Многоканальное устройство приоритета

 

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙС ТВО ПРИОРИТЕТА,содержащее регистр,дешифратор и первый элемент ИЛИ,а в канале - триггер запроса,триггер :разрешения первый и второй элементы ,И и первый элемент ИЛИ,причем С-вход триггера запроса канала связан с входом запроса своего канала, выход триггера разрешения канала связан с выходом разрешения своего канала, инверсный выход триггера запроса канала связан с первым входом первого элемента И своего канала, выход первого элемента И канала связан с первым входом первого элемента ИЛИ своего канала, выход первого элемента ИЛИ канала связан со вторым входом первого элемента И последующего канала и с первым входом второго элемента И последующего канала, второй вход второго элемента И канала связан с прямым выходом триггера запроса своего канала, выход второго элемента И канала соединен с С -входе триггера разрешения своего канала,/ вход установки кода дисциплины обслуживания устройства связан с входом регистра, выход которого соединен со входом дешифратора, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит триггер запуска, элемент И, второй элемент ИЛИ и элемент загдержки , а в каждом канале третий и чет.вертый элементы И, второй элемент ИЛИ и одновибратор, причем выход первого элемента ИЛИ последнего канала связан с первым входом элемента И, второй вход которого связан с D -входом тр21ггера запуска и входом установки режима устройства,выход элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ,второй вход первого элемента ИЛИ связан с инверсным .выходом триггера запуска,выход первого элемента ИЛИ соединен со вторым входом первого элемента И первого канала и с первым входом второго элемента И первого канала, в каждом канале выход триггера разрешения связан с первЕлм входом третьего элемента И, первым входом второго элементаS ИЛИ и входом одновибратора, выходы (Л всех одновибраторов соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с 5 -входом триггера запуска и через элемент задержки - с С - входом триггера запуска и со вторым входом третьего элемента И каждо- . го канала, выход третьего элемента И в каждом канале связан с первым Rвходом триггера запроса и со вторым входом первого элемента ИЛИ, третьи эо входы первых элементов ИЛИ всех каналов связаны с инверсньвл выходом триггера запуска, выходы дешифратора дчяза,чы ; лервь ми входами четвертых элементов И соответствующих каналов, 4:: выходы четвертых элементов И связаны СО в канёШе с первым К -входом триггера разрешения, второйR .-вход которого связан с инверсным выходом триггера запроса своего канала, второй вход второго элемента ИЛИ канала связан с выходом четвертого элемента И своего канала, выход второго элемента ИЛИ кангша соединен со вторым входом четвертого элемента И последующего кангша, выход второго элемента ИЛИ последнего канала связан со вторым входом четвертого элемента И первого каналаБ -входы триггеров

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) 6 06 Р 9/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;1 g 1 jP ) ) . y1 3 .I )1))1) (е"Й.» айв. 1вм! Ьi i

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3509864/18-24 . (22) 09. 11. 82 (46) 15 ° 03.-84. Бюл. у 10 (72) И.В.Склема и С.В.Сенюк (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 567173, кл. G 06 F 9/46, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

В 656062, кл. G 06 F 9/46, 1977 (прототип). (54)(57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ПРИОРИТЕТА, содержащее регистр,дешиф ратор и первый элемент ИЛИ,а в каж,дом канале — триггер запроса, триггер разрешения, первый и второй элементы

И и первый элемент ИЛИ,причем C -вход триггера запроса канала связан с входом запроса своего канала, выход триггера разрешения канала связан с выходом разрешения своего канала, инверсный выход триггера запроса канала связан с первым входом первого элемента И своего канала, выход первого элемента И канала связан с первым входом первого элемента ИЛИ своего канала, выход первого элемента ИЛИ канала связан со вторым входом первого элемента И последующего канала и с первым входом второго элемента И последующего канала, второй вход второго элемента И канала связан с прямым выходом триггера запроса своего канала, выход второго элемента И канала соединен с C --входом триггера разрешения своего канала, вход установки кода дисциплины об служивания устройства связан с входом регистра, выход которого соединен со входом дешифратора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит триггер запуска, элемент

