Устройство циклического приоритета

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, ориентированных на обработку запросов с циклической дисциплиной обслуживания. Цель изобретения - повышение быстродействия за счет одновременного поиска запроса и свобод2 ного канала. Новым в устройстве является использование двух элементов ИЛИ-НЕ 16, 17,элемента ИЛИ 13 и элемента задержки 18.Устройство обеспечивает в каждом цикле работы выбор запроса и свободного канала для его обслуживания посредством регистров сдвига. Формирование сигналов разрешения обслуживания и идентификации каналов производится на основе совпадения единичных сигналов в одноименных разрядах соответствующих сдвигающих регистров и регистров запросов и каналов. Поиск запросов и каналов производится путем одновременного сдвига единицы в сдвигающих регистрах. При этом, если не найдены запрос и свободный канал одновременно , продолжается поиск либо запро са, либо свободного канала. 1 ил. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((() (я)5 G 06 F 9/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к вычислитель- прета, прямой вход которого соединен с такной технике и может быть использовано в товым входом устройства, инверсный вход вычислительных системах, ориентирован- элемента запрета подключен к выходу перных на обработку потока запросов с цикли- вого элемента ИЛИ, выходы которого соедической дисциплиной обслуживания, . нены с выходами элементов И первой

Известно устройство приоритета, со- группы, первый и второй входы каждого эледержащее два регистра, сдвигающий ре- мента И первой группы подключены к одногистр, первую группу элементов И, первый . именным выходам соответственно первого элемент И, элемент запрета, триггер., регистра и первого сдвигающего регистра, Недостатком данного устройства явля-: . установочные входы которых и вход сброса ется низкое быстродействие.. - триггера соединены с установочным входом

Наиболее близким по технической сущ- - устройства, каждый запросный вход котороности к изобретению следует. считать. вы- . ro соединен с единичным входом соответстбранное в качестве прототипа устройство вующего разряда первого регистра. Кроме циклического приоритета, содержащее два.: . того, устройство содержит второй регистр, регистра, первую группу элементов И,. пер-. вторую, третью и четвертую группы элеменвыйэлемент ИЛИ,элементзапрета,триггер . тов И, второй элемент ИЛИ и элемент И, и первый сдвигающий регистр,. вход сдвига единичный входтриггера подключен к выхо-. которого соединен с выходом элемента за-. ду первого элемента ИЛИ, выход триггера (21) 4781622/24 (22) 11.01.90 (46) 29.02.92.Бюл. М 8 (72) В.Г.Попов и M.Â.Mèxàéëîâ (53) 681.325 (088;8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1126960, кл, G 06 F 9/46, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1418713, кл. G 06 F 9/46, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ЦИКЛИЧЕСКОГО ПРИОРИТЕТА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, ориентирован. ных на обработку запросов с циклической дисциплиной обслуживания. Цель изобретения — повышение быстродействия за счет одновременного поиска запроса и свободного канала. Новым в устройстве является использование двух элементов ИЛИ-НЕ 1 6, 17, элемента WIN 13 и элемента задержки

18. Устройство обеспечивает в каждом цик( ле работы выбор запроса и свободного канала для его обслуживания посредством регистров сдвига. Формирование сигналов разрешения обслуживания и идентификации каналов производится на. основе совпадения единичных сигналов в одноименных разрядах соответствующих сдвигающих регистров и регистров запросов и каналов.

Поиск запросов и каналов производитСя путем одновременного сдвига единицы в сдвигающих регистрах. При этом, если не найдены запрос и свободный канал одновременно, продолжается поиск либо запроса, либо свободного канала. 1 ил.

1716515

ГДЕ армии.з=тги; тмакс.Э=птги.

Отсюда

n+1 ср.3= 2

Сги (2) тмии.к + тмакс.к

tcpк 2 где тмии.кtгиi тмакс.к=Иги.

Отсюда к+1 асср.к= Сги

2 (3) 30 при обнаружении запроса — поиск свободного канала.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие. обусловленное последовательностью этапов поиска .40 запроса и поиска канала.

