Устройство для сопряжения абонентского пункта с цифровой вычислительной машиной Советский патент 1982 года по МПК G06F3/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и может применяться при построении вычислительных систем и/ в частности при создании .классов программированного обучения.

Известно устройство для сопряжения цифровых вычислительных машин (ЦВМ) с внешними абонентами, содержавшее буферный накопитель, коммутатор, блок передачи данных, блок терминалов, ЦВМ, блок управления, адресный, накопитель, регистр номеров терминалов и счетчик, предназначенное для обмена данными меязду ЦВМ и терминалами 1 . .

Недостатки такого устройства состоят в сложности технической реализации и в снижении производительности систегвл, поскольку запрос на обслуживание очередной заявки формируется только после окончания предыдущей заявки.

Известно устройство, содержащее N терминалов, буферный регистр, счетчик, дешифратор и регистр номера терминалов, N элементов И, элементов ИЛИ, триггер наличия запросов, второй дешифратор 2.

Недостатком его является отсутствие возможности приоритетного обслуживания абонентских пунктов, что снижает его производительность.

Наиболее близким техническим ре5 шением к предлагаемому является устройство, содержащее К групп терминалов по N терминалов в каждой, буферный регистр, первый и второй дешифратор, счетчик, регистр номера минала, элемент ИЛИ и триггер нали.чия запросов..

В устройство входят также узел блокировок и К-узлов фиксации приоритета, имеющих регистр приоритета, дешифратор приоритета и два допол15нительных элемента ИЛИ 3.

Недостатком этого устройства является то, что приоритет назначается жестко, что сужает функциональные возможности устройства и его произ20водительность .

Цель изобретения - повьииение производительности уст1 ойства и расширение его функциональных возможнос25тей.

Поставленная цель достигается тем, что обслуживание группы терминалов ставится в зависимость от количества запросов, .поступивших от 30 дачной группы. Для этого в устройство сопряженШ абонентского пункта с ЦВМ, содержащее К групп терминалов по N терминалов в каждой, буферный регистр, первый и второй дешифраторы, счетчи регистр номера терминала, элемент ИЛИ наличия запросов, триггер налич запросов и К элементов ИЛИ наличия групповых запросов, причем входы бу ферного регистра подключены к инфор мационным выходам NXK терминалов, а выходы соединены с информационными входами цифровой вычислительной машины ЦВМ, входы элемента ИЛИ наличия запросов подключены к первым уп равляющим выходам NXK терминалов, а выход соединен с единичным входом триггера наличия запросов, нулевой выход которого подключен к управляю щему входу счетчика, а единичный выход - к управляющему входу ЦВМ и к первым управляющим входам NjtK тер миналов, счетный вход счетчика соединен с тактовым выходом ЦВМ, а выходы его соединены с входами регист ра номера терминала и с входами пер вого дешифратора, выходы которого подключены к вторым управляющим вхо дам N терминалов всех групп, а выхо регистра номера терминала соединены с входами второго дешифратора, выхо ды которого подключены к третьим уп равляющим входам N терминаловвсех групп, управляющий вьвсод ЦВМ соединен с первым входом триггера наличи запросов и управляюгцим входами регистра номера терминсша и буферного регистра, а информационные выходы ЦВМ соединены с информационными входами NxK терминалов, а вторые управляющие выходы N терминалов i-ой (,К) группы соединены с соответствующими входами i-ro элемент ИЛИ группового наличия запросов (,К), причем каждый терминал содержит регистр данных, группу элементов И приема, группу элементов И вьщачи, триггер запроса, элемент И запроса, выход которого связан с первым управляющим выходом терминал а первый вход соединен с втором управляющим выходом терминала и выходом триггера запроса, второй вход элемента И запроса связан с четвертым управляющим входом терминала и . первыми входами элементов И приема и выдачи, а третий вход элемента И запроса соединен с первым управляющим входом терминала и вторыми входами элементов И вьвдачи, третие входы которых связаны с вторым управляющим входом терминала, информационные входы элементов И выдачи сое динены с выходами регистра данных, входы которого связаны с выходами элементов И приема, а информационные входы элементов И приема соединены с информационными входами терминала информационные выходы терминала соединены с информационными выходами элементов И выдачи, а к третьему управляющему входу терминала подсоединен нулевой вход триггера запросов терминала и второй вход элемента И приема, введены блок приоритетного подключения и узел устранения неоднозначности, состоящий из К-2 элементов ИЛИ, К-1 элементов НЕ и элементов И, причем каждый вход группового наличия запросов блока приоритетного подключения соединен с выходом соответствующего элемента ИЛИ группового наличия за просов, а группа выходов блокаприоритетного подключения соединена с первыми входами К-2 элементов ИЛИ, узла устранения неоднозначности и с первыми вхо-. дами К-1 элементов И, второй входы которых соединены с выходами К-1 элементов НЕ выходы К-1 элементов И соединены с первыми управляющими К-1 входами блока приоритет подключения и с четвертыми управляющими входами терминалов каждой К-1 групп, а вторые входы j -го элемента ИЛИ узла устранения неоднозначности (J 1 ,К-1) связаны с выходами (j+1)-го элемента ИЛИ этого же узла и с j -ым элементом НЕ, К-й выход блока приоритетного подключения подсоединен к четвертым управляющимвходам N терминалов К-й группы входу (К-1)-го элемента НЕ неоднозначности и соединен -с первым управляющим входом блока приоритетного подключения, а вторые управляющие входы этого же блока связаны с управляющим выходом ЦВМ. При этом блок приоритетного подключения состоит из к узлов определения приоритета и К элементов И управления, причем каждый вход группового наличия запросов блока приоритетного подключения соединен с соответствующим суммирующим ВХОДОМузла определения приоритета, вычитающий вход которого связан с выходом соответствующего элемента И управления, входы которого являются соответственно первым и вторым управляющим входами блока приоритетного подключения, каждый узел определения приоритета содержит реверсивный счетчик, дешифратор, числа заявок, группу элементов И и группу элементов ИЛИ-НЕ, причем суммирующий вход узла определения приоритета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к вычитающему вхОду узла определения приоритета, а выходы реверсивного счетчика соединены с входами дешифратора числа заявок, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, вторые входы которых соединены с выходами

