Устройство для опроса источников дискретных сообщений

 

О П И С А Н И Е (и)955015

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз .Советским

Социалистическим

Республик (6() Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 09. 07. 80 (21) 2953992/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30. 08. 82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 02.09.82 (5! )М. Кл.

G 06 F 3/04

Ркударотоепвй коимтет

СССР аю делам нзобретеннй и открытмм (53) УДК á81 327.1l(088,8) п у у

И.Н. Титова, А.Н.. Белевич и lO.C. Ицкович 1 «» тт ч ;". ; °

«jul (72) Л вторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРОСА ИСТОЧНИКОВ

ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ

Изобретение относитея к вычислительной технике и предназначено для ввода и нфо рмаци и в специ али э и ров а нные вычислители, в частности дискретных сигналов в процессоры.

Известно устройство для опроса источников дискретных сообщений, которое содержит счетчик адресов сообщений, выполненный в виде кольцевого 1о сдвигового регистра, состоящего из

RS-триггеров, связанных между собой через вентили, к запрещающим входам которых подключены источники дискретных сообщений, причем связи от конца 1 сдвигового регистра к его началу пе" рекращены таким образом, что при единичном состоянии конечного три ггера и открытых вентилях на входы начального триггера подаются сигналы, уста-20 навливающие его в нулевое состояние, а также содержит коммутатор сообщений в виде набора элементов И, на входы которых подключены разноимен"

2 ные выходы от двух соседним тригге" ров 1 ).

В этом устройстве при отсутствии сигналов на выходах источников сообщений все вентили, включенные между

RS-триггерами, открыты и в счетчике адресов циркулирует волна переключений, скорость которой определяется лишь быстротой переключений триггеров и вентилей. При появлении сигнала на одном из источников дискретных сообщений вентиль, к которому подключен источник, запирается, и волна переключений прекращается. При этом на выходе элемента И, соответствующего появившемуся сообщению, формируется сигнал прерывания. Высокая скорость волны переключений в данном устройстве исключает возможность пропуска сигналов, приходящих от источников сообщений в разное время, однако при появлении нескольких сообщений одновременно, эа время обработки одного сообщения, пока волна переключений

4 обработки появившегося дискретного сообщения.

В известном устройстве при появлении двух или нескольких дискретных сообщений одновременно или в близкие моменты времени при условии, что не" которые из дискретных сообщений приходят в виде кратковременных сигналов, за время обработки одного дискретного сообщения, пока волна переключений остановлена, другие сообщения могут быть пропущены. Таким образом, известное устройство опроса источников дискретных сообщений обладает весьма низкой надежностью.

Цель изобретения - повышение надежности устройства путем исключения пропуска кратковременных сигналов дискретных сообщений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор тактирующих импульсов, счетчик адресов, подключенный к первому ком" мутатору, введены блок оперативной памяти, первый и второй 0-триггеры, инвертор, генератор одиночных импуль сов, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, второй и третий коммутаторы, причем адресный вход блока оперативной памяти соединен с адресным входом первого коммутатора и является информационным выходом устройства, выход первого коммутатора подключен к первому входу первого элемента И и к первому входу третьего коммутатора, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и подключен к первому выходу блока оперативной памяти, а выход третьего коммутатора связан через первый 0"триггер с первым входом блока оперативной памяти, выход первого элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ и к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом третьего элемента И и подключен к второму выходу блока оперативной .памяти, который является сигнальным выходом устройства, выход второго элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого через последовательно включенные второй элемент ИЛИ и второй О-триггер, соединен с вторым входом блока оперативной памяти, выход генератора тактирующих импульсов подключен к синхрониэирующим входам первого и второго

0-триггеров, к первому входу второго

3 955015 остановлена, второй сигнал в случае его кратковременности может быть пропущен. Кроме того, при циркуляции волны переключений на выходе устройства могут появляться кратковременные паразитные импульсы из-за явления гонок вследствие неодновременного переключения вентилей в схеме даже при отсутствии сигналов в источниках сообщений, что может привести к ложным 10 срабатываниям процессора. Таким образом, устройство обладает низкой надежностью.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для опроса источ- И ников дискретных сообщений, содержа-:

1 щее счетчик адресов сообщений, выполненный в виде кольцевого сдвигового регистра, состояцего из RS-триггеров, связанных между собой через вентили, к запрещающим входам которых подключены источниКи дискретных сообщений, причем связи от конца сдвигового регистра к его началу перекрещены таким образом, что IlpH единичном состоянии конечного триггера и открытых вентилях на входы начального триггера подаются сигналы, устанавливающие его в нулевое состояние, а также содержит коммутатор сообщений в виде набора элементов И, на входы которых подклю" чены разноименные выходы от двух соседних триггеров, и выход соответствующего источника сообщений f2 ).

