CS251050B1 - Zapojeni pro přistup na mikropočítačovou aběrnioi - Google Patents

Abstract

Rešeni ae týká víceprocesorových systémů a řeší zapojeni pro přistup na mikropočítačovou sběrnici. Ústřední část zapojeni Je pamět tvořená klopným obvodem typu RS. Tato paměl po skončeni přenosu na mikropočítačové sběrnici začne generovat náhradní signál požadavku na přiděláni sběrnice. Tim ponechává sběrnici přidělenou procesorové jednotce, která právě ukončila přenos. Ke změně stavu paměti dojde až na základě signálu požadavku na přiděleni sběrnice od jiné jednotky ayatemu. činnost zapojeni lze programově zrušit pomoci zvláštního logického vstupu. Zapojeni sa využije v řídicích počítačích, pracujících v reálném čase·

Description

Vynález se týká zapojení pro přístup na mikropočítačovou sběrnici.

Ve známých zapojeních probíhá proces přenosu dat přes sběrnici tak, že v prvním kroku přijde žádost o přidělení sběrnice, potom proběhne proces přidělení sběrnice, pak proběhne vlastní přenos a na závěr proběhne proces odpojení sběrnice· Nevýhodou tohoto schématu je zpoždění při procesu přidělování sběrnice· Toto zpoždění vzniká při každém přenosu i při vícenásobných po sobě jdoucích přenosech· některá zapojení využívají možnosti tzv· uzamčení” sběrnice, kdy je programově znemožněn přístup ostatním jednotkám na sběrnici, a tato je trvale přidělena dané jednotce· nevýhodou tohoto způsobu je, že ho nelze použít ve víceprocesorových systémech s autonomně pracujícími procesory, nebol pak by se zmenšila rychlost výpočtu systému jako celku·

Tyto nedostatky odstraňuje zapojení pro přístup na mikropočítačovou sběrnici podle vynálezu· Podstata vynálezu spočívá v tom, že adresová vstupní svorka zapojení je spojena s adresovým vstupem součtového obvodu· Výetup součtového obvodu je spojen s udržovacím vstupem rozlišovacího součinového obvodu a s žádacím vstupem sběrnicového řadiče· Uvolňovací výstup sběrnicového řadiče je spojen se vstupem prvního Invertoru, s uvolňovacím vstupem žádacího součinového obvodu a s žádací výstupní svorkou zapojení. Žádací výetup sběrnicového řadiče je spojen se žádací výstupní svorkou zapojení a se vstupem druhého Invertoru. Výstup druhého Invertoru je spojen se Žádacím vstupem žádacího

-2.251 050 součinového obvodu· Výstup žádaoího součinového obvodu je spojen se společným žédaoím vstupem rozlišovacího součinového obvodu a se společnou žádaoí obousměrnou svorkou , zapojení· Výstup prvního lnvertoru je spojen se stavovým vstupem rozlišovacího součinového obvodu· Datová vstupní svorka zapojení je spojena s datovým vstupem klopného obvodu· Zápisová vstupní svorka zapojsní je spojena se zápisovým vstupem klopného obvodu· Výstup klopného obvodu je opojen s programovatelným vstupem rozlišovacího součinového obvodu· Výstup rozlišovacího součinového obvodu je spojen s náhradním vstupem součtového obvodu·

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, še umožňuje ponechat sběrnici přidělenou jednotce tak dlouho, pokud o sběrnici nežádá jiná jednotka s jakoukoli prioritou* Provoz potom probíhá tak, že v prvním kroku přijde žádost o přidělení sběrnice, potom proběhne proces přidělení sběrnice, dále následují jednotlivé přenosy· Když přijde žádost jiné jednotky o přidělení sběrnice, vyřeší se nejprve priorita, ukončí se přenos a proběhne proces odpojení od sběrnice. Tím se zrychlí blokové přenosy, neboí mezi jednotlivými přenosy nenastává odpojování a opětné přidělování sběrnloe· Mezi jednotlivými přenosy obvod přístupu zajišťuje neustálé připojení jednotky na sběrnici, takže přenosy probíhají s maximální rychlostí. Vyskytne-li se mezi přenosy nebo při právě probíhajícím přenosu jakákoli jiná žádost o přidělení mikropočítačové sběrnloe, obvod přístupu tuto situaci vyhodnotí a odpojí jednotku od sběrnice buá ihned, nebo po skončení právě probíhajícího přenosu· Vyskytne-li se jiná žádost nebo více žádostí o sběrnici v okamžiku, kdy připojená jednotka žádá o další přenos, vyřeší se nejprve priorita běžným způsobem a pak buá hned odpojení, nebo požadovaný přenos s následným odpojením jednotky od sběrnice a přidělením jiné jednotce.