И, второй элемент ИЛИ и элемент задержки, а в каждом канале третий и четвертый элементы И, второй элемент ИЛИ и одновибратор, причем выход первого элемента ИЛИ последнего канала связан с первым входом элемента И, второй вход которого связан с З -входом триггера запуска и входом установки режима устройства,вы ход элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ,второй вход первого элемента ИЛИ связан с инверсным выходом триггера запуска, выход первого элемента ИЛИ соединен со вторым входом первого элемента И первого канала и с первым входом второго элемента И первого канала, в каждом канале выход триггера разрешения связан с первым входом третьего элемента И, первым входом. второго. элемента Я

ИЛИ и входом одновибратора, выходы всех одновибраторов соединены с вхо- gQ дами второго элемента ИЛИ, выход ко- торого соединен с 5 -входом триггера С запуска и через элемент задержки — с

С вЂ” входом триггера запуска и со вто- Я рым входом третьего элемента И каждо1о канала, выход третьего элемента И в каждом канале связан с первым R — - входом триггера запроса и со вторым входом первого элемента ИЛИ, третьи входы первых элементов ИЛИ всех каналов связаны с инверсным выходом триггера запуска, выходы дешифратора связацы с цервцми входами четвертых элементов И соответствующих каналов, выходы четвертых элементов И связаны в каждом канале с первым k --входом триггера разрешения, второй)(.-вход которого связан с инверсным выходом триггера запроса своего канала, вто- р рой вход второго элемента ИЛИ канала связан с выходом четвертого элемента

И своего канала, выход второго элемента ИЛИ канала соединен со вторым входом четвертого элемента И последующего канала, выход второго элемента ИЛИ последнего канала связан со вторым входом четвертого элемента

И первого каналаР -входи триггеров запроса каналов н R -вход триггера запуска соединены с входом сброса устройства:

1080143 запроса и разрешения каналов соединены с входом логической — единицы устройства, вторые R.-входы триггеров

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к уст.-. ройствам для обслуживания запросов, и может быть использовано в многопроцессорной системе при работе нескольких процессоров на общую память. 5

Известно многоканальное устройство приоритета, содержащее в каждом канале элементы И, ИЛИ,триггер запроса и триггер разрешения, в котором обеспечивается работоспособность других 10 процессоров, если какой-либо процессор вышел из строя и не снял запрос на обслуживание (1) .

Однако данное устройство может работать только в режиме приоритета 15 и не имеет возможности переключаться в режим последовательного опроса, что ограничивает его функциональные возможности.

В даином устройстве невозможно также программно изменять приоритет обслуживания процессоров.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо- 25 му результату является многоканальное устройство приоритета, содержащее элемент ИЛИ, а в каждом каналетриггер запроса, связанный входом с входом запроса канала, триггер gg разрешения, связанный-выходом с выходом разрешения канала, первый и второй элементы И и элемент ИЛИ.

При этом инверсный выход триггера запроса связан с первым входом первого элемента И, выход которого связан с первым входом элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ связан со вторым входом первого элемента И последующего канала и первым входом второго элемента И последующего канала, вы- 40 ход элемента ИЛИ последнего канала связан со. вторым входом первого эле, мента И первого канала.и с первым .входом второго элемента И первого канала. второй вход второго элемента 45

И связан с прямым выходом триггера запроса своего канала, а выход второго элемента И связан со входом триггера разрешения.

Кроме того, данное устройство содер- Я жит счетчик, регистр и дешифратор, которые обеспечивают программную установку дисциплины обслуживания каналов f2) .

Одн а д- фдццо е устройство имеет недостатки.

Во-первых, при выходе из строя одного из процессоров, не снявшего .запрос на обслуживание, после обслуживания запросов других процессоров устройство приоритета переходит снова к обслуживанию данного процессора, на что затрачивается время, равное одному циклу обслуживания.

Вследствие этого снижается быстродействие устройства приоритета.