Проведем оценку быстродействия устройства.

Время работы устройства можно определить по соотношению 45

<ср.З=подключен к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к тактовому входу устройства, выход элемента И подключен к входу сдвига второго сдвигающего регистра, выход каждого разряда которого, кроме выхода дополнительного разряда, соединен с первым входом одноименного элемента И второй группы, второй вход которого соединен с выходом одноименного разряда второго регистра, выходы элементов И второй группы соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом триггера и с первыми входами элементов И третьей и четвертой групп, вторые входы которых подключены к выходам элементов И соответственно третьей и четвертой групп, выходы которых являются выходами, соответственно разрешейия обслуживания и идентификации каналов обслуживания ус. тройства и соединены с нулевыми входами соответственно первого и второго регистров, единичные входы второго регистра подключены:к входам готовности устройства, установочный вход устройства соединен с установочными входами второго регистра и второго сдвигающего регистра, выходы элементов И первой и второй rpynn соединены с вторыми входами одноименных элементов И соответственно третьей и четвертой групп.

Данное устройство обеспечивает выдачу кода запроса в свободный канал путем последовательного опроса регистра запроса посредством регистра сдвига. а затем

Тср.1= ср.3 + асср.к, (1) где tcp.з — время поиска запроса;

tcp.K — время поиска канала.

Если регистр запросов содержит и разрядов, а запросы могут фиксироваться в любом из его разрядов, то время поиска запроса может быть вычислено; как среднее время

Аналогичным образом время поиска канала представляет собой соотношение

Подставив выражения (2) и (3) в (1), получим

Tcðë= 1 (4)

Из выражения (4) видно, что время передачи запроса на обслуживание зависит как от числа запросов, так и от количества каналов.

Целью изобретения является повышение быстродействия за счет одновременного поиска запроса и свободного канала.

Указанная цель достигается тем, что в устройство циклического приоритета, содержащее два сдвигающих регистра, два регистра, первый элемент запрета, два элемента ИЛИ, четыре группы элементов И, элемент И и триггер, причем вход сдвига первого сдвигающего регистра соединен с выходом первого элемента запрета, запросные входы и входы готовности каналов уст- ройства подключены к единичным входам первого и второго регистров соответственно, единичные выходы первого сдвигающего регистра и первого регистра подключены соответственно к первым и вторым входам одноименных элементов И первой группы, выходы элементов И первой группы соединены с первыми входами одноименных элементов И третьей группы и с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к инверсному входу первого элемента запрета, единичные выходы второго сдвигающего регистра и второго регистра подключены соответственно к первым и вторым входам одноименных элементов И второй группы, выходы элементов И второй группы соеди1716515 нены с соответствующими входами второго 11, 12, элемент ИЛИ 13. элемент И 14, тригэлемента ИЛИ и первыми входами одно- гер 15, элементы ИЛИ-НЕ 16, 17, элемент именных элементов И четвертой группы; задержки 18, тактовый вход 19 устройства, выход второго элемента ИЛИ подключен к выходы 201 — 20n разрешения обслуживания вторым входам элементов И третьей груп- 5 устройства, выходы 211 — 21К идентификации пы, выходы которых являются выходами каналовустройства,выход22готовностиусразрешения обслуживания устройства и со- тройства, вход 23 пуска устройства, запросединены с нулевыми входами одноименных . ные входы 24>-24 устройства и входы разрядов первого регистра, выходы элемен- 251-25 готовности каналов устройства. тов И четвертой группы являются выходами 10 Устройство работает следующим обраидентификации каналов устройства и под-. зом. ключены к нулевым входам одноименных . Исходное состояние устройства харакразрядов второго регистра, введены два теризуется тем, что регистры 1-4 и триггер элемента ИЛИ-НЕ, третий элемент ИЛИ, 15установлены в состояние "0" (начертеже элемент задержки и второй элемент запре- .15 не показано). та, выходкоторогосоединенсвходомсдви- Единичный сигнал с нулевого выхода га второго сдвигающего регистра, триггера 15 поступает на вход22 в качестве установочный вход которого подключен к сигнала готовности устройства. установочному входу первого сдвигающего . Работа устройства состоит из циклов, регистра, входам сброса первого и второго 20 каждый из которых начинается по сигналу регистров, к единичному входу триггера и . запуска, поступающего на вход 23, 5 входу пуска устройства, выход готовности По этому сигналу триггер 15 устанавли- . которого соединен с нулевым выходом вериг- вается в единичное состояние, регистры 1 и гера, единичный выход которого подключен 2 — в нулевое, первые разряды регистров 3 к вторым прямым входам первого и второго -25 и 4 — в единичное, а остальные разряды этих элементов запрета. выход второго элемента регистров — в нулевые состояния.

