Многоканальное устройство сопряжения с памятью Советский патент 1982 года по МПК G06F3/04 

. .. 1 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных вычислительных системах для сопряжения вычислительных машин и блоков памяти.

Известно многоканальное устройство управления обращением к памяти, содержащее блок хранения адреса, блок управления коммутацией, а в каждом канале - формирователь запроса, формирователь сигнала блокировки, блок приоритета и коммутатор 1.

Однако такое устройство отличается сложностью и большим объемом оборудования .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является многоканальное устройство управления обращением к памяти, содержащее в каждом канале первую и вторую группу элементов И-НЕ, причем выход каждого элемента И-НЕ первой группы канала

соединен с соответствующим запрещающим входом других элементов И-НЕ первой группы канала и с первым входом .соответствующего элемента И-НЕ второй группы канала, выход каждого элемента И-НЕ второй группы канала соединен с разрешающим входом соответствующего элемента И-НЕ первой группы канала ,

Однако данное устройство в каждый момент времени обеспечивает обслуживание только одного запроса, что не позволяет реализовать одновременное обслуживание запросов на обращение к 1различным блокам памяти от нескольких абонентов. Это снижает пропускную способнрсть устройства.

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет совмещения времени обслуживания запросов.

Указанная цель достигается тем, что в многоканальном устройстве сопряжения с памятью, содержащем в каждом канале первую и вторую группу элементов И-НЕ, причем выход первого элемента И-НЁ первой группы первого кана ла cdeflMHeH с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ первой груп пы первого канала, первыми входами первых элементов И-НЕ первой группы второго и третьего каналов и с первым входом первого элемента И-НЕ второй группы первого канала, выход второго элемента И-НЕ первой группы первого канала соединен с первым и вторым входами первого и- третьего.элементов ИНЕ первой группы первого канала соответственно j nepSbiMV входами вторых элементов И-НЕ первой группы второго и третьего каналов и с первым входом второго элемента И-НЕ второй группы первого канала, выход третьего элемента И-НЕ первой группы первого канала . соединен с вторыми входами первого и второго элементовИ-НЕ первой группы первого канала, с первыми входами третьих элементов И-НЕ первой группы второго и третьего каналов и с первым . . входом третьего элемента И-НЕ второй группы первого канала, выход первого элемента И-НЕ первой группы второго канала соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И-НЕ первой группы второго канала с третьим и вторым входами первых элементов И-НЕ первой группы первого и третьего каналов соответственно и с первым вхо.дом первого элемента И-НЕ второй группы второго канала, выход второго элемента И-Н первой группы второго кана ла соединен с вторым и третьим входами первого и третьего элементов первой группы второго канала соответственно, с третьим и вторым входами вторых элементов И-НЕ первой группы первого и третьего канала соответстBeHHOjVi с первым входом второго элемента И-НЕ второй группы второго канала, выход третьего элемента И-НЕ первой группы второго канала соединен с третьини входами первого и второго элементов И-НЕ первой группы второго .канала, с третьим и вторым входами третьих элементов И-НЕ первой группы первого и третьего каналов соответственно, и с первым входом третьего элемента Й-НЕ второй группы второго канала, выход первого элемента И-НЕ первой группы третьего канала соединен С третьими входами второго и третье го элементов И-НЕ первой группы треть его канала, с четвертыми входами первых элементов И-НЕ первой группы первого и второго каналов .и с первым входом первого элемента И-НЕ второй групы третьего канала, выход второго элемента.. И-НЕ первой группы третьего канала соединен с третьим и четвертым . входами первого и третьего элементов И-НЕ первой группы третьего канала соответственно, с четвертыми входами вторых элементов И-НЕ первой группы первого и второго каналов, и с первым входом второго элемента И-НЕ второй группы третьего канала, выход третьего элемента И-НЕ первой группы третьего канала соединен с четвертыми входами первого и второго элементов И-НЕ первой группы третьего канала, с четвертыми входами третьих элементов ИНЕ первой группы первого и второго каналов и с первым входом третьего эле- i мента И-НЕ второй группы третьего канала, выходы первого, второго и третьего элементов И-НЕ каждого канала соединены с пятыми входами первого, второго, и третьего элементов И-НЕ первой / группы своего канала соответственно, в каждый канал устройства введен дешифратор, три элемента ИЛИ, элемент НЕ, группа элементов НЕ, третья группа элементов И-НЕ, число которых в группе равно числу каналов управления, причем первые входы первых элементов ИЛИ каждого канала соединены с установочным входом устройства, а каждый второй вход соединен с вторым ответным входом своего канала, выход первого элемента ИЛИ каждого канала соединен с входом элемента