Устройство переменного приоритета

 

УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕННОГО ПРИОРИТЕТА , содержащее триггер-, единичный и нулевой входы которого являются входами режима устройства, регистр запросов, входы которого являются группой запросных входов устройства , первую группу элементов И, первые входы которьк соединены с соответствующими выходами регистра запросов, регистр, дешифратор и 1иифратор, выходы которого являются группой информационных выходов устройства , отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия за счет одновременного анализа состояния регистра запросов и приоритетного кода, оно содержит вторую, третью, четвертую и пятую группы элементов И, первую и вторую группы элементов ИЩ, причем выходы регистра запросов соединены с первьми входами соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к нулевому выходу триггера, единичный выход которого соединен с вторыми входами элементов И первой группы выходы элементов И первой и второй групп подключены соответственно к первому и второму входам одноименных элементов ИЛИ первой группы, выходы которых соединены с первыми входами одноименных элементов И третьей группы, второй вход каждого элемента И третьей группы соединен с выходом одноименного элемента ИЛИ второй группы, первый вход каждого элемента ШШ второй группы соединен с первым выходом дешифратора , второй вход первого элемента ИЛИ второй группы соединен с выходом первого эле мента И четвертой группы, выход i -го элемента И четвертой группы, кроме первого (,.. Н, где П - число, запросов), соеди (Л нен с соответствующими входами с первого по Т -и элемент ИЛИ второй группы, 4 -и выход дешифратора, кроме первого выхода, соединен с прямым входом (i-l)-ro элемента И четвертой, группы и с соответствующим входом с -го по (п-ь1)-й элемент СП ИЛИ второй группы, выход i -го (i 2,...,п+1) элемента ИЛИ первой со группы соединен с соответствующем Од инверсньи входом с первого по

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1151964

4(5 ) G 06 F 9/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ б

К, г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г ъ Г (21) 3664088/24-24 (22) 21. 11.83 (46) 23.04.85. Бюл. -М- 15 (72) А.Х. Ганитулнн, В. Б. Красильников и В.Г.Попов (53) 681. 325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N- 450174, кл. G 06 F 9/46, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 1016785, кл. С 06 F 9/46, 19&3 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕННОГО ПРИОРИТЕТА, содержащее триггер; единичный и нулевой входы которого являются входами режима устройства, регистр запросов, входы которого яв- . ляются группой запросных входов уст- . ройства, первую группу элементов И, первые входы которых соединены с соответствующими выходами регистра запросов, регистр, дешифратор и шифратор, выходы которого являются группой информационных выходов устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия за счет одновременного анализа состояния регистра запросов и приоритетного кода, оно содержит вторую, третью, четвертую и пятую группы элементов И, первую и вторую группы элементов ИЛИ, причем выходы регистра запросов соединены с первьии входами соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к нулевому выходу триггера, единичный выход которого соединен с вторыми входами элементов И первой группы, выходы элементов И первой и второй групп подключены соответственно к первому и второму входам одноименных элементов ИЛИ первой группы выходы которых соединены с первыми входами одноименных элементов И третьей группы, второй вход каждого элемента И третьей группы соединен с выходом одноименного элемента

ИПИ второй группы, первый вход каждого элемента ИЛИ второй группы соединен с первым выходом дешифратора, второй вход первого элемента

ИЛИ второй группы соединен с выходом первого элемента И четвертой группы, выход 3.-го элемента И четвертой группы, кроме первого (i=1... и, где в — число запросов), соединен с соответствующими входами с первого по 1 -й элемент ИПИ второй группы, i -й выход дешифратора, кроме первого выхода, соединен с прямым входом (i-1)-го элемента И четвертой группы и с соответствующим входом с { -го по (n+13-й элемент

ИПИ второй группы, -выход i -го. (i=2 ° ° °,6+1) элемента ИПИ первой группы соединен с соответствующим инверсньи входом с первого по (i-1)-й элемент И четвертой группы, входы дешифратора соединены с выходами регистра, входы которого соединены с группой кодовых входов устройства, первый и второй входы первого элемента И пятой группы соединены соответственно с входом логической единицы устройства и с выходом первого элемента И третьей группы, выход каждого j -го элемента И третьей группы (с2,...,р) соединен с прямым входом i --го элемента И пятой груп1151964 пы, и .с соответствующим инверсным с прямым входом (и+1)-го элемента входом с (с +1)-го по (1+1)-й эле- И пятой группы, выходы элементов И мент И пятой группы, выход (Й+1)-ro пятой группы соединены с входами элемента И третьей группы соединен шифратора.

