Устройство приоритетного обслуживания запросов

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросов. Техническим результатом является повышение надежности и быстродействия устройства за счет сокращения его аппаратурного состава и улучшения управления его работой. Устройство содержит регистр запросов, элемент ИЛИ, элемент И, генератор тактовых импульсов, счетчик, ключи, регистр, демультиплексор, дешифратор. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросов.

Известно устройство для приоритетного обслуживания запросов [1], содержащее регистр заявок, входы которого подключены к информационным входам устройства, регистры приоритета, элементы И, ИЛИ, счетчик, выходы которого соединены с первыми входами схем сравнения, выходы которых подключены к первым входам элементов И первой группы, а счетный вход счетчика соединен с выходом элемента И, первый инверсный вход которого подключен к нулевому входу триггера управления, единичный вход которого через первый элемент ИЛИ соединен с управляющими входами устройства и с единичным входом счетчика, и генератор импульсов.

Недостатком устройства является наличие ограниченных функциональныx возможностей, так как при большом числе разноприоритетных заявок время ожидания заявки с низким приоритетом оказывается очень большим, что в ряде случаев является недопустимым и может привести к потере низкоприоритетных заявок.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для обслуживания запросов [2], позволяющее расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечения учета времени ожидания при обслуживании запросов и содержащее регистр заявок, регистры приоритета, выполненные в виде суммирующих счетчиков, две группы элементов И, две группы элементов ИЛИ, счетчик, генератор импульсов и делитель частоты.

Недостатком устройства является низкое быстродействие, большая сложность и, как следствие, низкая надежность.

Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия устройства за счет сокращения его аппаратурного состава и улучшения управления его работой.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство приоритетного обслуживания запросов, содержащее регистр запросов, единичные входы разрядов которого соединены с информационными входами устройства, а выходы связаны с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с линией разрешения принятия запроса, а выход элемента И соединен через ключ с разрешающим входом генератора тактовых импульсов, выход генератора соединен через ключ с входом счетчика. Информационные выходы счетчика соединены через регистр и ключ с управляющими демультиплексора и со входами дешифратора, выходы которого поступают на информационные выходы устройства.

Схема устройства приведена на чертеже.

Устройство приоритетного обслуживания запросов содержит регистр запросов 1, элемент ИЛИ 2, элемент И 6, генератор тактовых импульсов 10, счетчик 5, ключ, управляющий входом счетчика 8, ключ, управляющий входом регистра 3, регистр 4, демультиплексор 7, ключ, управляющий входом дешифратора 9, дешифратор 11, информационные входы устройства 12, линия разрешения принятия запроса 13, линия подтверждения обнаружения запроса 14, информационные выходы устройства 15, линии сброса заявки с регистра запроса 16.

Устройство приоритетного обслуживания работает следующим образом. На единичные входы разрядов регистра запросов 1 с информационных входов 12 поступают запросы на обслуживание заявок, устанавливая соответствующие разряды регистра в единичное состояние. Запросы имеют свои приоритеты, жестко связанные с разрядами регистра. С выхода регистра запросов 1 сигналы запросов, каждый по своей линии связи, поступает на входы элемента ИЛИ 2. При наличии хотя бы одного запроса в регистре 1 сигнал с выхода ИЛИ 2 поступает на один из входов элемента И 6, при готовности обрабатывающего устройства, о чем свидетельствует наличие сигнала на линии разрешения принятия запроса 13, с выхода элемента И 6 сигнал поступает на вход счетчика 5, устанавливая его в начальное состояние, и на ключ 8. Сигналы с выхода генератора тактовых импульсов 10 поступают на счетный вход двоичного счетчика 5, который начинает работать и формировать на своих выходах последовательность двоичных кодов, соответствующих номерам приоритетов поступивших заявок.

Двоичные коды с выхода счетчика 5 поступают на регистр 4, с выходов регистра 4 двоичный код поступает на управляющие входы демультиплексора 7, происходит перебор информации находящейся на информационных входах демультиплексора, которые соединены с выходами регистра запросов 1. Каждому сигналу на информационном входе демультиплексора 7 соответствует разряд в регистре запросов 1. Счетчик 5, при каждом цикле работы, формирует двоичную последовательность номеров приоритетов заявок, начиная с высшего приоритета, до тех пор, пока не совпадет двоичный код номера приоритета, образованный счетчиком, и номер приоритета запроса, требующего обслуживания. То есть если нет запроса на обслуживание i-й заявки, то соответствующий разряд регистра запроса 1 остается в нулевом состоянии, вследствие этого, сигнал на выходе демультиплексора 7 также будет равен нулю, значит ключ 3 останется открытым и регистр 4 примет следующий двоичный код, устройство перейдет к проверке заявки с более низким приоритетом.

