-м входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьими входами элементов И первой группы, выход второго элемента И соединен с тактовым входом второго счетчика, выход которого соединен

с вторыми входами схем сравнения второй группы, выход 1-й схемы сравнения второй группы соединен с вторым входом 1-го элемента И второй группы. 1-й вход кода приоритета устройства соединен с информационными входами 1-го счетчика приоритета группы и 1-го регистра приоритета группы,выход 1-го регистра приоритета группы соединен с вторым входом 1-й схемы сравнения первой группы, t-й запросный выход устройства соединен с выходом 1-го элемента И четвертой группы и с первым входом 1-го элемента ИЛИ второй группы, выход которого соединен с входами предварительной установки 1-го регистра приоритета группы и 1-го счетчика приоритета группы, 1-й информационный выход устройства соединен с входом сброса 1-го разряда регистра заявок, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности обслуживания запросов путем устранения конфликта у абонентов за ресурс обслуживающего прибора, оно содержит группу из N регистров времени, второй элемент ИЛИ-НЕ, третий счетчик, третью группу из N схем сравнения, пятую группу из N элементов И, третий элемент И, пятый и шестой элементы ИЛИ, третий дешифратор, причем информационные входы регистров времени группы являются группой кодовых входов устройства, выход 1-го регистра времени подключен к первому входу 1-й схемы сравнения третьей группы, выход которой соединен с первым входом 1-го элемента И пятой группы, второй вход которого соединен с выходом 1-го элемента И третьей группы, 1-м входом четвертого элемента ИЛИ м 1-м входом второго дешифратора, 1-й выход

которого соединен с вторым входом 1-го элемента ИЛИ первой группы, выход 1-го элемента И пятой группы соединен с первым входом 1-го элемента И четвертой группы и

с i-м входом третьего дешифратора, первая группа выходов которого соединена с группой входов пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами элементов И четвертой группы, 1-й выход

второй группы выходов второго дешифратора соединен с третьим входом 1-го элемента ИЛИ первой группы, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, выход которого соединен с

инверсным входом второго элемента И, 1-й запросный выход устройства соединен с 1-м входом второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом шесто; го элемента ИЛИ и с первым прямым входом

третьего элемента И, второй прямой вход которого соединен с выходом триггера, четвертый вход третьего элемента И соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, третий прямой вход которого соединен с выходом

генератора импульсов, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с вторым инверсным входом второго элемента И и с четвертым прямым входом третьего элемента И, выход которого соединен с тактовым входом третьего счетчика, вход установки которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с входом сброса третьего счетчика, выход которого соединен с вторыми входами

схем сравнения третьей группы, вход предварительной установки 1-го регистра времени группы соединен с выходом 1-го элемента ИЛИ второй группы.

Jfl-tff

ff- ft

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросов. Целью изобретения является повышение надежности обслуживания запросов путем устранения конфликта у абонентов за ресурс обслуживающего прибора. В устройство введены группа регистров времени, второй элемент ИЛИ-НЕ, третий счетчик, третья группа схем сравнения, пятая группа элементов И, третий элемент И, пятый и шестой элементы ИЛИ и третий дешифратор. В устройстве в ситуации, когда первоначально выявленные равноприоритетные запросы имеют также и одинаковые исходные приоритетные коды, сравниваются коды времени, которые определяют, какое время необходимо соответствующему абоненту на обслуживание. На обслуживание ставится тот абонент, который меньше по времени займет ресурс обслуживающего прибора. 1 ил. Ё