Устройство для приоритетного подключения источников информации к магистрали

 

УСТРОЙСТВО Д1Щ ПРИОРИТЕТ- НОГО ПОДКЛЮЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ К МАГИСТРАЛИ, содержащее М блоков обслуживания запросов (м -, количество источников информации), а в каждом таком блоке - триггер, первый элемент ИЛИ и первый элеменр И, причем первый вход первого элемента И соединен с первым входом ч элемента ИЛИ, второй вход которово соединен с выходом готовности блока обслуживания запросов и с прямым выходом триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а выход опроса каясдого i-ro блока обслуживания запросов (где i 1, М-1) соединен с входом опроса

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ)ЗАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) gy1) Q 06 F 9 46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITNA

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3418568/18-24 (22) 07.04.82 (46) 15.09.83. Вюл. 9 34 (72) В . A. Вейзер и Ю. И. Гецко (53) 681.325(088.3) (56).1. Авторское свидетельство СССР

9 807298, кл. а 06 F 9/46, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 830398, кл. G 06 F 9/46, 1979 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ЛЯ ПРИОРИТЕТ-:.

НОГО ПОДКЛЮЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ К МАГИСТРАЛИ, содержащее М блоков обслуживания запросов (М -, количество источников информации), а в каждом таком блоке — триггер, первый элемент ИЛИ и первый элемент .И, причем первый вход первого элемента И соединен с.первым входом элемента ИЛИ, второй вход которово-. соединен с выходом готовности блока обслуживания запросов и с прямым выходом триггера,.инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а выход опроса . каждого i-го блока обслуживания запросов. (где Х = Х, Н-Л соединен с входом опроса (i+1)-го блока об». служивания запросов, а выход опро» са М-ro блока обслуживания запросой: соединен с входом опроса первого блока обслуживания запросов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, в целях расширения функциональных возможностей за счет возможности изменения приоритетов источников, каждый из М блоков обслуживания,,запросов дополнительно содержит три: элемента ИЛИ, четыре элемента И и восемь элементов НЕ, .причем выход второго элемента ИЛЙ соединен с

S-входом триггера, R-вход которого " соединен с выходом второго элемен-:. та И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, вход которого соединен с входом — выходом запрета устройства и с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с входом третьего элемента НЕ и с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с входом опроса блока обслуживания запросов и с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход соединен с входом выбора режима устройства, с входом четвертого элемента НЕ, с D-входом триггера и с первым входом четвертого элемента И, второй O вход которого соединен с входом за- Е дания старшего приоритета блока об- фу служиванйя запросов и с вторым вхо- ljÓ дом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И,-выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого (соединен с выходом четвертого элемента-И и с входом пятого элемента

НЕ, выход которого соединен с входом — выходом обобщенного запроса устройства, с входом шестого элемента НЕ и с выходом седьмого элемента НЕ, вход которого соединен с входом запроса обмена блока обслуживания запросов, с третьим входом пер вого элемента И и с входом восьмого элемента НЕ, выход которого соедийен с С-входом триггера и первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого эле.мента ИЛИ, третий вход соединен с выходом шестого элемента НЕ, а выход соединен..с выходом опроса блока обслуживания запросов, при этом третий вход третьего элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с вы1042021

10 ходом четвертого элемента НЕ, причем выход шестого элемента И соединен с вторым входом третьего элемен1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации магистрального обмена данными между устройствами многопроцессорной вычислительной системы, в частности в цифровых навигационных устройствах, используемых в. судовождении, Известны устройства для подключения источников информации к магистрали, содержащие элемент ИЛИ, входы которого соединены с входными шинами сигналов заявок, генератор. опроса и M каналов опроса, содержащие триггер, элемент И и узел предварительного выбора заявки (11 .

Недостатками этих устройств являются сложность и большой объем" оборудования, резко возрастающий при увеличении числа источников запросов.

Наиболее близким техническим решением.к изобретению является устройство для приоритетного подключения источников информации к магистрали, состоящее из одинаковых блоков для обслуживания запросов, соединенных между собой,с помощью линии запрета и линий опроса. Каждый блок содержит триггер, элементы И, элементы ИЛИ и элемент задержки.