ИЛИ соединен с инверсным входом второго - Затем по входам 24 и 25 соответственно элемента запрета, выход первого элемента ., в регистры 1 и 2 поступают сигналы запроИЛИ подключен к вторым входам элементов . сов и готовности каналов для распределеИ четвертой группы, единичные выходы 30 ния в данном цикле. После этого первого и второго регистров соединены со- разрешается подача тактовых импульсов по ответственно с входами первого и второго входу 19. элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых под-: После установки триггера 15 в единичключены соответственно к первомуивторо-..ное состояние единичным сигналом с его му входам третьего элемента ИЛИ, выход:35 единичного выхода открываются элементы которого соединен с первым входом эле- запрета 11 и 12 по вторым прямым входам. мента И, выход которого подключен к нуле- Пусть все разряды регистров 1 и 2 уставому входу триггера, тактовый вход . новлены в единичное состояние. устройства соединен с третьими входами . Ввиду того, что первые разряды регистэлементов И третьей и четвертой групп и 40 ровЗи4находятсявединичныхсостояниях, черезэлемент задержкиспервыми прямы- на выходах первгях элементов И 5 и И 6 ми входами первого и второго элементов- -формируются единичные сигналы. Единичзапрета и с вторым входом элемента И. ным сигналом с выхода первого элемента И

Сравнение с прототипом показывает, 5 открыты первый элемент И 7 по первому что предлагаемое устройство отличается 45 входу и через элемент ИЛИ 9 все элементы применением элемента запрета, двух эле- И 8, а по инверсному входу закрыт элемент ментов ИЛИ-НЕ, элемента задержки, эле- запрета 11. Аналогичным образом, единичмента ИЛИ и их связей с другими ным сигналом с выхода первого элемента И элементами схемы устройства. 6 открыты первый элемент И 8 и через эле- .

Использование указанных элементов и 50 мент ИЛИ 10 все элементы И 7 и закрыт по их связей в устройстве обеспечивает прояв- инверсному входу элемент запрета 12. ление новых свойств. заключающихся в од-: .. Так как элементы запрета 11 и 12 закрыновременном поиске запроса и свободного ты, то первый тактовый импульс поступает канала. на первый выход 201 через элемент И 71 в

На чертеже приведена структурная схе- 55 качестве сигнала разрешения обслуживама устройства. ния первого запроса и устанавливает в ноль

Устройство содержит регистры 11-1я и .первый разряд регистра 1.

2>-2», сдвигающие регистры 3 -3п и 41-4к, Одновременно этот же импульс прохогруппы 51-5л, 61-6,7 7П и 81 8кэлементов. дит через элемент И 8 на выход 21) в качеИ, элементы ИЛИ 9, 10, элементы запрета стве сигнала идентификации первого

1716515 канала и устанавливает в ноль первый разряд регистра 2.

После установки в ноль первых разрядов регистров 1 и 2 элементы И 51 и И 61 закрываются, при этом.на выходах всех элементов И 5 и И 6 устанавливаются нулевые сигналы. При этом на выходах элементов

ИЛИ 9 и ИЛИ 10 формируются нулевые сигналы, открывающие по инверсным входам элементы запрета 11 и 12.