элементов ИЛИ-НЕ группы, входы которых соединены с выходами элементов И соседних старших разрядов остальных узлов определения приоритета, выходы элементов И данной группы подсоединены к входам элементов ИЛИ и входам элементов ИЛИ-НЕ остальных групп, d выходы элемента ИЛИ являются выходами блока приоритетного подключения.

На фиг.1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема блока приоритетного подключения; на фиг.З - схема используемого терминала.

Устройство содержит К групп (1-5) терминалов, по N терминалов 6-7,8-9, 10-11, 12-13, 14-15 в каждой, буферный регистр 16, первый 17 и второй 18 дешифраторы, счетчик 19, регистр номера терминала 20, элемент ИЛИ 21, триггер 22 наличия запросов, ЦВМ 23, причем входы буферного регистра 16 подключены к информационным выходам 24-33 N-x К терминалов 6-15, а выходы соединены с информационными входами 34 ЦВМ 23.

Входы элемента ИЛИ 21 подключены к первым управляющим выходам 35-44 терминалов 6-15, а выход соединен с единичным входом 45 триггера наличия запросов 22, нулевой выход 46 которого подключен к управляющему входу 47 счетчика 19, а единичный выход.48 к управляющему входу 49 ЦВМ 23 и к третьим управляющим входам 50-58 терминалов 6-15. Счетный вход 59 счетчика 19 соединен с тактовьам выходом 60 ЦВМ 23, а выходы 61 счетчика 19 соединены с входами 62 регистра номера терминалов 20 и с входами 63 первого дешифратора. 17, выходы которого подключены к четвертым управляющим входам 64-73 соответствующих одноименных терминалов 6-15. Выходы 74 регистра номера терминала 20 соединены с входами 75 второго дешифратора 18/ выходы которого подключены к первым управляющим входам 76-85 соответствующих одноименных терминалов 6-15 К групп 1-5. Нулевой вход 86 триггера наличия запросов 22 подключен к управляющим входам 87 и 88 соответственно регистра номера терминала 20, буферного регистра 16 и к управляющему выходу 89 ЦВМ 23, информационные выходы 90 которой соединены с информационными входами .91-100 NxK терминалов 6-15.

