SE450055B - Anleggning for att tilldela access till en behovsdelad anleggningsdel - Google Patents

Description

15 20 ZS 30 35 40 450 055 z buss1edníng,tilldelad ett fast prioritetstal, som innefattar ett flertal binära siffror. Access beviljas genom príorítets- tal vid samtidig begäran. Under bussöverbeläggningstid, när två eller flera enheter eller portar samtidigt begär access, sänder varje begärande enhet de motsvarande bitarna av sitt prioritetstal till en arbitragebussledning i serieföljd bit för bit synkront med sändningen av motsvarande bitar genom alla andra samtidigt begärande portar. Allteftersom varje bit sändes jämför varje begärande port styrkan av den bit, som den för närvarande sänder till arbitragebussledníngen, med den logiska unionen av de motsvarande bitar, som samtidigt sändes till arbitragebussledningen av alla samtidigt begärande portar. Om den bit, som en begärande port just sänder, har ett föreskrivet förhållande (t ex är lika med eller större än) till de bitar, som sändes till bussledningen av de andra be- gärande portarna, så fortgår denna operation och porten sänder den nästa biten i sitt prioritetstal till arbitragebussled- ningen. evarje port stannar kvar i överbeläggning så länge som varje bit, som den sänder, har det föreskrivna förhållandet till den logiska unionen âv de,motsvarande bitar, som just sändes av andra överbeläggningsportar. En port drar sig själv ur överbeläggningen, när den bestämmer att en bit, som den sänder, har ett förhållande (t ex lägre än) till de bitar¿ som sändes av de andra portarna, vilket förhållande indikerar att en eller flera av de andra portarna har ett högre prioritetstal. Vid denna tidpunkt drar sig varje port, som har ett lägre prioritetstal, själv ur överbeläggningen och sänder 5 inte några ytterligare bitar till bussledningen. .

Denna överbeläggningsoperation fortsätter; de återstående bitarna av prioritetstalet sändes till bussledningen av alla återstående begärande portar; portar med en lägre prioritet drar sig själva ur överbeläggningen; och vid slutet-av överbe- läggningsintervallet, när den sista biten sändes till bussled- ningen, kvarblir endast den port, som har den högsta príoriteten, i överbeläggningen och den beviljas access till bussledningen.

Ett arrangemang av den ovan beskrivna typen visas i de amerikanska patenten nr 3 796 992 och 3 818 447.

Det ovan beskrivna fördelade överbeläggníngsarrangemanget arbetar tillfredsställande. Emellertid medför det ett problem, f!! Ma 91 10 15 20 25 30 35 40 G55 eftersom portprioritetstalen är fasta, och eftersom portaccess bestämmas av dessa tal kan portarna anses vara funktionellt arrangerade i en bestämd preferenskedja, varvid den mest före- dragna porten har det högsta prioritetstalet och den minst föredragna porten det lägsta prioritetstalet. Enär detta gäller är accessen till bussledningen inte rättvis, eftersom de portar, som har de högste prioritetstalen, alltid favoriseras i händelse av samtidig begïran. Ehuru denna orättvisa tilldel- ning av portar kan tolererat i vissa anläggningar är den ett figningar, i vilka mera rättvis access kräves L? problem i de anlä av alla portar.

