Многоканальное устройство для обслуживания запросов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

769542 (61,1 Дополнительное к авт. свид-By— (22) Заявлено 07.07.78 (21) 2640958/18-24 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень A= 37 (45) Дата опубликования описания ".1.!1.80 (51) Ч.Кл. " 6 06 F 9/46

Государственный комитет по делам изобретений и открытий

l,о3) УДК 681.325 (088.8) (72) Автор изобретения

В. П. Хельвас (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОИСТВО

ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗА Г1 РОСОВ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено для управления очередностью обращения нескольких абонентов к общему ресурсу в системах реального масштаба времени.

Известно устройство для обработки запросов с контролем,их очередности (1), содержащее шифратор, ячейки памяти, входы которых через схемы И подключены к выходам шифратора, запHcbIBBIoIIl!HH,êîëüöåвой счетчик и схему ИЛИ.

Недостатком устройства является его низкая надежность, обусловленная возможностью насыщения устройства при увеличен ни потока заявок от одного (и.ти нескольких) абонентов, связанного со сбоем или неисправностью аппарат утры абонента. При возникновении насыщения часть заявок теряется, а обслуживание,находящ|ихся в очереди задержптвается, что приводит к устареванию деформации и уп р а вля ющи х воздействий. При этом управляющая система практически перестает выполнять свои функции.

Известно устройство для обслуживания запросов в порядке их поступления (2), содержащее регистры, триггеры занятости, считывающие элементы И и гасящие элементы И, причем нулевые входы триггеров занятости соединены с выходамн соответствующих гасяшн| элементов И, первые Входы которыx под ключены ко входу гашения.

Единичные выходы триггеров занятости сое5 динены с первыми в|ода>ItII соответствующих считывающи| элементов И, вторые входы которых подключены к разрешающему входу уст1ройства.

Недостатком устройства является его

10 низкая, надежность, обусловленная .возмож.ностью храченпя .в очереди двух и более одноименных запросоз, что приводит к насыщению оистемы прерывания упра вляющей системы.

Известно многоканальное успройство для организации очереди «3), содержащее реверGHIBHblH счетчик, элемент ИЛИ, а. в ,каждом канале — триггер и элемент И, первые входы .которого соединены с выходом

20 триггера.

Пун поступлении заявки,в счетчик каждого,канала записывается обратный код чнсла, содержащегося в реверсивном счетчике. Код в реверсивном счетчике увел ичивается на едичицу с поступлением .каждой заявки и уменьшается при поступлении на устройство снгчала о выполнении очередной заявки. Сигналом выполнения очередной заявки прибавляется едичица и счетчикам каналов, в которых |ранятся заявки, 769542

60 ожидающие обслуживания. Заявка поступает на обслуживание в момент появления сигнала переноса в одном из счетчиков каналов. Устройство позволяет обслуживать поступающие заявки по принципу «первым пришел —,первьгм обслужился».

Недостатком устройства является низкая надежность, обусловленная тем, что прои одновременном поступлении запросов по,двум .каналам в счетчики обоих каналов залишется одинаковый код, оба счетчика одновременно сформируют требование на обслуживание, в результате чего управляющая .вычислительная, машина перейдет на несущеспвующую программу iH .начнет выдавать на абоненты ложные управляющие воздействия, т. е. вся управляющая система перестанет;выполнять свои функции.

Аналогичное искажение хода управляющего процесса возникает при однозремен:HoiM поступлении внешнего запроса и выдачи сигнала завершения обслуживания оче редной заявки.

Известно многоканальное устройство для управления очередностью обработки запросов f4J, содержащее счетчик, элемент задержки, .инвертор, элементы И и ИЛИ, а в каждо м канале — триггер.

Недостатком устройства является .низкая,надежность, связанная с возможностью нахождения в очереди двух .и более одноименных запросов, что ведет к насыщению устройства.

Низкая надежность усвройства обусловлена также тем, что при одновременном поступлении двух разных запросов может быть произведен их одновременный прием (т. е. IB регистры двух каналов запишется один и тот же код счетчика), что приведет к одновременному опросу двух разных источн иков информации:и,,следовательно, к выдаче в управляющую вычислительную машину .непра|вильной камаиды перехода.

Наиболее близиим к .изобретению по техиической сущности,и достигаемому эффекту я вляется многоканальное устройство для обслуж и ван ия запросов j5), содержащее шифратор, схему выявления разрешенных прерываний, регистр защиты, элемент

ИЛИ, элемент НЕ, два элемента задержки, а в каждом канале — д за триггера, четыре элемента И,и два элемента НЕ.

