Устройство для подключения абонентов к общей магистрали

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах для децентрализованного арбитража запросов на захват общей магистрали. Цель изобретения - повышение надежности путем ликвидации сбоя в работе за счет создания резервированной системы формирования тактовых импульсов. В устройство, содержащее счетчики 1 и 5, дешифратор 2, триггеры 3 и 10, магистральные усилители 4 и 12, элемент И 14 и формирователь 13 импульсов, введены счетчик 8, генератор б, дешифратор 9, блок 7 контроля, элемент И-НЕ 11 и магистральный усилитель 15. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 06 F 9/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ1 ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2 1.) 4829552/24 (22) 29.05.90 (46) 30.05.92. Бюл. М 20 (71) Научно-производственный комплекс

"Система" Ленинградского научно-производственного объединения,"Электронмаш" (72) В.Ф.Беззубов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

f4 1345193, кл. G 06 F 9/46, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1347079, кл, G 06 F 9/46, 1985.

Ф (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

АБОНЕНТОВ К ОБЩЕЙ МАГИСТРАЛИ

18 1У20. Я2„, 1737447 А) (57) Изобретение относится к вычислитель-ной технике и может быть использовано в многомашинных и многопроцессорных вычислительных системах для децентрализованного арбитража запросов на захват общей магистрали. Цель изобретения — повышение надежности путем ликвидации сбоя в работе за счет создания резервированной системы формирования тактовых импульсов. В устройство, содержащее счетчики 1 и 5, дешифратор 2, триггеры 3 и 10, магистральные усилители 4 и 12, элемент И

14 и формирователь 13 импульсов, введены счетчик 8, генератор 6, дешифратор 9, блок

7 контроля, элемент И-НЕ 11 и магистральный усилитель 15. 1 з.п, ф-лы, 3 ил, 1737447

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных и многопроцессорных вы. числительных системах для децентрализованного арбитража запросов на захват общей магистрали, Известно многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали, в котором в качестве механизма арбитража используется поразрядное сравнение кодов приоритетов с применением сложной схемы управления.

Наиболее близким к предлагаемому является многоканальное устройство для подключения абонен1ов к общей магистрали, содержащее два счетчика, дешифратор, два триггера, три элемента И, два магистральных усилителя.и формирователь импульсов.

Недостатком известного устройства является необходимость использования дополнительных шин для передачи сигналов начальной установки и тактовых импульсов, а также использование в системе общего для всех каналов генератора тактовых импульсов, выход которого из строя приводит к нарушению работоспособности всей системы в целом.

Цель изобретения — повышение надежности системы за счет сокращения количества служебных шин, а также создания резервированной системы формирования тактовых импульсов, Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два счетчика, дешифратор, два триггера, два магистральных усилителя, элемент И и формирователь импульсов, причем выход первого магистрального усилителя соединен с шиной захвата устройства, выход второго магистрального усилителя — с входом формирователя импульсов и шиной тактирования устройства, информационные входы первого дешифратора — с соответствующими выходами первого счетчика, вход начальной установки первого триггера — с входом устройства "Запрос", выход элемента И вЂ” со счетным входом первого счетчика, прямой выход второго триггера — с вторым входом второго магистрального усилителя, введены третий . счетчик, генератор, второй дешифратор, блок контроля последовательности тактовых импульсов, элемент И-НЕ и третий магистральный усилитель, причем вход третьего магистрального усилителя соединен с шиной захвата устройства. а его выход— с первым входом элемента И, входом начальной установки второго счетчика и входом начальной установки блока контроля последовательности тактовых импульсов, выход переполнения второго счетчика сое50 схема блока контроля последовательности тактовых импульсов; на фиг. 3— структурная схема второго магистрального усилителя.

Устройство содержит первый счетчик 1, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами первого дешифратора 2, выход которого подключен к тактовому входу первого триггера 3, инверсный выход которого соединен с первым входом первого магистрального усилителя 4

45 динен с входом начальной установки первого счетчика, второй вход элемента И вЂ” с первым входом элемента И-НЕ и выходом формирователя импульсов, счетный вход второго счетчика — co счетным входом третьего счетчика, первым входом магистральноro усилителя, входом блока контроля последовательности тактовых импульсов и выходом генератора, информационные выходы третьего счетчика — с соответствующими входами второго дешифратора, выход которого подсоединен к тактовому входу второго триггера, вход начальной установки второго триггера — с вторым входом элемента И-НЕ и выходом блока контроля последовательности тактовых импульсов, выход элемента И-НŠ— с входом начальной установки третьего счетчика, выход первого решифратора — с тактовым входом первого триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом первого магистрального усилителя и выходом устройства

"Подтверждение захвата", второй вход первого магистрального усилителя соединен с входом устройства "Начальная установка".

