Устройство приоритета Советский патент 1978 года по МПК G06F9/50 H04L12/00 

Устройство содержит Л входных деглифраторов li-1л- признаков уровня нрноритета, генератор 2 тактовых импульсов, узел 3 формнровання комбпнацнй приоритетных уровней, регистр 4 обслуживания, регистр 5 иамяти и зел 6 унравлеиня.

Входами устройства являются Л групп входов дешифраторов, Л грунн выходов которых соединены с соответствуюн,имн yV группами входов узла 3 формирования комбинаций приоритетных уровней. Количество дешифраторов равно числу источников сообщений, количество выходов каждого дешифратора - числу приоритетных уровней информации. Кроме того, выход R+i каждого дешифратора, соедииениый с первыми входами регистра 5 памяти (/ -входы), соответствует кодовой комбинации, определяюн,ей отсутствие заявок. Минимальное чнсло входных шин каждого дешифратора оиредсляется из иеравенства

lOga (R + 1) 1 + Iog2 (),

где /VI - число входных шнн Дешифратора; R - число ириорнтетных уровней.

Генератор 2 тактовых имнульеов формирует временные интервалы, в течение которых производится обслуживание поступивших заявок.

Выходы узла 3 формирования комбинаций нриоритетных уровней, () груниа входов которого соединена с выходами регистра 5 намяти, иодключеиы к первой группе входов узла 6 управления.

Узел 3 иредназначен для формирования Лразрядного Двоичного числа, отражающего факт наличия Q () заявок на обслуживание . Q сообщений, имеющих наивысщий в данном такте обслуживания уровень приоритета, причем каждому из Л/ источников сообщений соответствует один разряд этого числа, а каждохму из Q сообщений - единица в определенном его разряде.

Снгналы обслуживания заявок снимаются с выходов регистра 4 обслуживания, тактовый вход которого соединен с выходом генератора 2, первая грунна входов (/-входы триггеров) - с группой выходов узла 6 управления, а группа выходов - с второй группой входов (/{-входы триггеров), вторыми входами регистра 5. иамяти (S-входы) и первой грунной входов узла 6 управления. Группа выходов регистра 4 обслуживания является одновременно группой выходов устройства.

Регистр 5 памяти предназначен для снятия с очереди обслуженной заявки. С началом обслуживания одной из заявок срабатывает соответствующий триггер регистра памяти, и сигнал.с выхода этого триггера переводит в нулевое состояние соответствующий разряд узла формирования комбинаций приоритетпых уровпей. В исходное.состояние триггеры регистра памяти устанавливаются после снятия соответствующих заявок иа обслуживание.

Узел 6 уирав.ления обеспечивает переключение триггеров регистра сигналов обслуживания в зависимости от двоичного кода на выходе узла формирования комбннаций приоритетных уровней.

Узел формирования комбинаций приоритетных уровней представляет собой комбинационную схему, логику работы которой можно оиисать логическим выражением

к / г-1 я л

п т-Уп+ „г-Уп- kj-yh . (1) г. 1А 1/

Логику работы узла управления, представляющего собой также комбинационную схему, можно описать логическими условиями

- Ml

П гИ -2,; ,(2)

/JJ

Iп - 1

1...И +

n-l

)).„ (3) П Zk k-l

NN-l N-l,

П г,+ 2 П 2k

2N (4) k i- i

Условно принимаем Z - 1, где

й А.-1

Л для всех целочисленных значений ./(о.

В формулах (1-4) нриняты следуюие условные обозначения:

п - иорядковый номер источника сообщений или соответствующего ему сигнала (); N- количество источников сообщений; г - порядковый номер уровня приоритета заявки, причем 1-й уровень имеет . наивысщий приоритет (1

k, I - вспомогательные переменные величины, обозначающие порядковый номер источника сообщений (1 ); I-вспомогательная переменная величина, обозначающая номер уровня заявки ();

пг, kj - двойные индексы, первая буква которых соответствует порядковому номеру источника сообщений, а вторая порядковому номеру уровня приоритета;

Zn(Zh)-л-йС -й) сигнал с разряда узла формирования комбинаций приоритетных уровней;

nr(Xkj) - сигнал, соответствующий наличию заявки от л-го (-го) источника информации г-го (/-го) уровня приоритета;

Y - сигнал с единичного выхода п-го триггера регистра памяти;

/п - сигнал с выхода узла управления, поступающий на /-вход п-го триггера регистра сигналов обслуживания;

Wj - сигнал с единичного выхода 1-го триггера регистра сигналов обслуживания.

