Многоканальное устройство приоритета Советский патент 1993 года по МПК G06F9/46 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления доступом абонентов к коллективно используемому ресурсу.

Цель изобретения - расширение области применения устройства,

На чертеже представлена схема предлагаемого многоканального устройства приоритета.

Устройство содержит регистр 1, генератор 2 тактовых импульсов, первую 3, вторую 4 и третью 5 группы элементов И, группу элементов 6 ИЛИ, группу триггеров, группу элементов 8 задержки, первый 9 и второй 10 элементы ИЛИ, четвертую группу элементов 11И, группу запросных входов 12, группу входов 13 конец обмена, вход 14 режима работы, группу информационных выходов 15, выход 16 нет запросов.

Сущность предполагаемого изобретения заключается в следующем. При появлении любого из запросов предлагаемое устройство отреагирует на него в течение

одного такта. Сохраняя преимущественное право старшего из запросов, устройство в любой ситуации гарантирует однократное обслуживание других запросов, чередуя их со старшим. Обеспечен режим последовательного обслуживания всех запросов.

Сравнение заявляемого устройства не только с прототипом, наи с другими многоканальными устройствами приоритета не позволило выявить признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличия.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии регистр 1 и триггеры 7. группы обнулены, а генератор 2 формирует последовательность тактовых импульсов (цепи начальных установок не указаны). На.входе 14 режима работы сигнал единичного уровня.

Тактовые импульсы с выхода генератора 2 поступают на вторые входы первых

(Л

С

00

Сд)

со

00 X

ел

элементов И первой 3, второй 4. и третьей 5 групп.

Запросы от абонентов поступают по соответствующим входам 12. Старшим считается запрос, поступивший в разряд регистра 1 с младшим порядковым номером. G приходом запроса соответствующий разряд регистра 1 устанавливается в состояние 1.

При наличии запроса от первого абонента сигнал единичного уровня с прямого выхода первого разряда регистра 1 поступает на первый вход первого элемента 5И третьей группы, на третьем входе которого сигнал единичного уровня, поступивший с инверсного выхода первого триггера 7 группы. Прохождение тактовых импульсов через первые элементы И первой 3 и второй 4 группы блокировано сигналами нулевого уровня, поступающими на первый вход первого элемента И первой 3 группы с прямого выхода первого триггера 7 группы и на первый вход первого элемента И второй 4 группы с инверсного выхода первого разряда регистра 1. Очередной тактовый импульс (сигнал единичного уровня) с выхода первого элемента 5И третьей группы поступает на вход установки в 1 первого триггера 7 группы и на первый выход 15 группы информационных выходов устройства. Информация на выходах 15 представляет собой унитарный код, единичное значение в котором соответствует порядковому номеру абонента чей запрос должен быть принят к обслуживанию. В соответствии с данным сигналом обеспечивает доступ данного абонента к коллективно используемому ресурсу. Первый триггер 7 группы переходит в состояние 1 и сигнал единичного уровня с его прямого выхода поступает на вход установки в О первого разряда регистра 1 и на соответствующий вход первого 9 элемента ИЛИ. Сигнал единичного уровня с выхода первого 9 элемента ИЛИ поступает на вход стоп генератора 2 тактовых импульсов и останавливает его. В регистре 1 первый разряд переводится в состояние О, Если за время обслуживания первого абонента оно вновь заявит о необходимости дальнейшего обслуживания, то очередной запрос, поступивший по первому входу 12, вновь переведет первый разряд регистра 1 в состояние .

По завершении обслуживания первого абонента по первому входу 13 конец обмена поступает сигнал единичного уровня. Данный сигнал поступает на первый вход второго 10 элемента ИЛИ и на первый вход первого элемента 11И четвертой группы, на втором входе которого сигнал единичного

уровня, поступающий по входу 14. Сигнал единичного уровня с выхода второго 10 элемента ИЛИ поступает на вход пуск генератора 2 тактовых импульсов и запускает его.

Сигнал единичного уровня с выхода первого элемента 11И четвертой группы поступает на вход первого элемента 8 задержки группы - время задержки не менее длительности тактового импульса.

Предположим, что кроме первого запрос выставлен и К-м абонентам.

