Многоканальное устройство приоритета

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в локальных вычислительных сетях распределенных систем управлен-ия, например, технологическими процессами на базе микро- ЭВМ типа СМ ЭВМ и «Электроника-60, НЦ-80. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет сокращения времени подключения абонентов к общей магистрали. Устройство содержит в каждом канале,узел прерывания, узел запуска , счетчик, приемопередатчик, регистр сдвига, индикатор паузы, распределитель импульсов, схему сравнения. Изобретение позволяет производить приоритетное подключение абонентов к общей магистрали, используя алгоритм ускоренного децентрализованного кодового управления. Использование последнего, который обладает минимальными среди известных алгоритмов кодового управления с последовательной передачей кода накладными расходами, позволяет достичь цели изобретения. 4 з.п. ф-лы, 5 ил. I W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 511 4 G 06 F 9/46

Ф

/ CPQ,Д „. 4) . тт,В, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕний13, 1

Н АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Лj (j (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4068?40/24-24 (22) 19.05.86 (46) 07.04.88. Бюл. № 13 (71) Институт кибернетики им. В. М. Глушкова (72) А. В. Палагин, В. В. Иванов и В. Н. Лещенко (53) 621.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1132290, кл. G 06 F 9/46, 1984.

Прангишвили И. В., Подлазов В. С., Стецюра Г. Г. Локальные микропроцессорные вычислительные сети. М.: Наука, 1984, с. 134. рис. 5.29. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ПРИОРИТЕТА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в локальных вычислительных сетях распределенных систем управления, например, тех„,Я0„„1386993 А1 нологическими процессами на базе микроЭВМ типа СМ ЭВМ и «Электроника — 60», НЦ вЂ” 80. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет сокращения времени подключения абонентов к общей магистрали. Устройство содержит в каждом канале узел прерывания, узел запуска, счетчик, приемопередатчик, регистр сдвига, индикатор паузы, распределитель импульсов, схему сравнения. Изобретение позволяет производить приоритетное подключение абонентов к общей магистрали, используя алгоритм ускоренного децентрализованного кодового управления. Использование последнего, который обладает минимальными среди известных алгоритмов кодового управления с последовательной передачей кода накладными расходами, позволяет достичь цели изобретения. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1386993

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к приоритетным устройствам обмена, и может быть использовано в системах межмашинной связи, управляющих доступом к некоторому общему ресурсу (например; общей магистрали).

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема многоканального устройства приоритета; на фиг. 2 — структурная схема индикатора паузы; на фиг. 3 — структурная схема узла вызова приемника; на фиг. 4— структурная схема узла запуска; на фиг. 5— структурная схема узла прерывания.

Устройство приоритета содержит в каждом канале приемопередатчик 2, индикатор 3 паузы, распределитель 4 импульсов, сдвиговый регистр 5, схему б сравнения, узел 7 вызова приемника, узел 8 запуска узел 9 прерывания, счетчик 10., элементы

И 11 — 13, элементы ИЛИ 14 и 15, элемент

И†HE 16, запросный вход 17 устройства, вход 18 запуска устройства, вход-выход

19 устройства, магистраль 20, информационный выход 21 устройства, выход 22 прерывания устройства.

Индикатор 3 паузы (фиг. 2) содержит одновибратор 23, генератор 24 импульсов, счетчик 25 схем 26 — 28 сравнения, элемент

29 задержки, элемент НЕ 30, элементы

ИЛИ вЂ” HE 31 и 32.

Узел вызова приемника (фиг. 3) содержит элемент НЕ 33, триггер 34, элемент

HE 35, триггер 36, генератор 37 импульсов, триггер 38, одновибратор 39.

Узел 8 запуска (фиг. 4) содержит схему И вЂ” НЕ 40, счетчик 41, схему 42 сравнения.

Узел 9 прерывания (фиг. 5) содержит элемент НЕ 43, элемент ИЛИ вЂ” НЕ 44, элемент НЕ 45, элементы И 46 и 47, элемент

48 задержки, триггер 49, элемент ИЛИ 50 и триггер 51. 40

Устройство работает следующим образом..

