CS251559B1 - Zapojení pro vyhodnocení priority asynchronních přerušovacích požadavků - Google Patents

Abstract

Zapojení je určeno pro počítačové systémy, pracující v reálném čase, číslicově řízené měřicí ústředny apod. Řeší optimální vztah mezi dobou vyhodnocení a množstvím potřebného materiálu. Zapojení sestává z n dvoustupňových posuvných registrů pro vyhodnocení priority n vzájemně asynchronních přerušovacích požadavků. Požadavky jsou zachycovány v prvních stupních posuvných registrů, jejichž vstupy se vzápětí zablokují a dochází k vynulování všech prvních stupňů posuvných registrů, až na první stupeň s nejvyšší prioritou. Takto ustálený stav prvních stupňů se pak přenese do druhých stupňů posuvných registrů. Zapojení je použitelné do 20 až 30 požadavků a pro doby vyhodnocení delší než 50 až 60 ns.

Description

Vynález se týká zapojení pro vyhodnocení priority asynchronních přerušovacích požadavků, kde vyhodnocení priority je aktivováno vznikem přerušovacího požadavku.

Známá zapojení využívají např. periodických čítačů nebo posuvných registrů k postupnému ohmatávání vstupních přerušovacích požadavků. V případech, kdy se respektuje pouze časový faktor priority, jsou vstupní svorky vyhodnocovacího obvodu ohmatávány periodicky a ohmatávání je zastaveno v okamžiku zjištění aktivity na první z ohmatávaných vstupních svorek.

V případech, kdy je nutno pro více současně aktivních přerušovacích požadavků navíc rozhodnout na základě priority polohové, spouští se ohmatávání vstupních svorek teprve v okamžiku výskytu alespoň jednoho přerušovacího požadavku na vstupní svorce vyhodnocovacího obvodu, a. to·vždy ž definované výchozí polohy. Ve všech známých případech je při malém počtu, cca 2 až 5 vyhodnocovaných požadavků obvodové řešení vyhodnocovacího aparátu materiálově náročnější, při vyšších počtech vyhodnocovaných přerušovaných požadavků, cca nad 6 dosahuje se delších časů potřebných k vyhodnocení.

. S'menšími materiálovými nároky, vzniklými úsporou přepojovacího mechanismu a s minimální časovou ztrátou, nezávislou na· počtu zpracovávaných přerušovacích požadavků řeší tento problém zapojení podle.vynálezu, kteřě.sestává ze- dvou až n posuvných registrů, každého pro zpracování jednoho přerušovacího požadavku a pro všechny přerušovací požadavky společného vyhodnocovacího obvodu, registrujícího vyhodnocení priority a řídicího proces vyhodnocení. Každý z posuvných registrů sestává z· blokovacího hradla, na jehož první vstup je připojena vstupní svorka, určená k přivedení přerušovacího požadavku, přičemž všechny druhé vstupy blokovacích hradel jsou vzájemně propojeny a připojeny k výstupu negátoru, jehož vstup je spojen s výstupem součtového hradla a vstupem zpoždovacího obvodu, jehož výstup je spojen se všemi hodinovými vstupy druhých stupňů posuvných registrů, tvořených klopnými obvody typu D.

Výstupy klopných obvodů typu D jsou pak výstupními svorkami pro výsledné vyhodnocení priority přerušovacích požadavků. Jejich příslušné vstupy D a R jsou v každém z posuvných registrů spojeny a připojeny k výstupu posuvnému registru příslušnému klopnému obvodu typu tvořícímu první stupeň posuvného registru. Dále jsou tyto spojeny k jednomu ze vstupů součtového hradla a vstup S každého klopného obvodu typu R-S je připojen k výstupu příslušného blokovacího hradla a první vstup R každého klopného obvodu typu R-S je spojen s příslušnou svorkou pro přivedení přerušovacího požadavku. Každý další klopný obvod typu R-S má oproti předchozímu navíc další vstup R, spojený jednak s výstupem n-1 klopného obvodu typu R-S, jednak s odpovídajícími vstupy R všech následujících klopných obvodů typu R-S.

Zapojením podle vynálezu se dosáhne toho, že potřeba materiálu je úměrná množství zpracovávaných přerušovacích požadavků, pomineme-li společný vyhodnocovací obvod který tvoří méně než dvě pouzdra běžných integrovaných obvodů. Další účinek zapojení se projeví v tom, že doba, potřebná pro zpracování přerušovacího požadavku odpovídá průchodu osmi logickými stupni a neprodlužuje se v závislosti na počtu vyhodnocovaných přerušovacích požadavků.