Блок контроля последовательности тактовых импульсов содержит элемент ИЛИ, элемент И, элемент задержки, счетчик, два триггера. конденсатор и три резистора, причем тактовый вход блока соединен со счетным входом счетчика, входом элемента задержки и С-входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом начальной установки. блока, выход элемента ИЛИ вЂ” с первым входом элемента И, второй вход которого через первый резистор подсоединен к выходу элемента задержки и через конденсатор к шине "0" устройства, выход элемента И соединен с входами сброса счетчика и первого и второго триггеров, 0-входы которых через соответствующие резисторы соединены с шиной "1" единицы устройства, выход переполнения счетчика соединен с С-входом второго триггера. выход которого соединен с выходом блока.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — структурная

1737447 и выходом 18 устройства "Подтверждение захвата". Второй вход первого магистрального усилителя 4 связан с входом 19 устройства "Начальная установка". Выход первого 5 магистрального усилителя 4 и вход третьего магистрального усилителя 15 соединены с шиной 16 захвата. Выход третьего магистрального усилителя 15 подключен к первому входу элемента И 14, входу началь- 10 ной установки второго счетчика 5 и входу начальной установки блока 7 контроля.

Выход переполнения второго счетчика 5соединен с входом начальной установки первого счетчика 1, тактовый вход которого 15 связан с выходом элемента И 14, второй вход которого и первый вход элемента И-НЕ

11 соединены с выходом формирователя 13 импульсов. Тактовый вход второго счетчика

5 и тактовый вход третьего счетчика 8, пер- 20 вый вход второго магистрального усилителя

12 и вход блока 7 контроля соединены с выходом генератора 6. Выход блока 7 контроля подсоединен к входу установки второго триггера 10 и второму входу элемента И-HE 25

11. Выход второго триггера 10 соединен с вторым (блокирующим) входом второго магистрального усилителя 12, выход которого и вход формирователя 13 импульсов связаны с шиной 17тактирования. Выход элемен- 30 та И-HE 11 соединен с входом начальной установки третьего счетчика 8, информационные выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора 9, выход которого соединен с тактовым входом вто- 35 рого триггера 10. Вход 20 запроса устройства соединен с входом начальной установки первого, триггера 3.

Блок контроля последовательности тактовых импульсов содержит счетчик 21, так- 40 товый вход которого соединен с тактовым

29 входом блока, входом элемента 25 задержки и С-входом триггера 28, выход которого подключен к первому входу элемента

ИЛИ 23, второй вход которого соединен с 45 входом 30 начальной установки блока. Выход элемента ИЛИ 23 соединен с первым входом элемента И 24, второй вход которого через первый резистор 26 соединен с выходом элемента 25 задержки и через конден» 50 сатор 27 с шиной "0" устройства. Выход элемента И 24 соединен с входами сброса счетчика и первого 28 и второго 22 триггеров, 0-входы которых через соответствующие резисторы соединены с шиной "1" 55 устройства, выход переполнения счетчика

21 соединен с С-входом второго триггера

22. выход которого соединен с выходом 31 блока.

Устройство работает следующим обрезом.

После включения системы питания формируется сигнал начальной установки (НУ), что соответствует появлению сигнала низкого урозня на входе 19 устройства. Этот сигнал через магистральный усилитель 4 поступает на шину 16 захвата и через магистральные усилители 15 всех устройств на входы установки вторых счетчиков 5, разрешая работу в счетном режиме, а также устанавливает в исходное состояние блок 7 контроля.