НЕ своего канала, выход элемента НЕ первого канала соединен с шесть1ми входами первых элементов И-НЕ первой группы каждого канала, выход элемента НЕ второго канала соединен с шестыми входами вторых (Элементов И-НЕ первой группы каждого канала, выход элемента НЕ третьего канала соединен с шестыми входами третьих элементов И-НЕ первой группы каждого канала, первый вход дешифратора каждого канала соединен с запросным входом своего канала, а второй вход - с адресным входом своего канала, первый выход дешифраторов соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ второй группы своего канала, выход первого элемента И-НЕ первой группы каждого канала - с входом первого элемента НЕ группы своего канала и с соответствующим входом второго элемента ИЛИ первого канала, в каждом канале элементы НЕ группы с первого по третий соединены своими выходами с первыми входами соответствующих элементов И-НЕ третьей группы выходы элементов И-НЕ с первого по третий третьей группы каждого канала соединены своими выходами с соответст вующими входами третьего элемента ИЛИ своего канала, выход которого является ответным выходом соответствующего канала, выход второго элемента ИЛИ; каждого канала является выходом обращения соответствующего канала, второй и третий выходы дешифратора каждого канала соединены с вторыми входами второго и третьего элементов И-НЕ вто рой группы соответствующего канала, вторые входы элементов И-НЕ с первого по третий третьей группы первого канала соединены с одноименными входами одноименных элементов И-НЕ остальных и являются первыми ответными каналов входами устройства, выход второго эле мента И-НЕ первой группы каждого кана ла соединен с входом второго элемента НЕ группы данного канала и с соответствующим входом второго элемента ИЛИ второго канала, .выход третьего элемен та И-НЕ первой группы каждого канала соединен с входом третьего элемента НЕ группы своего канала и с соответст вующим входом второго элемента ИЛИ третьего канала. Введение в многоканальное устройство сопряжения с памятью указанных элементов позволяет совместить время обслуживания запросов к памяти от нескольких абонентов. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства, выполненная для трех каналов управления. Предлагаемое многоканальное устройство управления обращением к памяти содержит каналы 1-3 по числу обслуживаемых абонентов., первую группу элементов ИЛИ Ц-6, вторую группу элементов ИЛИ 7-9 и группу элементов НЕ 1012, причем количество элементов в каждой из групп соответствует количеству обслуживаемых блоков памяти. В состав каждого канала 1-3 входят элементы И-НЕ 13-15, образующие первую группу элементов И-НЕ канала, элементы И-НЕ 16-18, образующие вторую группу элементов И-НЕ канала, элементы И-НЕ 1921, образующие третью группу элементов И-НЕ канала, группа элементов НЕ 9 976 22-2 .канала, дешифратор 25 установочный вход которого является запросным входом 26 канала, а адресный вход является адресным входом 27 канала, и элемент ИЛИ 28, выход которого является ответным выходом 29 канала, группу первых ответных входов 30-32 устройства, группу вторых ответных входов устройства, установочный вход Зб устройства, группу выходов 37-39 обращения. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии на первые ответные входы 30-32, вторые ответные входы 33-35 и на установочный вход Зб устройства поступает низкий потенциал, а на запросный вход 26 каждого канала 1-3 поступает высокий потенциал. Под действием этих потенциалов и импульса положительной полярности, поступающего на установочный вход Зб устройства и являющегося сигналом установки устройства в исходное состояние, в каждом канале 1-3 устройства в исходном состоянии высокий потенциал устанавливается на выходах элементов И-НЕ 13-15, элементов И-НЕ 19-21, элемента ИЛИ 28 и выходах дешифратора 25, а низкий потенциал устанавливается на выходе элементов И-НЕ 16-18 и элементов НЕ 22-2. Следовательно, в исходном состоянии на ответном выходе 29 каждого канала 1-3 и на выходах 37-39 обращения устройства устанавливается высокий потенциал. При появлении запроса на обращение к памяти от какого-либо абонента на запросном входе 2б соответствующего канала устанавливается низкий потенциал. Пусть, например, первым поступает, запрос на обращение к блоку памяти , подключенному к выходу 37 обращения устройства, от абонента подклю . ченного к каналу 2. Под действием низкого потенциала, установленного на запросном вход|: 26 канала 2, и кода адреса блока памяти, предварительно установленного абонентом на адресном входе 27 канала 2, на выходе дешифратора 25, соединенном с вторым входом элемента И-НЕ .16, устанавливается низкий потенциал. При этом на выходе элемента И-НЕ 1б устанавливается высокий потенциал, а на выходе элемента И-НЕ 13 - низкий потенциал. С выхода элемента, И-НЕ 13 канала 2 низкий потенциал через элемент ИЛИ Ц поступает на выход 37 обращения устройства в виде сигнала обращения к блоку памяти, подключенному к этому выходу обращения. Низкий потенциал с выхода элемента ИНЕ 13 канала 2 поступает на запрещающйе входы остальных элементов И-НЕ И и 15 первой группы канала 2, тем