Многоканальное устройство для приоритетного подключения источников информации к общей магистрали

 

МГОЕОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИОРИТЕТНОГО ПОДКЛЮЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ К ОБЩЕЙ МАГИСТРАЛИ, содержащее в каждом канале элемент задержки, три элемента НЕ, два элемента И, два элемента ИЛИ и триггер, причем в каждом канале выход элемента задержки соединен, с первым входом первого элемента И, выход которого является сигнальным выходом устройства , выход запрета устройства через первый элемент НЕ соединен с -первым входом второго элемента И., .о т л и чающееся тем, что, с целью .расширения области применения устройства за счет обслуживания запросов с учетом приоритета источника и информации от негр, в устройство введены сумматор, два регистра, два блока элементов И, схема сравнения и блок формирования максимального кода, содержащий элемент и и группу узлов выделения приоритетного разряда , каждый из которых содержит элемент ИЛИ, элемент НЕ и два элемента И, причем в каждом канале п«рвая группа кодовых входов устройства соединена с группой входов .сумматора , группа выходов которого соединена с первой группой входов первого блока элементов И и с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом второго блока элементов.И, группа входов и выходов которого соединены соответственно с группой выходов первого регистра и с второй группой входов первого блока элементов И, управляющий вход и группа выходов которого соединены соответственно с выходом второго элемента НЕ и с груп .пой входов второго регистра,-группа выходов которого соединена с первой 1руппой входов схемы сравнения, выход схемы сравнения, соединен с вторым вх,одом первого элемента .И, выход которого соединен с единичным входом триггера, выход которого соединен с выходом запрета устройства, группа входов второго элемента ИЛИ и вторая группа входов схемы сравне ния соединены с группой выходов устi ройства, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента СЛ НЕ и с входом элемента задержки, выход которого через третий элемент С НЕ соединен с вторым входом ВТОРОГО элемента И, входы сброса второго регистра, триггера и сумматора соединены с входом конца обслуживания устройства, группа входов первого регистра соединена с второй группой кодовых входов устройства, причем to выход второго элемента И в блоке 00 формирования максимального кода соединен с первыми входами первого и to ел второго элементов И первого узла выделения приоритетного разряда, . выход первого элемента И каждого узла выделения приоритетного разряда соединен с первыми входами первого и второго элементов и следующего узла выделения приоритетного разряда , группа выходов регистра соединена сгруппой входов блока формирования максимального кода, каждый вход, начиная с второго, группы входов блока формирования максимального кода соединен с вторым входом второго элемента И ,и с первым входом элемента ИЛИ соответствующего узла выде .лёни.я приоритетного разряда, начи1ная с первого узла, первый вход

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D G 06F 9 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н -ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУЖ,"- -...

ы Г " 1.

4в,в -.

"1i -7 . т 7 1,.

" г: -Pgg - - :., 1.",: во

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

I1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3637281/24-24 (22) 83 (46) 07.12.84. Бюл. Р 45 (72) В.В.Туравинин. (53) 681.325 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 599261, кл. G 06 F 9/46, 1978 °

2.Авторское свидетельство СССР

Р 830388, кл. G 06 F 9/46, 1981 (прототип).

Р54)(57) МГОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПРИОРИТЕТНОГО ПОДКЛЮЧЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ К ОБЩЕЙ МАГИСТРАЛИ, содержащее в каждом канале элемент задержки, три элемента HE два элемента И, два элемента ИЛИ.и триггер, причем в каждом канале выход элемента задержки соединен с первым входом первого элемента И, выход которого является сигнальным выходом устрой ства, выход запрета устройства через

- первый элемент НЕ соединен с .первым входом второго элемента И, о т л и— ч а ю щ е е с,я тем, что, с целью. расширения области применения устройства за счет обслуживания запросов с учетом приоритета источника и информации от него, н устройство введены сумматор, два регистра, дна блока элементов И, схема сравнения и блок формирования максимального кода, содержащий элемент И и группу узлон выделения приоритетного разряда, каждый из которых содержит элемент ИЛИ, элемент НЕ и два элемента И, причем в каждом канале первая группа кодовых входов устройства соединена с группой входов .сумматора, группа выходов которого соединена с первой группой входов первого блока элементов И и с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом второго блока элементов И, группа входов и выходов которого соединены соответственно с группой выходов