Коэффициент пересчета второго счетчика 5 и тактовая частота генератора 6 выбраны такими, что за время действия сигнала начальной установки на выходе переполнения второго счетчика 5 появляется сигнал высокого уровня, который, поступая на вход установки первого счетчика 1, устанавливает его в исходное состояние. Кроме того, в первый момент времени после включения питания на выходе блока 7 контроля формируется сигнал низкого уровня, который устанавливает в нулевое состояние второй триггер 10, а также поступает на второй вход элемента И-НЕ 11, с выхода которого сигнал высокого уровня устанавливает в начальное состояние третий счетчик 8. С выхода второго триггера 10 сигнал низкого уровня блокирует магистральный усилитель

12. Через фиксированный интервал времени, одинаковый для всех устройств, на выходе блока 7 контроля появляется сигнал высокого уровня, разблокирующий второй триггер 10 и третий счетчик 8 по входам начальной установки.

Импульсы с выхода генератора 6 поступают на тактовый вход третьего счетчика 8, изменяя его состояние. Дешифратор 9 каждого устройства настроен на свой заранее определенный код. Таким образом, в устройстве с минимальным значением кода срабатывания дешифратора сигнал с выхода дешифратора поступает на тактовый вход второго триггера 10. Триггер 10 переключается, разрешая прохождение импульсов через магистральный усилитель 12. Йа тактовой шине 17 появляется последовательность тактовых импульсов,.которые во всех устройствах поступают через формирователи 13 импульсов и элементы И-НЕ на вход установки третьего счетчика 8. В момент действия высокого уровня импульса на входе установки третий счетчик 8 обнуляется. Таким образом, во время тактовых импульсов на шине 17 третий счетчик 8 удерживается в исходном состоянии.

Кроме того, импульсы с выхода формирователя 13 импульсов через элемента И 14 поступают на счетный вход первого счетчика 1 и на выходе первого 2 дешифратора

1737447

10

35

% появляется сигнал в строго определенный момент времени для каждого устройства относительно момента времени появления тактовой последовательности на шине 17.

Если к моменту появления сигнала на выходе дешифратора 2 на входе 20 устройства установлен сигнал "Запрос", то срабатывает триггер 3 и с его инверсного входа низкий потенциал через магистральный усилитель

4 вновь поступает на шину 16 захвата. Процесс установки первого счетчика 1 повторяется. Сигнал с инверсного выхода первого триггера 3 поступает на выход 18 устройства как сигнал "Подтверждение захвата" и разрешает абоненту передачу информации. После окончания передачи информации абонент снимает сигнал "Запрос", что соответствует появлению низкого уровня на входе 20 устройства, Триггер 3 устанавливается

s исходное состояние, с шины 16 захвата снимается сигнал низкого уровня и процесс арбитража повторяется.

В случае нарушения работоспособности генератора 6 блок 7 контроля фиксирует отсутствие импульсов на выходе генератора

6. При этом на выходе блока 7 контроля появляется сигнал низкого уровня, который устанавливает второй триггер 10 данного устройства в нулевое состояние и через элемент И-HE 11 удерживает счетчик 8 в нулевом состоянии, Нулевой уровень на выходе второго триггера 10 блокирует магистральный усилитель 12 и на тактовой 17 шине удерживается высокий потенциал, который инициирует высокий уровень сигнала на выходе формирователей 13 импульсов всех устройств. Таким образом, во всех устройствах,.за исключением устройства с отказавшим генератором 6, на входе установки счетчика 8 имеет место низкий и отен циал, раз блокирующий счетчики 8 этих устройств по входу установки. Под действием тактовых импульсов (в устройствах с исправными генераторами) счетчики 8 изменяют свое состояние и в устройстве с наименьшим кодом настройки дешифратора 9 срабатывает триггер 10, который разрешает прохождение тактовых импульсов через магистральный усилитель 12 на тактовую 17 шину. В устройстве с вышедшим из строя генератором 6 сигнал, запрещающий прохождение импульсов через магистральный усилитель 12, выводится на сигнализацию отказа (не показано). Таким образом, при отказе генератора 6 одного из устройства на тактовую шину 17 через магистральный усилитель 12 подключается исправный генератор 6 одного из оставшихся устройств в соответствии с кодом настройки дешифратора 9.

Блок контроля работает следующим образом.

