Устройство для сопряжения источников информации с общей магистралью Советский патент 1981 года по МПК G06F3/04 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах с магистральной структурой обмена информацией.

Известно устройство для сопряжения источников информации с общей магистралью по основному -авт.св. №798780, содержащее группу каналов источников, каждый из которых включает в себя узел анализа приоритетов, вход и выход которого соединены соответственно с первыми выходами и входом узла синхронизации, второй вход которого является соответствующим входом запроса источника устройства, третий вход - подключен к соответствующей входной шине разрешения устройства и первому входу узла задержки, а второй выход - ко.второму входу узла задержки, третий вход которого является соответствующим входом первой группы управляющих входов устройства. Каждый канал источника содержит адресный регистр, вход которого подключен к третьему , выходу узла синхронизации, а группа выходов - к группе входов узла анализа приоритетов и /к группе адресных шин устройства г четвертый выход

узла синхронизации соединен с соот-ветствующей выходной шиной запроса устройства, а первый вход - с одним из выходов группы выходов адресного регистра, выход узла задержки и четвертый вход узла синхронизации подключен соответственно к первой и второй шинам синхронизации устройстваСО

10

Узел анализа приоритетов содержит группу элементов И, группы элементов НЕ, 9ЫХОДНОЙ элемент И и коммутатор, вход которого является входом группы управляющих входов устройства,

15 причем первые входы элементов И группы подключены к соответствующим выходам коммутатора, вторые входы - к соответствующим входам из группывходов узла, а выходы - ко входам

20 соответствующих элементов НЕ группы, выходы которых соединены с соответствующими входами выходного элемента И, вход и выход которого является соответственно входом и выходом узла.

25

узел синхронизации содержит триггер приоритета, выход которого является первым выходом узла, триггер занятости магистрали, нулевой вход которого является четвертым входом

30 узла, триггер запроса, единичный

вход которого является вторым входом узла, а выход - четвертым выходом узла, счетный триггер, нулевой выход которого является вторым выходом узла, четыре элемента И, элемент ИЛИ и два элемента НЕ, причем выход первого элемента И подключен к третьему выходу узла, а первый вход к выходу триггера занятости магистрали, первому входу элемента ИЛИ и нулевому входу триггера запроса, соединенному выходом с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к нулевому выходу счетного триггера, а третий вход к третьему входу узла, первым входам третьего и четвертого элемента И и через первый элемент НЕ ко второму входу первого элемента И и входу счетного триггера, единичным выходом соединенного со вторыми входами третьего и четвертого элементов И, третий вход которого через второй элемент НЕ соединен с первым входом узла Итретьим входом третьего элемента И, выходом подключенного к единичному входу триггера занятости магистрали, второй вход и выход элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом четвертого элемента И и нулевым входом триггера приоритета.

Узел задержки содержит триггер, элемент И и два элемента задержки, причем выход триггера соединен с первым входом элемента И, входы i OTopoго и входы триггера являются соответственнр первым, вторым и третьим входами узла, выход первого элемента задержки соединен со вторым входом элемента И и через второй элемент задержки с выходом узла, а вход - с . выходом элемента И til. - „

Недостаток этого устройства состоит в ограничеьГных функциональных возможностях, так как в данном устройстве изменение уровня приоритета подключенных к общей магистрали источников информации осуществляется путем изменения состояния коммутатора и подключения каналов к соответствующим шинам запроса и разрешения. Это не позволяет оперативно в процессе работы программно изменять приоритет источников информации.

.Цель изобретения - расширение фунциональных возможностей устройства для сопряжения источников информации с общей магистралью за счет обеспечени;я возможности програмГ ного перераспределения приоритетов источников информации.

Указанная цель достигается тем, что в устройство в каждый канал источника введены регистр группового приоритета, вход которого является входом третьей управляющей группы входов устройства, и три группы элементов И, причем i-тый выход регистр группового приоритета (i-l,M) подключей к первым входам i-тых элементов И первой, второй и третьей груп вторые входы элементов И первой группы подключены к четвертому выходу узла синхронизации, а выходы к соответствующим выходным шинам запрса устройства, BTopFjie входы элементов И второй группы подключены ко второму выходу узла задержки, а выходы к соответствующим входным шинам разрешения устройства и ко вторым .входам соответствующих элементов И третьей группы, выходы которых подключены к третьему входу узла синхрнизации и к первому входу узла задержки.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для сопряжения источников информации с общей магистралью на фиг. 2 - функциональная- схема каналов источников.

Устройство (.фиг.1) содержит блок

Iуправления магистралью, шины 2 и

3 синхронизации устройства, выходные шины 4, 5 и б запроса, входные шины 7, 8 и 9 разрешения, адресные шины 10, 11 и 12, каналы 13, 14 и 15 источников информации (ie показаны) . В составе каждого канала 13, 14 и 15 входят узел 16 синхронизации, адресный регистр 17, узел 18 анализа приоритетов, узел 19 задержки, регистр 20 группового приоритета, вход 21 третьей группы управляющих входов устройства, элементы И 22, 23 и 24 первой группы, элементы И 25, 26 и 27 второй группы и элементы И 28, 29 и 30 третьей группы, количество элементов И в каждой из групп равно количеству шин 4, 5 и 6 запроса.