Во-вторых, при появлении первого запроса на обслуживание в каком- либо из каналов происходит задержка во времени на формирование сигнала разрешения вследствие того, что сигнал разрешения формируется под действием тактового импульса генератора, имеющего определенный период следствия импульсов, что также снижает быстродействие устройства. а-третьих, устройство работает в основном в режиме последовательного опроса, а режим приоритета можно задать путем программного управления временем ожидания с помощью имеющегося счетчика, при этом дисциплина обслуживания задается записью номера. кода приоритета в регистр. Однако запись одной информации, в счетчик, а другой в регистр усложняет управление устройством, Целью изобретения является повы.шение быстродействия устройства и упрощение его управления.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное устройство приоритета, содержащее регистр, дешифратор и первый элемент ИЛЙ, а ! s каждом канале — триггер запроса,,триггер разрешения, первый и второй элементы И и первый элемент ИЛИ> причем С-вход триггера запроса канала связан с входом запроса своего канала, выход триггрра разрешения канала связан с выходом разрешения своего канала, инверсный выход триггера запроса канала. связан с первым входом первого элемента И своего канала, выход первого элемента H канала связан с первым входом первого элемента ИЛИ своего канала, выход первого элемента ИЛИ канала связан со вторым входом первого

1080143 элемента И последующего канала н с первым входом второго элемента И последующего канала, второй вход второго элемента И канала связан с

f прямым выходом триггера запроса своего канала, выход второго элемента И канала соединен с С-входом триггера разрешения своего канала, вход установки кода дисциплины обслуживания устройства связан с входом регистра, выход которого соединен со входом дешифратора, введены триггер запуска, элемент И, второй элемент ИЛИ и элемент задержки, а в каждом канале третий и четвертый элементы И, второй элемент ИЛИ и одновибратор, причем выход первого элемента ИЛИ последнего канала связан с первым входом элемента И, второй вход которого связан .с D-входом триггера запуска и входом уста- 20 новки режима устройства, выход элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход первого элемента ИЛИ связан с инверсным выходом триггера запуска, выход 25 первого элемента ИЛИ соединен со вторым входом первого элемента Ипервого канала и с первым входом второго элемента И первого канала, в каждом канале выход триггера раз- 3р решения связан с первым входом третьего элемента И, первым входом второго элемента ИЛЙ и входом одновибратора, выходы всех одновибраторов соединены с входами второго элемента З5

ИЛИ, выход которого соединен с Sвходом триггера запуска и через: элемент задержки — с С-входом триг:гера запуска и вторым входом третьего элемента И каждого канала, выход 4р третьего элемента И в каждом канале связан с первым R --входом триггера запроса и со вторым входом первого элемента ИЛИ, третьи входы первых элементов ИЛЙ всех каналов связаны с инверсным выходом триггера запуска, выходы дешифратора связаны с . первыми входами четвертых элементов

И соответствующих каналов, выходы четвертых элементов И связаны в каждом канале с первым R-входом триггера разрешения, второй Я«вход которого связан с инверсным выходом триггера запроса своего канала, второй вход второго элемента ИЛЙ канала соединен с .выходом четвертого эле.мента И своего канала, выход второго элемента ИЛИ канала связан со вторым входом четвертого элемента И последующего канала, выход второго элемента ИЛИ последнего канала свя- 60 зан со вторым входом четвертого элемента И первого канала, 0-входы триггеров запроса и разрешения каналов соединены с входом логической единицы Устройства, вторые R-входы триггеров запроса каналов и В-вход триггера запуска соединены с входом сброса устройства.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит hl каналов.

Каждый канал состоит из триггера 1 запроса, триггера 2 разрешения, элементов И. 3-6, элементов ИЛИ 7,8, входа 9 запроса и выхода 10 разрешения, элемента И 11, элемента ИЛИ

12 и триггера 13 запуска, регистра.

14, дешифратора 15, элемента ИЛИ

16, элемента 17 задержки, и одновибраторов 18, входа 19 установки режима устройства, входа 20 сброса устройства, входа 21 установки кода дисциплины обслуживания устройства.

Устройство работает в одном из двух режимов: режиме приоритета или режиме последовательного опроса.

Режим предварительно устанавливается по входу 19. Сигнал логического нуля на входе 19 соотвествует режиму приоритета, сигнал логической единиццрежиму последовательного опроса.