- 3 251 050 činnost obvodu přístupu lze programově volit a tím optimalizovat provoz na sběrnici vzhledem k právě probíhajícímu výpočtu každého procesoru v systému.

Příklad uspořádání podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu v blokovém schématu.

Jednotlivé bloky zapojení je možno charakterizovat takto. Sběrnicový řadič 1 je tvořen integrovaným obvodem doplněným přídavnými logickými obvody. Slouží pro řízení provozu na mikropočítačové sběrnici a zajištuje jednotce, na které je použit, přístup k ostatním adresovatelný^ systémovým zdrojům, připojeným na sběrnici. Součtový obvod £ je realizován jedním hradlem NAND. Generuje signál žádosti o přidělení sběrnice buá na základě žádosti z adresové vstupní svorky 01 zapojení nebo z rozlišovacího součinového obvodu £·

Rozlišovací součinový obvod £ je tvořen čtyřvstupovým hradlem NAND. Jeho úkolem je rozlišit, zda je možno ponechat jednotce přístup na sběrnici, 1 když v běžném strojovém cyklu tento přístup není žádán.

První invertor £ je tvořen částí integrovaného obvodu· Invertuje signál o přidělení sběrnice·

Žádací součinový obvod £ je tvořen hradlem NAND s otevřeným kolektorovým výstupem, což umožňuje jeho připojení na společnou žádecí obousměrnou svorku 04 zapojení·

Úkolem obvodu je generovat signál požadavku přístupu na sběrnici·

Druhý invertor £ je tvořen částí integrovaného obvodu· Invertuje žádací výstup 013 sběmicováho řadiče £.

Klopný obvod X je tvořen integrovaným klopným obvodem typu D. Slouží k programovému nastavení funkce logiky přidělení sběrnice.

251 050

Adresová vstupní svorka 01 zapojení je tvořena tištěným spojem. Slouží k přenosu signálu žádosti o přidělení sběrnice.

Datová vstupní svorka 02 zapojení je tvořena tištěným spojem. Slouží k přenosu signálu, který určuje způsob činnosti zapojení.

Zápisová vstupní svorka 03 zapojení je tvořena tištěným spojem. Slouží k přivedení signálu zápisu do klopného obvodu 2·

Společná žádací obousměrná svorka 04 zapojení je tvořena kontaktem konektoru jednotky. Slouží k přenosu signálu žádosti o přidělení sběrnice mezi všemi jednotkami, které mají právo žádat o sběrnici.

Uvolňovací výstupní svorka 05 zapojení je tvořena tištěným spojem. Slouží k přenosu signálu, který uvolňuje zesilovače sběrnioových signálů jednotky.

Žádací výstupní svorka 06 zapojení je tvořena kontaktem konektoru jednotky. Slouží k přenosu signálu žádosti o přidělení sběrnice jednotce.

Zapojení jednotlivých bloků je provedeno takto.

Adresová vstupní svorka 01 zapojení je spojena s adresovým vstupem 21 součtového obvodu 2. Výstup 23 součtového obvodu £ je spojen s udržovacím vstupem 31 rozlišovacího součinového obvodu X a s žádacím vstupem 11 sběmicového řadiče 1. Uvolňovací výstup 12 sběmicového řadiče χ je spojen se vstupem 41 prvního invertoru £, s uvolňovacím vstupem 51 žádacího součinového obvodu χ a s žádací výstupní svorkou 06 zapojení. Žádací výstup 13 sběmicového řadiče X je spojen se žádací výstupní svorkou 06 zapojení a se vstupém 61 druhého invertoru 6. Výstup 62 druhého invertoru 6 je spojen se žádacím vstupem 52 žádacího součinového obvodu χ. Výstup 53 žádacího součinového obvodu X je spojen se společným žádacím vstupem 33 rozlišovacího součinového obvodu 33 a se společnou

- 5 251 050 žádací obousměrnou svorkou 04 zapojení. Výstup 42 prvního invertoru £ je spojen se stavovým vstupem 34 rozlišovacího součinového obvodu 2· Datová vstupní svorka 02 zapojení je spojena s datovým vstupem 71 klopného obvodu 7. Zápisová vstupní svorka 03 zapojení je spojena se zápisovým vstupem 72 klopného obvodu χ. Výstup 73 klopného obvodu χ je spojen s programovatelným vstupem 32 rozlišovacího součinového obvodu 2» Výstup 35 rozlišovacího součinového obvodu 2 je spojen s náhradním vstupem 22 součtového obvodu

2.