В зависимости от уровня приоритета источники информации разделены на приоритетныегруппы, которые равны количеству шин 4, 5 и б запроса, а количество источников информации в одной приоритетной группе не превышает количества адресных шин 10,

IIи 12. Выходы узлов 18 каналов 13 и 14 источников информации, принадлежащих к одной приоритетной группе, подключены к отдельным адресным шинам 10, 11 и 12. К одной и той же адресной шине 10 подключены выходы узлов 19 каналов 13 и 15 источников информации, принадлежащих к разным приоритетным группам.

В состав узла 16 синхронизации входят (,фиг.2) триггер 31 занятости магистрали, нулевой вход которого образует четвертый вход узла 16, триггер 32 приоритета, выход которог образует первый выход узла 16, счетный триггер 33, нулевой выход которого образует второй выход узла 16, триггер 34 запроса, единичный вход 35 которого образует второй вход узла 16, являющийся соответствующим входом запроса источника устройства, а выход триггера 34 является четвертым выходом узла. В состав узла 16 синхронизации также входят третий 36, четвертый 37, второй 38 и первый 39 элементы И, элемент ИЛИ 40 и элементы НЕ 41, 42.

В состав узла 18 анализа приоритетов входят СФИГ.2) выходной элемент И 43, элементы НЕ 44, 45 и 46, элементы И 47, 48 и 49,коммутатор 50, вход 51 которого является входом второй группы управляющих входов устройства.

В состав узла 19 задержки входят (.фиг. 2) элемент И 52, элемент 53 и 54 задержки, и триггер 55, входы 56 которого образуют третий вход узла 19, являющийся первым управляющим входом устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии во всех каналах 13, 14 и 15 триггеры 31, 32/33, 34 находятся в нулевом состоянии, программно управляемый источником триггер 55такженаходится в нулевом состоянии. Исключение составляют наиболее удаленные от блока 1 в каждой из приоритетных групп источников информации каналы, например канал 14, в которых программно управляемый триггер 55 находится в единичном состоянии.

Во всех каналах 13, 14 и 15 только на одном из выходов регистра 20 программно устанавливают единичное состояние, тем самым обеспечивается в зависимости от уровня присвоенного приоритета подключение канала 13, 14 и 15 к одной из шин 4, 5 и 6 запроса и соответствующей одной из шин 7, В и 9 разрешения. Так, например у каналов 13, 14 источников информации, принадлежащих к одной приоритетной группе, четвертый выход узла 16 через элемент И 22 первой группы подключен к шине 4 запроса, а третий вход узла 16 синхронизации и первый вход узла 19 задержки через элемент И 28 подключены к шине 7 разрешения, соответствующей по уровню приоритета шине 4 запроса. К этой же шине 7 разрешения через элемент И 25 подключен второй выход узла 19. У канала 15 принадлежащего к другой приоритетной группе, четвертый выход узла 16 через элемент И 24, например, к шине 6 запроса, а третий вход узла 16, первый вход узла 19 через элемент И 30 подключен к шине 9 разрешения, соответствующей по уровню приоритета шине 6 запроса. К этой же шине 9 разрешения через элемент И 27 второй группы подключен второй выход узла 19 задержки.

При появлении у источников информации требований на подключение к общей магистрали в соответств1тощи11 им каналах 13, 14 и 15 произойдет установка триггера 34 запроса в единичное состояние и на соответствующих шинах 4, 5 и 6 запроса появится сигнал запроса. При появлении на одной или нескольких шинах 4, 5 и 6 сигнала запроса блок 1 начинает операцию выборки источника информации выдачей сигнала разрешения в одну из шин 7, 8 и 9 разрешения, соответствующую одной из возбуждённых шин 4, 5 и 6 запроса, имеющей наиболее высокий уровень приоритета. Сигнал

0 разрешения по выбранной шине разрешения, например по шине 7, поступает во все каналы 13 и 14 источников информации данной приоритетной группы и через элементы И 28 и И 38 устанав5ливает триггер 32 приоритета в еди,ничное состояние в тех каналах 13 и 14, где триггер 34 запроса находится в единичном состоянии. Кроме того, сигнал разрешения через первый эле0мент НЕ 41 подается на счетный вход счетного триггера 33 и задним фронтом устанавливает его в единичное состояние. Сигнал с единичного выхода триггера 32 приоритета поступает на вход элемента И 43, сигнал приорите5та на выходе которого, а следовательно, и на одной из адресных шин появляется только в том случае, если на другие, элемента И 43 с адресных шин 10, 11 и 12 через

0 элементы И 47, 48 и 49 и элементы НЕ 44, 45, 46 не поступает запрещающий сигнал от других источников информации данной приоритетной группы, имеющих более высокий приоритет.

