Приоритетное устройство

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах и системах для обслуживания нескольких активных абонентов в режиме разделения времени, Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет обеспечения режима разделения времени . Приоритетное устройство содержит три группы элементов И, группу элементов ИЛИ, группу триггеров, группу элементов задержки, коммутатор запросов, пять элементов И. счетчик, блок памяти, дешифратор , две схемы сравнения, три регистра, три элемента ИЛ И, три триггера и блок времени, включающий в себя регистр, счетчик, счетчик-делитель , три триггера, схему сравнения , элемент задержки, элемент ИЛИ и два элемента И. В устройстве обеспечивается обработка запросов в режиме разделения времени, причем прерывание принятого на обслуживание запроса возможно только через фиксированное время - квант времени обслуживания. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg)g G 06 F 9/46, ГОСУДАРСТВ Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4704230/24 (22) 14.06.89 (46) 23.05.91. Бюл. ¹ 19 (72) В.П.Поленов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1126956, кл. G 06F 9/46, 1989.

Авторское свидетельство СССР № 1056194, кл. G 06 F 9/46,1982. (54) ПРИОРИТЕТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах и системах для обслуживания нескольких активных абонентов в режиме разделения времени. Целью изобретения является расширение области применения устройства за

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах и системах для обслуживания нескольких активных абонентов в режиме разделения времени.

Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет обеспечения режима разделения времени.

На фиг.1 изображена блок-схема приоритетного устройства; на фиг.2 — схема блока времени.

Устройство содержит группу 1 элементов И, элементы И 2 и 3, группу 4 элементов

И, счетчик 5, блок 6 памяти, элементы И 7 и

8, триггер 9 режима, элемент ИЛИ 10, группу

11 элементов ИЛИ, группу 12 триггеров, группу 13 элементов задержки, регистр 14 номера абонента, схему 15 сравнения, ре. Ы, 1651286 Al счет обеспечения режима разделения времени. Приоритетное устройство содержит три группы элементов И, группу элементов

ИЛИ, группу триггеров, группу элементов задержки, коммутатор запросов, пять элементов И. счетчик, блок памяти, дешифратор, две схемы сравнения. три регистра, три элемента ИЛИ, три триггера и блок времени, включающий в себя регистр, счетчик, счетчик-делитель, три триггера, схему сравнения, элемент задержки, элемент ИЛИ и два элемента И. В устройстве обеспечивается обработка запросов в режиме разделения времени, причем прерывание принятого на обслуживание запроса возможно только через фиксированное время — квант времени обслуживания, 2 ил. гистр 16 текущего приоритета, схему 17 сравнения, блок 18 времени, группу 19 элементов И, дешифратор 20, элемент И 21, коммутатор 22 запросов, регистр 23 вектора прерывания, элементы ИЛИ 24 и 25, триггер О

26 ответа, триггер 27 запроса, адресный Ql вход 28, вход 29 записи адреса, информаци- а онный вход30, вход31 записи информации, тактовый вход 32, пусковой вход 33, вход 34 (р сброса, вход 35 конца обслуживания, вход

36 маски, группу 37 запросных входов, группу 38 ответных входов, вход 39 подтверждения прерывания, выход 40 прерывания, информационный выход 41, информационный вход 42 блока 18 времени, вход 43 записи блока 18 времени, вход 44 сброса блока 18 времени, выход 45 разрешения запроса блока 18 времени, вход 46 подтверждения прерывания блока 18 времени, выход

47 окончания времени обслуживания блока

1651286

18 времени, тактовый вход 48 блока 18 времени, блок 18 времени (фиг.2) содержит регистр 49 времени, счетчик 50 времени, счетчик-делитель 51, схему 52 сравнения, элементы И 53 и 54, элемент ИЛИ 55, элемент 56 задержки, триггер 57 останова времени, триггер 58 окончания времени обслуживания и триггер 59 разрешения запросаа.

Устройство имеет три режима работы: режим загрузки информации; режим опроса абонентов; режим обслуживания абонентов.

Устройство работает следующим образом, Предварительно на вход 34 подается сигнал "Сброс", который, проходя через элементы ИЛИ группы II, устанавливает триггеры группы 12 в единичное состояние, а, проходя через элементы ИЛИ 25,10 и 24, устанавливает в нулевое состояние триггеры 9,27 и 26 соответственно. Кроме того, данный сигнал с выхода элемента ИЛИ 10 проходит через вход 44 в блок 18 времени, в котором далее проходит через элемент

ИЛИ 55, элемент 56 задержки, устанавливая триггер 57 блока 18 в единичное состояние, а также с выхода элемента ИЛИ 55 блока 18 поступает на информационный вход триггера 58 данного блока времени. При этом единичный сигнал с прямого выхода триггера

57 блока 18 поступает на информационный вход триггера 59 данного блока, Нулевым сигналом с выхода триггера 9 закрываются элементы И 7 и 8, что исключает работу устройства в режиме опооса абонентов до загрузки информации.о5 абонентах в блок 6 памяти, и редотвращая ложные с рабаты вания устройства.

