Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали

 

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДНЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АБОНЕНТОВ К ОВОЩИ МАГИСТРАЛИ , содержащее в каждом канале п-разрядный регистр, где п - число разрядов адреса абонентов, первую группу h-элементов и, элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ , первый триггер, генератор тактовых импульсов и счетчик, счетный вход jcoToporo соединен с выходом генератора тактовых импульсов , группа п -входов и группа ц-выходов 11-разрядного регистра соединена соответственно с кодовым входом канала устройства и с первыми входами П-элементов И первой группы, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействи-я устройства за счет сокращения времени подключения абонентов к общей магистрали , оно дополнительно содержит в каждом канале группу li-элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, второй и третий триггеры, элемент ИЛИ, вторую группу п -элементов И и .третью группу In-1)-элементов И, каждый -и (; 1,2...(п-1) элемент И которой имеет li+1) входов, причем i-е входи всех элементов И третьей группы соединены между собой, выход i -го (j 1, 2. . .п) элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен с j -м входом (П-1)-го элемента И третьей группы (п -1 элементов И, выход -го элемента И которой соединен соответственно с первым входом m-го/hi 2,3. . .я/элемента И второй группы, выходы всех элементов iiisJsИ которой соединены с общей магистралью устройства, первый вход первого элемента И второй группы соединен с выходом первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы, первый вход j -го элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен соответственно с выходом j-го элемента И первой группы и с вторым входом i-го элемента И второй груп- I пы, третий вход которого соединен с входами установки в ноль первого и /Л второго триггеров, с прямым выходом третьего триггера и с входом блокировки счетчика, выход переполнения которого соединен с входом установки в ноль третьего триггера, вход установки в единицу которого соединен с выходом элемента ИЛИ, j -и вход которого соединен с вторым входом j-го элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы и с ij обкей магистралью устройства, инверс ныН ВНход третьего триггера соединён .с первым управляющим входом второго триггера, второй управ1 яющий вход которого соединен с выходом первого триггера, управлякчциГ. вход которого соединен с выходом п-1)-го элемента И третьей группы, выход второго триг+ гера соединен с вторыми входами элементов И первой группы, счет|ный вход второго триггера соединен с выходом генераторе тактовых импульсов .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

I (19) (11) 3(51) G 06 F 9 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3498431/18- 24 (22) 13.10.82 (46) 07.02.84. Бюл. 9 5 (72) A.A.×ó îà (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .9 393789, кл. G 06 F 9/46, 1970

2. Авторское свидетельство СССР

В 807259, кл. G 06 F 9/46, 1979

3. Патент ФРГ 9 2210426, кл. G 06 F 9/46, 1975

4. Авторское свидетельство СССР

)) 731438. кл. а 06 F 9/46, 1977 54)(57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Д)1Я ПОДКЛЮЧЕНИЯ АБОНЕНТОВ К ОБЩЕЙ МА"

ГИСТРАЛИ, содержащее в каждом канале и-разрядный регистр, где )) - число разрядов адреса абонентов, первую группу h -элементов И, элемент ЭКВИBAJIEHTHOCTb, первый триггер, генератор тактовых импульсов и счетчик, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, группа )) -входов и группа )1 -выхо. дов tl--разрядного регистра соединена соответственно с кодовым входом канала устройства и с первыми входами

П-элементов И первой группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства за счет сокращения времени подключения абонентов к общей магистрали, оно дополнительно содержит в каждом канале группу и-элементов

ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, второй и третий .триггеры, элемент ИЛИ, вторую группу и -элементов И и,третью группу (n -1)-элементов И, каждый -й (; =

1,2...(n-1) элемент И которой имеет (i +1) входов, причем i --e axoaH всех элементов И третьей группы соединены между собой, выход 1 -го (1 = 1, 2...И) элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен с j -м входом (и -1) -го элемента И третьей группы (D -1) элементов И, выход j -го элемента И которой соединен соответственно с первым входом N -го/ln = 2,3...0/элемента И второй группы, выходы всех элементов

И которой соединены с общей магистралью устройства, первый вход первого элемента И второй группы соединен с выходом первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы, первый вход j -го элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы со" единен соответственно с выходом j -го элемента И первой группы и с вторым