„„Su„„1128257 А первого регистра и с второй группой входов первого блока элементов И, управляющий вход и группа выходов которого соединены соответственно с выходом второго элемента НЕ и с группой входов второго регистра,. группа выходов которого соединена с первой группой вхоцов схемы сравнения, выход схемы сравнения соединен с вторым входом первого элемента .И, выход которого соединен с единичным входом триггера, выход которого соединен с выходом запрета устройства, группа входов второго элемента ИЛИ и вторая группа входов схемы сравнения -соединены с группой выходов устройства, выход второго элемента ИЛИ Е

Я соединен с входом второго элемента НЕ и с входом элемента задержки, выход которого через третий элемент

НЕ:оовдннвн о вторым входом втоРого элемента И, входы сброса второго регистра, триггера и сумматора сое- Я динены с входом конца обслуживания устройства, группа входов первого регистра соединена с второй группой > ай кодовых входов устройства, причем выход второго элемента И в блоке формирования максимального кода сое- QQ динен с первыми входами первого и второго элементов И первого узла выделения приоритетного разряда, выход первого элемента И каждого узла выделения приоритетного разря- да соединен с первыми входами перного и второго элементов И следующего узла выделения приоритетного разряда, группа выходов регистра соедине- с на с группой входов блока формирова- Ф ния максимального кода, каждый вход, начиная с второго, группы входов блока формирования максимального кода соединен с вторым входом второго элемента И и с первым входом элемента ИЛИ соответствующего узла выделения приоритетного разряда, начи1 ная с первого узла, первый вход

1128257 группы входов блока формирования максимального кода соединен с первым входом элемента И, выход второго элемента И каждого узла выделения приоритетного разряда и выход элемента И являются группой выходов устройства, выход второго элемента

И в каждом узле выделения приоритетного разряда через элемент НЕ свое-. го узла выделения приоритетного раз1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в многомашинных и многопроцессорных вычислительных систе-. мах, использующих.для обмена данными общую магистраль, Известно устройство для приоритетного подключения источников информации к магистрали, содержащее в каждом канале узел синхронизации, триггер, узел анализа приоритета, элемент задержки, диодные элементы . согласования электрических сигналов, линии запрета и опроса (1 3.

Недостатком данного устройства является низкая. надежность, 15

Наиболее. близким к предлагаемому

iпо технической сущности является устройство для приоритетного подключения источников информации к магистрали, содержащее М блоков обслу- 30 живания запросов, каждый из которых включает входной элемент И, соединенный первым входом через первый элемент HE с шиной запрета устройства, а выходом — с первым входом триг-75 гера, первый выход которого подключен к первым входам выходного элемента И, первого элемента ИЛИ и через элемент задержки к второму входу выходного элемента И, выход которого является соответствующим. выходом сигнала разрешения обмена., выход первого элемента ИЛИ каждого блока обслуживания запросов соединен через линию опроса с вторым входом следующего блока обслуживания запросов, второй выход триггера подключен через второй элемент НЕ к шине запрета устройства, а второй вход — к выходу второго элемента .ИЛИ, первый вход которого соединен, 40 через третий элемент НЕ с вторым входом выходного элемента И и соответствующим входом сигнала запрета устройства, а второй вход — с вторым входом элемента ИЛИ (2). 45

Однако известное устройство не обеспечивает учет важности передаваемой информации при предоставлении магистрали источникам. ряда соединен с вторым входом элемента ИЛИ своего узла выделения приоритетного разряда, выход элемента ИЛИ каждого узла выделения приоритетного разряда соединен в вторым входом первого элемента И своего узла выделения приоритетного разряда, выход первого элемента И последнего узла выделения приоритетного разряда соединен с вторым входом элемента И.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет обслуживания запросов с учетом приоритета источника и информации от него.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное устройство для приоритетного подключения источников информации к общей магистрали, содержащее в каждом канале элемент задержки, три элемента

НЕ, два элемента И, два элемента

ИЛИ и триггер, причем в каждом канале выход элемента задержки соединен с первым входом первого элемента И, выход которого является сигнальным выходом устройства, выход запрета устройства через первый элемент НЕ соединен с первым входом второго элемента И, введены сумматор, два регистра, два блока элементов И, схема сравнения и блок формирования максимального кода, содержащий элемент И и группу узлов выделения приоритетного разряда, каждый из которых содержит элемент ИЛИ, элемент НЕ и два элемента И, причем в каждом канале первая группа кодовых входов устройства соединена с группой входов сумматора, группа выходов которого соединена с первой группой входов первого блока элементов И и с входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом второго блока элементов И, группа входов и выходов которого соединены соответственно. с группой выходов .первого регистра и с второй группой входов первого блока элементов И, управляющий вход и груп па выходов которого соединены соответственно с выходом второго элемента НЕ и с группой входов второго регистра, группа выходов которого соединена с первой группой входов схемы сравнения, выход которой соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с единичным входом триггера, выход которого соединен с выходом запрета устройства, группа входов второго