Problemet löses enligt n:;f;”i",-n i en anläggning för att tilldela access till en behovsdelad anläggningsdel, varvid arbitragekretskopplingen innefattar ett flertal logiska fler- tillstândsanordningar, en logisk styrkretskoppling för att selektivt och i kombination omkoppla de logiska anordningarna från ett första tillstånd till ett andra tillstånd i var och en av enheterna under styrning av angivna parametrar, som _ representerar enheternas dynamiska tillstånd, en registerkrets- koppling för att bilda ett dynamiskt prioritetstal hos var och en av enheterna genom sändande av de logiska anordningar-I nas utsignaler såsom parametersiffror till de mera signifikanta sifferpositionerna hos det dynamiska talet och genom sändande av siffrorna hos det tilldelade prioritetstalet till de mindre signifikanta positionerna hos det dynamiska talet, var- vid anläggningen vidare innefattar en maskledare, som hopkopp-Ä lar enheterna, en första kretskoppling i kontrollern för sändande av en maskinversionssignal vid valda tidpunkter till maskledaren, en överlagrande kretskoppling í var och en av enheterna, vilken omedelbart begär access till den behovs- delade anläggningsdelen för att samtidigt överlagra de mot- svarande siffrorna hos det tillhörande dynamiska prioritets- talet på arbitragebussledningen i serieföljd siffra för _ siffra, en jämförande kretskoppling i var och en av de begäran- de enheterna för att jämföra siffervärdet på arbitragebuss- ledningen därtill med det motsvarande síffervärde, som sändes av den begärande enheten, en frånkopplande kretskoppling i var och en av de begärande enheterna, vilken reagerar när mask- signalen förekommer på maskbussledningen för att frånkoppla ut- signalen hos den jämförande kretskopplingen för den begärande avataren". .-.-.V--..,~.~.---\--~4 10 15 20 25 30 35 40 450 055 - 4 _enheten, så att de parametersiffror, som är överlagrade på arbitragebussledningen genom enheten, inte användes vid be- stämmande av access; samt en andra kretskoppling för att från anläggningsdelaccessöverbeläggning avlägsna en begärande enhet av enheterna vid detekteringen av ett föreskrivet jämförelse- resultat mellan ett bussledningssiffervärde och det motsvaran- de siffervärde, som sändes av enheten, varvid den frånkopplan- de kretskopplingen verkar sä att preferensen för anläggnings- delaccess mellan de samtidigt begärande enheterna bestämmes av alla parametersiffror, vars jämförelse inte är bortkopplad, samt av de sända siffrorna hos de tilldelade prioritetstalen för de begärande enheterna.

Enligt denna uppfinning innefattar varje port anläggnings- delar för att dynamiskt övervaka det gällande tillståndet hos_ olika driftportparametrar och för att generera motsvarande portprioritetsbítar, som representerar dessa parametrar. Dessa genererade bitar används tillsammans med de tilldelade port- prioritetstalbitarna för att bestämma bussledningsaacess.

De av anläggningsdelarna enligt denna uppfinning-generera- de portparameterbitarna införes i de mera signifikanta bit- positionerna hos ett portskiftregister. De tilldelade port- prioritetsnumrerade bitarna införes i återstoden av skift- registret så att de har mindre signifikans än parameterbitarna.

Vid bussledningsöverheläggningstider utläses bitarna i skift- registret hos varje begärande port i serieföljd en åt gången, med början med den mest signifikanta biten, och överföres till arbitragebussledningen.

Under förhållanden, varvid inga portparameterbitar genere- ras av anläggningsdelen enligtuuppfinningen, innehåller skift- _ registret 0:or i de motsvarande mera signifikanta bitpositio- nerna och de regelbundet tilldelade portprioritetstalbitarna i' dess mindre signifikanta bitpositioner. Under sådana förhål- landen bestäms portprioritet med användning av endast det tilldelade portprioritetstalet. Under driftstillstånd för portar, varvid en siffra 1 genereras för en el1er.flera av parameterbitarna, utläsas emellertid dessa parameterbitar av skiftregistret före portprioritetstalbitarna och de kommer sålunda själva att styra bussledningsaccess. Om två eller flera portar har identiskt likadana parameterbitar installda på en etta och om det inte finns några andra portar med para- 'W l-Y 10 15 20 25 30 35 40 s 450 055 meterbitar, som indikerar en högre prioritet, användes port- prioritetstalbitarna för att bryta förbindelsen. _ De anläggningsdelar, som ästadkommes enligt denna uppfin- ning för att övervaka portparametrar och för att generera motsvarande parameterbitar för att komma in i portens skift- register, innefattar anläggningsdelar för övervakning av det aktuella innehållet hos en paketbuffert i varje port för att bestämma huruvida den är mindre än halvfull, åtminstone halv- full eller full av paketinformation. Dessa anläggningsdelar kan generera inga bitar, en bufferbit-för halvfull buffert respektive en buffertbit för full buffert.

Uppfinningen tillhandahåller anläggningsdelar för att generera portparameterbitar, som innefattar snapshot-an1äggnün§- delar, vilka_säkerställer att alla portar, som begär service vid en speciell tidpunkt, betjänas före senare begärande portar. Dessa snapshot-anläggningsdelar innefattar en vippa,' som inställs vid en speciell tidpunkt, benämnd en Snapshot~ -tidpunkt, i varje port, som sedan begär bussledningsaccess.