В известном устройстве при отсутствии сигналов ка выходе источников дискретных сообщений все вентили, включенные между RS-триггерами, открыты, все элементы И заблокированы нулевыми сигналами от источников со46 общении и в счетчике адресов циркули" рует волна переключений, однако в отличие от последнего при этом на выходах элементов И не возникает никаких, . даже кратковременных импульсов, так как они заблокированы нулевыми сигналами от источников сигналов. Таким образом, в известном устройстве счетчик адресов является одновременно и гене" ратором тактирующих импульсов опроса источников дискретных сообщений, При появлении сигнала в одном из источников сообщений вентиль, к которому подключеи источник сообщений, запирается, прекращается волна переключений и на выходе соответствующего элемента И формируется сигнал прерывания, который может быть использован в процессоре для запуска программы

5 9550 коммутатора и к второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу второго коммутатора, выход которого подключен к счетному входу счетчика адресов, третьи входы второго и третьего коммутаторов соединены с вторым входом второго элемента ИЛИ и подключены к выходу инвертора, вход которого соединен с четвертыми входами второго и третьего lO коммутаторов, с входом генератора одиночных импульсов и является управляющим входом устройства, а выход генератора одиночных импульсов соединен с входом начальной установки счетчика И адресов.

- На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временная диаграмма для двух режимов его работы. 20

Устройство содержит генератор 1 тактирующих импульсов, второй коммутатор 2, элемент И 3, счетчик 4 адресов дискретных сообщений, блок 5 оперативной памяти, первый коммутатор 6„ третий коммутатор 7, первый

Р-триггер 8, первый элемент И 9, второй элемент И 10, первый элемент

ИЛИ 11, второй элемент ИЛИ 12, вто" рой D-триггер 13, управляющую шину 14 рр ,инвертор 15, генератор 16 одиночных импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал источника имеет единичное значение или нулевое (при отсутствии сообщения) .

При поступлении на управляющую шину 14 низкого потенциала, например, от процессора, единичный сигнал с выхода инвертора 15 открывает коммутаторы 2 и 7 по их первым входам и открывает элемент ИЛИ 12. При этом тактирующие импульсы от генератора 1 через коммутатор 2 поступают на счет45 чик 4, который в процессе счета так" тирующих импульсов с помощью коммута" тора 6 сообщений поочередно передает сигналы от источников дискретных сообщений на вход элемента И 9 и через коммутатор 7 - на вход D"òðèããåðà 8, 50 куда сигнал записывается тактирующиМ импульсом от генератора 1, а затем переписывается в первый разряд бло" ка 5 Таким образом, за один цикл опроса источников дискретных сообще" ний сигналы от всех источников будут записаны в первый разряд соответст. вующих ячеек блока 5, адреса которых, 15 6 формируемые счетчиком 4, совпадают с адресами источников дискретных сообщений, Во всех последующих циклах опроса источников дискретных сообще" ний одновременно с поступлением сигнала от очередного источника через коммутатор 6 сообщений на прямой вход элемента И 9 на его инверсный вход поступает с выхода первого разряда блока 5 значение этого же сигнала, зафиксированное в блоке 5 в предыдущем цикле опроса источников дискретных сообщений. В этом случае, если в предыдущем цикле опроса сигнал источника имел нулевое значение; а в текущем цикле имеет единичное значение, что свидетельствуе о приходе соответствующего дискретного сообще,ния, то на выходе элемента И 9 формируется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 11 и вентиль 12 записывается в Р"триггер 13 под воздействием тактирующего импульса от генератора 1, а затем переписывается во второй разряд ячейки блока 5, адрес которой совпадает с адресом ис" точника дискретных сообщений. В про" тивном случае, если за время между двумя циклами опроса не возникает дискретного сообщения, на выходе эле" мента И 9 формируется нулевой сигнал, открывающий элемент И ID. При этом значение сигнала, записанное во второй разряд ячейки ОЗУ 5 в предыдущем цикле опроса, с выхода второго раз- ряда блока 5 через элементы И 10, ИЛИ 11 и вентиль 12 записывается в

D-триггер 13, а затем переписывается во второй разряд той же ячейки блока 5. Таким образом, в процессе опроса источников дискретных сообщений во втором разряде ячеек блока 5, количество которых равно количеству ис" точников дискретных сообщений, фиксируются факты появления дискретных сообщений на всех источниках.

