Устройство приоритета Советский патент 1993 года по МПК G06F9/46 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах группового управления станками с числовым программным управлением и другими обьектами.

Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения возможности его агрегатирования. .

Сущность изобретения состоит в обеспечении возможности увеличения числа источников запросов, обрабатываемых устройством, путем обеспечения возможности соединения однотипных агрегатирован- ных устройств без введения схемных изменений внутри устройства и без использования внешних дополнительных, элементов.

Введение мультиплексора и его связей позволяет выделять сигнал запроса, имеющего в данный момент времени наибольший приоритет и формировать сигнал на

прекращение поиска и начало обслуживания найденного запроса.

Введение второго элемента ИЛИ и его связей позволяет формировать единичный сигнал на выходе запроса устройства при обнаружении запроса данным модулем, либо модулем, имеющим больший приоритет,

Введение сумматора и его связей позволяет формировать номер группы, к которой принадлежит найденный запрос.

Введение дешифратора и его связей позволяет фиксировать момент окончания поиска запросов модулем и формировать сигнал отключения модуля и разрешения поиска запроса следующим модулем.

Введение буферного элемента и его связей позволяет передавать номер найденного запроса на шину номера запроса устройства.

Введение одновибратора и его связей позволяет формировать сигнал сброса

00

оа

xt

еле окончания цикла поиска запросов устройства.

Введение первого элемента ИЛИ позволяет формировать сигнал сброса триггера 4, если запрос найден данным устройством (модулем), либо более приоритетным модулем, либо цикл поиска запросов окончен безрезультатно.

Введение третьего элемента ИЛИ позволяет формировать сигнал сброса счетчика 5 при поступлении сигналов сброса на один из двух входов сброса устройства.

Введение второго элемента И позволяет выдавать сигнал об обнаружении запроса данным устройством, если поступило разрешение от более приоритетного устройства (модуля).

При использовании предлагаемого устройства может быть получен положительный эффект, состоящий в расширении области применения устройства.

На фиг.1 приведена фуякциональная схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема устройства приоритета на n x К входов запроса, реализованного объединением n предлагаемых устройств приоритета на К входов запроса каждое.

Многоканальное устройство приоритета (фиг.1) содержит г ервый элемент ИЛИ1, регистр 2, мультиплексор 3, триггер 4, счетчик 5, дешифратор 6, буферный элемент 7, сумматор 8, одновибратор 9, третий элемент ИЛИЮ, первый элемент И11, второй элемент И12, второй элемент ИЛИ13, вход номера группы устройства 14, вход запроса устройства 15, вход разрешения устройства 16, вход запроса устройства 17, первый вход сброса устройства 18, вход синхронизации устройства 19, вход пуска устройства 20, второй вход сброса устройства 21, выход разрешения устройства 22, выход номера запроса устройства 23, выход номера группы устройства 24, выход запроса устройства 25, выход сброса устройЪтва 26.

Рассмотрим назначение элементов предлагаемого устройства.

Элемент-ИЛ И1 формирует сигнал сброса триггера 4, если запрос найден более приоритетным модулем (устройством), данным устройством, либо поиск запроса завершен, но запрос не обнаружен.

Регистр 2 предназначен для приема, хранения и выдачи сигналов запроса, поступающих на вход 17 устройства, Запись сигналов запроса в регистр 2 осуществляется по переднему фронту сигнала, поступающего на вход синхронизации регистра 2 с выхода триггера 4. Сброс регистра 2 в исходное состояние осуществляется асинхронно по сигналу сброса, поступающему на вход 18 устройства.

Мультиплексор 3 предназначен для выделения сигнала запроса при осуществлении последовательного поиска по коду адреса, формируемому счетчиком 5.

Триггер 4 предназначен для формирования сигнала включения устройства в работу.- Он устанавливается в единицу при

наличии единичного сигнала на входе S по заднему фронту импульса, поступающего на синхровход С. Сброс триггера 4 в ноль осуществляется асинхронно при поступлении единичногосигнале на вход Re выхода элемента ИЛИ1.

Счетчик 5 предназначен для поступления формирования номеров запросов при их поиске. Переключение счетчика 5 в следующее состояние осуществляется по заднему фронту импульса, поступающего на счетный вход. Сброс счетчика 5 в ноль осуществляется асинхронно единичным сигналом, поступающим на вход R.

Дешифратор 6 имеет только один выход, на котором формируется единичный сигнал, когда на его вход поступает код числа К. Он предназначен для формирования сигнала сброса 3 в ноль триггера 4, т.е. отключения устройства по окончании цикла

поиска запросов. Одновременно сигнал с выхода дешифратора 6 передается на выход 22 устройства и разрешает работу устройства, имеющего меньший приоритет.