самым запрещается обработка запросов на обращение к памяти в канале 2, таким образом, каждый канал в каждый момент времени обслуживает только одно обращение к памяти. Низкий потенциал с выхода элемента И-НЕ 13 канала 2 поступает также на запрещающие входы элементов И-НЕ 13 остальных каналов 1 и 3 устройства, тем самым в остальных каналах 1 и 3 запрещается обработка запросов на обращение к блоку памяти, подключенному к выходу 37 обращения устройства, однако возможна обработка запросов на обращение к другим блокам памяти. Если одновременно с обработкой в канале 2 запроса на обращение к блоку памяти, подключенному к выходу 37 обращения(Поступают на входы остальных каналов 1 и 3 запросы на обращение к другим блокам памяти, то они обрабатываются аналогично описанному процессу обработки запроса на обращение к памяти в канале 2. Таким образом, устройство обеспечивает одновременное обслуживание запросов на обращение к различным блокам памяти от всех абонентов. Низкий потенциал с выхода элемента И-НЕ 13 канала 2 поступает, кроме того, на первый вход элемента И-НЕ 16, . при этом независимо от потенциала, установленного на втором входе элемента И-НЕ 1б на его выходе будет высокий потенциал. Благодаря этому абонент может снять с запросного входа 2б канала запрос на обращение к памяти сра зу же посла получения с 1гнала сопровождения, не дожидаясь окончания обра ботки запроса в блоке памяти. Сигнал .сопровождения из блока памяти, подклю ченного к. выходу 37 обращения, поступает на. первый ответный вход 30 устройства в виде импульса положительной полярности. .Сигнал сопровождения свидетельствует о том, что сигнал обращения к данному блоку памяти принят и абонент может снять запрос на обращение к памяти. при появлении сигнала сопровождения на первом ответном входе 30 устройства импульс отрицательной полярности формируется на выходе элемента И-НЕ 19 канала 2 и через элемент ИЛИ 28 поступает на ответный выход 29 канала 2) тем самым разрешает абоненту, подключенному к каналу 2, снять запрос на обращение к блоку памяти, подключенному к выходу 37 обращения, и при необходимости установить на адресном входе 27 и запросном входе 2б канала 2 соответственно код адреса и сигналочередного запроса на обращение к памяти. Однако обработка этого запроса на обращение к памяти в канале 2 проводится только после окончания обработки предыдущего запроса. Сигналом окончания обработки является сигнал Конец цикла, который в виде импульса положительной полярности поступает на второй ответный вход 33 устройства от блока памяти, подключенного к выходу 37 обращения. При появлении сигнала Конец цикла на втором ответном входе 33 на выходе элемента НЕ 10 формируется импульс отрицательной полярности, который поступает на запрещающие входы элементов И-НЕ 13 всех каналов 1-3. Под действием этого импульса на выходе элемента И-НЕ 13 канала 2 устанавливается Высокий потенциал, тем самым снимается запрос на обращение к блоку памяти, подключенному к выходу 37 обращения устройства, от абонента, подключенного к каналу 2. Кроме того, при этом снимается запрет на обработку запросов на обращение ко всем блокам памяти в канале 2 и к блоку памяти, подключенному к выходу 37 обращения в остальных каналах 1 и 3Вели.чина задержки сигнала Конец цикла относительно сигнала сопровождения такова, что к моменту окончания действия на втором ответном входе 33 35 устройства сигнала конец цикла абонента, запрос которого на обращение к памяти в данном цикле обработан, снимает запрос на обращение к памяти. С окончанием действия на втором ответном входе 33 устройства-сигнала Конец цикла в канале 2 заканчивается цикл обработки запроса на обращение к блоку памяти, подключенному к выходу 37 обращения, и канал 2 готов без задержки приступить к обработке последующего запроса.на обращение к памяти. При этом дальнейшая работа канала 2 протекает аналогичным порядком. Если во время обработки в одном из каналов запросов на обращение к какому-нибудь блоку памяти поступит запрос на обращение к этому же блоку памяти от другого канала, то его обработка задерживается до момента окон чания обработки текущего запроса. Устройство может быть использовано в системах, где запросы, поступающие на запросные входы устройства, лены во времени по переднему фронту. Таким образом, предложенное многоканальное устройство позволяет реализовать совмещение запросов на обращение к различным блокам памяти от нескольких абонентов. Формула изобретения Многоканальное устройство сопряжепамятью, содержащее в каждом канале первую и вторую группу элементов И-НЕ, причем выход первого элемен та И-НЕ первой группы первого канала соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ первой группы первого канала, первыми входами первых элементов И-НЕ первой группы второго и третьего каналов и с первым входом первого элемента И-НЕ второй группы первого канала, выход второго элемента И-НЕ первой группы первого канала соединен с первым и вторым вхо дами первого и третьего элементов ИНЕ первой группы первого канала соответственно, первыми входами вторых элементов И-НЕ первой группы второго и третьего каналов и с первым входом второго