В режиме приоритета устройство работает следующим образом.

8 начальный момент, например.при включении питания, импульсом логической единицы по входу 20 сбрасываются триггеры 1 всех каналов и триггер

13. Сразу же сигналом логической единицы с инверсного выхода триггера

1 происходит сброс триггера 2 в каждом канале.

Сигнал логической единицы с инверсного выхода триггера 13 через элементы ИЛИ 7 распррстраняется через все каналы и с выхода 22 поступает на вход элемента И 11, который закрыт сигналом логического нуля по вх6ду 19. Устройство готово к приему запросов.

Предположим,.второй канал имеет наивысший приоритет. для этого в региотр 14 по шине 20 записывается код, обеспечивающий формирование на втором выходе дешифратора 15 -сигнала логического нуля, а на остальных выходах дешифратора 15 - сигналов логической единицы. Самый низкий приоритет в этом случае имеет .первый канал (считая слева).

При поступлении запроса, иаприйер, только по входу 9-I устанавливается триггер 1 первого канала. Тогда эле» мент И 4 открывается, вследствие чего сигналом логической единицы с

его выхода устанавливается триггер

2 и на выход 10-I.ïîñòóïàåò сигнал разрешения. Сигнал логической единицы с выхода триггера 2 первого кана- ла поступаеФ также через элемент

ИЛИ 8 на вход элемента И 6 второгЬ канала. Однако этот элемент закрыт сигналом логического нуля со второ-, 1080143

ro выхода дешифратора 15, поэтому сигнал логической единицы не распространяется по каналам до выхода

23, Сигнал логической единицы с выхода триггера 2 первого канала по- 5 ступает также на одновибратор 18-?, на выходе которого образуется импульс, поступающий через элемент ИЛИ 16 на

S-вход триггера 13 и вход элемента

17 задержки. При этом .триггер 13 0 устанавливается в единицу и прекращается поступление сигнала логической единицы через элемент ИЛИ 12.

Через определенное время, определяеМое временем обслуживания канала, 15 на выходе элемента 17 задержки появляется импульс, который поступает на входы элементов И 5 всех каналов.

Так как в данном случае осуществляется обслуживание только первого 20 канала, то открыт элемент И 5 первого канала и импульс с выхода элемента 17 задержки поступает на вяод сброса триггера 1, который сигналом логической единицы со своего инверс- 25 ного выхода сбрасывает триггер 2, Импульс с выхода элемента 17 по— ступает также на С-вход триггера 13.

На инверсном выходе триггера 13 образуется сигнал логической единицы 30 который снова через элементы ИЛИ 7 распространяется по каналам до выхода 22.

Если поступает запрос по какомулибо из каналов, то осуществляется аналогичный цикл.

Предположим, например, поступают одновременно запросы по нескольким каналам, при этом, как и ранее было указано, второй канал имеет наивысший приоритет. устанавливаются триг- 40 геры 1 каналов I II и ХЕХ и открываются элементы И 4 этих каналов.

Предположим, что сигнал логической единицы успевает поступить на С-входы триггеров 2 этих каналов и устанав- 45 ливает их. Однако сигнал логической единицы с выхода триггера 2 второго канала распространяется через элемент ИЛИ 8 и открытые элементы И 6 по всем каналам, начиная с III u сбрасывает ранее установленные триггеры 2 этих каналов. Данный сигнал поступает на выход 23 последнего канала и далее через элемент И 6 канала I — íà R-вход триггера 2 это- 55 го канала и сбрасывает его. Данный сигнал поступает также в канал II, однако не проходит через закрытый элемент И 6 этого канала.

Таким образом, сигнал разрешения 60 образуется только на выходе 10-II, По завершении цикла обслуживания канала II сигнал логической единицы с выхода элемента 17 задержки через элемент И 5 канала II сбрасывает 65 его триггер 1 и, соответственно, триггер 2 и поступает через элемент ,ИЛИ 7 на входы элементов И 3,4 канала III. Так как в канале III имел место запрос, то оказывается открытым элемент И 4 и устанавливается триггер 2 этого канала. Тогда сигнал логической единицы с выхода этого триггера распространяется через элемент ИЛИ 8 и открытые элементы

И 6 последующих каналов до выхода

23 и далее в канал 1. Происходит сброс всех триггеров 2 каналов от

IY до N-ro и канала I îáñëóæèçàåòñÿ канал III.