Единичный сигнал с прямого выхода каждого триггера группы 12 открывает соответствующий элемент И группы I9, Нулевой сигнал с инверсного выхода каждого триггера группы 12 проходит через соответствующий элемент задержки группы 13 и закрывает соответствующий элемент И группы 4.

Сигналы "Такт" с входа 32 устройства поступают через вход 48 блока 18 на входы записи триггеров 58 и 59 данного блока, При этом единичный сигнал с прямого выхода триггера 57 блока 18 записывается сигналами "Такт" в триггер 59 того же блока, Следовательно, на выходе 45 блока 18 будет единичный сигнал, который по соответствующему входу откроет элемент И 21.

В присутствии сигнала "Сброс" на информационном входе триггера 58 блока 18 сигналами "Такт" в данный триггер запишется "1". А после снятия сигнала "Сброс" в триггер 58 запишется "0". Таким образом, на выходе 47 блока 18 сформируется импульс, который сбросит в нулевое состояние регистр 16, В то же время нулевым сигналом с инверсного выхода триггера 57 блока 18 будут закрыты элементы И 53 и 54 данного блока.

Описанное состояние устройства, возникающее после подачи сигнала "Сброс" на вход 34 устройства, определяет режим загрузки информации.

В режиме загрузки информации осуществляется запись информации в блок 6 памяти. Такой информацией являются приоритет запроса абонента, код маски, квант времени обслуживания текущего запроса, вектор прерывания. Данная информация подается на вход 30 устройства, а на вход 28 устройства подается адрес соответствующей ячейки блока 6 памяти. Затем на вход 29 устройства подается сигнал записи адреса, который открывает элемент И 2, разрешая прохождения сигналов "Такт" с входа 32 устройства на вход записи счетчика 5, которые, в свою очередь, инициируют запись адреса в счетчик 5. После этого на вход 31 устройства подается сигнал записи информации, который открывает элемент И

3, разрешая прохождение сигналов "Такт" с входа 32 устройства на вход записи-чтения блока 6 памяти, которые в свою очередь, инициируют запись информации в блок 6 памяти.

После записи информации в блок 6 памяти на вход 33 устройства подается сигнал

"Пуск", который устанавливает триггер 9 в единичное состояние, переводя тем самым устройство в режим опроса абонентов.

Единичным сигналом с выхода триггера

9 открываются элементы И 7 и 8. При этом сигналы "Такт" проходят через элемент И 7 и поступают на счетный вход счетчика 5, изменяя его состояние. Код с выхода последнего, соответствующий номеру абонента, поступает на адресные входы блока 6 памяти и коммутатора 22 и на информационный вход регистра 14 номера абонента, При отсутствии сигнала на входе 31 устройства на выходе элемента И 3 нулевой сигнал, который, поступая на вход записи-чтения блока 6 памяти, фиксирует режим чтения последнего, Информация блока 6 памяти, соответствующая адресу, установленному счетчиком 5, с выхода блока 6 памяти поступает на первые входы схем 15 и 17 сравнения, на информационные входы регистров

16 и 23, а также через вход 42 блока 18 на

1651286 информационный вход регистра 49 данного блока.

При этом элемент И 21 полностью открыт при выполнении следующих условий: код маски, поступающий на первый вход схемы 17 сравнения с выхода блока 6 памяти, не совпадает с кодом маски, зафиксированным на входе 36 устройства; приоритет, поступающий на первый вход схемы 15 сравнения с выхода блока 6 памяти, больше текущего приоритета, хранящегося в регистре 16; на входе 37 устройства присутствует сигнал запроса абонента соответствующего номера, в этом случае сигнал запроса проходит через соответствующий элемент И группы 19, через коммутатор 22 и поступает на первый вход элемента

И 21.

Таким образом, проинвертированный сигнал "Такт" с выхода элемента И 8 пройдет через элемент И 21, инициируя запись приоритета в регистр 16, номера абонента в регистр 14, вектора прерывания в регистр

23 и кванта времени обслуживания в регистр 49 блока 18 времени. В то же время сигнал "Такт" установит в единичное состояние триггер 27, что приведет к появлению на выходе 40 устройства сигнала прерывания, а также, пройдя через элемент ИЛИ 24, сбросит в "0" триггер 26 или подтвердит его нулевое состояние.