Триггеры фиксируют сигналы запросов перед анализом их приоритета P) .

Недостатками данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, которые обусловлены жестким заданием приоритета источников информации, и связанная с этим возможность блокировки заявок низкого приоритета из-за интенсивного поступления заявок с более высоким приоритетом.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устрой ства за счет возможности изменения приоритетов источников.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для приоритетного подключения источников информа". ции к магистрали, содержащем М блоков обслуживания запросов (M -" чис" ло источников информации), а в"каждом таком блоке — триггер, первый элемент ИЛИ, первый элемент И, причем первый вход первого элемента И соединен с йервым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого та ИЛИ, а выход третьего элемента

НЕ соединен с вторым входом второго ,элемента И.

2 соединен с выходом готовности блока обслуживания запросов и с прямым выходом триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а выход опроса каждого i-го блока обслуживания запросон (где i = 1, М-Т) соединен с входом опроса (i+1)-ro блока обслуживания запросов, а выход опроса

M-ro блока обслуживания запросов соединен с входом опроса первого блока обслуживания запросов, каждый из M блоков обслуживания запросов дополнительно содержит три элемента ИЛИ, четыре элемента И, восемь элементов НЕ,. причем выход второго элемента ИЛИ соединен с S-входом триггера, R-вход которого соединен с выходом второго элемента И,.первый вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, вход которого соединен с входом — выходом запрета устройства и с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с входом третьего элемента НЕ и с выходом третьего элемента ИЛИ, пер. вый вход которого соединен с выходом третьего элемента И первый вхрд которого соединен с входом опроса блока обслуживания запросов и с

З первым входом четвертого элемент3 ИЛИ, второй вход соединен с входом выбора режима устройства, с входом четвертого элемента НЕ, с D-входом триггера и с первым входом чет35 вертого элемента И, второй вход которого соединен с входом задания старшего приоритета блока обслуживания запросов и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которо4р го соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента

ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И и

45 с входом пятого элемента НЕ, выход которого соединен с входом - выходом обобщенного запроса устройства, с входом шестого элемента НЕ и с выходом седьмого элемента Н5 вход которого соединен с входом запроса обмена блока обслуживания запросов, с третьим входом первого элемента

И .и с входом восьмого элемента НЕ, выход которого соединен с С-входом риггера и с первым входом пятого

55 элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, третий вход соединен с выходом шестого элемента HE а выход соединен с выходом опроса блока обслуживания запросов, при этом третий вход третьего элемента И соединен с вторым входом первого элемен. та ИЛИ и с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента НЕ, причем выход шестого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, а выход третьего элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемента И.

На чертеже изображена .схема пред-. 15 лагаемого устройства.

Схема содержит блоки 1 обслуживания запросов, количество которых равно количеству источников информа- . ции, элемент ИЛИ 2, элемент НЕ 3, элемент И 4, триггер 5, элемент ЙЛИ 6, элементы И 7 и 8, элементы HE 9 и-.10, элементы И 11 и 12, элемент. НЕ 13, элемент ИЛИ 14, элементы HE 15, 16 и 17, элемент Й 18, элемент НЕ 19, элемент ИЛИ 20, вход 21 запроса обмена, вход 22 задания старшего приоритета, вход 23"опроса, вход .24 выбора режима прерывания, вход — выход 25 запрета, вход — выход 26,обобщенного запроса, выход 27 опроса, выход 28 готовности, линию 29 опроса, линию 30 обобщенного запроса, линию 31 запрета и линию 32 выбора режима.

Элементы НЕ 9, 16 и 17 имеют выходной каскад с открытым коллектором.

Устройство может работать в двух режимах: в режиме приоритетного подключения источников информации к магистрали и в режиме бесприоритетно-. 40 го подключения источников информации к магистрали..

Бесприоритетный режим используется в случае примерного равенства приоритетов источников информации 45 и обеспечивает любому источнику гарантированную возможность занятия магистрали с фиксированным временем максимального ожидания.