Inställningen av denna vippa i varje sådan port åstadkommer överföring av en snapshot-bit med värdet 1 till dess till- hörande skiftregister'sàsom en mera signifikant bit före bitarna hos det tilldelade portpríoritetstalet. En snapshot-g -vippa äterställes när dess port beviljas busslednings- access och vid slutet av ett givet antal överbeläggnings- ~ _ cykler kommer alla portar, som har sin snapshot-vippa inställd, att ha betjänats och deras snapshot~vippor kommer att vara i ett äterställt tillstånd. En ny snapshot-tid uppträder då och snapshot-vippan i varje då omedelbart begärande port in- ställes för att definiera en ny grupp av portar, som skall ges preferenso Såsom tidigare sändes de motsvarande skift- registerbitarna hos varje begärande port samtidigt till arbitragebussledningen under överbeläggningstid i seriefölid bit för bit. Detta inkluderar portparameterbitarna samt de tilldelade portprioritetstalbitarna_ Bitvärdena för varje- _ överbeläggande port jämföres i en föreskriven ordning med det motsvarande bussledningssiffervärdet. En enhet avlägsnas från bussledningsöverbeläggning om, vid godtycklig sifferjämförel- se, ett föreskrivet resultat erhålles, vilket indikerar att en annan port med högre prioritet begär access. Vid den visade utföringsformen av uppfinningen är prioriteten för buss- 10 15 20 25 30 35 40 450 G55 6 ledningsaccess baserad på storleken av det tal, som definieras genom parameterbitar, och skiftregisterr Vid den visade utföringsformen användes en kopplad OR-TTL-bussledning, det dominerande lâgspänningstillstândet.

Enligt denna uppfinning förekommer vidare ökad flexibili- tet vid bestämmande av portpreferens genom anordnandet av en maskbussledníng. Maskbussledningen arbetar, när den aktiveras av en anläggningskontroller, för att bringa arbitragekrets- kopplingen hos varje port att ignorera, selektivt, varje eller alla parameterbítarna under överbeläggníngstid.

Masksignalen fränkopplar temporärt kretskopplingen, som är intern för varje port, och åstadkommer att busslednings- access kan bestämmas av det tilldelade portprioritetstalet plus någon av de parameterbitar, som inte är maskade. Vid samma tidpunkt tillåter maskkretskopplingen alla bitar, de maskade parameterbitarna, att ledningen under prioritetstalbitarna i varje ports i vilken en siffra 1 representerar inklusive överföras till arbitragebuss- överbeläggningstid. Bitarna på bussledningen kan användas av andra anläggningsdelar, såsom registrerande anläggningsdelar, för att övervaka anläggningens status och för att bestämma effektiviteten av parameterbitarna.

Denna maskning utgör ett önskvärt kännetecken, eftersom det vid vissa anläggningstillstånd kan vara önskvärt att bort- se från en eller flera parameterbitar vid bestämmande av bussledningsancess. Uppfinningen realiserar maskbusslednings- särdraget på ett feltolerant sätt, som hindrar maskbussled- ningen från att maska de tilldelade portprioritetsbítarna.

Detta säkerställer att en specifik port alltid kommer att väljas vid eventuellt feltillstånd, som permanent överför en masksignal till maskbussledningen.

Vidare finns en till-/frånkopplingsbussledning, som inne-' fattar en ledare, som är specifik för varje port och som sträcker sig från en anläggningskontroller till porten. Ledaren är kopplad till kretskoppling i varje port,\ülken effektívf frånkopplar porten och hindrar den från att begära bussled- . níngsaccess. Detta kännetecken är användbart i samband med kretsfelfunktioner, som eventuellt skulle kunna bringa en port att ständigt överföra alla lzor till bussledningen under arbitragetid och därför monopolisera bussledningsaccessen.

I en paketomkopplare lagras databitar i ett buffertminne å) 10 15 20 25 30 35 40 íi-SÛ 0155 7 i portarna; portöverbeläggningslogiken tävlar om access till 'de gemensamma utrustningarna, vanligen inkluderande en gemen- sam paketöverföringsbussledning, vilken är benämnd en data- bussledning. Ett datapaket kommer att förloras om det överföres till en port, som redan har ett eller flera paket i sitt buffertminne och som inte har tillräcklig plats för att lagra ytterligare ett paket. Graden av paketförlust kan göras liten genom anordnande av tillräckligt minne i varje port, så att datapaketförlustgraden statistiskt sett_kommer att vara acceptabel vid omkopplarens trafikgränsvärde. Denna uppfinning gör det möjligt att utforma paketomkopplaren, så att mindre minnen erfordras för att ge samma paketförlustgrad vid en given mängd nättrafik; eller så att paketförlustgraden, med en bestämd minnesmängd, kommer att vara mindre för en given trafikmängd. Eftersom merparten av omkopplarens kostnad och komplexitet normalt hör samman med portarnas minne eller kö kan portöverbeläggningslogiken expanderas avsevärt, varvid_ systemets kostnad och komplexitet likväl reduceras, eftersom möjligheterna enligt uppfinningen tillåter signifikanta reduktioner i minnet med avseende på kostnad och komplexitet.

