RU1824637C - Устройство дл управлени обслуживанием запросов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к устройствам дл  управлени  обслуживанием запросов, и может примен тьс  в системах, обслуживающих за вки с одинаковыми приоритетами. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет обслуживани  запросов в пор дке поступлени . Устройство дл  управлени  обслуживанием запросов содержит группу регистров, две группы элементов Л, группу одновибрато- ров, группу коммутаторов, три регистра, блок элементов И, блок приоритета, элемент ИЛИ, группу элементов ИЛИ. Устройство обеспечивает обслуживание запросов в пор дке поступлени , причем точность определени  очередности повышаетс  с уменьшением длины такта синхронизации. 2 ил, Ё

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к устройствам дл  управлени  обслуживанием запросов, и может примен тьс  в системах, обслуживающих запросы с одинаковыми приоритетами.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  устройства за счет обслуживани  запросов в пор дке поступлени .

На фиг.1 представлена функциональна  схема устройства дл  управлени  обслуживанием запросов; на фиг.2 - функциональна схема блока приоритета.

Устройство дл  управлени  обслуживанием за вок в пор дке поступлени  (фиг.1) содержит группу регистров 1Л-1.П. группу элементов ИЛИ 2.1-2.П, группу коммутаторов 3.1-З.П-1, первую группу элементов И 4.1-4.Л, блок приоритета 5, вторую группу элементов И 6.1-6.п-1, группу одновибраторов 7.1-7.п-1, третий, второй и первый регистр 8, 9,10, блок элементов И 11, элемент ИЛИ 12, блок одновибраторов 13, выходы 14.1-14.п регистров 1.1-1.П соответственно, вход 15 сброса устройства, запросный вход 16 устройства, сигнальный выход 17. выход 18 запрета устройства, информационный выход 19 устройства, тактовый вход 20 устройства .

Рассмотрим назначение элементов устройства .

Группа регистров 1.1-1.П предназначена дл  приема запросов в пор дке очередности их поступлени  на вход 16устройства. Эти регистры построены на D-триггерах. Запись информации в них осуществл етс  по заднему фронту импульса, поступающего на вход С. Сброс с ноль осуществл етс  асинхронно импульсом, поступающим на вход R. Отличительной особенностью регистра 1.1

 вл етс  то, что он сбрасываетс  в моль поразр дно , т.е. импульсом, поступающим на вход R. Отличительной особенностью регистра 1.1  вл етс  то, что он сбрасываетс  о ноль поразр дно, т.е. импульсом, поступающим на вход R каждого конкретного разр да . Число п регистров 1 определ етс  максимальной длиной очереди запросов.

Группа элементов ИЛИ 2.1-2.П формирует сигналы о поступлении запросов в регистры 1.1-1.П соответственно. Группа коммутаторов 3.1-З.гМ предназначены дл  подключени  входов D регистров 1.1--1.П-1 либо к ьыходу блока элементов И 11, либо к выходу регистра 1.2-1.П соответственно. Они реализованы на типовых функциональ- чм.ч л ментах 2И-ИЛИ.

Перва  группа элементов И 4.1-4.П предназначена дл  формировани  синхросигнала на входы С регистров 1.1-1.П соот- петогпенно.

Блок приоритета 5 (фиг.2) предназначены дл  выделени  одного, как более приори- тстмок запроса, среди записанных в регистр 1.1 и формировани  соответствующего ему единичного сигнала на выходе. Сдиницз младшего (первого) разр да про- ходит непосредственного на выход блока 5 и закрывает элементы И 21..K-1, запреща  прохождений на вход других единичных ОИП|ОЛОБ. Соответственно сигнал К-ro запроса , имеющего наименьший приоритет, ппоходит на выход блока 5 только при отсутствии сигналов других запросов.

Угора  группа элементов А 6.1-6.П-1 предназначена дл  Формировани  сигнала на вхсдк одновибраторов 7.1-7.П-1. формирующих сигналы сброса регистров 1.2 -1.п соответственно .

Регистр 8 управл ет прохождением сигналов запросов через блок элементов И 11 на входы регистров 1.1-l.n с целью предотвращени  повторной записи в очередь одного и того же запроса. Он реализован на D-триггерах, запись информации в которых осуществл етс  по заднему фронту импульса на входе С.

