Многоканальное устройство приоритета

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) а» gag С 06 F 9/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1 - с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ) ";„

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3621096/24-24 (22) 13. 07. 83 (46) 07.10.84. Бюп. К 37 (72) М.Д.Карабецкий

;.(71) (фдена Ленина институт кибернетики им. В.И.Глушкова (53) 681.325(088.8) (56). 1 ° Авторское свидетельство СССР

У 731438, кл. G 06 F 9/46, l977, 2. Авторское свидетельство СССР

У 826349, кл. G 06 F 9/46, 1979 (прототип) ° (54) (57) .МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ПРИОРИТЕТА, содержащее N каналов, .(где N †. число источников запроса), а в каждом канале триггер заявок, .информационный:." вход которого соеди. нен с соответствующим запросным входом устройства, а вход синхронизации соединен с, тактовым входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет увеличения времени безотказной работы, в него дополнительно введены источник постоянного напряжения, резистор фор- мирования уровня приоритета и блок приоритетного прерывания, содержащий компаратор максимального напряжения, источник максимального напряжения, N.компараторов напряжения, К источников опорного напряжения, М элементов И, а в каждый канал введены ключ фиксации запроса и резистор формирования уровня приоритета, при-. чем выход триггера заявок соединен

) с управлякяцнм входом ключа фиксации запроса, первый .вхоп-выход . которо" го соединен с первым выводом резис- . тора формирования уровня приоритета канала, а второй вход-выход ключа фиксации запроса соединен с шиной нулевого потенциала, с первыми выходами источников опорного напряжения, источника максимального напряжения и источника постоянного напряжения, а второй выход источника постоянного напряжения подключен к первому выводу резистора формирования уровня приоритета устройства, второй вывод которого соединен с вторыми выводами резисторов формирования уров Я ня приоритета всех каналов, с первым входом компаратора максимального .напряжения и с первыми входами scex компараторов напряжения, при этом второй вход компаратора максимально- д го напряжения соединен с выходом иСточника максимального напряжения, а .инверсный выход соединен с первыми . входами всех элементов И, при этом

;второй вход каждого компаратора на .пряжения соединен с соответствующим источником опорного напряжения, пря .мой выход каждого компаратора напряжения соединен с вторым входом соот. ветствующего элемента И, а инверс ный выход каждого j-го (где j1,N-1)) компаратора напряжения- соединен с I соответствующими входами к-х элемен- Де

;тов И (где к * ()+1),N),ïðè÷åì выходы элементов И являк гся выходами устройства, 3 117639

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к организации систем прерывания и управле" ния передачей данных.

Известно многоканальное устройство 5 для подключения абонентов к общей магистрали, содержащее в каждом канале регистр, группу элементов И, два дешифратора, два коммутатора, сумматор по модулю 2, триггер и счет-10 чик. Устройство, получившее запрос, подает на параллельные магистральные линии свой код приоритета, после чего производит поразрядное сравнение кода, действующего на магист- 15 ральных линиях с собственным кодом приоритета. При обнаружении,несовпадения в одном из разрядов устройство отключается от магистрали (3f .

Надостаткй устройства — большой 20 объем оборудования и малое быстродействие, связанное с вьптолнением операций поразрядного стравления .

Наиболее близким к предлагаемому . является многоканальное устройство 25 приоритета, содержащее в каждом канале триггер заявок, элемент И, элемент ИЛИ, выходной триггер канала, причем D вход триггера заявок канала соединен с соответствующим запрос- 0 ным входом устройства, прямой вы" ход триггера заявок канала соединен с первым входом элемента ИЛИ и с первым входом элемента И, выход зле" мента И соединен с D входом выходно- З го триггера канала, прямой выход кото-. рого соединен с. соответствующим выходом устройства, а инверсный выход выходного триггера канала соединен с .R входом триггера заявок канала, С : 40 вход которого соединен с С входом выходного триггера канала и с тактовым входом устройства, выход элемента

ИЛИ предыдущего канала соединен с входом элемента НЕ и с вторым вхо- 4

5 дом элемента ИЛИ последующего канала, выход элемента НЕ канала соединен с вторым входом элемента И канала, вхср элемента НЕ и второй вход элемента

I.

ИЛИ первого. канала соединен с входом логического нуля устройства f2) .

В устройстве имеет место последовательное соединение каналов по шине, запрета и жесткое распределений приоритетов,определяемое местом подклю- 55 чения периферийного устройства.