Через некоторое время задержки, определяемое элементом задержки 18, производится одновременное перемещение единиц в регистрах 3 и 4 тактовым сигналом, поступающим через открытые элементы запрета

11. и 12 на входы сдвига этих регистров.

Время задержки элементов задержки

18 выбирается таким, чтобы к моменту по„ступления импульса на вход элемента запрета 11 (12) закончились переходные .процессы в элементах И 7(8), регистре 1 (2), элемейтах И 5 (6) и ИЛИ 9 (10).

После установки в нулевое состояние первых разрядов регистров 1 и 2 на выходах элементов ИЛИ 9 и 10 формируются нулевые сигналы, открывающие элементы запрета 11 и 12. Поэтому по задержанному импульсу элементом задержки 18, поступающим на входы сдвига регистра 1 и 2, в этих регистрах производится одновременное перемещение единицы во вторые разряды.

В дальнейшем устройство работает аналогично рассмотренному, последовательно формируя на выходах 20 и 21 сигналы разрешения обслуживания запросов и идентификации каналов.

Цикл работы устройства продолжается пока регистр 1 либо 2 не окажется в нулевом состоянии.

При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ

15 либо ИЛИ-НЕ 16 формируется единичный сигнал, которым через элемент ИЛИ 13, открывается по первому входу элемент И

14. Затем задержанным импульсом с выхода элемента задержки 18 через элемент И

14 триггер 15 устанавливается в нулевое состояние. С его нулевого выхода единичный сигнал поступает на вход 22, запрашивая очередной цикл работы устройства.

Формула изобретения

Устройство циклического приоритета, содержащее два сдвигающих регистра. два регистра, два элемента запрета, два элемента ИЛИ, четыре группы элементов И, элемент И и-триггер, причем вход сигнала первого сдвигающего регистра соединен с выходом первого элемента запрета, запросные входы и входы готовности устройства подключены к единичным входам первого и второго регистров соответственно, единич10.выходы элементов И.третьей группы соеди15 нены с входами второго элемента ИЛИ и первыми входами одноименных элементов

20 являются выходами разрешения обслуживания устройства и соединены с входами

30

45 та запрета. выход первого элемента ИЛИ подключен к вторым входам элементов И четвертой группы, единичные выходы первого и второго регистров соединены соответственно с входами первого и второго

50. элементов ИЛИ-НЕ, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к нуле55

40 ные выходы первого. сдвигающего регистра и первого регистра подключены соответственно к первым и вторым входам одноименных элементов И первой группы, выходы элементов И первой группы соединены с первыми входами одноименных элементов

И второй группы и с входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к инверсному входу первого элемента запрета, единичные выходы второго сдвигающего регистра и второго регистра подключены соответственно к первым и вторым входам одноименных элементов.И третьей группы.

И четвертой группы, выход второго элемента ИЛИ подключен к вторым входам элементов И второй группы, выходы которых сброса одноименных разрядов первого регистра, выходы элементов И четвертой группы являются выходами идентификации устройства и подключены к входам сброса одноименных разрядов:. второго регистра, вход сдвига второго сдвигающего регистра соединен с выходом второго элемента запрета, первый прямой вход которого соединен с прямым выходом триггера, вход сброса устройства соединен с входами сброса регистров, с единичным входом . триггера и с установочными входами сдвигающих регистров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия за счет одновременного поиска запроса и свободного канала, в него введены два элемента ИЛИ-НЕ, третий элемент ИЛИ, элемент задержки, выход готовности устройства соединен с нулевым выходом триггера, единичный выход которого подключен к первому прямому входу первого элемента запрета, выход второго элемента ИЛИ соединен с инверсным входом второго элеменвому входу триггера, тактовый вход устройства соединен с третьими входами элементов И второй и четвертой групп и через элемент задержки с вторыми прямыми входами первого и второго элементов запрета и с вторым входом элемента И.

1716515

Составитель ВЯопов

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор Т. Малец

Редактор Н;Коляда

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

Заказ 613 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035; Москва, Ж-35. Рауаская наб., 4/5