Регистр 9 предназначен дл  приема запросов , поступающих на вход 16 устройства . Запись запросов, поступающих на входы D регистра 9 осуществл етс  по заднему фронту импульса, поступающего на вход С при наличии разрешающего (нулевого) сигнала на входе V.

Сброс разр дов регистра 9 а исходное состо ние осуществл етс  при сн тии сигнала запроса со входа 16 устройства, вследствие чего на вход R соответствующего разр да регистра Р поступает нулевой сигнал , который возвращает разр д в ноль.

Регистр 10 предназначен дл  приема, хранени  и выдачи на пыход 19 устройства сигналов запросов дл  их обслуживани  в пор дке очередности поступлени . Прием

запросов в регистр 10 осуществл етс  по переднему фронту импульса, поступающего на вход 20 устройства при наличии нулевого разрешающего сигнала на входе V. Сброс регистра 10 в ноль осуществл етс  сигна0 лом сброса, поступающим на вход 15 устройства .

Блок элементов И 11 предназначен дл  передачи на входы регистроз 1.1-1,п сигналов запросов, длительностью в один пери5 од, что исключает повторную запись одного и того же запроса п очередь.

Элемент ИЛИ 12 формирует единичный сигнал при поступлении запроса в регистр 10. Этот сигнал поступает на выход 17 усг0 ройства и запрещает прием других запросов в регистр 10.

Блок одновибраторов 13 предназначен дл  формировани  сигналов сброса разр дов регистра 1.1, которые соответствуют за5 просам, переданным в регистр 10 и, следовательно, на выход 19 устройства. Од- новибраторы 13 запускаютс  передним фронтом сигнала, поступающего на выход 19 устройства. Длительность импульсов,

0 формируемых одновибраторами 19, достаточна дл  надежной установки в ноль разр дов регистра 1.1.

Устройство дл  управлени  обслуживанием запросов работает следующим обра5 зом.

Б исходном состо нии все элементы пам ти устройства наход тс  в нулевом состо нии (цепи начальной установки устройства на фиг. 1 условно не показаны).

0 Запросы мл обслуживание посыпают на вход 16 устройства в виде единичных потенциальных сигналов, длительность которых, может быть произвольной, но дл  их надежного приема в устройстве должна превы5 шать период Т поступлени  синхроимпульсов на вход 20 устройства.

Сигнал 1-го запроса поступает на вход 16 устройства и далее на входы DI и RI регистра 9. По очередному синхроимпульсу

0 этот сигнал записываетс  в 1-й разр д регистра 9. Аналогично в регистр 9 записываютс  все запросы, поступившие к этому моменту на вход 16 устройства. С выхода регистра 9 сигналы запросов поступают на

5 вход D регистра 8 и первый вход блока элементов И 11. Если например, f-  за вка не записана в регистр 8, то на ею 1-м инверсном выходе присутствует единичный сигнал и поэтому сигнал 1-й за вки проходи через блок элементов И 11 и поступ от на лход О

регистра 1.п и входы коммутаторов 3.1 -З.п- 1.

Рассмотрим случай, когда регистры 1.1- 1.п свободны. В этом случае на выхода элементов ИЛИ 2.1-2.П присутствуют нулевые сигналы, которые открывают нижние входы коммутаторов 3.1-З.П-1 и сигналы запросов поступают с выхода блока элементов И 11 на входы D регистров 1.1-1.П-1.

Очередной синхроимпульс, поступивший на вход 20 устройства, проходит через элемент И 4.1 и записывает поступившие запросы в регистр 1.1. Одновременно эти же запросы записываютс  в регистр 8, а вновь поступившие запросы - в регистр 9. Выходные сигналы регистра 8 закрывают соответствующие элементы И блока элементов И 11, снима  тем самым CHI налы со входов регистров 1.1-1.П и предотвраща  их повторную запись.

Вновь поступившие в регистр 9 сигналы запросов проход т через блок элементов И 11 и поступают на входы регистров 1.1-1.П, однако записаны они будут только в регистр 1.2, так как очередной синхроимпульс пройдет со входа 13 только через элемент И 4.2, открытый нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 2.2 и единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 2,1.