В состав устройства входит блок 101 приоритетного подключения состоящий из узлов 102-106 определения приоритета с элементами ИЛИ 107-111 И 112-116.

При этом каждый узел 102-106 определения приоритета содержит реверсивный счетчик 117-119, дешифратор числа заявок 120 - 122, группу элементов И 123 - 125, группу элементов ИЛИ-НЕ 126 - 128, элементы ИЛИ 129 - 131.

Существует вероятность возникновения одинакового количества заявок в нескольких группах терминалов.

При этом на выходах узлов определения приоритета появятся сигналы

0 Запросов.

Для определения приоритета обслуживания групп терминалов в подобной ситуации введен узел 132 устранения неоднозначности. Он состоит из (N-2) элементов ИЛИ 133-135,(N-1)

5 элементов НЕ 136 - 139 и (N-1) элементов И 140 - 143. При этом входы элементов ИЛИ 107 - 111 соединены с вторыми управляющими выходами 144 153, терминалов 6-15 групп 1-5, а выходы подключены к суммирующим . входам реверсивных счетчиков 117-119 числа заявок блока 101. .Управляющие выходы узла устранения неоднозначности 154-158 подключены к- вторым

5 управляющим входам 159 - 168 терминалов 6-15 каждой группы 1-5 и к управляющим входам элементов И 112116 каждого узла определения приоритета.

0

Каждый терминал 6-1-5 содержит элементы И 169 группы приема, элементы И 170 группы выдачи, элемент И 171, триггер 172 запроса и регистр 173 данных.

5

Работу устройства рассмотрим на примере использования его в составе классов программированного обучения.

В этом случае каждая группа 1-5 терминалов 6-15 представляет собой

0 класс программированного обучения, . а каждый терминал - пульт обучаемого.

Устанавливая в единичное состоя;Ние триггеры запросов 172 на своих пультах 6-15 обучаемые тем самым

5 сигнализируют о том, что они нуждаются в обслуживании своих запросов с стороны ЦВМ 23. Сигналы запросов обучае шх всех групп суммируются на соответствующих реверсивных счетчиках 117 - 119 узлов определения

0 приоритетов 102-106. При этом работа блока приоритетного подключения 101 групп абонентов 1-5 к ЦВМ 23 состоит в следующем.

Двоичный код, соответствующий

5 .числу заявок, поступивших на обслуживание от каждого из К классов, дешифрируется на соответствующих дешифраторах 120-122. Сигналы с выходов дешифраторов поступают на первые

0 входы элементов И, группы элементов И 126-128. Так как до появления сигналов на выходах дешифраторов сигналы на выходах элементов И группы элементов И 126 - 128 отсутствовали,

5 то на вторых входах элементов И

имеются разрешающие на первые входы элементов И групп элементов И 126128 проходят на выход. При этом выходной сигнал элемента И с больших Номеров (а, следовательно, соответствующий большему количеству заявок в соответствующем классе) является запрещающим для всех элементов И с меньшим номером в других узлах определения приоритетов. В итоге сигнал на выходе схемы определения приоритета остается только в том узле определения приоритета, в который поступило наибольшее число заявок. Существует вероятность появления одинакового, количества заявок в нескольких классах. При этом на выходы узлов определения приоритетов пройдут сигналы запроса. Для разрешения подобной конфликтной ситуации на выходе блока 101 подключена схема 132 устранения неоднозначности, в которой каждому узлу определения приоритета (классу) соответствует свой приоритет.

Сигнал с выхода этой схемы по цепям 154-158 является разрешающим сигналом для обмена информацией между ЦВМ и абонентами того класса, которому блок приоритетного подключения определил высший приоритет.

Сигнал разрешения подключения терминалов поступает на вторые управляющие входы всех терминалов,относящихся к выбранной группе.

