Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для создания вычислительных устройств, управляющих доступом к некоторому общему ресурсу. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет исключения влияния времени распространения сигнала по общей магистрали на точность подключения абонентов. Устройство содержит в каждом канале пять элементов И 4, 7,12,18,13, пять триггеров 2,3,5,10,19,элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 17, три счетчика 14-16, регистр 6, генератор 11 тактовых импульсов , элемент развязки 8. Устройство позволяет формировать в начальный момент подключения абонентов короткий временной интервал, позволяющий исключить влияние начальной фазы генератора тактовых импульсов, скорости распространения импульсов по общей магистрали и различия быстродействия входных и выходных цепей различных абонентов. 1 ил. (Л СО 4 СП СО со 2ff

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,Л0„„1345193 А1 (51) 4 С 06 F 9/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3976867/24-24 (22) 19.11.85 (46) 15. 10. 87. Бюл. № 38 (72) А.А.Чудов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 731438, кл. G 06 F 9/46, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1072046, кл. G 06 F 9/46, 1982 (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ПОДКЛЮЧЕНИЯ АБОНЕНТОВ К ОБЩЕЙ МАГИСТРАЛИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для создания вычислительных устройств, управляющих доступом к некоторому общему ресурсу. Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет исключения влияния времени распространения сигнала по общей магистрали на точность подключения абонентов. Устройство содержит в каждом канале пять элементов И 4, 7, 12, 18, 13, пять триггеров 2,3,5,10,19,элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 17, три счетчика 14-16, регистр 6, генератор 11 тактовых импульсов, элемент развязки 8. Устройство позволяет формировать в начальный момент подключения абонентов короткий временной интервал, позволяющий исключить влияние начальной фазы генератора тактовых импульсов, скорости распространения импульсов по общей магистрали и различия быстродействия входных и выходных цепей различных абонентов. 1 ил.

С:

5р

1 13451

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к приоритетным устройствам обмена, и может быть использовано в расположен5 ных на значительном расстоянии друг от друга вычислительных устройствах, управляющих доступом к некоторому общему ресурсу.

Цель изобретения — расширение об- 1р ласти применения путем исключения влияния времени распространения сигнала по общей магистрали на точность подключения абонентов.

На чертеже приведена структурная 15 схема од>ого канала устройства.

Каждый канал устройства содержит запросный вход 1, триггер 2,триггер

3, элемент И 4, триггер 5, регистр

6, элемент И 7, элемент развязки 8, 2р кодовый вход 9 канала, триггер 10, генератор 11 тактовых импульсов,элемент И 12, элемент И 13, счетчик 14, счетчик 15, счетчик 16, элемент ЭК- ВИВАЛЕНТНОСТЪ 17,элемент И l8, триггер 19. Все каналы устройства подключены к общей магистрали 20.

Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали работает следующим образом. 30

В начальный момент триггеры 2,5 и 10, счетчики 14 — 16 устанавливаются в нулевое состояние, триггеры

3,19 — в единичное состояние. В регистр 6 записывается адрес данного абонента. в виде N ðàçðÿäíîãî двоичного числа, соответствующего критерию его приоритета на подключение, при этом старший разряд адреса у всех абонентов является единичным. gp

В общей магистрали 20 имеет место нулевой потенциал (цепи начальной установки и записи исходных данных на чертеже не показаны). Запросы на приоритетное обслуживание абонентов поступают на вход 1.

Предположим,что запросы на вход 1 поступают одновременно в нескольких абонентах, при этом триггеры 2 в данных абонентах устанавливаются в единичное состояние практически одновременно. Наличие единичных пс-. тенциалов на входах элемента И приводит к установке в единичное состояние триггера 5 в момент поступ- 55 ления тактового импульса на третий вход элемента И 4, при этом через элемент И 7 и элемент развязки 8 в общю магистраль 20 начинает посту93 г пать единичный бит старшего разряда адреса данного абонента, передним фронтом которого триггеры 10 во всех абонентах, подключенных к магистрали 20, устанавливаются в единичное состояние и разрешают прохождение тактовых импульсов через элемент И 12 на вход счетчика 15 и через элемент И 13 на вход счетчика

14.