После подачи напряжения питания в устройство любая ЗВМ (абонент) инициирует начало работы вычислительной системы

ЗВМ, подавая на вход 17 устройства нулевой потенциал, который через элемент И 12 подключен приемопередатчик 2 к магистрали 20 и через схему И 11 устанавливает его в режиме «Передача». ЗВМ выводит в магис1раль 20 команду инициации начала работы вычислительной системы. По этой команде в счетчике 41 узла 8 запуска записывается двоичный код, соответствующий коду, записанному в схеме 42. При этом на выходе узла 8 появляется потенциал «О», подключающий приемопередатчик 2 к магистрали 20 и разрешающий работу распредели- теля 4. Первый импульс с выхода распределителя 4 поступает на вход сдвигового регистра 5, на выходе которого появля2 ется первый разряд кода приоритета абонента (коды приоритетов заносятся в регистры 5 запроса). Если разряд кода приоритета равен «1», он передается в магистраль 20. При этом сигнал уровня «1» йерез элементы И†HE 16, на вторых выходах которых находится потенциал «1», поступает

Н2 вход приемопередатчика 2, переводя его в режим «Передача», а через схемы ИЛИ

14 и И 13 и приемопередатчик 2 сигнал поступает в м а г истр ал ь 20.

Если разряд кода приоритета равен «О», последний переводит приемопередатчик 2 в режим «Прием». Информация с магистрали

20 поступает на второй вход схемы 6 сравнения, на первый вход которой с выхода регистра 5 подается уровень «О».

После того как распределитель 4 сформирует число импульсов, соответствующее разрядности кода приоритета в регистре 5. работа распределителя 4 приостановится. В счетчик 10 записывается код, соответствующий номеру абонента s очереди на подключение к магистрали, при этом на его выходе находится уровень «1», а в индикатор 3 паузы с второго выхода распределителя 4 поступает потенциал «О», разрешающий его работу. В индикаторе 3 счетные импульсы с выхода генератора 24 через элемент ИЛИ вЂ” HE 32 поступают на счетный вход счетчика 25. При поступлении на вход счетчика 25 чила импульсов, кратных времени распространения сигналов по магист рали на выходах схем 26 — 28 сравнения соответственно появляются сигналы.

Пауза в магистрали оценивается как время в четыре раза больше, чем время распространения сигнала по магистрали 20. По истечении этого времени импульс с выхода схемы 27 поступает на вычитающий вход счетчика 10. При этом записанный код уменьшается на единицу. Допустим, что в счетчике 10 записана «1. Тогда на выходе счетчика 10 появляется уровень логического

«О», поступающий в узел 9 прерывания на первый вход элеменга ИЛИ вЂ” НЕ 44, на втором входе которого находится уровень

«О», с выхода триггера 49 и далее на третий вход элемента И 46. На втором входе элемента И 46 находится уровень «1», а на первом входе -- последний разряд кода приоритета.

Если последний разряд кода приоритета равен единице„то положительный перепад напряжения с выхода элемента И 46 через элемент 48 задержки и элемент ИЛИ 50 поступает на единичный вход триггера 49, переводя его в состояние «1», запрещая дальнейшее формирование сигналов прерывания, и на тактовый вход триггера 51.

В случае необходимости подключения к магистрали абонент устанавливает на информационном входе триггера 51 уровень «1».

При этом на втором выходе схемы 9 прерывания появляется сигнал прерывания пропоследнем запоминается адрес вызываемого абонента. При совпадении данного и записанного в схеме 35 потенциал «О» с выхода схемы 35 устанавливает триггер 36 в состояние «1», формируя тем самым сигнал требования прерывания программы абонента. По окончании информационного кадра по заднему фронту сигнала, поступающего с четвертого выхода индикатора 3, производится установка в начальное состояние регистра 34, триггеров 36 и 38 и генератора 37.