Недостатком устройства является его ,низкая,надежность, обусловленная невоз можностью хранения в очереди более одного запроса, что может привести к потере ,запросов.

Цель изобретения — повышение надежност.и.

Поставленная цель достигается тем, что в .многоканальное устройство для обслуживания запросов, содержащее шифратор, эле мент ИЛИ, элемент НЕ и элемент задерж ки, а,в каждом канале — два триггера и прои элемента И, причем 1выход первого!

О

f5

25 зо

65 триггера канала соединен с первым входом первого элемента И,канала, запросные входы устройства соединены со,вторыми входами первых элементов И каналов, пврвые входы вторых элементов И каналов соединены с выходом элемента задержки. выход третьего элемента И канала соединен со ,вторым входом второго элемента И канала, .выходы перьвого,и второго элементов И ка;нала соединены со входами второго триггеipa канала, выходы третьих элементов И ка,налов соединены со входами шифратора, а первый управляющий вход устройства соединен со входом элемента HE зведечы группа регистров, дза дешифратора, реверсивный счетчик, триггеры блокировки и синхронизации.и фиксирующий элемент И. Выходы шифратора соединены с первой группой входов регистров. Выходы регистра соединены со второй группой .входов последующего регистра,,а выходы последнего репистра — с информационными входами первого дешифратора и с группой выходов устройства. Выходы первого дешифратора соединены с перовыми входами первых триггеров,каналов. Выходы вторых триггеров каналов через элемент И соединены со входом элемента задержки, с суммирующим входом реверсивного счетчика и с управляющим входом второго дешифратора, зыходы, которого соединены с управляющими входами регистров. Тактовые входы регистров и вычитающий вход резврсизного счетчика соединены с прямым выходом триггера синхронизации, инверсный выход, которого соединен с управляющим входом первого дешифратора:и с первым,входом фиксирующего элемента И, второй, вход и выход которого соединены соответственно с признако вым выходом последнего регистра и с,выходом устройства, второй и третий управляющие входы устройства соединены соответственно с первым;и вторым установочными входаьми триггера синхронизации, первый и второй гасящие входы которого соединены с четвертым управляющим:входом устройства. Выход элемента задержки соединен с гасящим входом триггера блокировки, установочный вход .и инверсный выход которого соединены соответственно с первым управляющим входом устройства и с первыми входами третьих элементов И каналов. Вторые входы третьих элементов И каналов соединены с выходом элемента НЕ.

Третий вход третьего элемента И канала соединен с выходом второго триггера,KBHBла, выход — с четвертыи входом третьего элемента И последующего канала, а зыход второго триггера канала — со вторым входом первого триггера канала.

Структурная схема устройства представлена на чертеже.

Многоканальное устройство для обслуживания запросов содержит каналы 1 — 8, каждый,из которых содержит элементы И

769542

4, 5, второй триггер б, первый триггер 7 и элементы И 8. К роме того, усгройство содержит элементы ИЛИ 9, элемент задержки 10, элемент НЕ 11, реверсивный счетчик

12, второй:дешифратор 18, шифратор 14, группу регистров 15, первый деш ифратор

16, триггер 17 синхронизации, фикс1прующий элемент И 18, триггер,19 блокировки, выходы 20, первый управляющий вход 21, четвертый 22, трет ий 28,и второй 24 управляющие входы, .выход 25, запросные входы 26 — 28.

На чертеже приняты следующие обозначения: 29, 80 — соопветственно первая и вторая группы входов регистра, 81, 82 — 15 су миирующий,и вычитающие входы реверсивного счетчика, 88, 84 — управляющие входы соответственно;первого и второго дешифраторов, 85 — управляющие входы регистров, 86 — тактовые входы регист- 20 ров.

Рассмотрим работу устройства .при поступлении внешних запросов одновременно .на входы 26, 27 и, с некоторой задЬржкой —ла вход 28. 25

В;исходном состоянии все регистры 15 и все триггеры устройства установлены в нулевое ñîñòîÿíièå. Работа устройства синхронизи руется двумя Омпульсны ми последовательностями, сдвинутыии одна относи- З0 тельно другой .на половину,пер иода и поступающим,и,на устройство по входу 21 («Такты записи»):и по,входу 22 («Такты очиты;вания») .