Uppfinningen tillhandahåller organ för att göra omkopplarens arbitragealgoritm känslig för det dynamiska tillståndet hos portarna samt organ för att ändra de parametrar, för vilka algoritmen är känslig enligt en ram-för-ram-bas. Detta åstad- kommes genom feltoleransorgan utan att arbitrageorganens för- delande natur offras.

Det ovan beskrivna arrangemanget löser problemet enligt känd teknik, eftersom arrangemanget tillhandahåller ökad flexibilitet och en mera optimal tilldelning av portar för access till en anläggningsdel eller en bussledning i anlägg- ningar, i vilka varje port är tilldelad ett fast prioritets- tal, vars styrka eljest skulle bestämma bussledningens access-s prioritet.

Kort beskrivning av ritningen Uppfínningen beskrivs närmare nedan i form av ett före* draget utföringsexempel under hänvisning till den bifogade ritningen. §ig_l visar ett förenklat blockschema, som åskådliggör komponenterna i en vanlig anläggning, i vilken uppfinningen kan utnyttjas. 10 15 20 25 30 35 40 450 oss 8 §ig_å visar ytterligare detaljer avseende portkretsen enligt fig 1. §ig_š visar ett tidsstyrningsdiagram.

Pig 4 och 5 visar kretsdetaljerna hos arbitragelogiken för porten enligt fig 2. §ig_§, som förekommer tillsammans med fig 3, visar hur fig 4 och S bör arrangeras med avseende på varandra.

Detaljerad beskrivning.

Fig 1 visar en datapaketomkopplingsanläggning enligt upp- finningen. I fig 1 visas en kontroller 100, som har en polaritetsgenerator 122, portar 110-1 - 110-n, omkopplaren 107 samt ett flertal bussledningar, som sammankopplar kontrollern 100 med portarna 110. Dessa bussledningar innefat- tar paketbussledningen 105, som mottager data, vilka sänds från utgången 111 hos varje port och är riktade till en annan port. Paketbussledningen 106 mottager dessa data efter det att den har förlängts via omkopplaren 107 och sänder dem till in- gången 112 hos varje port. Klockbussledningen 103 för fram de i fig 3 visade signalerna från kontrollern till portarna.

Arbitragebussledningen 102 mottager samtidigt motsvarande prioritetsbitar, som sändes sekventiellt av varje begärande port under bussledningsöverbeläggningstiden. Polaritetsledaren 101 påtrycker;en spänning från kontrollern 100 på portarna 110 vid valda tidpunkter för att bringa dessa att på bussled- ningen 102 applicera det motsatta av varje siffra hos portar- nas tilldelade prioritëtstal; Aktiverings/inaktiverings-bussledningen 108 innefattar en ledare, som är speciell för varje port och som sträcker sig från kontrollern 100 till varje port 110. Denna bussled- ning är, då den är aktiverad, verksam för att bringa den till- hörande porten att tagas ur drift och att neka den access till arbitragebussledningen 102 och datapaketbussledningarna P 105 och 106. Maskbussledningen 104 innefattar en ledare, som är gemensam för alla portarna och som sträcker sig från kontrollern 100 till portarna. Den är, då denïär aktiverad) verksam för att bringa varje kombination av portparameter- bitarna att ignoreras under överbeläggningstid, så att buss- ledningsaccess tilldelas på basis av de eventuellt kvarvaran- de parameterbitarna och det till varje port tilldelade prioritetstalet. 10 15 20 25 30 35 40 450 055 9 Databehandlingsapparaten 120-1 och terminalkontrol1ernM_"m' 120-n åskådliggör tillsammans med terminalerna 121 den typ av anläggningsdelar, som kan betjänas av portarna. Såsom är vanligt vid paketomkoppling sänder en sändande port, som er- håller access till paketbussledningen 105, all önskvärd data via paketbussledningen 105, genom omkopplaren 107, och via paketbussledningen 106 till ingången 112 hos den port, till vilken informationen är riktad.