При поступлении на управляющую шину 14 высокого потенциала, например сигнала от процессора, свидетельствуюнего о готовности процессора к обработке дискретных сообщений сиг" нал шины 14 переключает коммутаторы 2 и 7 в состояние, пропускающее на выход коммутаторов сигналы с Ътороro их входа и запирает элемент ИЛИ 12, в результате чего на его выходе фор" мируется нулевой сигнал. Одновременно под воздействием сигнала шины 14 генератор 16 одиночных импульсов фор"

7 5501 мирует импульс, устанавливающий счетчик 4 в начальное состояние, после чего устройство переходит в режим опроса второго разряда ячеек блока 5, Тактирующие импульсы от генератора 1 поступают через элемент И 3 и коммутатор 2 на счетчик 4, который в процессе счета импульсов формирует поочередно адреса ячеек блока 5. При этом с выхода первого разряда блока 5 1Î сигнал считывается и через коммутатор 7 и 0-триггер 8 вновь записывается в ту же ячейку. Сигнал с выхода второго разряда блока 5 поступает на сигнальный выход устройства и на ин- 15 версный вход элемента И 3, а на вход второго разряда блока 5 поступает нулевой сигнал с вентиля 12 через 0,-триггер 13. Так происходит до тех пор, пока на выходе второго разряда блока 5щ не появится первый единичный сигнал.

Последний закрывает элемент И 3 и блокирует таким образом изменение адресов в счетчике 4, При этом на сигнальном и кодовом выходах устройства фор- ZS мируются соответственно единичный сигнал наличия дискретного сообщения и его код. Указанные сигналы фиксируют" ся в процессоре, из которого на ши. н:: 14 поступает низкий потенциал. При о этом во второй разряд ячейки блока 5, в котором был зафиксирован приход дискретного сообщения, записывается нулевой сигнал и устройство вновь пере" ключается в режим опроса источников дискретных сообщений, изложенный выше, Таким образом, время, в течение которого не производится опрос источни- ков дискретных сообщений, складывается из времени счета счетчика 4 от на- gg чального состояния до адреса первой ячейки блока 5, в которой зафиксирован приход дискретного сообщения, и времени, необходимого для фиксации кода принятого дискретного сообщения в устройстве, подключенном к выходу предлагаемого устройства, например про" цессоре. При высоком быстродействии. элементной базы это время может быть с равнительно малым, что гарантирует надежную Фиксацию и обработку дискретных сообщений, представленных даже кратковременными импульсами.

Эффективность изобретения высока

И при опросе большого числа источников дискретных сообщений, часть из которых представлена кратковременными одино ными импульсами, возникающими в произвольные моменты времени„ так как предлагаемое устройство позволяет надежно зафиксировать B блоке 5, а затем последовательно обработать дискретные сообщения, число которых определяется объемом памяти блока 5 и количеством входов коммутатора 6 сообщений

Формула изобретения

Устройство для опроса источников дискретных сообщений, содержащее генератор тактирующих импульсов, счетчик адресов, подключенный к первому коммутатору, о т л и ч а ю щ е е .с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены блок оперативной памяти, первый и второй 0-триrгеры, инвертор, генератор одиночных импульсов, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, второй и трети" коммутаторы, адресный вход блока оперативной памяти соединены с адресным входом первого коммутатора и является информационным вы"ходом устройства, выход первого ком" мутатора подключен к первому входу первого элемента И и к первому входу третьего коммутатора, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и подключен к первому выходу блока оперативной памяти, а выход третьего коммутатора связан через первый 0-триггер с первым входом блока оперативной памяти, выход первого элемента И подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к первому ехору второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом треть" его элемента И и подключен к второму

I выходу блока оперативной памяти., который является сигнальным выходом устройства, выход второго элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого через последовательно включенные второй элемент

ИЛИ и второ" 0-триггер соединен с вторым входом блока оперативно" памяти, выход генератора тактирующих импульсов подключен к синхронизирующим входа л пе р во ro и второ го 0- т ри r re ров, к первому входу второго коммутатора и к второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к в".орому входу второго коммутатора, выход которого подключен к счетному входу счетчика адресов, третьи входы второ9 955015 го и третьего коммутаторов соединены чальной установки счетчика адрес вторым входом второго элемента ИЛИ сов. и подключены к выходу инвертора,-вход Источники информации, которого соединен с четвертыми входа-. принятые so внимание при экспертизе ми второго. и третьего коммутаторов, 1, Авторское свидетельство СССР с входом генератора одиночных импуль- 11 575643, кл. С 06 F 3/04, 1975. сов и является управляющим входом 2. Авторское свидетельство СССР устройства, а выход генератора одиноч- Р 694857, кл. G 06 F 3/04, 1978 ных импульсов соединен с входом на- (прототип).