Устройство для подключения источников информации к общей магистрали Советский патент 1992 года по МПК G06F13/374 

сл

С

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в распределенных системах для подключения нескольких активных источников к общей магистрали. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет циклического изменения приоритетов. Устройство для подключения источников информации к общей магистрали содержит четыре счетчика, четыре триггера, регистр, одновибратор, два элемента ИЛИ, два элемента И. Устройство обеспечивает бесприоритетный режим обслуживания с использованием цикли- .ческого изменения приоритета абонентов, что обеспечивает гарантированное время доступа к общей магистрали и использует однопроводную общую магистраль. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в распределенных системах для подключения нескольких активных источников к общей магистрали.

Известно устройство для подключения источника информации к общей магистрали, содержащее два счетчика, регистр, два триггера, генератор, элементы И. ИЛИ, НЕ и шинные формирователи. Однако, данное устройство обладает низкими функциональными возможностями из-за жестко фиксированного приоритета устройств на общей магистрали.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является арбитр с децентрализованным кодовым управлением (Микропроцессорные средства и системы № 5, 1989, с.), который содержит три счетчика, четыре триггера, элементы И, ИЛИ, И-ИЛИ-НЕ, НЕ. Однако приведенное

устройство обладает низкими функциональными возможностями, так как каждый абонент системы может иметь только два кода приоритета и при этом жестко фиксированные. При этом, не исключена возможность блокировки общего ресурса (магистрали) двумя абонентами системы, получающими наивысший приоритет, что может произойти при большой нагрузке на элементы системы в целом. Кроме того для реализации системы с использованием данного устройства требуются две линии общей магистрали.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет циклического изменения приоритетов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два счетчика, три триггера, мультиплексор, схему сравнения, два элемента И, при этом вход записи устройства соединен с синхровходом первого

-ч

00

со сл

СА) VI

триггера, выход которого подключен к входу первого элемента И, выход которого соеди- нен с единичным входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И и информационным входом третьего триггера, синхровход которого подключен к выходу переполнений второго счетчика, а выход является выходом прерывания устройства, вход синхронизации устройства- соединен со счетным вхо- дом первого счетчика, выход переполнения которого подключен к счетному входу второго счетчика, информационный выход которого соединен с управляющим входом мультиплексора, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и с первым информационным входом схемы сравнения, второй информационный вход которой соединен с общей магистралью, введены третий и четвертый счетчики, чет- еертый триггер, регистр, одновибратор, два элемента ИЛИ, при этом вход данных устройства соединен с информационным входом первого триггера. Второй вход первого элемента И соединен с инверсным выходом четвертого триггера, прямой выход которого соединен с разрешающим входом третьего счетчика, входом сброса первого счетчика, счетным входом четвертого счетчика, стробирующим входом мультиплексо- ра, входом сброса третьего триггера, и третьим входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого со- единен с выходом одновибратора, а- выход-с общей магистралью, входом сброса третьего счетчика и синхровходом четвертого триггера, вход сброса которого подключен к выходу переполнения третьего счетчика и входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения, а третий вход-с выходом переполнения второго счетчика. Вход одно- вибратора соединен с выходом второго триггера и входом сброса второго счетчи- ка, выход первого элемента ИЛИ соединен с синхровходом второго триггера, информационный вход мультиплексора соединен с выходом четвертого счетчика, информационный вход которого подклю- чен к выходу регистра, выход переполнения первого счетчика соединен со стробирующим входом схемы сравнения, счетный вход третьего счетчика соединен с входом синхронизации устройства. вход начальной установки которого подключен к входу записи четвертого счетчи- ка и входу сброса четвертого триггера, а также четвертому входу первого элемента ИЛИ.

.Введение указанных элементов и соответствующих связей исключает блокировку общей магистрали каких-либо из абонентов системы за счет циклического изменения приоритета устройства, а также позволяет организовать систему с использованием только одной линии общей магистрали.

Устройство содержит два счетчика 1 и 2, три триггера 3-5, мультиплексор 6, схему сравнения 7, два элемента И 8 и 9, при этом вход записи 10 устройства соединен с входом первого триггера 3, выход которого подключен к входу первого элемента И 8, выход которого соединен с входом второго триггера 4, выход которого соединен с входами второго элемента И 9 и третьего триггера 5, второй вход которого подключен к выходу второго счетчика 2, а выход - к линии прерывания 11 устройства, вход синхронизации 12 устройства соединен с входом первого счетчика 1, выход которого подключен к входу второго счетчика 2, второй выход которого соединен с входом мультиплексора 6, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 9 и с входом схемы сравнения 7, второй вход которой соединен с общей магистралью 13. Кроме того, устройство содержит два счетчика 14 и

15,триггер 16, регистр 17, одновибратор 18, два элемента ИЛИ 19 и 20, вход данных 21 устройства, вход 22 начальной установки устройства.

Работа устройства начинается с его начальной установки, которая Осуа4ествляется подачей импульса на вход устройства 22. По этому импульсу сбрасывается в ноль триггер

16,значение регистра 17 записывается в счетчик 15, а по его срезу обнуляется триггер 4. Ноль на выходе триггера 16 ведут к блокировке счетчиков 1 и 14, а также к обнулению триггера 5. Ноль на выходе триггера 4 блокирует работу счетчика 2.