Буферный элемент 7 подключает выход

счетчика 5 к шине номера запроса после его обнаружения, т.е. выдает номер запроса обслуживающему устройству.

Сумматор 8 формирует номер группы, в которой выявлен запрос, суммируя число

ранее обслуженных групп запросов с сигналом с выхода элемента ИЛИ13 своего устройства.

Одновибратор 9 формирует сигнал устройства в исходное cocTqflHne по окончании

цикла поиска запросов.

Элемент ИЛИЮ формирует, сигнал сброса счетчика 5.

Элемент И11 предназначен для формирования импульсов на счетный вход счетчика 5 в режиме поиска запроса для обслуживания.

Элемент И12 формирует сигнал обнаружения запроса устройством, если последний найден и есть разрешение на его выдачу

от более приоритетного устройства.

1.Запрос обнаружен модулем 34.п, имеющим наибольший приоритет.

2.Запрос обнаружен одним или несколькими модулями 34.К ().

3. Запрос не обнаружен ни одним из модулей 34.1-34.п,

Рассмотрим функционирование устройства в этих режимах,

1.Так как на выходе мультиплексора 3 модуля 34.п появился единичный сигнал, то он установил триггер 4 этого модуля в ноль, запретив тем самым поступление импульсов на счетный вход счетчика 5. Одновременно сигнал с выхода мультиплексора 3 проходит через открытый единичным сигналом на входе 16 элемента И12. Сигнал с выхода элемента И12 открывает группу буферных элементов 7 и нулевой код с выхода счетчика 5 модуля 34.п поступает на выходную шину номера запроса устройства и далее на выход 31 номера запроса в группе.

Одновременно сигнал с выхода элемента И12 модуля 34;п проходит через элемент ИЛИ13 на выход 25 модуля 34.п и далее на вход 15 модуля 34.П-1.В модуле 34.п-1.этот сигнал возвращает в ноль триггер 4 проходит через ИЛИ13 на выход 25 и так далее. Пройдя через модули 34. п-134.1 этот сигнал поступает на выход 25 модуля 34.1, который является выходом 32 запроса многоканального устройства. Появление сигнала на этом выходе сигнализирует о том, что запрос выдан.

Кроме того, единичный сигнал, сформированный на выходе элемента ИЛИ13 модуля 34.п поступает на вход сумматора 8 этого модуля. В результате этого в сумматоре 8 каждого модуля 34.П-34.1 произойдет добавление к поступившему числу единиц и на выходе 24 модуля 34.1, который является выходом 30 номера группы запросных входов, устройства, сформируется число п, указывающее, что выбранный запрос принадлежит самой приоритетной n-ой группе.

Получив сигнал запроса с выхода 32 устройства, обслуживающее устройство через время, необходимое для формирования номера группы запросов, произведет считывание номеров запроса и группы с выходов 31, 30 соответствен но и приступит к обслуживанию запроса.

По окончании обслуживания запроса обслуживающее устройство сформирует импульс сброса, который поступит на вход 27 устройства и далее на входы 18 модулей 34.1-34.п и возвратит регистры 2 и счетчики 5 в исходное состояние. Одновременно обслуживающее устройство выставит сигнал Пуск, который поступит на вход 29 устройства и далее на входы 20 модулей 34.1-34.П и разрешит поиск очередного запроса.

2.Если запрос с максимальным приоритетом обнаружен одним или несколькими

модулями 34.К (), то в этих модулях поиск запросов будет прекращен, благодаря сбросу в ноль триггеров 4 этих модулей. Однако на выходы элементов И12 сигналы с выхо- 5 дов мультиплексоров 3 в этих модулях не поступят, т.к. на выходах 22 и 25 модуля 34,п присутствуют нулевые сигналы, которые закрывают элементы И12 и ИЛИ 13 модуля 34.п-1. Это, в свою очередь, приводит к по- 0 явлению нулевых сигналов на выходах 22 и

25 модулей 34.П-2, 34.П-334.1.

В результате этого в устройстве будет продолжен поиск запроса, имеющего максимальный приоритет,

5Очередные синхроимпульсы со входа 28

устройства через элементы И11 будут поступать на счетные входы счетчиков 5, которые с помощью мультиплексоров 3 будут последовательно опрашивать выходы разрядов

0 регистров 2 модулей, в которых еще не найден запрос, имеющий максимальный приоритет в своей группе.