Если снова поступает запрос по каналу II, то в следующий цикл получает разрешение на обслуживание канал II. Это происходит потому, что сигнал логической единицы с инверсного выхода триггера 13, распространяющийся через элемент ИЛИ

7 по всем каналам, устанавливает триггер 2 канала II и триггеры 2 каналов, требующих обслуживания.

Однако сигналом логической единицы с выхода триггера 2 канала II через элемент ИЛИ 8 происходит сброс триггеров 2 всех каналов, кроме канала

II. Последним может обслуживаться канал 1, имеющий:низший приоритет.

Если запросы не поступают, то триггер 13 остается сброшенным и сигнал логической единицы с его инверсного выхода распространяется по каналам до выхода 22. Устройство находится в режиме ожидания запросов.

В режиме последовательного опроса устройство работает следующим образом.

На входе 19 устанавливается сигнал логической единицы. Аналогичным образом, в начальный момент по входу

20 производится сброс триггера 13 и триггеров 1 и 2 всех каналов. С выхода триггера 13 сигнал логической единицы распространяется через элемент ИЛИ 12 в канал I и через зле мент ИЛИ 7 по всем каналам до выхода

22 и далее через открытый элемент И

11 и элемент ИЛИ 12 по замкнутому кольцу.

Предположим, канал II имеет наивысший приоритет, который устанавли-: вается записью соответствующего кода в регистр 14, как было рассмотрено ранее. Самый низкий приоритет будет иметь канал I.

Если поступает запрос.одновременно по каналам I II u III то аналогичным образом в первый цикл обслуживания разрешение получает канал

II. Аналогичным образом импульсом с выхода элемента ИЛИ 16 устанавливается триггер 13 и прекращается распространение сигнала через каналы до выхода 22. По завершении цикла обслуживания импульс с выхода элемента 17 задержки поступает на

С-вход триггера 13 и подтверждает его установленное состояние, так как на D-входе триггера 13 присутст" 5 вует сигнал логической единицы.

Таким образом, триггер 13 не сбрасывается.

Импульс с выхода элемента 17 за держки поступает через открытый tO элемент И 5 канала II на вход сброса триггера 1 этого канала и сбрасывает его. Соответственно, сбрасывается. триггер 2 канала ХХ. Импульс логической единицы с выхода элемента 5

И 5 канала II поступает через элемент ИЛИ 7 этого канала в канал III, требукщий обслуживания. Аналогичным образом, осуществляется цикл обслуживания канала III ° Далее, если снова поступает запрос по каналу

ХХ и остается. запрос в канале I, то с выхода элемента ИЛИ 7 канала .

ХХХ сигнал логической единицы проходит по каналам до выхода 22 и далее 5 через элементы И 11 и ИЛИ 12 поступает в канал I. Тогда устанавливается триггер 2 канала I. Так как элемент

И 3 канала I оказывается закрытым, то сигнал с выхода элемента ИЛИ 12 не проходит в канал II.

Таким образом, в данном режиме происходит обслуживание запросов строго последовательно. Приоритетность обеспечивается только в случае одновременных запросов.

Если запросы не поступают, то сигнал логической единицы, образованный на выходе элемента ИЛИ 7 канала, обслуженного последним., рас-. пространяется по кольцу через элементы ИЛИ 7, И 3, И 11 и ИЛИ 12.

В режиме последовательного опроса триггер 13 участвует в фораровании сигнала логической единицы, распространякщейся по кольцу до выхода

22 только в первоначальный момент ожидания, а далее формирование этого сигнала происходит автоматически.

Применение изобретения позволяет повысить быстродействие и упроститв управление устройством.

1080143

Составитель М.Кудряшев

Редактор С.Тимохина Техред А.Вабинец Корректор А.Зимокосов

Заказ 1339/49 Тираи 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д.4/5 филиал ППП Патент, г. Уигород, ул. Проектная, 4