Р входом 1 --го элемента И второй груп- @ пы, третий вход которого соединен с входами установки в ноль первого и второго триггеров, с прямым выходом третьего триггера и с входом блокировки счетчика, выход переполнения которого соединен с входом установки Я в ноль третьего триггера, вход установки в единицу которого соединен с выходом элемента ИЛИ, j -й вход которого соединен с вторым входом 1 -roI элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы и с общей магистралью устройства, инверс нйИ Заход третьего триггера соедийен .с первым управляющим входом второго триггера, второй управгяющий вход которого соединен с выходом первого триггера, управляка ий вход которого соединен с выходом(n-1) -го элемента

И третьей группы, вь1ход второго триг+ гера соединен с вторыми входами элементов И первой группы, счет ный вход второго триггера соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

1072047

Изобретение относится к вычислительной технике., в частности к приоритетным устройствам обмена, и может быть использовано в вычислительных системах, управляющих доступом к некоторому общему ресурсу.

Известны устройства для подключения абонентов к общей магистрали, содержащие блок управления кольцевым опросом, формирователь сигнала обмена, элемент ИЛИ, управляющие шины, блок управления срочных сообщений, и позволяющие производить опрос и обслуживание заявок по кольцу., При наличии заявок генератор сигнала спроса в младшем канале вырабатывает сигнал кольцевого опроса всех каналов. Достигнув канала, в котором имеется заявка, сиг нал опроса подключает на определенное время источник информации к магистрали и после завершения обмена распространяется дальше, пока не достигнет канала, в котором он вырабатывался (1) и (2)

Основной недостаток этих устройств — значительное время задержек от конца одного сеанса.до начала другого, зависящее от числа подключенных равноприоритетных каналов, низкая пропускная способность и возможность ложного подключения двух источников.

Известное устройство, содержащее в каждом канале логические элементы, запоминающее устройство, схе му управления, а также узел обработки значений в виде многоразрядного компаратора, обеспечивае1 повышенную скорость обработки приоритетов эа счет параллельного выполнения сравнения многих приоритет ных критериев системы (2) .

Однако приоритетная обработка осуществляется путем последователь" ного сравнения значений двоично-кодированных разрядов приоритетных критериев и их дополнений с соответствующими значениями двоично-кодированных разрядов критерия и его дополнения данного канала. Реализация данного устройства при большом числе каналов является достаточ но медленной и требует больших .аппаратных затрат и большего чиола . вин общей магистраЛи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали, содержащее в каждом канале регистр, группу элементов И, блок управления, два дешифратора, два коммутатора, сумматор по модулю 2, причем выходы регистра соединены с первыми входами группы элементов

И, выходы которых являются выходами устройства и подключены к общей магистрали, первый вход блока управ ления канала соединен с запросным входом устройства, второй вход с тактовым входом устройства, вход регистра соединен с кодовым входом устройства, группа выходов блока управления соединена с входами дешифраторов, группы выходов дешифраторов соединены с груп1 пами входов коммутатора, информационные входы первого коммутатора являются входами устройства и подключены к общей магистрали, информационные входы второго коммутато15 ра соединены с выходами регистра, выходы коммутаторов каналов через сумматор по модулю 2 соединены с третьим входом блока управления, выход которого соединен с вторыми входами элементов И. В состав блока управления входят триггер и счетчик, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов.

25 С помощью данного устройства каждый абонент может выставить в .общую магистраль свой адрес, при . этом в общей магистрали устанавливается результирующее число "проводного ИЛИ". Затем в каждом канале производится поразрядное последовательное сравнение адреса канала и кода в общей магистрали. Число шагов обработки равно числу разрядов адреса. Если результат сравнения в одном из разрядов равен нулю, то к адресной части общей магистрали подключен канал с более высоким приоритетом и после соответствующих операций адрес канала с меньшим приори40 тетом отключается от общей магистрали. Если результат сравнения во всех разрядах равен единице, то данный абонент имеет наибольший приоритет и оказывается подключенным к общей магистрали (4) .