Г1усть инещние зал|росы поступают на выходы 26, 27. Пр ием в нешних запросов в триггеры б производится через элемент И 4 во время действия такта записи. В это же время через элемент НЕ 11,на элементах

И 5 блокируется прохождение принятых 48 запросов на .выход соответствующего .канала. Выходным потенциалам с триггеров 6 устанавливаются в единичное состояние триггеры .7 ка налов 1, 2. Выходными потенциала ми триггеров 7,на первых входах эле 45 ментов И 4 блокируется прием внешlних зап рооов .в каналы 1, 2. Одновременно сигнал с выхода триггеров б,поступает на третьи входы элементов И 5. На элементах И 5 собрана схема приоритета, п редназначвнная 50 для разделения во времени одновременно поступивших на устройство внешних запросов, причем уровень приоритета уменышает,ся .с увеличением .номера канала. Это обеслеч ивается блокировкой элемента И 5,каж1дого последующего канала,с выхода элемента И 5 предыдущего. По окончании дей,ствия такта записи (когда на выходе элемента НЕ 11 установится разрешающий чровень потенциала) сипнал с выхода эле- 60 мента И 5;канала 1,поступает на вход.шифратора 14,,на,выходе .которого формируется код:команды первого за проса, и через элемент ИЛИ 9 — на вход 81 реверсивного счетчика 12. Силнал, лоступающий,на вход 65

81, должен быть укорочен по .переднему фронту на величину, определяемую максимальным временем распроспранения сигнала блокировки с выхода элемента И 5 канала 1 до четвертого входа элемента .И 5 канала 8. Этим ° сигналом производится прибавление к ревереиьному счетчику 12 единицы н через элемент задержки 10, время задержки которого ра вно сумме в|ремсни срабатывания счетчика 12, времени срабаты вания дешифратора 18 и времени записи в регистр 15, устанавливается в единичное состояние триггер 19 блокировки (установка его в нулевое состояние производится тактами записи), запрещая при этом на элементе И 5,канала 2 B TeK) Uleilt цикле записи прохождение на кодирование запроса с выхода канала 2. Одновременно сигналом с выхода элемента задержки 10 сб расы вается триггер 6 канала 1. Сброс обеспечивается наличием разрешающего потенциала на втором выходе второго элемента И 8. Сигнал, поступающий,на .вход

84 дашлфратора 18, должен быть укорочен по переднему и заднему фронтаM Hà .величину, превышающую время срабатывания счетчика 12. На .информационные входы дешифратора 18 с выхода счетчика 12 поступает код адреса первого регистра 15.

Выходным сигналом с дешифратора 18 производится запись кода внешнего запроса:с выхода .шифратора 14 в К вЂ” 1 разряды первого регистра 15. В К-й разряд этого регистра записывается единица, которая определяет, наличие кода n,релпстре. После приема кода в первый регистр 15 на пруппе выходов 20 устройства и .на выходе 25 появляются соответственно код .команды и признак команды перехода, поступающие в ЦВМ. Дешифратор 16 расшифровывает номер опроса (в рассматриваемом случае

«первый»), и сигналом с его первого выхода устанавливается в нулевое состояние приггер 7 ка.нала 1.

После поступления очередного такта записи сбрасывается в .нулевое:состояние триггер 19 блокировки, и:по окончании такта записи появляется сигнал на .выходе элемента И 5 канала 2. 1 одцроваиие и установка в очередь (запись во второй регистр

15) запроса, пркнятого в .канал —, производится аналогично описан ному,выше. Во время кодцрования и записи второго зал роса по:входу 24 поступает управляющий сигнал «Запрос принят», определяюшиш ,принятие на выполнение в ЦВМ первого запроса. Сигнал «Запрос принят», простроби рованный тактом считывания, устанавливает триггер 17 синхронизации в единичнос состояяие. При этом потенциалом с его нулевого выхода блокируется выход дешифратора 16 и на фиксирующем элементе И

l8 блокируется выдача признака команды перехода, Сигналом с единичного плеча триггера 17 обеспечивается сдвиг .содержи769542 мого регистров 15 вправо, т. е. содержимое второго регистра 15 переписывается в первый, содержимое претьего регистра — во второй и т. д.

Одновременно производится вычитание единицы из содержимого счетчика 12. Та.ким образом, .в пе рво м регистре .15 оказы,вается код второго запроса. Прием, ко|дирован|ие и запись за проса,,поступившего .на вход канала 8, производятся аналогйчно ш первым двум. При этом код вретьего запроса записывается во второй регистр 15. !