Изобретение относится к вычислительной технике и преимущественно может быть использовано в устройствах прерывания программ и устройствах формирования исполнительного адреса банков данных в логических процессорах вычислительной системы.

Известно устройство переменного приоритета, содержащее регистр прио-. ритета, блок анализа .на ноль, счет- 10 чик, циклический регистр сдвига, блок анализа на единицу старшего и соответственно младшего разрядов, циклического регистра сдвига, блок управления, триггер направления 15 сдвигов, блок инвертирования содержимого счетчика (1) .

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, обусловленное определением приоритет- 20 ного запроса за K тактов работы устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство 25 переменного приоритета, содержащее регистр запросов, регистр сдвига, дешифратор, триггер, группу элементов И, шифратор, элемент ИЛИ-НЕ, два элемента И, причем группа информа- ЗО ционных входов регистра запросов является группой запросных входов устройства, прямой и инверсный выходы триггера соединены с входами соответственно первого и второго элемен35 тов И, вторые входы которых соединены с тактовым входом устройства, выходы первого и второго элементов

И соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами регистра сдвига., каждый выход которого соединен с первым входом соответствующего элемента И группы, вторые входы И группы соединены с соответствующими выходами регистра запросов, выходы элементов И группы соедииены с группой входов шифратора, выходы которого являются группой информационных выходов устройства, входы элемента ИЛИ-НЕ соединены с выходами элементов И группы, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с третьими входами первого и второго элементов

И, группа входов кода приоритета устройства соединена с группой входов дешифратора, группа выходов которого соединена с группой входов регистра сдвига, первый и второй входы направления сдвига устройства соединены соответственно с единичным и нулевым входами триггера (27.

Однако с увеличением числа абонентов быстродействие устройства снижается.

Цель изобретения — повышение быстродействия за счет одновременного анализа состояния регистра запросов и приоритетного кода.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве переменного приоритета, содержащем триггер, единичный и нулевой входы которого являются входами режима устройства, регистр запросов, входы которого являются группой запросных входов устройства, первую группу элементов

И,первые входы которых соединены с соответствующими выходами регистра запросов, регистр, дешифратор и шифратор, выходы которого являются группой информационных выходов устройства, введены вторая, третья . четвертая и пятая группы элементов

И, первая и вторая группы элементов

ИЛИ, причем выходы регистра запросов соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к нулевому выходу триггера, единичный выход которого соединен с вторыми входами элементов И первой группы, выходы элементов И первой

1 I 51964 4 и второй групп подключены соответственно к первому и второму входам одноименных элементов ИЛИ первой группы, выходы которых соединены с первыми входами одноименных элементов И третьей группы, второй вход каждого элемента И третьей группы соединен с выходом одноименного элемента ИЛИ второй группы, первый вход каждого элемента ИЛИ второй 10 группы соединен с первым выходом дешифратора, второй вход первого элемента ИЛИ второй группы соединен с выходом первого элемента И четвертой группы, выход < -го элемента И 15 четвертой группы, кроме первого (I =1,..., h, где П вЂ” число запросов) соединен с соответствующими входами с первого по Tl -й элемент ИЛИ второй группы, 1 -й выход дешифрато- 2g ра, кроме первого выхода, соединен с прямым входом (t-1)-ro элемента И четвертой группы и с соответствующим входом с j -го по (и+1)-й элемент ИЛИ второй группы, выход 1 -гo (1 = 25

=2,...,д+1) элемента ИЛИ первой группы соединен с соответствующим инверсным входом с первого по (> -1)-й элемент И четвертой группы, входы дешифратора соединены с выходами ре- Зр гистра, входы которого соединены с группой кодовых входов устройства, первый и второй входы первого элемента И пятой группы соединены соответственно с входом логической едини- цы устройства с и выходом первого элемента И третьей группы, выход каждого -Fo элемента И третьей группы (=2,..., q ) соединен с прямым входом -го элемента И пя- 4О той группы и с соответствующим инверсным входом с (+1)-ro по (6+1)-й элемент И пятой группы, выход (и+1)го элемента И третьей группы соединен с прямым входом (n+1)-ro элемен- 45 та И пятой группы, выходы элементов

И пятой группы соединены с входами шифратора.

На чертеже приведена структурная схема устройства при числе абонен- О тов п =4.