Устройства объединяются в систему, имеющую конфигурацию общая магистраль с помощью общей магистрали 13. При этом каждое устройство имеет свой индивидуальный номер, который жестко задается кодом на выходе регистра 17. При этом модуль пересчета счетчиков 2 и 15 определяется из следующих соотношений: пусть п - число, абонентов системы, Тогда счетчик 15 имеет модуль пересчета п, а счетчик 2 - соответственно Iog2n, где скобки указывают дополнение до наибольшего целого числа, в интервале между которыми оказалось выражение, стоящее под знаком модуля.

Запрос на обслуживание записывается абонентом в триггер 3 выставлением единицы на линию 21 по фронту синхроимпульса записи на линии 10. Если общая магистраль

свободна (единица на инверсном выходе триггера 16), то единица с выхода триггера через элемент И 8, соединенный выходом с S-входом триггера 4, переписывается в триггер 4. Фронтом единичного сигнала на выходе триггера 4 запускается одновибра- тор 18, что приводит к появлению импульса на магистрали 13. По срезу этого импульса ео всех устройствах переключаются в единицу триггера 16, свидетельствующие о занятости магистрали. Единица на выходе триггера 16 разблокирует работу счетчика 1, триггера 5 и мультиплексора 6. Счетчик 2 переходит в режим счета импульсами на выходе счетчика 1. Если требования выставлены в нескольких устройствах, то счетчика 2 работают в режиме счета в тех, у которых триггеры 4 находятся в единичном состоянии. Счетчик 2 выдает на свой выход адресные комбинации, управляющие работой мультиплексора 6. При этом информация, находящаяся на выходах счетчика 15 начинает поразрядно появляться на выходе мультиплексора 6 и через элементы И 9 и ИЛИ 20 - на магистрали 13 только в тех устройствах, которые имеют требования с триггерах 4. Сопряжение на магистрали 13 выполнено по принципу монтажное ИЛИ, т.е. если на нее хотя бы одно из устройств выставит единицу, то и магистраль 13 будет находиться в единичном состоянии. Инфор- мация, находящаяся на выходах мультиплексоров 1, сравнивается с информацией на магистрали 13с помощью схемы сравнения. При этом по импульсу на выходе счетчика 1 происходит срабатывание схемы сравнения 7, а его срезу переключение счетчика 2. В тех устройствах, в которых на выходах мультиплексоров находится ноль, а на магистрали 13 при этом находится единица по срезу импульса на выходе схемы сравнения обнуляется триггер 4, что приводит к блокировке счетчиков 2 (возврату их в исходное состояние). В остальных устройствах происходит увеличение их состояния на единицу. Таким образом устройство, содер- жащее наибольшую кодовую комбинацию на выходе счетчика 15, выставит последовательно все ее разряды на магистраль 13, а остальные устройства при этом будут блокированы. В этом же устройстве срезом им- пульса переноса на выходе счетчика 2 переключается в единицу триггер 5, D-вход которого соединен с выходом триггера 4, что сигнализирует абоненту о предоставлении общей магистрали. Этот абонент обну- ляет триггер 3. Работа устройства с общей магистрс лью контролируется таймером, который выполнен с использованием счетчика 14 Если на магистрали 13 в течение времени, задаваемого частотой импульсов на входе 12 и разрядностью счетчика 14 нет единичных сигналов, то на выходе переноса этого счетчика появляется импульс, ведущий к обнулению триггеров 16 и 4, что возвращает устройства системы в исходное состояние. При этом во всех устройствах системы по спаду сигнала на выходе триггеров 16 происходит смена приоритета путем добавления к содержимому счетчиков 15 единицы.

Формула изобретения Устройство для подключения источников информации к общей магистрали, содержащее два счетчика, три триггера, мультиплексор, схему сравнения, два элемента И, при этом выход записи устройства соединен с синхровходом первого триггера, выход которого подключен к входу первого элемента И, выход которого соединен с единичным входом второго триггера, выход ко- торого соединен с первым входом второго элемента И и информационным входом третьего триггера, синхровход которого подключен к выходу переполнений второго счетчика, а выход является выходом прерывания устройства, вход синхронизации устройства соединен со счетным входом первого счетчика, выход переполнения которого подключен к счетному входу второго счетчика, информационный выход которого соединен с управляющим входом мультиплексора, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и первым информационным входом схемы сравнения, второй информационный вход которой соединен с общей магистралью, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет циклического изменения приоритетов, в устройство введены третий и четвертый счетчикм, четвертый триггер, регистр, одно- вибратор, два элемента ИЛИ, при этом вход данных устройства соединен с информационным входом первого триггера, второй вход первого элемента И соединен с инверсным выходом четвертого триггера, прямой выход которого соединен с разрешающим входом третьего счетчика, входом сброса первого счетчика, счетным входом четвертого счетчика, стробирующим входом мультиплексора, входом сброса третьего триггера и третьим входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом одновибратора, а выход - с общей магистралью, входом сброса третьего счетчика и синхровходом четвертого триггера, вход сброса которого подключен к выходу переполнения третьего

счетчика и входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнения, а третий вход - с выходом переполнения второго счетчика, вход одно- вибратора соединен с выходом второго триггера и входом сброса второго счетчика, выход первого элемента ИЛИ соединен с синхровходом второго триггера, информационный вход мультиплексора соединен с выходом четвертого счетчика, информаци21

онный вход которого подключен к выходу регистра, выход переполнения первого счетчика соединен со стробирующим входом схемы сравнения, счетный вход третьего счетчика соединен с входом синхронизации устройства, вход начальной установки которого подключен к входу записи четвертого счетчика и входу сброса четвертого триггера, а также четвертому входу первого элемента ИЛИ.

/