Fig 2 visar ytterligare detaljer hos portarna 110 i fig 1, Varje port innefattar ett I/O-gränssnitt 200, ett in- gångsbnssledningsgränssnitt 210 samt ett utgångsbusslednings- gränssnitt 220. Ingângsbussledningsgränssnittet 210 innefat- 5 tar arbitragelogik 218;samt buffert 213, som sänder data till paketbussledningen 105. Gränssnittet 210 innefattar vidare ett FIFO-minne 211 samt en FIFO-kontroller 214. FIFO-minnet mot- tager datqndetinfonmmion från gränssnittet 200 och lagrar denna temporärt till dess den utläses och sändes genom bufferten till paketbussledningen 105. FIFO-kontrollern 214 mottagar information via väg 212 från FIFO-minnet med längd- information, t ex bitar, som anger huruvida FIFO-minnet för närvarande är åtminstone halvfullt eller fullt. FIFO-kontrol- lern släpper fram denna information via vägarna 206 och 207 till arbitragelogiken 218, som utnyttjar denna information 1 såsom ytterligare parameterbitar för överbeläggningsändamål.

Utgângsbussledningsgränssnittet 220 innehåller den kretskoppling, genom vilken porten mottager information från paketbussledningen 1061 Denna kretskoppling innefattar bufferten 221, FIFO-minnet 227, FIFO~kontrollern 225 samt paketigenkännaren 223.

Normalt sänder databehandlingsapparaten 120, som betjänas av porten i fig 2, ett informationspaket, vilket skall över- föras till en annan port via vägen 116-1, genom I/O-gräns~ snittet 200 och via vägen 201 till FIFO-minnet 211. FIFO- -kontrollern 214 detekterar mottagandet av ett komplett paket' genom FIFO-minnet 211, sänder en begäran om bussledningsaccess till arbitragelogiken 218, som sedan fungerar under det näst- följande överbeläggníngsintervallet för att försöka erhålla access för porten till bussledningen 105. Vid erhållande av dylik access bringar FIFO-kontrollern 214 FIF04minnet 211 att sända den däri förekommande paketinformationen via bufferten 10 15 20 25 30 35 40 450 055 10 213 till paketbussledningen 105. Denna information innefattar förinformation, som identifierar den port, till vilken paketet sändes. Efter det att informationen passerat genom strömstäl- laren 107 i fig 1 sändes den via paketbussledningen 106 till väg 112 hos mottagningsporten och via dess buffert 221 till dess FIFO-minne 227 och dess paketigenkännare 223. Elementet 223 detekterar att den nu i FIFO~minnet 227 förekommande in- formationen verkligen är riktad till denna port och bringar sedan, medelst FIFO-kontrollern 225, FIFO-minnet 227 att sända ut informationen via vägen 202, I/0-gränssnittet 200 samt via vägen 117 till den anordning, som betjänas av den mottagande porten. _ g Fig 3 visar vâgformerna hos de tidgivnings- och styrninge- signaler, som via klockbussledningen 103 sändes till portarna.

Den övre signalen är en positiv rampuls och identifierar början av varje ram. Ett bussledningsöverbeläggningsintervall börjar med varje rampuls. Denna ram har den längd, som erfordras för att ett helt paket skall sändas. Bussledningsöverbelägg- ningslogiken samt paketöverföringen kan uppträda samtidigt under varje ram, varvid den port, som vinner en överbelägg- ningscykel, styr paketbussledningen 105 under den följande ramen. Den undre signalen är bitklocksignalen och den används för ett antal styrändamàl under överbeläggníngs- eller arbitrageinterva1let.' V Den detaljerade utföringsformen av arbitragelogiken 218 enligt fig 2 är åskâdliggjord i fig 4 och 5. Denna kretskopp- ling tillhandahåller ytterligare prioritetskodbitar samt en aktivering/avaktiverings-bussledning eller maskbussledning, som bringar varje begärande port att ignorera eventuella statusbitar på arbitragebussledningen, när avaktiveringsspän- ningen är pàtryckt.