Таким образом, после поступления единичного бита в общую магистраль

20 хотя бы от одного абонента во всех абонентах начинается счет тактовых импульсов счетчиком 14, формирующим интервал на время переходных процессов после прохождения стартового бита по магистрали, выставляемого одним из абонентов, счетчиком

15, определяющим время нахождения одного бита адреса абонента в магистрали, и счетчиком 16, определяющим время, необходимое для выдачи в магистраль адреса абонента,в который поступил запрос. Время распространения переднего фронта первого бита„зависящее от места подключения абонента к общей магистрали, время переходных процессов во входных и вы" ходных цепях абонентов, а также дискретность частоты тактовых импульсов учитываются счетчиком 14, на выходе которого формируется импульс через промежуток времени, несколько больший переходных процессов, но меньший длительности половины передаваемого бита. Данный импульс с выхода счетчика 14 поступает на триггер 3 и фронтом устанавливает его в нулевое состояние, что приводит к запрету установки триггера 5 во всех абонентах на время выдачи адреса другим абонентам, в которые запросы поступили несколько раньше.В случае одновременного поступления запросов в нескольких абонентах при наличии свободной общей магистрали 20 последовательность бит адресов начинает поступать в обшую магистраль одновременно, при этом в общей магистрали устанавливается результирующий потенциал монтажногс ИЛИ". С помощью элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЪ 17 осуществляется сравнение бита, передаваемого данным абонентом в магистраль, и бита, который в данный момент имеет место в общей магистрали.

Если потенциал бита, r.:åðåäàâàåìoãî

5193

3 134 данным абонентом, совпадает потенциалом в общей магистрали,то на выходе элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 17 формируется единичный потенциал, который поступает через элемент И 18 на информационный вход триггера 19, и импульсом с первого выхода счетчика

15, который формируется в моменты времени, соответствующие середине длительности передаваемого бита, триггер 19 устанавливается в единичное состояние и разрешает вьдачу следующего бита адреса в общую магистраль 21 через элемент И 7. Выдача следующего бита адреса осуществляется сдвигом информации в регистре 6 импульсом с второго выхода счетчика 15, при этом предьдущий бит адреса переписывается в освобо дившуюся ячейку регистра 6, а счетчик 16 подсчитывает импульс с второго выхода счетчика 15. После установки в магистрали 20 последующего переданного бита элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 17 сравнивает передаваемый бит и бит, находящийся в цанный момент в общей магистрали, а импульсом с первого выхода счетчика

15 в триггер 19 записывается результат сравнения. Если в момент формирования импульса на первом выходе счетчика 15 на выходе элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 17 имеет место нулевой потенциал, то в данный момент в магистраль 20 выставлен абонент, имеющий более высокий потенциал бита в данном разряде, т.е. имеющий более высокий приоритет на подключение, поэтому триггер 19 устанавливается в нулевое состояние, самоблокируется через элемент И 18 и запрещает вьдачу следующих младших бит адреса данного абонента, при этом счетчик 16 по-прежнему подсчитывает число импульсов с второго выхода счетчика 15, а в регистре 6 осуществляется кольцевой сдвиг информации.

Если все биты адреса абонента, передаваемые в магистраль, совпадают с битами в магистрали в моменты формирования импульсов на первом выходе счетчика 15, то данный абонент имеет самый высокий приоритет на подключение к общей магистрали 20 и является единственным абонентом,под ключенным к магистрали. В момент сравнения самых младших бит адреса триггер 19 у данного абонента по25

55 прежнему остается в единичном состоянии и после формирования последнего импульса на втором выходе счетчика 15 в регистре 6 в каждом абоненте вновь будет записан адрес данного абонента, а счетчик 16 подсчитывает число импульсов, соответствующих числу переданных разрядов и сформирует импульс, устанавливающий в абоненте-источнике триггеры 2, 5, 10 в нулевое состояние, триггеры

3,19 — в единичное состояние, т.е. запрос на подключение абонента к общей магистрали будет снят. В остальных абонентах после заполнения емкости счетчика 16 в нулевое состояние будут установлены только триггеры 5 и 10, а триггер 2 будет находиться в прежнем состоянии,так как на его управляющем входе, соединенном с выходом триггера 19, в данный момент имеет место нулевой потенциал. Если в абоненте в момент начала занятия магистрали другими абонентами нет запроса на подключение, то в данном абоненте триггер 19 устанавливается в нулевое состояние, а с помощью счетчиков 15, 16 осуществляется определение времени,необходимого для занятия магистрали другими абонентами. Если запросы на подключение поступают в абоненты в момент определения приоритета на подключение абонентов, в которые запросы поступили в более раннее время,то . данные запросы записываются в триггеры 2 и не нарушают процесса определения приоритета на подключение других абонентов, так как триггеры