Zapojení pracuje takto· Ve výchozím stavu je zapojení odpojeno od mikropočítačové sběrnice. Po příchodu signálu na adresovou vstupní svorku 01 zapojení se přes součtový obvod 2 aktivuje žádací vstup 011 sběrnicového řadiče 1. Potem ee ze sběrnicového řadiče £ vysílá signál na žádací výstupní svorku 06 zapojení. Tento signál se též přes invertor 6 vede na žádací vstup 052 žádacího součinového obvodu 2· Jelikož sbšrnioe není ještě přidělena, na uvolňovacím vstupu 051 žádacího součinového obvodu £ je aktivní úroveň, a z výstupu 053 žádacího součinového obvodu 2 ⁸⁶ vysílá signál na společnou žádací obousměrnou svorku 04 zapojení. Po přidělení sběrnice vyšle sběmicový řadič 1 signál na uvolňovací výstupní svorku 05 zapojení. Tento signál se využije pro ovládání uvolňovacího vstupu 051 žádacího součinového obvodu 2» kde způsobí zrušení signálu na společnou žádací obousměrnou svorku 04 zapojení. Uvolňovací výstup 012 sběrnicového řadiče 1 též vyšle signál přes invertor £ na stavový vstup 034 rozlišovacího součinového obvodu 2· ®® indikuje stav připojení jednotky na sběrnici· Jestliže je na společné žádací obousměrné svorce 04 zapojení vysoká logická úroveň, oož znamená, že žádná jiná jednotka v systému nežádá přidělení sběrnice, a jestliže je vysoká logická úroveň i na programovatelném vstupu 032 rozlišovacího součinového obvodu 2» což umožňuje činnost tohoto obvodu na požadavek programu, potom se na

- 6 251 050 výstupu 035 rozlišovacího součinového obvodu J objeví aktivní úroveň, čímž dojde k překlopení R-S klopného obvodu, tvořeného součtovým obvodem £ a rozlišovacím součinovým obvodem £· Z toho vyplývá, že výstup 023 součtového obvodu 2 zůstane na stejné úrovni i po skončení signálu na adresové vstupní svorce 01 zapojený a v důsledku toho sbšrnicový řadič 1 ponechá sběrnici přidělenu· Toto automatické udržování přidělení sběrnice končí s příchodem signálu žádosti jiné jednotky na společnou žádací obousměrnou svorku 04 zapojení, který zruší signál na náhradním vstupu 022 součtového obvodu 2, a mechanismus automatického udržování přidělení sběrnice přestává fungovat* Stejného účinku, avšak synchronně s během programu, lze dosáhnout vysláním nízké logické úrovně na datovou vstupní svorku 02 zapojení a zápisového pulsu na zápisovou vstupní svorku 03 zapojení, čímž se datový signál zapíše do klopného obvodu £ a blokuje činnost rozlišovacího součinového obvodu 3

Vynálezu se využije v řídicích počítačích pracujících v reálném čase.

Claims (1)

1. Zapojení pro přístup na mikropočítačovou sběrnici, vyznačující se tím, že adresová vstupní svorka (01) zapojení je spojena s adresovým vstupem (21) součtového obvodu (2), jehož výstup (23) je spojen s udržovacím vstupem (31) rozlišovacího součinového obvodu (3) a s žádacím vstupem (11) sběrnlcového řadiče (1), jehož žádací výstup (13) je spojen s žádací výstupní svorkou (06) zapojení a se vstupem (6l) druhého invertoru (6), jehož výstup (62) je spojen s žádacím vstupem (52) žádacího součinového obvodu (5), jehož uvolňovací vstup (51) je spojen s uvolňovacím výstupem (12) sběrnlcového řadiče (1), s uvolňovací výstup ní svorkou (05) zapojení a se vstupem (41) prvního inverto ru (4), jehož výstup (42) je spojen se stavovým vstupem (34) rozlišovacího součinového obvodu (3), jehož společný žádací vstup (33) je spojen s výstupem (53) žádacího souči nového obvodu (5), a se společnou žádací obousměrnou svorkou (04) zapojení, jehož zápisová vstupní svorka (03) je spojena se zápisovým vstupem (72) klopného obvodu (7) a datová vstupní svorka (02) zapojení je spojena s datovým vstupem (71) klopného obvodu (7), jehož výstup (73) je spojen s programovatelným vstupem (32) rozlišovacího součinového obvodu (3)» jehož výstup (35) je spojen s náhradním vstupem (22) součtového obvodu (2).

   1 výkres