Формула изобретения

1. Многоканальное устройство приоритета, содержащее в каждом канале распределитель импульсов, приемопередатчик, схему сравнения, регистр сдвига, индикатор паузы, узел вызова приемника, причем информационный вход приемопередатчика, первый вход индикатора паузы и первый вход схемы сравнения соединены с общей магистралью, второй вход схемы сравнения соединен с выходом регистра сдвига, тактовый вход которого соединен с первым выходом распределителя импульсов, отличаюи1ееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в каждый канал введены узел запуска, узел прерывания, счетчик, три элемента И, два элемента ИЛИ, элемент

И вЂ” HE, первый вход которого подключен к выходу схемы сравнения и к управляющему счетом входу счетчика, суммирующий и вычитающий вход которого соединен соответственно с первыми выходами распределителя импульсов и индикатора паузы, выход которого соединен с первыми входами узла прерывания и перво-о элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом узла прерывания, второй вход элемента

И†HE подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход элемента И вЂ” НЕ подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с соответствующим запросным входом устройства и с первым входом второго элемента И, выход первого элемента И соединен с входом управления передачей приемопередатчика, вход управления приемом которого подключен к выходу второго элемента И, вход управления подключением к магистрали приемопередатчика подключен к выходу третьего элемента И, первый вход которого является входом запуска устройства, второй вход третьего элемента И соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй выход индикатора паузы подключен к входу останова распределителя импульсов, третий выход индикатора паузы подключен к второму входу узла прерывания, четвертый выход индикатора паузы подключен к первому входу узла вызова приемника, выход узла запуска подключен к входу запуска распределителя импульсов и к второму входу второго элемента И, выход приемопередат1386993 з граммы. Абонент устанавливает на входе 7 устройства нулевой сигнал «Передача» и начинает сеанс связи.

Если последний разряд кода приоритета равен «О», то сигнал прерывания программы при обнулении счетчика 10 не формируется, так как в линию возможен выход абонента, последний разряд кода приоритета которого равен «1». Поэтому, если такой абонент есть, то через элемент ИЛИ вЂ” НЕ

31 на вход одновибратора 23 поступает 0 первый стартовый бит передаваемого кадра информации. Одновибратор формирует положительный импульс, передний фронт которого обнуляет счетчик 25 и запрещает прохождение счетных импульсов с выхода генератора 24 на счетный вход счетчика 25.

Поэтому сигнал прерывания программы работы абонента не формируется. После окончания сеанса связи сигнал с выхода схемы

26 поступает на второй вход узла 9 прерывания и через элементы И 47 и ИЛИ 50 на 20 входы триггеров 49 и 51, устанавливая их в состояние «1», тем самым формируя сигнал прерывания программы и блокируя дальнейшее формирование сигналов прерывания.

Абонент, получив сигнал прерывания, подает на вход 17 устройства нулевой сигнал

«Передача» и начинает сеанс связи. Если абонент имеет наивысший код приоритета, он полностью передает его в магистраль, и счетчик 10 импульсов остается в начальном состоянии «О». При этом сигнал с второго выхода распределителя 4, поступающий на третий вход узла 9 прерывания, формирует сигнал прерывания работы программы абонента. После обслуживания всех запросов сигнал начала паузы с первого выхода индикатора 3 паузы ни в одном из каналов не вызывает прерывания.

По истечении некоторого времени на выходе схемы 28 индикатора 3 появляется сигнал, который производит начальную установку всех узлов и через элемент

29 задержки поступает на второй вход рас- 40 пределителя 4, выполняя повторный запуск. При этом очередность выхода абонентов в моноканал повторяется.

Выход приемника информации производится следующим образом. После определения очередности абонента на входе выборки шины приемопередатчика 2 находится потенциал « I », определяющий режим «Прием».