После этого в процессе изменения состояния счетчика 5, по мере поступления на его счетный вход сигналов "Такт", описанная процедура будет повторяться с периодичностью, равной периоду сигналов

"Такт", Таким образом, в регистр 16 всегда будет записываться максимальный приоритет, а в регистры 14 и 23 устройства и регистр 49 блока 18 времени — информация об абоненте, запрос которого имеет этот максимал ьн ый приоритет.

При этом каждая запись кванта времени в регистр 49 блока 18 сопровождается обнулением счетчика 50 данного блока сигналом, поступающим с входа 43 блока 18.

Получив сигнал прерывания с выхода 40, обслуживающее устройство остановит выполнение текущей программы, затем прочтет информацию о запросе с выхода 41 устройства и подаст на вход 39 устройства сигнал подтверждения прерывания.

Этот сигнал устанавливает в единичное состояние триггер 26. проходит через элемент ИЛИ 25 и сбрасывает в "0" триггер 27, что приводит к снятию сигнала прерывания с выхода 40 устройства. Кроме того, сигнал подтверждения прерывания проходит через вход 46 блока 18 и сбрасывает в "0" триггер 57 этого блока. Нулевой сигнал с

10

40

45 вания, то.обслуживающее устройство по

35 прямого выхода триггера 57 по сигналам

"Такт" записывается в триггер 59, что приводит к установлению нулевого сигнала на выходе 45 блока 18 и, следовательно, к закрытию элемента И 21 до момента времени появления на соответствующем входе последнего проинвертированного сигнала

"Такт". Таким образом, в регистрах 14,16 и

23 устройства и регистра 49 блока 18 будет записана информация о запросе с максимальным приоритетом.

В то же время единичный сигнал с инверсного выхода триггера 57 блока 18 открывает элементы И 53 и 54 данного блока.

При этом сигналы со счетчика-делителя 51 поступают через элемент И 54 на счетный вход счетчика 50 и начинается отсчет времени обслуживания абонента. Схема 52 сравнения блока 18 сравнивает содержимое счетчика 50 и регистра 49, хранящего квант времени обслуживания, Единичный сигнал с выхода триггера 26 разрешает работу дешифратора 20, и на соответствующем выходе 38 устройства появляется сигнал ответа, разрешающий работу абонента, номер которого хранится в регистре 14, с обслуживающим устройством. В то же время сигналом с соответствующего выхода дешифратора

20 открывается соответствующий элемент И группы 1.

Выдав сигнал подтверждения прерывания, обслуживающее устройство переходит на соответствующую программу обслуживания, Приняв сигнал подтверждения прерывания на вход 39, устройство переходит на режим обслуживания абонентов. Возможны два случая режима обслуживания абонентов: обслуживание оканчивается до момента окончания кванта времени обслуживания; квант времени обслуживания обеспечивает лишь часть требуемого времени обслуживания.

Если обслуживание оканчивается до момента окончания кванта времени обслужисодержащейся в конце программы обслуживания команде выдает на вход 35 устройства сигнал окончания обслуживания. который проходит через элемент ИЛИ 10, через элемент ИЛИ 24 и сбрасывает в "0" триггер 26. Нулевой сигнал с выхода последнего запрещает работу дешифратора 20, Последнее приводит к снятию сигнала ответа с выхода 38 устройства и закрытию соответствующего элемента И группы 1, Кроме того, сигнал окончания обслуживания с выхода элемента ИЛИ 10 пройдет через вход 44 блока 18, затем через элементы ИЛИ 55, элемент 56 задержки данного блока и установит триггер 57 этого блока в

1651286 единичное состояние, а с выхода элемента

ИЛИ 55 поступит на информационный вход триггера 58. По сигналам "Такт" "!" запишется в триггеры 58 и 59 блока !8. На выходе 45 последнего установится единичный сигнал, который откроет элемент И 21. Снятие обслуживающим устройством сигнала окончания обслуживания приведет к записи "0" в триггер 58. Следовательно, на выходе 47 блока 18 сформируется импульс, который сбросит в "0" регистр 16. Устройство переходит на режим опроса абонентов.

Если обслуживание не оканчивается до момента окончания кванта времени обслуживания, т,е. квант времени обеспечивает лишь часть требуемого времени обслуживания, то на выходе схемы сравнения 52 появляется сигнал при выполнении условия

Т, Тяг, где Т,ч — время, отсчитываемое счетчиком 50; Т г — время, записанное в регистре 49.