Under basarbitragecykeln laddas elementets S27 kopplade, tilldelade porttal i parallell-in-parallell~ut-skiftregistret 500 via väg 528. RAM-KLOCK-pulsen sändes till LADDNINGS-in- gången hos skiftregistret 500 via väg 426. När RAM-KLOCK-pulsen blir hög laddas alla bitarna i det tilldelade porttalet i skiftregistret 500 parallellt. Antag vid denna tidpunkt att signalerna för den fulla biten (väg 524), den halvfulla biten (väg S22) och snapshot-biten (väg 423), som sänts till skiftregistret 500, är LO-signaler (och kommer att diskuteras 10 15 20 25 30 35 40 11 4150 055 senare).

När porten först aktiveras återställes vipporna 410, 412, 418, 421 och 422 av HUVUDTOM-signalingången till sina respektive CLR-insignaler på väg 416. Deras respektive Q-ut- signaler är LO-signaler när dessa vippor är återställda.

När en BEGÄRAN-PÅGÅENDE-signal 216 förekommer från FIFO- -kontrollern 214 när porten begär bussledningsaccess sändes en HI~signal via väg 216 till den högra ingången hos NAND- -grinden 430 och den undre ingången hos AND-grinden 417. Denna- HI-signal öppnar dessa grindar. När den följande RAM-KLOCK- -pulsen blir HI på väg 426 blir NAND-grindens 430 utsignal LO.

NAND-grindens 430 LO-utsignal sändes via väg 431 till den aktiva förinställda LO-ingången hos D-vippan 410 och till den aktiva inställda LO-ingången hos SR-vippan 412. Denna LO-ín- signal inställer båda vipporna och bringar deras Q-utsignaler att bli HI. HI-Q-utsignalen från SR-vippan 412 sändes via väg 413 för att partiellt aktivera 3-ingångs-NAND-grinden 406.

Denna hög-signal aktiverar också D-ingången hos D-vippan 421.

Alla bitarna i skiftregistret 500 utskiftas nu i serie- följd från skiftregistret en bit åt gången med varje puls hos bitklockan via väg S01 till den undre ingången hos EXOR- -grinden 404. Antag vid denna tidpunkt att den övre ingången till EXOR~grinden 404 är LO, så att signaler på den undre in- gången via väg 501 passerar oförändrade genom grind 404 till väg 405. Utsignalen från EXOR-grinden 404 sändes via väg 405 till mittingängen hos NAND-grinden 406 och till den undre in- gången hos EXOR-grinden 409. NAND~grindens 406 höger- och vänsteringångar aktiveras nu och därför inverteras de till grindens mittingång sända bitarna och sändes via väg 407 till arbitragebussledníngen 102. I Den logiska unionen av de prioritetsbitar, som sänts av alla begärande portar till bussledningen 102,'sändes från bussledningen 102 till den övre ingången hos EXOR-grinden 409 via väg 408 samt till den övre ingången hos grind 417. EXOR-' -grinden 409 jämför det aktuella siffervärdet hos arbitrage- bussledningen 102 med värdet av den siffra, som denna port nu applicerar på bussledningen. Om en felanpassning förekommer kommer insignalerna till EXOR-grinden 409 att passa och ut- signalen hos EXOR-grinden 409 blir LO. En felanpassning säges förekomma när porten försöker att sända en hög-signal till 1 .www fisar» mv» 10 15 20 25 30 35 40 450 055 12. bussledningen såsom en 0:a vid utgången hos grind 406 vid en tidpunkt, när bussledningen dríves LO såsom åtminstone en annan port när den sänder en 1:a till bussledningen från ut- gången hos dess grind 406. När en sådan felanpassning förekom- mer är sålunda den undre ingången hos grinden 409 LO från Ozan från den aktuella portens skiftregister; den övre ingången hos grinden är också LO från den 1:a, som i inverterad form sändes från bussledningen 102.genom grinden 406 hos en annan port.

Detta bringar grinden 409 att generera en LO såsom en felan- passníngssignal. Detta betyder att den port, som sänder en 1:a, har en högre prioritet och att den port, som sänder en 0:a, skall ta sig ur överbeläggningen.

LO-felanpassningssignalen från BXOR-grinden 409 sändes via väg 439, genom grind 440 till D~ingången hos D-vippan 410.