элемента И-НЕ второй группы первого канала, выход третьего элемен та И-НЁ первой группы первого канала соединен с вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ первой группы первого канала, с первыми входами третьих элементов И-НЕ первой группы второго и третьего каналов и с первым входом третьего элемента И-НЕ второй группы первого канала, выход первого элемента И-НЕ первой группы второго канала соедийен с вторыми входами вто рого и третьего элементов И-НЕ первой группы второго канала с третьим и рым входами первых элементов И-НЕ пер вой группы первого и третьего каналов соответственно и с первым входом перBord элемента И-НЕ второй группы второго канала, выход второго элемента И-НЕ первой группы второго канала соединен с йторым и третьим входами пер вого и третьего элементов И-НЕ первой 9 разде9710группы.второго канала соответственно, с третьим и вторым входами вторых элементов И-НЕ первой группы первого и третьего канала соответственно и с первым входом второго элемента И-НЕ второй группы второго канала, выход третьего элемента И-НЕ первой группы второго канала соединен с третьими входами первого и второго элементов - первой группы второго канала, с третьим и вторым входами третьих элементов И-НЕ первой группы первого и третьего каналов соответственно и с первым входом третьего элемента И-НЕ второй группы второго канала, выход первого элемента И-НЕ первой группы третьего канала соединен с третьими входами второго и третьего элементов И-НЕ первой группы третьего канала,, с четвертыми входами первых элементов И-НЕ первой группы первого и втор.ого каналов и с первым входом первого элемента И-НЕ второй группы третьего канала, выход второго элемента И-НЕ пер;вой группы третьего канала соединен с третьим и четвертым входами первого и третьего элементов И-НЕ первой группы третьего канала соответственно, с четвертыми входами вторых элементов И-НЕ первой группы первого и второго каналов, и с первым входом второго элемента И-НЕ второй группы третьего канала, выход третьего элемента И-НЕ первой группы третьего канала соединен с четвертыми входами первого и второго элементов И-НЕ первой группы третьего канала, с четвертыкм входами третьих элементов И-НЕ первой группы первого и второго каналов и с первым входом третьего элемента И-НЕ второй группы третьего канала, выходы первого, второго и третьего элементов . И-НЕ каждого канала соединены с пятыми входами первого, второго и третьего элементов И-НЕ первой группы своего канала соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет совмещения времени обслуживания запросов, в каж- , дый канал устройства введен дешифратор, три элемента ИЛИ, элемент НЕ, группа элементов НЕ, третья группа элементов И-НЕ, число которых в группе равно числу каналов управления, причем первые входы первых элементов ИЛИ каждого канала соединены с установочным входом устройства, а каждый второй вход соединен с вторым ответным входом своего канала, выход первого элемента ИЛИ каждого канала соединен с входом элемента НЕ своего канала, выход элемента НЕ первого канала соединен с шестыми входами первых элементовг И-НЕ первой группы каждого канала, выход элемента.НЕ второго канала с шестыми входами вторых элементов И-НЕ первой группы каждого канала, выход элемента НЕ третьего канала соединен с шестыми входами третьих элементов И-НЁ первой группы каждого канала, первый вход дешифратора каждого канала соединен с запросным входом своего канала, а второй вход - с адресным входом своего канала, первый выход дешифратора соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ второй группы своего канала, выход первого элемента И-НЕ первой группы каждого канала - с входом первого элемента НЕ группы своего канала и с соответствующим входом второго элемента ИЛИ первого канала, в каждом канале элементы НЕ группы с первого по третий соединены своими выходами с первыми входами соответствующих элементов ИНЕ третьей группы, выходы элементов И-НЕ с первого по третий третьей группы каждого канала соединены с соответЧ

ствующими входами третьего элемента

I .

ИЛИ своего канала, выход KOTopiOro является ответным выходом соответствующего канала, выход второго элемента ИЛИ каждого канала является выходом обращения соответствующего канала, второй и третий выходы дешифратора каждого канала соединены с вторыми входами второго и третьего элементов И-НЕ второй группы соответствующего канала, вторые входы элементов И-НЕ с первого по третий третьей группы первого канала соединены с одноименными входами одноименных элементов И-НЕ остальных каналов и являются первыми ответными входами устройства, выход второго элемента И-НЕ первой группы каждого канала соединен с входом второго элемента НЕ группы данного канала и с соответствующим входом второго элемента ИЛИ второго канала, выход третьего элемента И-НЕ первой группы каждого канала соединен с BXOдом третьего элемента НЕ группы своего канала и с соответствующим входом второго элемента ИЛИ третьего канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 679973, кл. G 06 F З/О, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР If 696458, кл. G 06 F 9/18, 1976.