Na přiloženém výkresu je znázorněno zapojení podle vynálezu.

Zapojení sestává z n-1 posuvných registrů, přičemž n-1 je počet zpracovávaných přerušovacích požadavků, a z jednoduchého společného vyhodnocovacího obvodu 1^ Každý z posuvných registrů 2 až N je tvořen v prvním stupni klopným obvodem typu R-S 212 až N12 a ve druhém stupni klopným obvodem typu D 213 až N12. Výstupy všech prvních stupňů posuvných registrů jsou připojeny k jednotlivým vstupům součtového hradla 12 a jeho výstup je přes zpoždovací obvod zapojen k hodinovým vstupům všech druhých stupňů posuvných registrů. Výstup součtového hradla 12 je rovněž přes negátor 11 připojen na druhé vstupy všech blokovacích hradel 211 až Nil.

Blokovací hradla 211 až Nil prvních stupňů všech posuvných registrů jsou v klidovém stavu otevřena a umožňují průchod příchozího přerušovacího požadavku ze vstupních svorek 212¹ až Nl2¹ do příslušných prvních stupňů posuvných registrů 2 až N. V tomto okamžiku dojde k uza3 vřeni všech blokovacích hradel, protože výstupy všech prvních stupňů posuvných registrů jsou vedeny na součtové hradlo 12, jehož výstup přes negátor 11 tato blokovací hradla uzavře. Pokud by ve stejném okamžiku bylo přivedeno na vstupní svorky více přerušovacích požadavků současně, vybudí se současně první stupně více posuvných registrů. Po uzavření blokovacích hradel dojde pak k vyhodnocení priority tím způsobem, ze každý z prvních stupňů posuvných registrů při svém vybuzení nuluje všechny vstupně s nižší prioritou. Po zpoždění signálu ze součtového hradla 12 přes zpoždovací obvod 13, určenému k uklidnění stavu prvních stupňů posuvných registrů přepíše se pak úspěšný přerušovací požadavek do druhého stupně příslušného posuvného registru a tím pronikne na jednu z výstupních svorek 214 až N14 zapojení, odkud je veden k dalšímu zpracování.

Zapojení podle vynálezu je obzvláště vhodné v číslicových elektronických systémech, pracujících v reálném čase, případně v měřicích ústřednách apod.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení pro vyhodnocení priority asynchronních přerušovacích požadavků, sestávající ze dvou až n posuvných registrů, každého pro jeden přerušovací požadavek a pro všechny posuvné registry společného vyhodnocovacího obvodu, přičemž každý z posuvných registrů sestává z klopného obvodu typu R-S v prvním stupni a z klopného obvodu typu D ve druhém stupni, vyznačené tím, že každý klopný obvod typu R-S (212 až N12) je opatřen n-1 nulovacími vstupy, přičemž vždy poslední přibývající vstup je spojen jednak s výstupem n-1 klopného obvodu typu R-S (212 až N12), jednak s polohově odpovídajícími vstupy všech následujících klopných obvodů typu R-S (212 až N12) a k jednomu ze vstupů součtového hradla (12) a každý první nulovací vstup každého klopného obvodu typu R-S (212 až N12) je spojen s prvním vstupem svého blokovacího hradla (211 až Nil) a příslušnou vstupní svorkou (212' až N12') a dále každý výstup blokovacího hradla (211 až Nil) je spojen s budicím vstupem svého příslušného klopného obvodu typu R-S (212 až N12) a výstup každého klopného obvodu typu R-S (212 až N12) je současně zapojen na ovládací i nulovací vstup příslušného klopného obvodu typu D” (213 až N13(, přičemž výstupy klopných obvodů typu D (213 až N13) tvoří výstupní svorky (214 až N14) a dále všechny hodinové vstupy klopných obvodů typu D (213 až N13) jsou spojeny a připojeny k výstupu zpoždovacího obvodu (13) , jehož vstup je spojen jednak s výstupem součtového hradla (12), jednak se vstupem negátoru (11), jehož výstup je spojen se všemi druhými vstupy blokovacích hradel (211 až Nil), přičemž výstup posledního klopného obvodu typu R-S (N12) je připojen k dalšímu vstupu součtového hradla (12).