Недостатки устройства - низкая надежность, обусловленная наличием входных и выходных контактов шины запрета для каждого канала и сложность эксплуатации, обусловленная необходимостью установки технологических перемычек при удалении из устройства одного из каналов.

Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет увеличения времени.. безотказной работы.

Лоставленная цель достигается тем, что в многоканальное устройство приоритета, содержащее N каналов (где, N - число источников запроса), а в каждом канале триггер заявок, инфор,мационный вход которого соединен с соответствующим запросным входом устройства, а вхоД синхронизации соединен с тактовым входом устройства, дополнительно введены источник постоянного напряжения, резистор формирования уровня приоритета, блок приоритетного прерывания, содержащий ком паратор максимального напряжения, источник максимального напряжения, N компараторов напряжения, Б источников опорного напряжения, Н элементов

И, а в каждый канал, введены ключ фиксации запроса и резистор формирования уровня приоритета, причем выход триггера заявок .соединен с управляющим входом ключа фиксации запроса, первый вход-выход которого соединен с первым выводом .резистора. формирования уровня приориЪ"ета канала, а второй вход-выход ключа фиксации запроса соединен с шиной нулевого потенциала, с первыми выходами источников опорного напряжения, источника максимального напряжения и источника постоянного напряжения, а второй выход источника постоянного напряжения подключен к первому выводу резистора формирования уровня приоритета устройства, второй вывод которого соединен с вторыми выводами резисторов формирования уровня приоритета всех каналов, с первым входом компауатора максимального напряжения и с первыми входами всех компараторов напряжения, при этом второй вход компаратора максимального напряжения соединен с выходом источника макси4ального напряжения, а инверсный вы- ход соединен с первыми входами всех элементов И, при этом второй вход каждого компаратора напряжения соединен с соответствующим источником опорноro напряжения, прямой выход каждого

11176

К= — — — -> 3

К г

1-1 компаратора напряжения соедийен с вторым входом. соответствующего элемента И, а инверсный выход навдото

j-го (где j=1,(N-1)) компаратора напряжения соединен с соответствующими входами к-х элементов И (где к()+1), N), причем выходы элементов И являются выходами устройства °

На чертеже изображена функциональ" ная схема устройства. 10

Устройство содержит каналы 1 ..

11,, блок 2 приоритетного прерывания, источник 3 постоянного напряжения, резистор 4 формирования уровня приоритета, триггер 5 заявок, ключ 6 фик-15 сации запроса, резистор 7 формирования уровня приор итета, тактовый вход

8 устройства, запросные входы 9,..., 9 устройства, вход 10 блока 2 приоритетных прерываний, компаратор 11 20 максимального напряжения, источник

12 максимального напряжения, компараторы 13,..., 1314 напряжения, источники 141,..., 14 опорного напряжейия, элементы И 151,...,15, выходы 25

16, ..., 16 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии сигналы на запросных входах 9 отсутствуют. C npuходом первого импульса по тактовому входу 8 триггеры 5 всех каналов

1 устанавливаются в нулевое состояние и размыкают ключи б, в результате чего на входе 10 блока 2 приоритетно-35

ro прерывания действует потенциал источника 3 постоянного напряжения °

Компараторы 11 и 13 производят сравнение напряжения, действующего на входе 10 с напряжением соответст- 40 вующего источника опорного напряжения. Значение опорных напряжений каждого источника 12 и l4 выбрано меньшим, чем напряжение источника 3, по" этому в исходном состоянии сработают „ все компараторы 11 и 13, .в результа" те чего на прямом выходе каждого компаратора действует положительный . потенциал, а на инверсном выходе - отрицательный. Поскольку инверсный выход компаратора 11 соединен с входами всех элементов И 15, то на каждом выходе 14 устройства действует низкий уровень, что означает отсутствие запроса на прерывание.

При возникновении заявки на обслуживание на одном (или нескольких) . запросных входах 9 сигналом, дейст39 4 вующим на тактовом входе 8, триггер

5 соответствующего канала устанавливается в "1" и замыкает ключ b подl ключая соответствующий резистор 7 к бщей шине земли. Таким образом, при наличии заявок потенциал на входе l0 блока 2 задается делителем напря жейия, верхним плечом которого является резистор 4, а нижним — резистор 7 одного из каналов, в случае нескольких заявок — сопротивление, эквивалентное параллельному соединению резисторов 7 нескольких каналов.