Очередной тактовый импульс с выхода генератора 2 поступает на вторые входы первых элементов И первой 3, второй 4 и

третьей 5 групп, Работа первых элементов И второй 4 и третьей 5 групп блокирована сигналом нулевого уровня, поступающим на их третьи входы с инверсного выхода первого триггера 7 группы, На первый вход первого элемента ЗИ первой группы поступает сигнал единичного уровня с прямого выхода первого триггера 7 группы. Сигнал единичного уровня с выхода первого элемента ЗИ первой группы через первый элемент 6ИЛИ

группы поступает на вторые входы вторых

элементов И первой 3, второй 4 и третьей 5 групп. Работа второго элемента ЗИ первой группы блокирована сигналом нулевого уровня, поступающим с прямого выхода

0 второго триггера 7 группы. Работа второго элемента 5И третьей группы блокирована сигналом нулевого уровня, поступающим с прямого выхода второго разряда регистра 1 (напомним - запросы выставлены первым и

5 к-м абонентами). На первом и третьем входах второго элемента 4И второй группы сигналы единичного уровня, поступающие с инверсных выходов второго разряда регистра 1 и второго триггера 7 группы соответст0 венно. Сигнал единичного уровня с выхода второго элемента 4И второй группы поступает на вторые входы третьих элементов И первой 3, второй 4 и третьей 5 групп. И так далее до К-ro канала. Ра.бота К-го элемента

5 ЗИ первой группы блокирована сигналом нулевого уровня, поступающим с прямого выхода К-го триггера 7 группы. Работа К-го элемента 4И второй группы блокирована сигналом нулевого уровня, поступающим с

0 инверсного выхода К-го разряда регистра 1. На первом и третьем входах К-го элемента 5И третьей группы сигналы единичного уровня, поступающие с прямого выхода К-го разряда регистра 1 и инверсного выхода

5 Ктго элемента 5И третьей группы поступает на вход установки в 1 К-го триггера 7 группы и К-й выход 15 группы информационных выходов устройства. В порядке изложенном выше организуется однократное обслуживание по запросу К-го абонента.

Через время не менее длительности тактового импульса сигнал единичного уровня с выхода первого элемента 8 задержки группы поступает на вход установки в О первого триггера 7 группы. Первый триггер 7 группы переходит в состояние О. По следующему тактовому импульсу в порядке изложенном выше вновь организуется обслуживание первого, абонента (напомним - он вновь выставляет запрос по ходу работы). В очередном такте будет обслуживаться другой абонент, запрос которого является старшим на данный момент. И так далее.

Таким образом в предлагаемом устрой- стве исключена возможность его вырождения в устройство монопольного доступа старшего по приоритету абонента к ресурсам коллективного пользования. Даже при условии постоянного выставления запросов старшим абонентом обеспечивается однократное (чередуясь со старшим) обслуживание по запросам других абонентов.

Возможна ситуация, когда, несмотря на постоянно следующие запросы от абонен- тов, старших по приоритету, необходимо однократно обслужить все абоненты, выставившие запросы на данный момент. В этом случае по входу 14 подается сигнал нулевого уровня. Этот сигнал поступает на вторые входы элементов 11И четвертой группы и блокирует возможность прохождения сигналов конец обмена на входы установки в О триггеров 7 группы. Этим самым задается режим последовательного обслуживания всех запросов.

С поступлением очередного тактового импульса в порядке, описанном выше, осуществляется обслуживание старшего по приоритету абонента. Однако в этом режи- ме работы соответствующий триггер 7 группы остается в состоянии 1 - Блокируется возможность повторной реакции на запрос данного абонента в рассматриваемом сеансе последовательного обслуживания. По следующему тактовому импульсу устройство реагирует на запрос, оказавшийся старшим на данный момент, Таким образом осуществляется последовательное обслуживание всех абонентов выставляющих за- просы до начала и в ходе данного сеанса. Сеанс последовательного обслуживания считается завершенным, когда все поступившие запросы будут приняты к обслуживанию (все соответствующие триггеры 7 группы переведены в состояние 1). В этом случае по сигналу конец обмена, поступившему от последнего абонента, запускается генератор тактовых импульсов. Очередной тактовый импульс распространяется транзитом с выхода генератора 2 тактовых импульсов на выход 16 нет запросов устройства. Происходит это следующим образом. В тех каналах, где произошло обслуживание, сигнал единичного уровня через соответствующий элемент ЗИ первой группы (на первом входе сигнал единичного уровня с прямого выхода соответствующего триггера 7 группы, на втором входе тактовый импульс), через соответствующий элемент 6ИЛИ группы поступает на вход очередного канала. Так, где абоненты не выставили запросов, сигнал единичного уровня через соответствующий элемент 4И второй группы (на первом входе сигнал единичного уровня с инверсного выхода соответствующего разряда регистра 1, на втором входе тактовой импульс, на третьем входе сигнал единичного уровня с инверсного выхода соответствующего триггера 7 группы) через соответствующий элемент 6И группы поступает на вход очередного канала. С появлением сигнала единичного уровня в вычислительной системе осуществляются начальные установки и организуется либо очередной сеанс последовательного обслуживания, либо производится выставление сигнала единичного уровня по входу 14 и устройство переводится в режим работы с преимущественным правом старшего абонента.