Недостаток известного устройстваэначительное время, затрачиваемое на подключение абонента к общей магистрали, так как процесс подключения абонентов основан на последовательном сравнении разрядов адреса данного абонента и соответствующего разряда общей магистрали. Кроме того, данный принцип подключения может привести к сбоям в тех случаях, когда запросы пбступают в абоненты в процессе подключения других абонентов, на которые запросы поступили несколько раньше, так как на шинах общей магистрали устанав60 ливается результирующее число "проводного ИЛИ" после сравнения нескольких разрядов адресов с учетом адреса вновь подключенного абонента.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства эа счет со1072047 крашения времени подключения абонентов к обшей магистрали.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали, содержащее в каждом канале и -разрядный регистр, где и- число разрядов адреса абонента, первую группу и -элементов И, элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, первый триг-гер, генератор тактовых импульсов счетчик, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, группа tl-входов и группа П -выходов g -разрядного регистра соединена соответственно с кодовым входом канала устройства и с первыми входами г1 -элементов И первой группы, введены в каждый канал группа и -элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, второй и третий триггеры, элемент ИЛИ, вторую группу и -элементов И и третью группу(И -1)элементов И, каждый= -й (i = 1г

2...(п -1) элемент И которой имеет (1 +") входов, причем 1 --е входы всех элементов И третьей группы соединены между собой, выход.(j -го(= 1,2...Г) элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен с j -м входом (H -1)=го элемента И третьей группы (-1) элементов И, выход -го элемента И которой соединен соответственно с первым входом а -го/ vn 2, 3... Yt) элемента И второй группы, выходьг всех элементов И которой соединены с общей магистралью устройства, первый вход первого элемента И второй группы соединен с выходом первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы, первый вход j -ro элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен соответственно с выходом

j-го элемента И первой группы и с вторым входом j -го элемента И второй группы, третий вход которого соединен со входами установки в ноль первого и второго триггеров, с прямым выходом третьего триггера и с входом блокировки счетчика, выход переполнения которого соединен с входом установки в ноль третьего триггера, вход установки в единицу которого соединен с выходом элемента ИЛИ, -й вход которого соединен с вторым входом -ro элемента

ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ гругпы и с общей магистралью устройства, инверсный выход третьего триггера соединен с первым управляющим входом второго триггера, второй управляющий вход которого соединен с выходом первого триггера, управляющий вход которого соединен с выходом (n -1) -го элемента И третьей группь., выход второго триггера соединен с вторыми входами элементов И первой группы, счетный вход второго триггера

65 дом канале. При поступлении адреса абонента на общую магистраль 14 на выходе элемента ИЛИ б формируется единичный потенциал, который устанав ливает триггер 7 в единичное состояние, счетчик 8 начинает подсчет тактовых импульсов до полного заполнения емкости счетчика, задающего время занятия магистрали 14 абонентом, имеющим в данный момент наибольший приоритет.

Выбор абонента с наибольшим приоритетом осуществляется следующим соединен с выходом генератора такто вых импульсов

На чертеже приведена структуРная схема одного канала предлагаемого устройства.

Каждый канал устройства содержит гг -разрядный регистр 1, первую группу элементов И 2, вторую группу элементов И 3, группу элементов

10 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4, третью группу элементов И 5, элемент ИЛИ б, третий триггер 7, счетчик 8, первый триггер 9, второй триггер 10, кодовый вход 11, запросный вход 12, генератор 13 тактовых импульсов.

Каждый канал устройства подключен к общей магистрали 14.

Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали работает следующим образом.

20 . В начальный помент триггеры 7,9, 10,и счетчик 8 всех абонентов, подключенных к магистрали 14, установ- . лены в нулевое состояние (цепи установки по схеме не показаны), при

25 этом на выходах элементов И 2 и 3 имеет место нулевой потенциал. На шинах общей магистрали 14 также

-имеет место нулевой потенциал, поэтому на выходах элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4, И 5 имеет место единичный потенциал. В регистр 1 записывается адрес данного канала в виде И -разрядного двоичного числа, соответствующего критерию его приоритета на подключение. Запросы на приоритетное обслуживание поступают на вход 12 и устанавливают триггер 9 в единичное состояние.