Приоритетный режим -позволяет занимать магистраль источника информа-. ции последовательно, с учетом старшинства приоритетов, Блок с наивыс-, шим приоритетом задается предварительно установкой единичного уровня на входе 22, а приоритет блоков уменьшается слева направо.

Режим работы устройства определяется состоянием линии 32, причем бесприоритетному режиму соответству ет уровень логической "1". . 60

Работа устройства в бесприоритетном режиме. происходит следующим,об- разом.

В исходном состоянии триггеры 5 всех блоков 1 сброшены. Перед кача- 65 лом работы устройства в бесприоритетном режиме производится его запуск, для чего на вход 22 одного из блоков 1 подается положительный импульс. Он взводит триггер 5, поступая на его вход через элементы

И 7 и ИЛИ 6, пройдя инвертор НЕ 17, вызывает появление на линии обобщенного запроса, нулевого уровня, означающего запрос общей магистрали.

Одновременно с прямого выхода триггера 5 разрешающий потенциал поступает на входы элементов И 4 и 8, а также, пройдя элемент ИЛИ 20, на первый вход элемента И 12. Поскольку от самого источника информации запрос на подключение к магистрали не поступал, на его входе 31 действует нулевой уровень и с выхода элемента HE 15 на второй вход элемента И 12 подается логическая "1".

На третьем входе элемента И 12 также присутствует разрешающий потенциал, вызванный наличием запроса на подключение к магистрали .на линии 30.

Поскольку на всех трех входах элемента И 12 присутствуют разрешающие уровни, на выходе 27 опроса возникает сигнал логической "1". Этот сигнал попадает по линии 29 на вход

23 следующего блока, где пройдя элементы ИЛИ 2, ИЛИ 20 и 12 он снова поступает на линию 29. Далее он проходит по всем блокам 1. и возвращается в исходный блок 1 по цепи 23.

В этом блоке 1 он открывает элемент

И4, который с помощью элементов ИЛИ

14 и НЕ 9 подает нулевой сигнал запрета на линию 31, в результате чего триггеры 5 всех блоков 1, кроме первого, оказываются сброшенными.

Триггер 5 первого блока 1 не сбрасывается, поскольку сигнал запрета блокируется по цепи элемента HE 10.

Сигнал запрета держится в линии 31 запрета до тех пор, пока действует импульс запуска на входе 22..

После окончания импульса запуска устройство готово к работе.

Для подключения к магистрали источники выдают на входы 21 блоков 1 сигналы запросов уровнями логической "1", которые действуют до тех пор, пока источник не получит ответный сигнал разрешения обмена и не осуществит сеанс передачи. По окончании запуска устройства один из триггеров 5 оказывается взведенным. Точно так же остается взведенным и .триггер 5 блока 1, последним производившим подключение источника к магистрали. После появления на входе 21 запроса на подключение к магистрали на выходе элемента НЕ 16 появляется нулевой уровень, который попадает на линию обобщенного запро са, объединяющую требование íà ïð81042021 рывание от различных источников информации,.

Сигнал обобщенного запроса, поступая на входы — выходы 26 осталь;ных блоков 1 подает через элемеНт

ЙЕ 19 логическую "1" на третий вход элемента И 12.

Поскольку в блоке 1, который последний производил подключение к магистрали, триггер 5 взведен, он : через элемент ИЛИ 20 открывает элемент И 12, который подает сигнал опроса на выход 27. Пройдя по линии 29 опроса через все блоки 1, этот сигнал поступает на вход 23 блока 1, сформировавшего запрос.

В этом блоке сигнал, действующий по входу 23, проходит через элементы ИЛИ 2, И 11 и ИЛИ 16 и возводит триггер 5. Поскольку элемент И 12 закрыт по второму входу нулевым уровнем с выхода элемента НЕ 15, сигнал опроса на выход 27 не поступает и его дальнейшее.распространение прекращается.