Устройство содержит регистр 1 запросов, группу запросных входов 2 устройства, группу элементов И 3, группу элементов И 4, группу элемен- 55 тов И 5, группу элементов И б, группу элементов И 7, группу элементов ИЛИ В, группу элементов ИЛИ 9, дешифратор 10, группу информационных выходов 11 устройства, триггер 12, управляющие входы 13 устройства; регистр 14, группу кодовых входов

15 устройства, дешифратор 16.

Рассмотрим связи и назначение элементов устройства.

По запросным входам 2 абоненты посылают запросы, которые фиксируются в соответствующих разрядах регистра 1 запросов. Разрядность регистра 1 равна числу абонентов, причем номер разряда регистра определяет аппаратурно жестко заданный приоритет абоненту, подключенному к данному разряду. Обычно приоритет убывает с возрастанием номера разряда. Так, для четырех абонентов приоритет убывает в следующем порядке 1-+2- 3- 4. Может быть принят и другой порядок убывания приоритета. Для переключения порядка убывания приоритета и предназначен триггер 12, управление которым производится по входам 13. По входу 13 поступает сигнал, устанавливающий триггер 12 в единичное состояние, что определяет убывание приоритета

1-2 -3 — +4.

При этом анализ приоритета будет выполняться последовательно соединенными элементыми И 3 группы, элементами ИЛИ 8 группы, элементами

И 5 и 6.

Если необходимо изменить порядок убывания приоритета на 4 3 2 1, то по входу 132 триггер 12 устанавливается в нулевое состояние. При этом производится анализ приоритета с помощью группы элементов И 4 за счет передачи через элементы ИЛИ 8 группы состояний разрядов регистра 1 в обратном порядке.

Регистр 14 предназначен для приема и хранения кода приоритета, поступающего по входам 15.

Дешифратор 16 преобразует двоичный код приоритета в позиционный, т.е. в зависимости от значения приоритетного кода возбуждается один соответствующий выход. Единичный сигнал открывает через элементы

ИЛИ 8 соответс гвующие элементы И 5.

Так, если приоритетный код равен О, то возбужден первый выход дешифрато" ра, который через элементы ИЛИ 84—

8 открывает по вторым входам все элементы И 5, выходы которых соеди1151964

01

10.3

00

0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 1 0 0

1

1 0 0 0

0 нены с элементами И 6. С помощью этих элементов обеспечивается выбор запроса на обслуживание, для которого установлен приоритет в регистре

14. Шифратор 10, входы которого под- 5, ключены к выходам элементов И 6, преобразует по существу позиционный код номера возбужденного входа в двоичный код номера абонента. Это позволяет использовать тот код для 10 формирования исполнительного адреса в ЭВИ по обслуживанию запроса от абонента. Элементы И 7 обеспечивают работу элементов И 5, когда отсутствует запрос в регистре 1, которо- 15 му соответствует установленный приоритетный код в регистре 14.

Например, установлен порядок убывания приоритета 1 2- 3 — 4 и в регистр 14 принят приоритетный код 20 для второго абонента, а запрос от этого абонента в регистре 1 отсутствует. В этом случае на выход устройства должен пройти на обслуживание запрос с наивысшим приоритетом на данный момент времени. Для этого времени порядок убывания приоритета . 234 1. Если нет залроса от второго абонента, есть запросы от всех остальных, то пройдет запрос ЗО от третьего абонента. Если нет запросов от второго, третьего абонентов, а есть запросы от четвертого, первого абонентов, то происходит запрос от четвертого. 35

Если же имеется только запрос от первого абонента, то ои проходит на обслуживание.

Таким образом, значение приоритетного кода в регистре 14 и состояние 40 триггера 12 определяют порядок убывания приоритета абонентов. Для четырех абонентов возможны следующие порядки убывания приоритета:

1 2 -«3-«4; 2 3 4 1; 3- 4 -1 245

4- 1 — 2 3 и 432 — 1, 3 — 2 — 1 — 4

2 1 4- 3; 1 4 3 2.

Устройство работает следующим образом. $0

Работу устройства рассмотрим при следующих условиях.

Установлен порядок убывания прио.ритета 1-«2 3 — 4, в регистре запросов имеются запросы от всех абонентов, причем на обслуживание необходимо выбрать запрос от третьего абонента.