Триггер 22, находящийся в нулевом СОСТОЯНИИ; разрешает прохождение на счетЛай вход 47 счетчика 19 тактовых импульсов. Коды с выхода 61 счетчика 19 поступаютна девЙ1фратор 17, который поочередно стробирует элементы И 171 терминалов выбранной группы.

При поступлении сигнала с дешифратора 17 на подготовленный элемент И 171 терминала, в котором триггер 172 находится в единичном состоянии, сигнал с выхода элемента И 171 через элемент ИЛИ 21 переключает в единичное состояние триггер 22, который останавливает счетчик 19 и вьщает сигнал в ЦВМ по управляющему входу 49, открывает элемент И 170, в результате чего информация из регистра 173 данных вводится в буферный регистр 16 и читается ЦВМ.

Далее ЦВМ разрешает запись в регистр 20 состояния счетчика 19, сбрасывает триггер 22 и выдает упраляющий сигнал в блок- 101 приоритетного подключения, поступающий на первые входы элементов И 102-106, открытие по второму входу у того узла определения приоритета, в котором имеется большее количество запросов, а следовательно, и высший приоритет, на вычитающий вход реверсивного счетчика 117-119.

При этом код числа заявок в счетчике уменьшится на единицу и как только он станет меньшим, чем.соответствующий код в другом узле определения приоритета, приоритет обслуживания перейдет к другой группе терминалов. .

После записи в регистр 20 номера

0 обслуживаемого терминала, возбуждается с помощью дешифратора 18 первый управляющий вход терминала, открываются элементы И 169 для ввода данных от ЦВМ в регистр 173 данных.и

5 сбрасывается триггер 172 запроса. Этим завершается цикл обслуживания одного терминала.

Работа узла неоднозначности 132 состоит в следующем.

Q Допустим в 1-й и 3-й узлы определения приоритета поступило одинаковое количество сообщений, при этом появятся выходные сигналы в шинах 1-го и 3-го уровня. Сигнал с шины 1-го уровня пройдет на выход узла

определения приоритета данного уровня. Этот же сигнал пройдет через элемент НЕ 139 и будет являться запрещающим для второго уровня, и далее, распространяясь через элементы ИЛИ 133 - 135 и элементы НЕ 136 - 138,

будет, запрещать появление разрешающих сигналов с других уровней, в том числе и с третьего. Как только разрешающий сигнал с уровня исчезнет,

5 определяющим будет 2-ой-уровень. Но в виду того, что там сигнала не было, то наивысшим приоритетом будет обладать 3-й 5фовень.

Таким образом, в предлагаемом

0 ,устройстве введение блока приоритетного подключения 101 групп 1-5 абонентов к ЦВМ предполагает динамическое изменение приоритета обслуживания запросов в зависимости от

5 числа заявок абонентов в каждом классе. Это позволяет значительно расширить функциональные возможности предлагаемого устройства, область его применения и повысить его произQ водительность.

Формула изобретения

с 1. Устройство для сопряжения абонентского пункта с цифровой вычислительной машиной, содержащее К групп терминалов по N терминалов в каждой, буферный регистр, .первый и второй дешифраторы, счетчик, регистр

номера терминала, элемент ИЛИ наличия запросов, триггер наличия запросов и К элементов ИЛИ наличия групповых . запросов, причем входы буферного регистра подключены к информащюнным