Взведенный триггер 5 в блоке 1, сформировавшим запрос, открывает элемент И 4, который через элемент

ИЛИ 14 и инвертор НЕ 9 подает. нулевым потенциалом сигнал запрета на линию 31. Этот сигнал поступает на входы — выходы 25 всех блоков 1 и вызывает в них сброс триггеров 5 по цепи элементов НЕ 13 и И 18. Тригrep 5 блока 1, запросившего подключение к магистрали, не сбрасывается,, так как сигнал запрета блокируется запретом на выходе элемента НЕ 10;

После сброса всех триггеров 5 в линии опроса пропадает уровень логической "1", что обуславливает окончание сигнала запрета в линии 31.

Источник информации получает разрешение на использование магистрали при появлении на выходе 28 устройств высокого потенциала.

По окончании обмена источник снимает-сигнал запроса со входа 29, в результате чего перестает подавать и сигнал обобщенйого запроса по линии 30, прекращается блокировка элемента И 12, и устройство готово к приему очередного запроса. В конфликтной ситуации, когда одиовремен. но поступают запросы от нескольких источников, разрешение на подключение к магистрали получает блок 1, ближайший справа,к блоку 1, последним производивший обмен.

Для работы устройства в режиме приоритетного подключения источников информации на линий 32 выбора режима прерывания необходимо установить уровень логического "0" и выбрать блок с наибольшим приоритетом..На входе 22 блока с наибольшим приоритетом устанавливается уровень логической "1", а на входах 22 ос45

40 тальных блоков — уровень логического "0". Для работы устройства .в режиме приоритетного подключения источников информации предварительного запуска не требуется.

При.возникновении запроса на под-. ключение к магистрали на входе 21 какого-либо блока 1, в этом блоке открывается элемент НЕ 16 который подает нулевой потенциал на линию

30 обобщенного запроса. Этот потенциал открывает во всех блоках 1 элементы НЕ 19, подавая разрешающие сигналы на третьи входы элементов

И 12 ° В результате уровень логической "1", действующий на входе 22 блока 1 с наивысшим приоритетом, поступает по цепи элементов ИЛИ 2, HJIH 20 и И 12 на выход 27 и последовательно распространяется по всем блокам 1, пока не дойдет до блока, сформировавшего запрос. Элемент И

12 этого блока блокирован по второму входу и, следовательно, блоки 1 с более низким приоритетом не смогут взвести триггеры 5. В режиме нриори тетного подключения к магистрали разрешается работа элемента,И 8, а запрещается - элемента И 4. После поступления логической "1" на вход

23 блока, .сформировавшего запрос, взводится триггер 5, в результате чего открывается элемент И 8 и подает нулевойй уровень в линию 31 запрета. Запрет в линии 31 держится до тех пор, пока источник информации занимает магистраль, что приводит к тому, что триггеры 5 во всех блоках 1 за исключением блока, сформировавшего запрос, с помощью элементов HE 13 и И 18 принудительно удерживаются в сброшенном состоянии, предотвращая возникновение новых запросов.

После- завершения обмена источник информации снимает сигнал запроса на входе 21, спад которого сбрасывает по С-входу триггер 5, в результате чего сигнал запрета по линии 31 снимается. При наличии нескольких запросов на подключение к магистрали удовлетворяется запрос с самым старшим приоритетом, а остальные блоки не получают сигнал разрешения обмена (не взводят триггер 5) из-за появления на линии 31 запрета нулевого уровня, выработанного блоком, занявшим магистраль. °

Предложенное устройство обеспечивает по сравнению с прототипом расширение функциональных возможностей, поскольку может быть использовано как для приоритетного, так и для бесприоритетйого подключения к магистрали источников информации.

7 1042021 8

Кроме того, воэможность изменения ... ных аппаратурных затрат,позволяет ис"< . количества источников инФормации,под- пользовать устройство в навигационным клвченных к магистрали без дополнитель- системах судов различных классов.

Aww 4Ьйращр

Составйтель B. Микуцкий

Редактор М. Келемеш Техред М.Тепер Корректор О. Билак

- ци

Эаказ 7129/49. Тираж 70б, Подписное

ВНИИПИ. Государственкого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", Г. Ужгород, ул. ПроЕктная, 4