Для выбора запроса от третьего абонента по входам 15 поступает в прямом двоичном коде номер абонента в соответствии с табл,1

Т а б л и а 1

К

Номер Прямой код Обратный абонента код

По входу 13 триггер 12 устанавливается в единичное состояние. Сигнал с единичного выхода триггера 12 обеспечивает передачу всех четырех единичных сигналов регистра запросов 1 через элементы И 3 и элементы ИЛИ 8 на первые входы элементов И 5 третьей группы. В дешифраторе 16 возбуждается третий выход, единичный сигнал которого через элементы ИЛИ 9 и 9 открывают только элементы И 5 и 5

При этом единичные сигналы будут на выходах элементов И 5> и 5 . С помощью элементов И 6 обеспечивается выбор наиболее приоритетного сигнала от третьего абонента следующим образом. Так как на выходах элементов И 5 и 5z нулевые сигналы, то элементы И б и б закрыты, а по инверсным входам открыты элементы

И 61 и 6,1. Единичным сигналом с выхода элемента 5 элемент И 6 > открыт, а по.инверсному входу элемент

И 6 закрывается, поэтому на входах шифратора 10 имеется позиционный код 0010, который преобразуется шифратором 10 в двоичный код 10 в соответствии с табл.2, Таблица 2

7 1151 . Пусть при прежних условиях имеются запросы от абонентов 1,2 и 4. . Исходя из установленного порядка убывания приоритетов 1-2 -3-4 и так как отсутствует запрос от 5 третьего абонента, то должен быть выбран на обслуживание запрос от четвертого абонента, исходя из установленного порядка убывания приоритета 3- 4- 1- 2. 10

Работа элементов устройства аналогична. Единичные сигналы присутствуют только на входах элемента И 5 . Элемент И 6, открыт по всем входам, и шифратор 10 преобразует позиционный код 0001 в соответ-. ствии с таблицей 2 в двоичный код 11.

Пусть при прежних условиях имеются запросы только от абонентов

1 и 2. В соответствии с установлен- 20 ным порядком приоритета 3 — 4- 1 2 производится выбор наиболее приоритетного запроса от первого абонента следующим образом. Единичные сигналы присутствуют на первых входах элементов И 5< и 5 . Так как возбужден третий выход дешифратора 16 и нет запросов от третьего и четвертого абонентов, то. единичный сигнал с третьего выхода дешифратора через элементы И 7, ИЛИ 91, ИЛИ 9 и

ИЛИ 9> поступает на вторые входы коответственно элемейтов И 5<, 5z и 5 .

Единичные сигналы имеются на выходах элементов И 51 и 5, из которых

5 формируется позиционный код 1000 элементами И 6, который затем преобразуется шифратором 10 в соответствии с таблицей 2 в двоичный код 00.

Установлен с помощью триггера 12 40 следующий порядок убывания приоритета 4- 3- 2-+1.

Пусть имеются запросы от всех, абонентов. Тогда единичный- сигнал из четвертого разряда через элементы

И 44 и ИЛИ 8 поступает на первый

964 8 вход элемента И 5, из третьего разряда через элементы И 4 ИЛИ 8 на первый вход элемента И 5, из г второго разряда через элементы И 4 и ИЛИ 8> — на первый вход элемента

И 5, из первого разряда через элементы И 44 и ИЛИ 84 — на первый вход элемента И 5, Если наивысший приоритет устанавливается третьему абоненту, то порядок убывания приоритета следующий: 3- 2-1-4. С этой целью в регистр 14 принято значение приоритета в обратном коде в соответствии с таблицей I При этом возбужденным будет второй выход дешифратора 16.

Элементы И 7 пятой группы закрыты, и единичным сигналом с второго выхода дешифратора 16 через элементы

ИЛИ 9z, 9 з и 9 открыты элементы И 5

5> и 5,1 . На выходах элементов И 6 формируется позиционный код 0100, который преобразуется шифратором 10 в двоичный код 01. Следовательно, на выходе шифратора 10 формируется обратный код номера абонента.

При различных комбинациях сигналов запросов и приоритетных кодов работа устройства аналогична рассмотренной. .Таким образом, если триггер 12 устанавливается в единичное состояние, то в регистр 14 следует подавать значение приоритета в прямом коде. При этом на выходе шифратора

10 формируется прямой двоичный код номера абонента.

Если триггер 12 устанавливается в нулевое состояние., то в регистр 14 следует подавать значение приоритета в обратном коде. При этом на выходе шифратора 10 формируется обратный код номера абонента.

Применение изобретения позволит повысить быстродействие устройства.

1151964

Составитель М. Кудряшев

Техред 3,Палии Корректор Е.Сирохман

Редактор А.Шандор

Заказ 2325/38 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

1 13035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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