1128257 элемента ИЛИ и вторая группа входов схемы сравнения соединены с группой выходов устройства, выход второго элемента ИЛИ соедине с входом второго элемента НЕ и с входом элемента задержки, выход которого через третий элемент HE соединен с вторым входом второго элемента И, входы сброса второго регистра, триггера и сумматора соединены с входом конца обслуживания устройства, группа входов первого регистра соединена с второй группой кодовых входов устройства, причем выход второго элемента И в блоке формирования максимального кода соединен с первыми входами первого и второго элементов И первого узла выделения приоритетного разряда, выход первого элемента И каждого узла выделения приоритетного разряда соединен c первыми входами первого и второго элементов И следующего узла выделения приоритетного разряда, группа выходов регистра соединена с группой входов блока формирования максимального кода, каждый вход, начиная с второго, группы входов блока формирования максимального кода соединен с вторым входом второго элемента И и с первым входом элемента ИЛИ соответствующего узла выделения приори тетного разряда, начиная с первого узла, первый вход. группы входов блока формирования максимального кода, первый вход группы входов блока формирования .максимального кода сое,динен с первым входом элемента И, / выход второго элемента И каждого. узла выделения приоритетного разряда и выход элемента И являются группой. выходов устройства, выход второго элемента И в каждом узле выделения приоритетного разряда через элемент НЕ своего узла выделения приоритетного разряда соединен с вторым входом элемента ИЛИ своего узла выделения приоритетного разряда, выход элемента ИЛИ каждого узла выделения приоритетного разряда соединен с вторым входом первого элемента И

1своего узла выделения приоритетного разряда, выход первого элемента И пос;еднего узла выделения приоритетного разряда соединен с вторым входом элемента И.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — то же, блока формирования максимального кода; на фиг. 3 — код приоритета.

Устройство содержит группу выходов устройства 1, выход 2 запрета устройства, каналы 3, каждый из которых содержит триггер 4, блок 5 элементов И, .регистры 6 и 7, группу кодовых входов 8 устройства, элемент

И 9, схему 10 сравнения, элемент HE

11, элемент ИЛИ 12, элемент 13 задержки, элемент ИЛИ 14, блок 5 элементов И, группу входов 16 и Ьход 17 блока формирования максимального кода, сигнальный выход 18 устройства, вход 19 конца обслуживания устройст5 ва, группу кодовых входов 20 устройства, элемент И 21, элемент HE 22, сумматор 23, элемент HE 24 блок 25 формирования максимального кода, содержащий элемент И 26, узлы.27 выделения приоритетного разряда, каждый из которых содержит элемент ИЛИ 28, элемент НЕ 29, элемент И 30 и эле- мент И 31.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на регистры

6 источников от источников информации через группы входов 8 парафазным кодом заносятся коды приоритетов источников информации, которые не могут быть одинаковыми, но при настройке вычислительной системы могут оперативно изменяться, накапливающие сумматоры 23, триггеры 4 и регистры

7 находятся в нулевом состоянии, на выходах установлен нулевой код, на выходе 2 — логический ноль. В случайные моменты времени источники информации (например, ЭВМ) по мере необходимости передачи сообщений дру30 гим источникам информации выдают на группы входов 20 коды приоритетов сообщений, изготовлЪнных для выдачи.

Рассмотрим работу одного из каналов

З,так как в остальных каналах работа

35 осуществляется аналогичным образом.

Код приоритета. сообщения фиксируется на накапливающем сумматоре 23,предназначенном для формирования кода приоритета информации (нескольких сооб40 щений), требующей передачи. С выхода накапливающего сумматора 23 код приоритета. информации поступает на информационный вход первой части блока элементов И 5 и на вход элемента ИЛИ 14, на выходе которого появляется сигнал, разрешающий передачу кода с регис ра 6 через блок элементов И 15 на регистр 7 через блок элементов И 5,который открыт,поскольку на выходах 1 установлен нулевой

50 код, а следовательно, на выходе элемента ИЛИ 12 будет нулевой сигнал, который переходя через элемент HE 24, открывает блок элементов И 5. Таким образом, на регистре 7 зафиксирован и с его выхода подан на схему 10 сравнения и группу входов 16 блока ?5 формирования максимального кода код (Фиг., 3). Старший разряд этого кода соответствует первому разряду