5 выходам NxK терминалов, а выходы соединены с информационными входами цифровой, вычислительной машины (ЦВМ входы элемента ИЛИ наличия запросов подключены к первым управляющим вы ходам .Ы-хК терминалов, а выход соединен с единичным входом триггера наличия запросов, нулевой выход которого подключен к управляющему входу счетчика, а единичный выход к управляющему входу ЦВМ и к первым управляющим входам NXK терминалов, счетный вход счетчика соединен с тактовым выходом ЦВМ, а выходы его соединены с входами регистра номера терминала и с входами первого дешифратора , выходы которого подключены к вторым управляющим входам терминалов всех групп, а выходы регистра номера терминала соединзны с входами второго дешифратора, выходы которого подключены к третьим управляющим входам терминалов всех групп, управляющий выход ЦВМ соединен с нулевым входом триггера наличия запросов и управлякнцими входами регистра номер терминала и буферного регистра, а информационные выходы ЦВМ соединены с информационными входами NxK терминалов, а вторые управляющие выходы N терминалов i-й (,К) группы сое динены с соответствующими входами i-ro элемента ИЛИ группового наличи запросов (,К), причем каждый тер минал содержит регистр данных, груп пу элементов И приема, группу элементов И выдачи, триггер запроса, элемент И запроса, выход которого связан с первым управляющим выходом терминала, а первый вход соединен с вторым управляющим выходом терминала и выходом триггера запроса, втор вход элемента И запроса связан с четвертым управляющим входом те ж инала и первыми входами элементов И приема и вьщачи, а третий вход элемента И запроса соединён с первым управляющим входом терминала и вто-г рыми входс1ми элементов И выдачи, третьи входы котЪрых связаны .с вторым управляющим входом терминала, информационные входы элементов И вы дачи соединены с выходами регистра данных, входы которого связаны с выходами элементов И приема, а информационные входы элементов И прие соединены с информационными входами терминала, информационные выходы терминала соединены с информационны вьисодами элементов И выдачи, а к третьему управляющему входу термина подсоединен нулевой вход Триггера запросов терминала и второй вход элемента И, отличающееся тем/ что, с целью расширения функци нальных врзможностей за счет обеспечения динамического распределения приоритета и повышения производительности устройства в него -введен

%

10

941981 блок приоритетного подключения и узел устранения неоднозначности, состоящий из К-2 элементов ИЛИ, К-1 элементов НЕ и элементов И,причем каждый вход группового наличия запросов блока приоритетного подключения соединен с выходом соответствукяцего элемента ИЛИ группового наличия запросов, а группа выходов блока приоритетного подключения соединена- с первыми входами К-2 элементов ИЛИ узла устранения неоднозначности и с первыми входами К-1 элементов И, вторые входы которых соединены с выходами К-1 элементов НЕ, выходы К-1 элементов И соединены с первыми управляющими К-1 входами блока приоритетного подключения и с четвертыми управляющими входами N терминалов К-1 групп, а вторые входи j-го элемента ИЛИ узла устранения неоднозначности (j f,К-1) связаны с выходами (J +1) -гЬ элемента ИЛИ этого же узла и с элементом НЕ, К-й выход блока приоритетного подключения подсоединен к четвертым управляющим входам N терминалов К-й группы, входу (К-1)-го элемента НЕ и (К-2)-го , элемента ИЛИ узла устранения неоднозначности и соединен с первьи управляющим входом блока приоритетного подключения, а вторые управляющие входы этого же блока связаны с управляющим выходом ЦВМ. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что блок приоритетного- подключения состоит из К узлов определения приоритета и К элементой И управления, причем каждый вход группового наличия запросов блока приоритетного подключения соединен с соответствующим суммирующим входом узла определения приоритета, вычитающий вход которого, связан с выходом соответствующего элемента И управления, входы которого являются соответственно первым и вторьам управляющими входами блока приоритетного подключения, каждый узел определения приоритета содержит реверсивный счетчик, дешифратор числа заявок, группу элементов И и группу элементов ИЛИ-НЕ, причем суммирующий вход узла определения приоритета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к вычитающему входу узла определения приоритета, а выходы реверсивного счетчика соединены с входами дешифратора числа заявок, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, вторые входы которых соединены с выходами элементов. ИЛИ/НЕ, группы, входы которых соединены с выходами элементов И.соседних старших разрядов с)с альнь1Х узлов определения приоритета, вь&оды элементов И данной группы подсоединены к входам элементов ИЛИ и входам элементов ИЛИ-НЕ остальных групп, а выходы элемента ИЛИ являются выходными бл ка приоритетного подключения. Источники информации, , принятые во внимание при экспертиз 1 1.Авторское свидетельство СССР 399864, кл. G 06 F 13/00, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 736085, кл. G 06 F 3/04, 1980. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке 2724075/18-24,20.09.79 (прототип).

.