Рассмотрим работу устройства на примере поступления заявок от 1, 2 и V-ro источников сообщений.

Пусть в момент времени tz (фиг. 2) только от 2-го источника поступает заявка на обслуживание сообщения с уровнем приоритета TI. С выхода второго дешифратора кода приоритета признак приоритетного уровня TI подается на узел 3 формирования комбинаций приоритетных уровней. На выходе этого узла формирования появляется комбинация, в которой только во втором разряде присутствует единица (фиг. 2, tz), что, в свою очередь, вызывает на выходе узла 6 управления сигнал J2, разрешающий переключение в единичное состояние триггера регистра сигналов обслуживания, которое происходит по заднему фронту тактовых импульсов з.

В исходное состояние триггер устанавливается по заднему фронту следующего тактового импульса 4; и иа единичном выходе этого триггера формируется сигнал обслуживания.

С момента начала обслуживания /з до момента снятия заявки с обслуживания te самим источником 2-й разряд регистра памяти находится в единичном состоянии.

После снятия вторым источником заявки на обслуживание (фиг. 2, 4) устройство устанавливается в исходное положение хара ктеризующееся отсутствием сигналов Zi... Zff, /1... Jif, У ... YN, Wi... WN, если к этому времени не поступят новые заявки на обслуживание. Таким образом исключается возможность обслуживания одной и той же заявки дважды.

Если в течение одного такта подаются одновременно заявки на обслуживание от 1-го и 2-го источников, имеющие одинаковый уровень приоритета, например, rz, то в первом такте обслуживается заявка, имеющая меньший порядковый номер, т. е. заявка от 1-го источника.

Когда во время обслуживания заявки от 1го источника (фиг. 2, 12) поступает заявка на обслуживание сообщения с более высоким приоритетом (), то такт обслуживания заявки уровня г не прерывается, а в следующем такте ti3-tie обслуживается заявка с более высоким приоритетом, несмотря на наличие необслуженной заявки уровня Гг от 2-го источника.

После окончания обслуживания tis и снятия с обслуживания /2о всех поступивших заявок, устройство устанавливается в исходное состояние.

Достигнутое оперативное приоритетное обслуживание источников, имеющих в каждом такте обслуживания сообщения с-переменным

уровнем приоритета, выгодно отличает предлагаемое устройство от приведенных прототипов, так как обеспечивает доставку адресатам наиболее ценной информации, что ввиду большой стоимости выделенных каналов связи особенно важно в системах, работающих в реальном масштабе времени.

Формула изобретения

0

Устройство приоритета, содержащее -N дешифраторов признаков уровня приоритета, генератор тактовых импульсов, узел формирования комбинаций приоритетных уровней, регистр обслуживания, регистр памяти, узел управления, причем N групп входов дещифраторов признаков уровня приоритета являются N группами входов устройства, Л групп выходов дешифраторов соединены с соответствующими N группами входов узла формирования комбинаций приоритетных уровней, а выход каждого дешифратора соединен с соответствующим входом первой группы входов регистра памяти, группа выходов регистра обслужи- вания соединена с первой группой входов узла управления и является группой выходов устройства, выход генератора соединен с входом регистра обслуживания, отличающеес я тем, что, с целью увеличения производительности, группа выходов регистра памяти соединена с (N+1) грунпой входов узла формирования комбинаций приоритетных уровней, группа выходов которого соединена с второй группой входов узла управления, группа выхо. дов которого соединена с первой группой входов регистра обслуживания, группа выходов которого соединена с второй группой входов регистра памяти и второй группой входов регистра обслуживания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №209049, кл. G G6F 3/00, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 368603, кл. G 06F 3/00, 1971.

1

k k,

tr

« §

l§

III

§

ill

1

ii