3 всех абонентов в данный момент находятся в нулевом состоянии, блокируют установку триггера 5 в единичное состояние и запрещают выдачу в магистраль адреса абонента с вновь поступившим запросом до полного окончания предьдущего цикла занятия общей магистрали 20.

Рассмотрим работу устройства в момент окончания занятия магистрали одним из абонентов (в момент установки импульсом с выхода счетчика

16 триггеров 5,10 в нулевое состояние, триггеров 3, 19 — в единичное состояние), когда в других абонентах поступили запросы в процессе предыдущего занятия магистрали одним из абонентов.

5 1345193

Процессы поступления запросов на подключение на вход 1 по отношению к фазам тактовых импульсов в каждом абоненте носят асинхронный .характер, поэтому в предыдущем цикле занятия магистрали в момент установки во всех абонентах триггеров 10 в единичное состояние тактовые импульсы начинали поступать на вход счетчи- 10 ка 15 с некоторым временным сдвигом друг относительно друга, зависящим от начальной фазы тактовых частот.

Это приводит к тому,что импульсы на втором выходе счетчика 15 во всех абонентах формируются с временным сдвигом друг относительно друга, не превышающим период тактовой частоты, поэтому импульсы сброса на выходе счетчика 16 в различных абонентах мо- 20 гут сформироваться с максимальным временным сдвигом, равным периоду тактовой частоты. Это приводит к тому, что установка триггеров 3,5,10,19 в исходное состояние может осущест- 25 вляться в различных абонентах в различные моменты времени, не превышающие период тактовой частоты. Однако данное рассогласование в начальной установке в устройстве не сказывает- 30 ся в следующем цикле подключения на процессе выдачи стартового бита во всех абонентах, имеющих запросы,так как введенный триггер 3 находится в единичном состоянии в течение времени, равном нескольким периодам тактовой частоты, определяемым счетчиком 14, и позволяет установить триггеры 5 в единичное состояние во всех абонентах, имеющих запросы на 40 с подключение, в которых триггеры 2 находятся в единичном состоянии, и . н тем самым начать подключение всех абонентов, имеющих запросы на подключение после окончания предыдущего 45 цикла занятия магистрали.

Формула изобретения мационным входом регистра и первым входом первого элемента И,выход которого соединен с первым входом элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с информационным входом первого триггера, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и информационным входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с единичным входом третьего триггера, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом третьего элемента И и первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика,первый выход которого соединен со счетным входом первого триггера, второй выход первого счетчика соединен с тактовым входом регистра и счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с тактовым входом второго триггера, входами сброса третьего и четвертого триггеров, единичным входом первого триггера, второй вход элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ является информационным входом канала и соединен с тактовым входом четвертого триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента

И, информационные входы всех каналов устройства соединены между собой, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, целью расширения области применения путем исключения влияния времен распространения сигнала по общей магистрали на точность подключения абонентов, в каждый канал устройства ведены пятый элемент И, пятый тригер, третий счетчик и элемент развязки, причем выход первого элемента И соединен с входом элемента развязки, выходы элементов развязки всех канаМногоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали, содержащее каналы, каждый из которых содержит четыре элемента И, четыре триггера, элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, генератор тактовых импульсов, два счетчика, регистр, причем группа кодовых входов канала соединена с группой информационных входов регистра, выход которого соединен с инфор50

55 лов объединены через монтажное ИЛИИ соединены с информационными входами всех каналов, выход четвертого элемента И соединен с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, выход переполнения которого соединен с динамическим входом сброса пятого триггера, выход которого соединен с третьим входом третьего эле1345193

Составитель И.Сороган

Техред М.Дидык

Корректор С.Черни

Редактор М.Келемеш

Заказ 4920/47 Тирах 670

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мента И и вторым входом пятого элемента И, выход третьего счетчика сое-. динен с единичным входом пятого триггера.