Информация с магистрали через приемопередатчик 2, элемент ИЛИ 15, на втором входе которо о находится потенциал «0»i 50 с второго выхода распределителя 4 поступает на второй вход узла 7 вызова. Одновибратор 39 узла 7 при поступлении последнего разряда поля флага информационного кадра формирует импульс, устанавливающий триггер 38 в состояние «О», тем 55 самым разрешая работу генератора 37 синхроимпульсов. При поступлении на тактовый вход регистра 34 синхроимпульсов в

1386993

5 чиКа является информационным выходом устройства и подключен к первому входу второ1.о элемента ИЛИ, выход которого подкл1очен к второму входу узла вызова приемниКа, выход которого соединен с выходом прврывания устройства, второй вход второ1.о элемента ИЛИ соединен с вторым выходом распределителя импульсов, с вто1 рым входом индикатора паузы и с третьим вх дом узла прерывания, четвертый вход . ко орого соединен с выходом счетчика, второ" выход и пятый вход узла прерывания по ключены к выходу прерывания и к запросно у входу устройства соответственно, вход уз а запуска соединен с общей магистралью. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, чт индикатор паузы содержит одновибра- 15 то, генератор импульсов, счетчик, первую; вт рую и третью схемы сравнения, элема т задержки, элемент НЕ, два элемента

И 1И вЂ” HE, причем первый вход первого элем нта ИЛИ вЂ” НЕ соединен с первым входом

20 и дикатора паузы, второй вход которого подключен к второму входу первого элемента

И И вЂ” НЕ и к первому входу второго элем нта ИЛИ вЂ” НЕ, выход первого элемента

И И вЂ” НЕ подключен к входу одновибратора, выход которого соединен с вторым вхо- 25 дом второго элемента ИЛИ вЂ” НЕ, третий вход которого подключен к выходу генератора импульсов, прямой выход одновибратора через элемент НЕ соединен входом сброса счетчнка, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ вЂ” НЕ, первая вторая и третья группы счетчика подключены к входам одноименных схем сравнения, выходы которых подключены соответственно к. третьему, первому и через элемент задержки к второму выходу индикатора пау3ы, инверсный выход одновибратора соединен с четвертым выходом индикатора паузы.

3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что узел прерывания содержит два элемента НЕ, элемент ИЛИ вЂ” НЕ., элемент НЕ, эле- pQ мент задержки, два элемента И, два триггера, элемент ИЛИ, первый вход узла соединен с первым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И, второй вход узла соединен с вторым входом второго э емента И, 45 ь третий вход узла через второй элемент HE соединен с вторым входом первого элемента И и с третьим входом второго элемента И, четвертый вход узла подключен к первому входу элемента ИЛИ вЂ” НЕ, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И и с четверым входом второго элемента И, второй вход элемента ИЛИ вЂ” НЕ подключен к выходу первого триггера и к первому выходу узла, пятый вход узла подключен к информационному входу второго триггера, выход первого элемента И через элемент задержки подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с единичным входом первого триггера и с тактовым входом второго триггера, выход которого является вторым выходом узла, входы сброса первого и второго триггеров соединены с входом сброса устройства.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел вызова приемника содержит элемент НЕ, два триггера, регистр, одновибратор, схему сравнения и генератор импульсов, причем первый вход узла через элемент HE соединен с входами сброса первого регистра триггера и с входом останова генератора импульсов, выход которого соединен с тактовым входом регистра, информационный вход которого соединен с вторым входом узла и с входом одновибратора, выход которого соединен с входом сброса второго триггера, единичный вход

::оторого соединен с выходом элемента НЕ, выход второго триггера соединен с входом запуска генератора импульсов, выход регистра соединен с входом схемы сравнения, выход которой соединен с единичным входом второго триггера, выход которого является выходом узла.

5. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что узел запуска содержит элемент

И вЂ” НЕ, счетчик и схему сравнения, причем вход узла соединен с первым входом элемента И вЂ” НЕ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом схемы сравнения и со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с входами схемы сравнения, выход которого является выходом узла.

1386993

1386993

С оста вител ь М. Кудряшев

Редактор А. Козориз Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ !222/47 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4