Одновременно по этому же синхроимпульсу в регистр 9 запишутс  вновь поступившие сигналы запросов, а в регистр 8 - сигналы запросов, поступивших на предыдущем такте.

Далее устройство функционирует аналогично . При этом запросы, поступившие на очередном такте, записываютс  в следующий свободный регистр 1. в пор дке возрастани  номеров, т.е. выстраиваютс  в очередь в пор дке их поступлени  на вход 16 устройства.

Очевидно, что запросы, поступившие в течение одного такта синхронизации, считаютс  поступившими одновременно и будут записаны в один и тот же регистр 1.1.

Дл  того чтобы очередность поступлени  запросов определ лась наиболее точно, а следовательно, и очередность их обслуживани , частота следовани  синхроимпульсов , поступающих на вход 13, выбираетс  максимально возможной и определ етс  временем окончани  переходных процессов в схеме устройства, вызванных очередным синхроимпульсом.

Если в очередном такте на входы 16 не поступил ни один запрос, то на выходе блока элементов И 11 будет нулевой код и запись информации в регистры 1.1-1.П произведена не будет.

Если сигнал запроса в какой-либо момент времени сн т со входа 16, то нулевой сигнал, поступивший на инверсный вход R регистра 9, установит соответствующий его 5 разо д в ноль, а по очередному синхроимпульсу в ноль установитс  и одноименный разр д регистра 8 и откроетс  соответствующий элемент блока элементов И 11. После этого по данному входу вновь может посту0 пить запрос, он будет обработан и поставлен в очередь на обслуживание.

Рассмотрим передачу запроса на обслуживание . Запросы (запрос), записанные в регистр 1.1, наход тс  первыми в очереди

5 на обслуживании.

Если в регистре 1.1 записаны более одного запроса (они поступили между двум  очередными синхроимпульсами), то они считаютс  поступившими одновоеменно и оче0 редность их обслуживани  определ етс  по приоритету: более приоритетными считаютс  запросы, имеющие меньший номер. Выходные сигналы регистра 1.1 поступают на блок 5, с выхода которого только один (наи5 более приоритетный) запрос поступает на вход D регистра 10. По очередному синхроимпульсу этот запрос записываетс  в регистр 10 и поступает на выход 19 устройства, а также на вход элемента ИЛИ

0 12.

Единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 12 закрывает регистр 10, запреща  прием в него запросов, и поступает на выход 17 устройства, информиру  обслужива5 ющее устройство о выдаче сигнала запроса на обслуживание на выход 19.

Одновременно единичный сигнал с выхода регистра 10 поступает на соответствующий вход R регистра 1,1 и возвращает в

0 ноль разр д регистра, соответствующий запросу , переданному в регистр 10.

Если обслуживающее устройство свободно , оно производит считывание запроса с выхода 19, после чего подает сигнал сбро5 са на вход 15 устройства. По этому сигналу регистр 10 возвращаетс  в ноль, на выходе элемента ИЛИ 12 по вл етс  нулевой сигнал , который разрешает запись очередного запроса в регистр 10.

0 По очередному синхроимпульсу в регистр 10 с выхода блока 5 заноситс  запрос, который должен обслуживатьс  следующим , и соответствующий ему разр д регистра 1.1 сбрасываетс  в ноль.

5 Если после передачи очередного запроса на обслуживание (в регистр 10) в регистре 1.1 не остаетс  запросов, то на выходе элемента ИЛИ 2.1 по вл етс  нулевой сигнал, который открывает элементы И 4.1, И 6.1. Дальнейша  работа устройства зависит от

наличи  или отсутстви  запросов в регистрах 1.2, 1.3....1.П. Рассмотрим два случа .

1.В регистрах 1.21.1 за писаны запросы , поступившие на обслуживание.

2.В регистрах 1.21.п запросов нет.

В первом случае элемент ИЛИ 2.2 выдает единичный сигнал, который переключает коммутатор 3.1 на верхнюю половину и открывает элемент И 6.1. В результате этого очередной синхроимпульс со входа 20 пройдет на вход С регистра 1.1 и перепишет в этот регистр содержимое регистра 1.2. Одновременно этот же синхроимпульс запустит своим задним фронтом одновибратор

7.1,который сбросит регистр 1.2 в ноль.