Предположим, что запросы на вход 12 поступают одновременно в

40 нескольких абонентах. Наличие единичных потенциалов на управляющих входах триггеров 10 позволяет первым тактовым импульсам, поступившим с блока 13 после установки триг45 гера 9 в единичное состояние, устано вить триггер 10 также в единичное состояние, при этом через элементы

И 2 и 3 на шины общей магистрали

14 поступают адреса подключаемых

50 каналов, где устанавливается результирующее число "проводного ИЛИ", которое поступает на первые входы элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 в каж1072047 образом. На первые входы элементов

ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 во всех каналах поступает результирующее число "проводного ИЛИ" с общей магистрали 14., а на вторые входы элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 в каждом канале поступает адрес данного канала с выходов элементов И 2. Элементы ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 осуществляют поразрядное сравнение чисел. Если на выходе первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 фор,мируется нулевой потенциал, то к старшему разряду общей магистрали

14 подключен абонент с более высоким приоритетом, чем данный.

Наличие нулевого потенциала на выходе первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 приводит к формированию нулевых потенциалов на выходах элементов И 5 и снимает адрес данного абонента с общей магистрали, Если потенциал старшего разряда адреса абонента соответствует потенциалу на старшем разряде общей магистрали 4, то на выходе первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 формируется единичный потенциал, который поступает на один из. входов первого элемента И 3 и разрешает дальнейшее поступление потенциалов стар. шего разряда адреса на общую магист . раль. Если потенциалы вторых разрядов данного абонента и общей магистрали также совпадают, то на выходе второго элемента ЭКВИВАЛЕНТН6ГТЬ 4 и первого элемента И 5 имеет место единичный потенциал, ко- 35 торый разрешает дальнейшее поступление второго разряда адреса в общую магистраль. Так происходит сравнение в каждом разряде агреса.

Если на выходе -го (» = 1,2...И) 4О элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 сформируется нулевой потенциал, то в данном -ом разряде в общей магистрали 14 имеет место более высокий по тенциал, чем потенциал разряда дан-. ного абонента, т.е. к магистрали 14 подключен абонент с более высоким приоритетом. В э бм случае на выходах от 1-го до i -го элементов И 5 имеет место нулевой потенциал, который отключает младшие (от 1 до i) разряды адреса данного абонента от общей магистрали, оставляя на общей магистрали 14 абоненты с более высоким приоритетом. Наличие ничных потенциалов на выходах всех элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4, а следовательно, на выходе п -1 элемента И 5 соответствует совпадению кода адреса данного абонента и кода на общей магистрали, т.е. подключению к общей магистрали 14 абонента с самым высоким приоритетом. В момент заполнения емкости счетчика 8, соответствующей заданному времени занятия магистрали абонентом с наивыс- . шим приоритетом, происходит установки триггера 7 в каждом абоненте в нулевое состояние, при этом происходит установка триггера 10 во всех абонентах в нулевое состояние, а триггер 9 устанавливается в нулевое состояние только .в том абоненте, у которого на выходе и -1 элемента

И 5 имеет место единичный потенциал, т.е. снимается запрос обслуженного абонента, а триггеры 9 других абонентов, в которые поступили запросы на обслуживание, остаются в единичном состоянии. Наличие нулевого потенциала на выходе триггера

10 блокирует элементы И 2 всех або-. нентов, приводит к установлению в общей магистрали 14 нулевого кода, а на выходах элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 и элементов И 5- единичного потенциала во всех абонентах. Следовательно, на управляющих входах триггера 10 тех абонентов, в которых находятся запросы на обслуживание, имеет место единичные потенциалы, и следующим тактовым импульсом после установки в нулевое состояние триггера 9 производится установка триггера 10 в единичное состояние, и процесс занятия абонентами общей магистрали 14 повторяется.

Таким образом, предлагаемое устройство пбзволяет производить поразрядное параллельное сравнение адреса канала и кода в общей магистрали, что приводит к сокращению времени подключения абонентов к общей магистрали по сравнению с прототипом, где сравнение адреса канала и кода в общей магистрали осуществляется поразрядно-последовательно.

1072047

Составитель 10.Ланцов

Редактор И.Ковальчук Техред С.Легеэа Корректор М. Шароши

Эакаэ 127/41 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4