После обнаружения заявки с наивысшим приоритетом, т.е. после совпадения двоичного кода и i-го разряда регистра запроса 1, ключ 3 закрывается и на регистре 4 сохраняется двоичный код обнаруженной заявки с наивысшим приоритетом. Счетчик продолжает генерировать двоичные коды до тех пор, пока не сгенерирует все возможные коды, после чего пройдет сигнал по линии обнаружения запроса 14, который открывает ключ 9, после чего двоичный код выбранного запроса, хранящийся в регистре 4, поступает на дешифратор 11, на нем формируется единичный код, поступающий на информационные выходы устройства 15. Сигнал по линии обнаружения запроса 14 говорит, что устройство обнаружило запрос с наибольшим приоритетом и единичный код выставлен на информационных выходах устройства. Единичный код, кроме подтверждения обнаруженного запроса, подается по линии сброса заявки 16 на регистр запроса 1. Этот сигнал обнуляет соответствующий разряд регистра запроса 1, подготавливая его к приему следующего запроса такого же уровня приоритета.

При обслуживании запроса на линии разрешения принятия запроса 13 нет разрешающего сигнала, поэтому устройство ждет конца обработки запроса, после чего устройство готово обрабатывать запросы. Запросы не теряются, так как каждому запросу соответствует свой разряд регистра запроса 1. После обработки запроса по линии разрешения запроса 13 приходит разрешающий сигнал, что говорит о том, что устройство может обрабатывать следующие запросы.

Таким образом, в результате одного цикла работы устройства будет найден запрос с наивысшим приоритетом из пришедших на данный момент времени запросов.

Поскольку в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом [2] общее число элементов сокращено примерно в два раза за счет исключения регистров-счетчиков приоритетов, схем сравнения, элементов И первой и второй групп, а также элементов управления запуском и остановкой генератора тактовых импульсов, то все это приводит к уменьшению интенсивности отказов предлагаемого устройства примерно в два раза и, следовательно, к повышению надежности устройства.

Повышение быстродействия обеспечивается тем, что во-первых, формирование сигнала на обслуживание одной заявки обеспечивается в течение цикла работы устройства без остановки генератора тактовых импульсов, в отличие от прототипа, где генератор тактовых импульсов останавливается всякий раз при обнаружении запроса от заявки наивысшего приоритета. Это позволяет повысить пропускную способность устройства.

Кроме того, в течение цикла работы устройства обслуживаются все поступившие заявки, в том числе и низкоприоритетные.

Таким образом, поставленная цель достигнута.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР 962948, кл. G 06 F 9/46, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР 898435, кл. G 06 F 9 46, 1982 - прототип.

Формула изобретения

Устройство приоритетного обслуживания запросов, содержащее регистр запросов, единичные входы разрядов которого соединены с информационными входами устройства, а выходы связаны с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с линией разрешения запроса устройства, выход элемента И соединен с входом счетчика и ключом, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом счетчика через ключ, отличающееся тем, что в него дополнительно введены дешифратор, ключ, управляющий входом дешифратора, демультиплексор, регистр, ключ, управляющий входом регистра, при этом выходы дешифратора соединены с информационными выходами устройства, также код с выходов устройства подается по линии сброса заявки на регистр запросов, управляющие входы демультиплексора соединены с выходами регистра, каждому сигналу на информационном входе демультиплексора соответствует разряд в регистре запросов, ключ, управляющий входом дешифратора, предназначен для пропускания кода, хранящегося в регистре, на дешифратор, при поступлении на данный ключ сигнала с линии подтверждения обнаружения запроса, поступающего со счетчика, выход демультиплексора управляет ключом, управляющим входом регистра, данный ключ предназначен для пропускания двоичного кода со счетчика на регистр.

РИСУНКИ

Рисунок 1