Кроме того, так как в регистре 1.1 записана информаци , а регистр 1.1+1 свободен, то элемент И 4.11+1 будет открыт, и тот же синхроимпульс пройдет на вход С регистра 1.1+1 и запишет в него очередной запрос (запросы), поступившие на вход 16 устройства (если такой имеетс ).

По очередному синхроимпульсу запросы из регистра 1.3 перепишутс  в регистр,

1.2,а в регистре 1.3 сброситс  в ноль. Затем перепишетс  информаци  из регистра 1.4 в регистр 1.3 и так далее, пока не будут заполнены все регистры 1 от первого до К-го.

Во втором случае, когда в регистрах 1.2- 1.п запросы отсутствуют, а регистр 1.1 обну- литс , первый же поступивший запрос (запросы) запишутс  в регистр 1.1,

Если в процессе функционировани  устройства в регистр 1.п запишетс  один или более запросов, то на выходе элемента ИЛИ 2.п по витс  единичный сигнал, который поступит на выход 18 устройства, сигнализиру  о том, что регистры 1.1-l.n устройства заполнены и прием запросов в устройство прекращен. Одновременно этот сигнал поступит на аход V регистра 9 и запретит запись информации в регистр 9 по входу О. В дальнейшем, когда часть запросов будет обслужена и регистр 1.п освободитс  на выходе элемента ИЛИ 2.п по витс  нулевой сигнал, который разрешит прием запросов в регистр 9 и далее в регистры 1.1-l.n устройства .

Как было сказано выше, точность определени  очередности повышаетс  с уменьшением длины такта синхронизации. В устройстве длина такта синхронизации не может быть выбрана меньше, чем

Т TfcG 10 +TRG 1.1 +Гили 2.1

где TKG Гили максимальные времена срабатывани  соответствующих элементов устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  обслуживанием запросов, содержащее группу регистров , группу элементов ИЛИ, первую группу элементов И. причем выход соответствующего регистра группы соединен с входом соответствующего элемента ИЛИ группы, выход которого соединен с первым (инверсным ) входом соответствующего элемента И первой группы, выход М-ro элемента ИЛИ группы (М 1.К-1, К - длина очередности запросов) соединен с вторым входом (М+1)- го элемента И первой группы, третьи входы

   которых соединены с тактовым входом устройства , отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  устройства за счет обслуживани  запросов в пор дке поступлени , устройство дополнительно содержит вторую группу элементов И. группу одновибраторов, группу коммутаторов , три регистра, блок элементов И, блок приоритета, элемент ИЛИ и блок одновибраторов , выходы которого соединены с входами сброса первого регистра группы, а входы соединены с входами элемента ИЛИ, выходами первого регистра и  вл ютс  информационными выходами устройства, запросный вход которого соединен с

   информационным и инверсным установочным входами второго регистра, выход которого соединен с первым входом блока элементов И и информационным входом третьего регистра, инверсный выход которого соединен с вторым входом блока элементов И, выход которого соединен с первыми информационными входами коммутаторов группы и информационным входом К-го регистра группы, выход Р-го

   регистра группы соединен с вторым инфор- мационным входом (Р-1)-го коммутатора группы (Р К,2), выход Р-го элемента ИЛИ группы соединен с первым входом Р-го элемента И второй группы и управл ющим входом (Р-1)-го коммутатора группы, выход М-ro элемента ИЛИ группы соединен с вторым входом (М+1)-го элемента И второй группы, выход которого через одноименный одновибратор группы соединен с входом

   сброса соответствующего регистра группы, тактовый вход устройства соединен с третьими входами элементов И второй группы, и синхровходами регистров с первого по третий , выход первого регистра группы соединен с входом блока приоритета, выход которого соединен с информационным входом первого регистра, вход записи которого соединен с выходом элемента ИЛИ и  вл етс  сигнальным выходом устройства, вход сброса которого соединен с входом сброса

   первого регистра, выход У го тменгз И ип, п/тп  и Р-ЧРГСЧ nt oa-т- члпр т у.тгруппы соединен f входом г чись-1 |чп 1глп

   сриг.1

   /4/ I

   3

   ад