60 кода приоритета информации. Поскольку коды приоритетов всех источников различны, то на группы входов 16 блоков 25 различных каналов 3 поступают отличающиеся коды. Так как на входе элемента HE 22 установлен нулевой

1128257 сигнал, то на втором входе элемента

И 21 - 1 . Поскольку на входе и выходе элемента 13 задержки установлены логические нули, то на выходе элемента НЕ ll,будет ноль, а на выходе его — единица, поступающая на 5 первый вход элемента И 21. На выходе элемента И 21 таким образом установлена логическая единица. Так как на входе 17 блока 25 имеется логическая единица, то он начинает работать (при нуле на этом входе блок 25 отключен от выходов .1). Формирование, кода на выходах 1 происходит последвательно, начиная со старшего разРяда. Если в стаРшем Разряде кода приоритета на группе входов 16 присутствует логическая единица, то срабатывает соответствующий элемент .31, в результате чего на соответствующий выход выдается единица.

Каждый из выходов 1 реализует функцию проводное ИЛИ по отношению к сигналам логических единиц. Другими словами, логическая единица, сформированная, например, элементом И 31, пере дается в линию независимо от состоя- 25 ния выходов аналогичных элементов И, расположенных в других каналах 3.

Таким образом, на этот выход выдают единицы те блоки 25, у которых на входе старшего разряда присутствует 39 логическая единица. Блоки 25, у которых на входах старших разрядов присуствуют логические нули, не выдерживают конкурентной борьбы и отключаются от магистрали, так как сигнал логической единицы от чужих блоков инвертируется элементом НЕ

29, на выходе элемента ИЛИ 28 форми-. руется логический нуль, закрывающий через элемент 30 последующие узлы 27 4О и элемент И 26. Если ни один из блоков 25 не получил на вход старшего

Разряда сигнала логической единицы, то в старшем разряде результирующего кода сформируется логический 0 .

В этом случае сигнал логического 45 нуля с этой линии, пройдя через элемент НЕ 29 в ви„ е логической единицы, проходит через элемент ИЛИ 28 и совместно с сигналом на входе 17 открыI

1 вает вход запуска следующего разряда. Таким образом, при равных условиях в старшем разряде борьба переносится в следующий разряд и спустя время успокоения системы (заранее известное и подсчитанное по наихудшему случаю при проектировании) на выходах 1 установится максимальный .из кодов, поступающих на группы входов 16 блоков 25 различных каналов

З.Если коды, поступающие на группы Ер входов 16 блоков 25 формирования максимального кода трех различных каналов 3 имеют вид 1110,1001,0110, а на остальные каналы 3 устройства запросы не поступают,то на выходах

1 установится код 1110.Этот код с выходов 1 поступает на второй вход схемы 10 сравнения и в том канале 3, в котором на первом входе схемы 10 сравнения установлен идентичный код, с выхода схемы 10 сравнения поступит

I сигнал через время задержки элемента

13 задержки, рассчитанное на время успокоения системы, так как на выходе элемента ИЛИ 12 появится сигнал в момент появления на одном из выходов группы выходов,.l сигнала логической единицы. Сигнал с-выхода элемента 13 задержки через элемент

НЕ 11 закроет элемент И 21, на входе

17 блока 25 появится Логический ноль и этот блок отключится от выходов 1.

На выходе элементов И 9 канала 3, выдавшего максимальный код, и на выходе 18 появится сигнал разрешения обмена, который поступит на источник информации, а также установит триггер 4 в единичное состояние. C этого момента источник информации выдает в общую шину обмена данными подготовленные сообщения, а по окончании обмена выдает к входу 19 сигнал конца передачи информации, обнуляющий сумматор 23, триггер 4 и регистр 7 кода приоритета. В дальнейшем работа устройства повторяется. На время выдачи информации на выходе 2 устанавливается с единичного выхода триггера 4 логическая единица и поэтому все блоки 25 формирования максимального кода отключены от выходов 1. Если при первой попытке занять общую шину сообщение оказалось не самым приоритетным и шина не предоставлена данному источнику, а во время выдачи информации другим источником у данного источника появились еще сообщения для выдачи, то коды приоритетов этих сообщений суммируются на сумматоре 23, что повышает вероятность захвата общей шины в дальнейшем. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять предоставление общей шины передачи данных на основе относительных приоритетов, так как нет прерывания начатого обслуживания. Приоритеты динамически изменяются и отражают важность информации, требующей передачи.

Применение предлагаемого изобретения позволяет расширить область. применения устройства.

1128257

2

Фиг. 1

1 фие..У

Вниихи 3 аказ 9063/37 Тираж 698 Подписное

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