Технические преимущества предлагаемого устройства относительно базового могут быть определены следующим образом.

В базовом устройстве время реакции на запрос зависит от номера абонента, выставившего его. На запрос от первого абонента реакция последует за один такт, на запрос п-го - через п тактов. Если предположить, что появление запросов от абонентов равновероятны, то можно считать - среднее время реакции на запрос в базовом устройстве составляет п./2 тактов.

В предлагаемом устройстве на запрос любого абонента реакция следует за один такт работы.

Таким образом быстрота реакции на запрос в предлагаемом устройстве в п/2 раза выше нежели в базовом.

В1 базовом устройстве после однократного обслуживания запроса одного из абонентов осуществляется возврат и проверка наличия запроса от самого старшего по приоритету, При постоянно следующих запросах от наиболее приоритетного абонента устройство будет обслуживать только его запросы. Система с коллективным доступом к ресурсам вырождается в систему монопольную.

В предлагаемом устройстве после однократного обслуживания одного из абонентов так же осуществляется возврат к проверке наличия запроса от самого старшего по приоритету. Однако, при постоянно следующих запросах от наиболее приоритетного абонента, в предлагаемом устройстве обслуживание наиболее приоритетного чередуется с однократным обслуживанием менее приоритетных абонентов, выставивших запросы (однократно наиболее приоритетный, однократно другой, однократно наиболее приоритетный,...). Предпосылки к вырождению системы с коллективным доступом в монопольную исключены, но при этом сохранено преимущественное право на обслуживание за наиболее приоритетным абонентом.

Базовое устройство работает в одном режиме - обеспечение преимущественного права наиболее приоритетного абонента.

Предлагаемое устройство может.функционировать в двух режимах: с преимущественным правом наиболее приоритетного абонента и в режиме последовательного обслуживания всех поступивших запросов. Таким образом предлагаемое устройство в сравнении с базовым обладает большими функциональными возможностями: исключены предпосылки к вырождению системы коллективного доступа; обеспечена возможность работы в двух режимах; уменьшено время реакции на.поступивший запрос.

Формула изобретения

Многоканальное устройство приоритета, содержащее регистр, генератор тактовых импульсов, первую, вторую и третью группы элементов И, группу элементов ИЛИ, первый и второй .элементы ИЛИ, причем запросные входы устройства соединены с входами установки в 1 соответствующих разрядов регистра, прямые выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет работы как с преимущественным правом наиболее приоритетного абонета, так и с последовательным обслуживанием поступив- .ших запросов, в него введены группа триггеров, четвертая группа элементов И,

группа элементов задержки, причем входы Конец обмена устройства подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы и соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом Пуск генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к второму входу первого элемента И первой и первым входам первых элементов И второй и третьей групп, вход Стоп генератора тактовых импульсов подключен к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого соединены с входами установки в О соответствующих разрядов регистра, с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы и с прямыми выходами соответствующих триггеров группы, инверсные выходы которых соединены с третьими входами соответствующих элементов И первой и с вторыми входами соответствующих элементов И третьей групп, инверсные выходы разрядов регистра подключены к третьим входам соответствующих элементов третьей группы, выходы элементов И второй, и третьей групп подключены к входам соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых, кроме последнего, соединены с вторыми входами последующих элементов .И третьей и с первыми входами последующих элементов И первой и второй групп,

выход последнего элемента ИЛИ соединен с выходом Нет запросов устройства, выходы элементов задержки группы соединены с входами установки в О соответствующих триггеров группы, входы установки в 1 которых соединены с выходами соответствующих элементов И первой группы и с соответствующими выходами группы- информационных выходов устройства, входы элементов задержки группы подключены к

выходам соответствующих элементов И четвертой группы, вторые входы которых соединены с входом задания режима работы устройства.

-;j

V5

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления доступом абонентов к коллективно используемому ресурсу. Цель изобретения - расширение области применения за счет работы как с преимущественным правом наиболее приоритетного абонента, так и с последовательным обслуживанием поступивших запросов. В устройство введены группа триггеров, группа элементов И, группа элементов задержки. В устройстве исключены предпосылки к вырождению системы коллективного доступа в монопольную, уменьшено время реакции на поступивший запрос, обеспечена возможность работы в двух режимах - в режиме последовательного обслуживания запросов и а режиме преимущественного обслуживания старшего по приоритету. 1 ил.