При этом разрешение работы схемы 52 сравнения блока 18 по управляющему входу проинвертированными сигналами счетчикаделителя 51 данного блока, снимаемыми с выхода элемента И 53 того же блока, предотвращает ложные срабатывания схемы 52 сравнения.

Сигнал с выхода последней пройдет через элемент ИЛИ 55 блока 18 и поступит на информационный вход триггера 58 данного блока, в который запишется "!" сигналами

"Такт". Затем сигнал с выхода элемента

ИЛИ 55 пройдет через элемент 56 задержки того же блока, задержавшись на требуемое ,время тц и установит триггер 57 данного блока в единичное состояние. После этого нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 57 закроет элементы И 53 и 54, что завершит работу счетчика 50 и схемы 52 сравнения блока 18. Сигнал с выхода последней снимается и в триггер 58 запишется

"0". Таким образом, на выходе 47 блока 18 сформируется импульс "Квант-сброс" длительностью z, который сбросит в "0" регистр 16, и, пройдя через открытый элемент

И группы !, сбросит в "0" соответствующий триггер группы 12. Нулевой сигнал с прямого выхода которого закроет соответствующий элемент И группы 19, предотвращая внеочередное обслуживание только что обслуженного запроса, Единичный сигнал с инверсного выхода соответствующего триггера группы 12 пройдет через соответствующий элемент задержки группы 13, задержавшись на время длительности импульса "Квант-сброс" т, предотвращая ложные срабатывания триггера группы 12, и откроетсоответствующий элемент И группы

Таким образом, если квант времени обслуживания обеспечивает лишь часть требуемого времени обслуживания запроса, то по окончании этого кванта времени данный запрос блокируется сбросом соответствующего триггера группы 12. Нулевой сигнал с прямого выхода последнего закрывает соответствующий элемент И группы 19, запрещая поступление данного запроса в устройство. Время блокирования определяется либо квантом времени обслуживания следующего запроса, если он обеспечивает лишь часть времени обслуживания этого запроса, либо моментом окончания обслуживания, если оно произошло до окончания кванта времени. Поскольку по окончании либо кванта времени обслуживания, либо обслуживания сигнал "Квант-сброса" с выхода 47 блока 18 пройдет через соответствующий открытый элемент ИЛИ группы !! и установит соответствующий триггер группы

12 в единичное состояние. Тогда единичный сигнал с прямого выхода последнего откро4, Следовательно, по окончании обслуживания следующего запроса импульсом "Квантсброс" соответствующий триггер группы 12 (предыдущего запроса) установится в еди5 ничное состояние, допуская соответствующий запрос на обслуживание.

Единичный сигнал с прямого выхода триггера 57 блока 18 поступит на информационный вход триггера 59 данного блока и

10 сигналами "Такт" в последний запишется "Г.

На выходе 45 блока 18 установится единичный сигнал, который откроет элемент И

21. Таким образом, устройство перейдет в

15 режим опроса абонентов и будет готово к принятию следующего запроса. Однако до поступления следующего запроса, т.е. в отсутствие других запросов, отбслуживание текущего запроса не прекратится (E. случае

20 окончания обслуживания текущего запроса устройство будет работать описанным образом). И только при появлении следующего запроса и при выполнении описанных условий на выходе элемента И 21 появится сиг25 нал, который запишет соответствующую информацию в регистры 14,16 и 23 устройства и регистр 49 блока !8, пройдет через элемент ИЛИ 24 и сбросит в "0" триггер 26, Нулевым сигналом с выхода последнего за30 кроется дешифратор 20, что приведет к снятию сигнала ответа с выхода 38 устройства и прекращению работы абонента, установит триггер 27 в "Г, что приведет к установлению на выходе 40 устройства сигнала пре35 рывания. Дальнейшая работа устройства будет происходить описанным образом.

1651286

10 ет соответствующий элемент И группы 19, разрешения поступление соответствующего запроса в устройство.

Следовательно, только что обслуженный запрос в течение отпущенного ему кванта времени пропускает следующий запрос на обслуживание независимо от приоритета последнего, по окончании кванта времени которого предыдущий запрос получает право на обслуживание на общих услових приоритетности.