По окончании программы, выполняемой по первому запросу, по входу 28 поступает сигнал «Запрос выполнен», который, буду- 15 чи проспробирован тактом считывания, устанавливает тр иггер 17 синхронизации в ,нулевое состояние. П ри этом с выхода элемента И 18 выдается признак команды, по кото рому осуществляется . пр ием в ЦВМ с 20 выхода регистра 15 кома нды перехода. Од нов ременно сигналом со второго выхода дешифратора 1á устана вливается в нулевое состояние триггер 7:канала 2. После поступления из ЦВМ сигнала «Запрос принят» 25 на элементе И 18 блокируется выдача в

ЦВМ признака, команды перехода, осуществляется сдвиг и нфо рма ци и в регистрах 15 на один регистр вправо и вычитание единицы,из содержимого счетчика 12.

Прием .внешнего зап роса, его кодирование и установка в очередь осуществляются за половину периода тактов записи, т. е. до прихода очередного такта считывания.

Этим исключается возмож ность искажения инфор маUHIH B устройстве при одновременном поступлении внешнего запроса и сипналов «Залрос принят» или «Запрос выполнен» из ЦВМ, т. е. исключается сдвиг;регистров в монумент записи в .ннх,кода запроса 4О с выхода шифратора 14.

Таким образом,,введен не;новых элементов в устройство повышает надежность его работы за счет .возможностн хранения более чем одного запроса, т. е. исключения 45 потери запросов.

Формула изобретения

Многоканалыное устрой ство для обслуживания запросов, содержащее IHIHQlpaTор, элемент ИЛИ, элемент НЕ;и элемент задержки, а,в каждом канале — два триггера и Врн элемента И, причем выход первого триггера канала соединен с первым вхо- 55 дом первого элемента И IcaIHaла, запросные входы устройства соединены со .вторыми входами первых элементов И каналов, первые;входы BToipbIx элементов И,каналов соединены с ВыхОдОм элемента задержки, 60 гыход третьего элемента И канала соединен со вторым входом второго элемента И канала, выходы .первого и .второго элементов И канала соединены со входами второго триггера канала, выходы третьих элементов

И каналов соединены со входам и .шифратора, а первый управляющий вход устройства соединен со входом элемента НЕ, о тл.ич а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит группу,регистров, два деш ифратора, реверсивный счетчик, триггеры блоиировки и синхронизации н фиксирующий элемент И, выходы шифратора соединены с первой группой, входов регистров,,выходы регистра соедннены:со .второй vpyIIIIoH входов последующего регистра, выходы последнего регистра соеди-, нены с информацно нньгми входами, первого деш ифрато|ра и с группой выходов устройства, выходы первого деш ифратора соединены с первыми, входами первых триггеров каналов, выходы вторых триггеров ка налов через элемент И соединены со;входом эле,мента задержки, с су1ммярующим входом реверсивного счетчика и с управляющим входом второго дешифратора, выходы которого соединены с управляющими входами регистров, тактовые входы,регистров и вычитающий вход реверси вого счетчика соединены c IIpspMbIlvl выходом триггера GHHхрон изации, инверсный выход:которого соединен с уп равляющим .входом первого дешифратора и с первы|м входом фиксирующего элемента И, второй вход,и выход которого соединены соответственно с признакавьгм выходом последнего. регистра,и с выходом устройства, второй и третий управляющие входы устройства соединены соответственно с первым и вторым установочными входаии триггера синхронизации, первый и второй гасящие входы которого соединены с четвертым управляющим входом устройства, выход элемента задержки соединен с гасящим входом триггера блокировки, установочный вход и инверсный выход которого соединены соответственно с первым управляющим .входом устройства и с,первы ии входами третьих элементов И каналов, вторые входы третьих элементов И каналов соединены с выходом элемента НЕ, третий вход третьего элемента И канала соединен с выходом .второго триггера канала,,выход третьего элемента И канала соединен с четвертым входом третьего элемента И последующего канала, а выход второго тр иггера:канала соединен со вторым,входом первого триггера канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 350005, .кл. G 06 F 15/46, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР . А 522500, кл. G 06 F 9/18, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР № 561186, кл. G 06 F 9/00, 1977.

4. Авторское свидетельство СССР

¹ 496558, кл. G 06 F 15/46, 1972.

5. Авторское свидетельство СССР

¹ 439812,.кл. G 06 F 9/18, 1972 (прототип).

769542

1,орректор С. Файн

Редактор Л. Утехина

Заказ 1289/1295 Изд. ЛЪ 484 Тираж 772 Подписное

НПО сПоиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред, сПатент»

+5 » —

Составитель Ф. 111агиахметов

Техред И. Заболотнова