Пусть приоритетность каналов 1 —

1g возрастает с ростом номера канала, т.е. самый низкий приоритет имеет канал 1(, затем 1 и т. д. Обозначим резистор 7 канала 11 через R1, канала 1, — через К, и т.д. до К11.

Пусть наиболее приоритетная заявка возникла в канале 11, где =1,М.

В этбм случае сопротивление нижнего, плеча делителя может изменяться в пределах нижнюю границу которых сос) тавляет величина, эквивалентная параллельному соединению всех резисто.ров от К до R» а верхнюю границу— . Величина К! °

Нетрудно показать, что прн выполнении соотношения пределы, в которых изменяется эквивалентное сопротивление нижнего пле" ча делителя, для всех значений i (где i — номер наиболее приоритетного канала, полу ившего заявку но входу

9) не перекрываются друг с другом.

Указанное свойство отличия крайних значений величин эквивалентных сопротивлений при всех возможных сочетаниях подключения в каналах резисторов 7 к шине земли позволяет блоку приоритетного прерывания 2 однозначно выделять из всех одновременно.. выставивших заявки каналов один, с самым высоким приоритетом.

Обозначим величину опорного напряжения, подаваемого на компаратор

11 от источника 12, через U.

Значения опорного напряжения, поступающего от источников 141,. „14 на компараторы 13,...,13р, обозначают U4, ...Ug. Значения опорных на:пряжений П,...,Па находятся в таком

1117639 — 1- — К > 3

0, 1

В В(Э В2

"иЕ

Rsvs зВВ5

1 экв (0,52-:Щ;: (1,99-, 3) Кб; (5 9г9) В 6» (17 4т27И 1 (47-. 71).К, (151213) В.

25. В

:же соотношении, как и резисторы 7, tse ee :При этом также должно выполняться со° I» отношение U, 01, а величина вы ходного напряжения источника З,долж. а в свою очередь, незначительно щ е® вышать величину. U© .

В качестве примера рассмотрим слу- чай, когда М 6. Приняв К р 3 полу- чим пределы изменения R где К - . значение эквивалентного сопротивленйяВЗ нижнего плеча, делителя при наличии .наиболее приоритетной заявки в i-м :канале

Соответственно 0 2430, U

81 06; Us 2706> 04 906> 05

-3Ub ., Предположим, что заявки возникли ЗО одновременно на входах 9 всех шести ка налов.

С появлением сигнала на тактовом входе 8 устройства замкнутся все. ключи 6 и эквивалентное сопротивле" З5 ние нижнего. плеча делителя станет равным 0,66К6.. Оно не может быть больше величины R6 при любом соче тании включенных резисторов 7, если замкнут ключ 6 в канале 16. Выб-. й) ранная величина Ug всегда оказывается; меньше напряжения, получаемого с делителя при значении Rs„< от 0, 66Rg и выше. Это приведет к тому, что срабатывает самый нижний компаратор 13 .

В результате откроется только один ,элемент 0156 и сформирует на выходе

16 сигнал, соответствующий заявке с наибольшим приоритетом.

Если самая приоритетная заявка .поступила по входу 9 канала 15 (заявка .в канале 16 отсутствует),. величина эквивалентного сопротивления нижнего плеча делителя будет лежать в пределах (1,99 3)Rg. В этом случае одновременно с компаратором 13 сработает. компаратор 13, имеющий опорное напряжение Uq. Сигнал высокого уровня, действующий на прямом выходе . компаратора 13, откроет элемент 015>, который сформирует сигнал принятия заявки на выходе 165 устройства.

Элемент. 156 будет закрыт низким .уровнем, действующим с инверсного выхода компаратора 13, в результате чего сигнал на выходе 166 устройства. действовать не будет.

Аналогичным образом работает устройство, когда самыми приоритетными из числа выставивших заявки будут оставшиеся каналы 1, 1,, 1,, или 1g .

Таким образом в предлагаемом уст-! ройстве обеспечивается параллельное подключение каналов, что позволяет сократить число используемых контакgos в соединительных разъемах н повысить надежность по сравнению с известным устройством. Это также .облегчает эксплуатацию устройства, по1скольку .удаление одного из каналов не приводит к нарушению его работоспособности ..

1117639

Составитель В.Иикуцкий

Редактор Е,Лушникова Техред Л.Harem Корректор А..Зимокосов

Заказ 7221/33 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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