Формула изобретения

Приоритетное устройство, содержащее регистр текущего приоритета, первую схему сравнения, триггер запроса, счетчик, первый элемент И, коммутатор запросов, блок памяти и дешифратор, причем выход регистра текущего приоритета соединен с первым входом первой схемы сравнения, выход которой соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом записи регистра текущего приоритета и с входом установки в "1" триггера запроса, выход которого является выходом прерывания устройства, выход счетчика соединен с адресными входами блока памяти и коммутатора запросов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход блока памяти соединен с вторым входом первой схемы сравнения и информационным входом регистра текущего приоритета, информационный вход блока памяти является информационным входом устройства, информационный вход счетчика является адресным входом устройства, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения режима разделения времени, в него введены второй, третий, четвертый и пятый элементы И, 1 первая, вторая и третья группы элементов

И, группа элементов ИЛИ, группа элементов задержки, группа триггеров, триггер режима, первый, второй и третий элементы

ИЛИ, регистр номера абонента, вторая схема сравнения, регистр вектора прерывания, триггер ответа и блок времени, который содержит регистр времени, счетчик воемени, счетчик-делитель. схему сравнения, первый и второй элементы И, элемент задержки, элемент ИЛИ, триггер окончания времени обслуживания, триггер останова времени и триггер разрешения запроса, причем тактовый вход устройства соединен с тактовым входом блока времени, с первыми входами второго и третьего элементов И, с первым входом четвертого элемента И и с инверсным входом пятого элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход

55 которого соединен с входом сброса триггера ответа, выход которого соединен со стробирующим входом дешифратора, выходы которого являются группой ответных выходов устройства и соединены с первыми входами одноименных элементов И первой группы, выходы которых соединены с входами сброса одноименных триггеров группы, MHB8pcllble выходы которых соединены с входами одноименных элементов задержки группы, выходы которых соединены с первыми входами одноименных элементов И второй группы, выходы которых соединены с первыми входами одноименных элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с входами установки в "1" одноименных триггеров группы, прямые выходы которых соединены с первыми входами одноименных элементов И третьей группы, выходы которых соединены с одноименными информационными входами коммутатора запросов, вторые входы элементов И третьей группы образуют группу запросных входов устройства, вход записи адреса устройства соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом записи счетчика, вход записи информации устройства соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом записи-чтения блока памяти, выход которого соединен с первым входом второй схемы сравнения, с информационным входом блока времени и с информационным входом регистра вектора прерывания, выход которого соединен с информационным выходом устройства, вход маски устройства соединен с вторым sxoдом второй схемы сравнения, выход которой соединен с четвертым входом первого элемента И, выход которого соединен с входами записи блока времени, регистра вектора прерывания и регистра номера абонента, выход которого соединен с информационным входом дешифратора и с информационным выходом устройства, выход счетчика соединен с информационным входом регистра номера абонента, пусковой вход устройства соединен с входом установки в "1" триггера режима, выход которого соединен с вторым входом четвертого и прямым входом пятого элементов И, выход четвертого элемента И соединен со счетным входом счетчика, вход сброса устройства соединен с входом сброса триггера режима, с вторыми входами элементов ИЛИ группы, с первым входом первого элемента ИЛИ и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса триггера запроса, вход конца обслуживания устройства соединен с вторым входом пер1651286

12 вого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса блока времени и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, вход подтверждения прерывания устройства соединен с входом подтверждения прерывания блока времени, с вторым входом второго элемента ИЛИ и с входом установки в "1" триггера ответа, выход окончания времени обслуживания блока времени соединен с входом сброса регистра текущего приоритета и с вторыми входами элементов

И первой и второй групп, выход разрешения заПроса блока времени соединен с пятым входом первого элемента И, а в блоке времени информационный вход регистра времени соединен с информационным входом блока времени, вход записи которого соединен с входом сброса счетчика времени и с входом записи регистра времени, выход которого соединен с первым информационным входом схемы сравнения блока времени, выход которой соединен с первым входом элемента ИЛИ блока времени, выход которого соединен с информационным входом триггера окончания времени обслуживания и через элемент задержки с входом установки е "1" триггера останова времени, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И блока времени и с прямым входом второго элемента И блока времени, а прямой выход соединен с инфор5 мационным входом триггера разрешения запроса, выход. триггера окончания времени обслуживания является выходом окончания времени обслуживания блока времени, выход триггера разрешения запроса является

10 выходом разрешения запроса блока еремени, тактовый вход которого соединен с входами записи триггеров окончания времени обслуживания и разрешения запроса, со счетным входом счетчика-делителя, выход

15 которого соединен с инверсным входом второго элемента И блока времени и с вторым входом первого элемента И блока времени, выход которого соединен со счетным входом счетчика времени, выход которого сое20 динен с вторым информационным входом схемы сравнения, вход стробирования которой соединен с выходом второго элемента

И, первый вход элемента ИЛИ является входом сброса блока времени, вход сброса

25 триггера останова времени является входом подтверждения прерывания блока времени.

1651286

Фиа 2

Составитель В. Красюк

Техред М.Моргентал Корректор О. Циплв

Редактор Н . Рогулич

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1607 Тираж 409 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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