При обнаружении запроса модулем 34.п на выходе И12 появится единичный сигнал,

5 который прекратит процесс дальнейшего поиска запросов и поступит на выход 32 устройства, информируя обслуживающее устройство об окончании процесса поиска запроса. Функционирование устройства в

0 этом случае аналогично описанному в режиме 1.

Если после (К-1) тактов (К -число входов

17 на один модуль, т.е. число запросов в

. группе) модуль З4.п не обнаружен запрос, то

5 по очередному синхроимпульсу в счетчик 5 запишется число К и на выход дешифратора б появится единичный сигнал, который сбросит триггер 4 этого модуля и поступит на выход 22 модуля 34.п и далее на вход 16

0 модуля 34.п-1. Если этот модуль обнаружил запрос в своей группе, то на выходе И12 появится единичный сигнал, который разрешит выдачу номера запроса в группе на выходе 31 устройства и номера группы на

5 выход 30 устройства аналогично тому, как это описано в режиме 1 устройства.

Если же модуль 34.П-1 также не обнаружил запрос, то на выходе дешифратора 6 этого модуля появится единичный сигнал,

0 который сбросит триггер 4 и поступит на выход 22, разрешит анализ состояния (34.п- 2)-го модуля и так далее, пока не будет обнаружен модуль, зафиксировавший поступивший запрос, имеющий максималь5 ный приоритет в своей группе. Этот модуль и произведет выдачу запроса на выходы 30, 31, 32 устройства, как это было описано выше.

3. Если запросы на выходах 17 всех модулей 34.1-34.П отсутствуют, то в регистры

2 будет записана нулевая информация. В результате этого на выходе дешифратора 6 модуля 34.1 появится единичный сигнал, который запустит одновибратор 9 и сформированный им импульс поступит на выход 26 модуля 34.1 и далее на выход 21 модулей 34.1-34.п. Этот импульс возвратит, в исходное состояние счетчики 5 всех модулей, устройство, возвратится в исходное состояние и по очередному импульсу на входе 28 перейдет в повторному циклу поиска запросов.

Формула изобретения Устройство приоритета, содержащее регистр, счетчик, триггер, первый элемент И, причем входы запросов устройства подключены к единичным входам регистра, выход которого соединен с информационным входом мультиплексора, первый вход сброса устройства соединен с входом сброса регистра, вход синхронизации устройства соединен с синхровходом триггера и первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, вход пуска устройства соединен с единичным входом триггера, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, отличающееся тем, .что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения возможности его агрегатирования, в него дополнительно введены мультиплексор/дешифратор, сумматор, буферный элемент, одновибратор, второй элемент И, с первого по третий элементы ИЛИ, причем выход счетчика соединен с информационными входами дешифратора и буферного элемента, а также с адресным входом, мультиплексора, выход

которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И, выход дешифратора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выходом разрешения устройства и входом одновибратора, выход которого является выходом сброса устройства, вход разрешения устройства соединен со стробирующим входом дешифратора и вторым входом второго элемента И, выход которого соединен

со стробирующим входом буферного элемента и первым входом второго элемента ИЛИ,, вход запроса устройства соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, и третьим входом первого элемента ИЛИ,

выход которого соединен с входом сброса триггера, первый и второй входы сброса устройства соединены с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с входом

сброса счетчика, выход триггера соединен с входом синхронизации регистра, выход второго элемента ИЛИ соединен с выходом запроса устройства и первым входом сумматора, выход которого соединен с выходом номера группы устройства, вход номера группы устройства соединен с вторым входом сумматора, выход буферного элемента является выходом номера запроса устройства. . ...

3V.n

77

Ж

$S

да

Const.,1 76

Mia

ftlt

J5P-

:%

нг

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах группового управления станками с числовым программным управлением и другими объектами. Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения возможности его агрегатирования. Устройство приоритета содержит триггер, регистр, счетчик, дешифратор, мультиплексор, сумматор, одновиб- ратор, буферный элемент, три элемента ИЛИ, два элемента И. На основе данного устройства возможно построение распределенных систем управления произвольной конфигурации. 2 ил.

19

20

LTFIrLи

ь#

м О

21

.L

25

ЗЫ

/7

Z8

S

к Нгс

86

al

LOTLII- tier

г я

f

Редактор

Составитель Г. Тимонькин

Техред М.МоргенталКорректор Л. Ливринц

ст,

Д

ТГ

1

5

5Z.

8 Sff

2J

75

-J-J

Г

чт

ни,

2J

и

7/

О

26

-&:

Фыг. 2