После включения питания, в первый момент времени, конденсатор 27 разряжен и на выходе элемента И 24 сформирован низкий потенциал, под действием которого счетчик 21 и триггеры 22 и 28 устанавливаются в начальное положение. С выхода триггера 28 сигнал низкого уровня поступает на первый вход элемента ИЛИ 23. На второй вход элемента 23 поступает сигнал начальной установки ("0"). Таким образом, после включения питания в момент действия сигнала начальной установки на выходе элемента ИЛИ 23 формируется сигнал низкого уровня, который через элемент И

24 удерживает счетчик 21 и триггера 22 и

28 в исходном состоянии даже после заряда конденсатора 27. После снятия сигнала

"НУ" счетчика 21 триггеры 22 и 28 разблокируются и первый импульс от генератора 6, поступивший по цепи 29 на тактовый вход триггера 28, устанавливает его в единичное состояние. Таким образом, высокий потенциал с выхода триггера 28 поступает íà первый вход элемента ИЛИ 23, блокируя прохождение сигнала низкого уровня по цепи 30 через элемент ИЛИ 23, т.е. исключается возможность воздействия на блок 7 сигналов "НУ" и "Захват", Через интервал времени, определяемый коэффициентом пересчета счетчика 21, сигналом с выхода переполнения этого счетчика переключается триггер 22 и сигнал высокого уровня с его выхода разблокирует триггер 10 и счетчик 8.

В случае выхода иэ строя генератора 6 конденсатор 27 разряжается и низкий потенциал через элемент И 24 устанавливает схему в исходное состояние. При этом сигнал низкого уровня с выхода триггера 22 по цепи 31 устанавливает триггер 10 в нулевое состояние, блокируя магистральный усилитель 12.

Формула изобретения

1. Устройство для подключения абонентов к общей магистрали, содержащее два счетчика, дешифратор, два триггера, два магистральных усилителя, элемент И и формирователь импульсов, причем выход первого магистрального усилителя соединен с шиной захвата устройства, выход второго магистрального усилителя — с входом формирователя импульсов и шиной тактирования устройства, входы первого дешиф- ратора — с соответствующими выходаМи первого счетчика, вход начальной установки первого триггера — c входом запроса устройства, выход элемента И вЂ” со счетным входом

1737447

10 первого счетчика. прямой выход второго триггера — с первым входом второго магистрального усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем ликвидации сбоя в работе за счет создания резервированной системы формирования тактовых импульсов, в него введены третий счетчик, генератор импульсов, второй дешифратор. блок контроля последовательности тактовых импульсов, элемент И-HE и третий магистральный усилитель, причем вход третьего магистрального усилителя соединен с шиной захвата устройства, а выход — с первым входом элемента И и входами начальной установки второго счетчика и блока контроля после довательности тактовых импульсов, выход переполнения второго счетчика соединен с входом начальной установки первого счетчика, второй вход элемента И вЂ” с первым . входом элемента И-НЕ и выходом формиро- вателя импульсов, счетный вход второго счетчика - со счетным входом третьего счетчика, вторым входом второго магистрального усилителя, тактовым входом блока контроля последовательности тактовых импульсов и выходом генератора импульсов, выходы третьего счетчика — с соответствующими входами второго дешифратора;-выход которого подсоединен к тактовому входу второго триггера, вход начальной установки в oporo триггера — с вторым входом элемента И-НЕ и выходом блока контроля последовательности тактовых импульсов, выход элемента И-НŠ— с входом начальной установки третьего счетчика, выход первого дешифратора — с тактовым входом первого

5 триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом первого магистрального усилителя и с выходом "Подтверждение захвата" устройства, второй вход первого магистрального усилителя соединен с вхо- .

10: дом "Начальная установка" устройства.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок контроля последовательности тактовых импульсов содержит элемент

ИЛИ, элемент И, элемент задержки, счет15 чик-, два триггера, конденсатор и три резистора, причем тактовый вход блока соединен со счетным входом счетчика, входом элемента задержки и С-входом первого триггера, выход которого соединен с пер20 вым входом элемента ИЛИ, второй вход которого сОединен с входом начальной установки блока, выход элемента ИЛИ " с первым входом элемента И. второй вход которого через первый резистор соединен с

25 выходом элемента задержки и через конденсатор с шиной "0" устройства, выход элемента И соединен с входами сброса счетчика и первого и второго триггеров, 0— входы которых через соответствующие ре30 зисторы соединены с шиной "1" устройства, выход переполнения счетчика соединен с

С-входом второго триггера, выход которого соединен с выходом блока.

1737447

+A2. 2.

Составитель 8. Беззубов

Редактор Л. Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Заказ 1892 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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