5 Распределение приоритетов между источниками информации одной приоритетной группы определяется состоянием коммутатора 50, хранящего состояние внутригруппового приоритета. У источ0ников информации с высшим приорите том по сравнению с приоритетом источников информации данной приоритетной группы на первые входы всех элементов И 47, 48, 49 с выходов коммутатора 50 поступает нулевой потенциал.

5 У источника информации с низшим приоритетом нулевой потенциал с выхода коммутатора 50 поступает на первый вход только того элемента И 47, 48, 49, второй вход которого соединен с

0 адресной шиной, подключенной к выходу элемента И 43.

По мере распространения сигнала разрешения по шине 7 сигнал приоритета на выходе элемента И 43 сохра5нится только в одном из каналов 13 и 14 соответствующем источнику информации, имеющему более высокий приоритет по сравнению с приоритетом других источников информации данной

0 приоритетной группы, выставивших требование на подключение к общей магистрали. Сигнал разрешения, достигнув по шине 7 наиболее удаленного от блока 1 в данной приоритетной группе источников информации

5 14, в котором триггер 55 находится BI единичном состоянии, через элемен ты И 28, И 52, элемент 53 задержки и элемент И 25 поступает в ту же шину 7 разрешения, а через элемент 54 задержки поступает в шину 2 синхронизации. Величина задержки злементов 53 и 54 задержки превышает время переходных процессов в каналах 13, 14 и 15 соответственно по установке, сигнала на выходе элемента И 43 и по установке сигнала на выходе адресного регистра 17. Задержан ный сигнал разрешения распространяет ся по шине 7 разрешения в направлении блока 1, поступает во все каналы 13 и 14 источников информации дан ной приоритетной группы. При этом во всех каналах 13 и 14, за исключением того канала, у которого на выходе элемента И 43 сохранился сиг нал приоритета, задержанный сигнал разрешения через элементы И 28, И 3 и элемент ИЛИ 40 устанавливает триг гер 32 приоритета в нулевое состояние. Крсяие того, во всех каналах 13 и 14 задержанный сигнал разрешения проходит через первый элемент НЕ 41 и задним фронтом устанавливает в нулевое состояние счетный триггер 3 В том канале 13 и 14,у которого на выходе элемента И 43 сохранился сигнал приоритета, задержанный сигнал разрешения, через элемент И 36 устанавливает в единичное состояние три гер 31 занятости магистрали. Сигнал с единичного выхода триггера 31 устанавливает в нулевое состояние триггер 34 запроса и через элемент ИЛИ 40 триггер 32 приоритета. Кроме того, сигнал с единичного выхода триггера 31 через элемент гИ 39 поступает после окончания действия на его втором входе задержанного сигна ла разрешения на вход управления адресного регистра 17. При этом с выхода адресного регистра 17 номер данного источника информации по адресным шинам 10, 11, 12 поступает в блок 1 и записывается тем. задержанным сигналом разрешения, поступающим по.шине 2 синхронизации. После прием номера данного источника информации блок 1 предоставляет данному ис точнику информации право на пользова ние общей магистралью путем звьщачи сигнала в шину 3 синхронизации, который устанавливает или подтверждает нулерое состояние триггера 31 во вс кана: ах 13, 14 и 15. На этом заканчи вается операция выборки источника информации и блок 1 готов начать новую операцию выборки после появления сигнала запроса на одной из шин 4, 5 и 6 запроса. Следует отметить, что при отключении или выходе из строя наиболее удаленного от блока 1в данной приорятетной группе источников информации канала, его функции по формированию задержанного сигнала разрешения берет на себя следующий по удаленности от блока 1 канал, в котором программно изменяют состояние программно управляемого триггера 55 из нулевого в единичное. Таким образом, предлагаемое устройство в процессе своей работы в вычислительных системах с магистральной структурой обмена информацией позволяет программно изменять приоритет любого источника информации независимо от его местоположения относительно других источников информации и блока управления магистралью. При этом изменение уровня приоритета источника информации в пределах данной приоритетной группы осуществляется путем программной установки в соответствующее состояние коммутатора внутригруппового приоритета, а перевод источника информации из одной приоритетной группы в другую осуществляют путем программной установки в соответствующее состояние регистра группового приоритета. Формула изобретения Устройство для сопряжения источников информации с общей магистралью по авт.св. №798780, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности программного перераспределения приоритетов источников информации, в каждый канал источника информации введены регистр группового приоритета, вход которого является, входом третьей группы управляющих входов устройства и три группы элементов И, причем i-тый выход регистра группового приоритета (i-l,M) подключен к первым входам i-тых элементов И первой, второй и третьей групп, вторые входы элементов И первой группы подключены к четвертому выходу узла синхронизации, а выходы - к соответствующим выходным шинам запроса устройства, вторые входы элементов И второй группы подключены ко второму выходу узла задержки, а выходы - к соответствующим входным шинам разрешения устройства и ко вторым входам соответствующих элементов И третьей группы, выходы которых подключены к третьему входу узла синхронизации и к первому входу узла задержки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №798780, кл. а Об Р 3/04, 05.02.79 (прототип).