Vid början av den följande bitklockpulsen göres Q-utsignalen hos D-vippan 410 LO och denna LO-signal sändes via väg 411 till den aktiva LO-R-ingången hos RS-vippan 412. Denna L0-sig- nal återställer RS-vippan 412. Den resulterande LO-utsignalen» vid Q hos RS-vippan 412 sänder via väg 413 till den högra in- “ gången hos NAND-grinden 406. Denna LO-signal hindrar effektivt NAND-grinden 406~från att sända prioritetsbitar till bussled- ningen 102 genom bortkoppling av dess högra ingång. Sålunda kommer porten enligt fig 4 och 5 att ha misslyckats med att vinna arbitragen under de ovan antagna förhållandena. Antag nu att en felanpassning inte detekteras. EXOR-grindens 409 ut-I signal förblir HI när varje siffra sändes, eftersom de två' insignalerna till grinden inte passar. Denna HI-utsignal sändes via väg 439 genom grind 440 till D-ingången hos D-vip- pan 410. Denna HI-insignal bringar Q-utsignalen att förbli HI. via väg 411 till LO-återställningsingången hos SR-vippan 412.

Denna övergång från L0 till HI hos LO-återställningsingången hos SR-vippan 412 återställer inte denna vippa och därför förblir dess Q-utsignal HI. Q-utsignalen från SR-víppan 412 sändes via väg 413 till ingången hos NAND-grinden 406. Detta f tillåter denna NAND-grind att fortsätta att släppa fram prioritetsbitarna till arbitragebussledningen 102 och att hålla porten i överbeläggning.

En port finner arbitragen för bussledning 102, när fel- anpassníngstillstånd inte detekteras av dess EXOR-grind 409.

HI-Q-utsignalen från SR-vippan 412 sändes till D-ingången hos 10 15 20 25 30 35 40 1; i 4510 055 D-vippan 421 via väg 413. HI-signalen hos den följande RAM- -KLOCK-pulsen ger Q-utsignalen hos D-vippan 421 HI. HI-utsig- nalen från Q hos D-vippan 421 sändes såsom en PORT-VALD-signal på väg 217. PORT-VALD-signalen sändes även till R-ingången .hos sR-vippan 422 för aterstäilning av dess' Q-utgang :111 Lo.

Denna LO-Q-utsignal från SR-vippan 422 sändes via väg 423 till skiftregistret 500 såsom en 0:a för SSB-biten.

Föreliggande uppfinning gör att ytterligare prioritets- kodbitar adderas till de tilldelade porttalbitarna hos elementet 527 såsom de mest signifikanta bitarna av portens prioritetskod under överbeläggning; Dessa åstadkommes genom vippor 521 och 523, som arbetar när ett tillstånd "FULL" eller “HALVFULL" detekteras av FIFO-kontrollern 214. När FIFO- g-kontrollern 214 bestämmer att FIFO-minnet 211 är åtminstone halvfullt sändes en HI-halvfull-signal via väg 206 från FIFO- -kontrollern 214 till D-víppans 521 D-ingång. HI-övergången för den första RAM-KLOCK-signalen på CLK-ingången hos vippan S21 via väg 426 inställer vippan för att bringa dess Q-ut- signal att bli HI. HI-Q-utsignalen hos D-vippan S21 sändes viak väg 522 till skiftregístrets S00 ZSB-ingång. Fördröjningen i vippan S21 tillåter samma klockkant hos RAM-KLOCK-signalen att klockstyra både vippan S21 och skiftregistret 500 utan täv- lingstillstånd.

När FIFO-kontrollern 214 bestämmer att FIFO-minnet 211 2 är fullt sändes en HI-FULL-signal på väg 207 från FIFO-kontrol- lern 214 till D-vippans 523 D-ingång. Övergången från LO till HI för den följande RAM-KLOCK-pulsen på vippans 523 CLK-ingång inställer vippan för att bringa dess Q-utgång att bli HI; HI-Q-utsignalen hos vippan 523 sändes via väg 524 till skift- registrets 500 MSB-ingång. Fördröjningen i vippan 523 till- låter samma klockkant hos RAM-KLOCK-signalen att klockstyra både vippan 523 och skiftregistret 500 utan tävlíngstill- stånd. ' g Bitar från vipporna 521 och 523 ändrar prioriteten för d portarbitration baserat på ett fulla eller halvfull-beslut.

Dessa bitar laddas sedan i skiftregistret 500 tillsammans med snapshot-biten på väg 423 och det tilldelade kopplade port- talet S27 via väg S28.

'Snapshot-biten inställes på en 1:a genom de1a-med-3-räk- naren 514 om inte någon annan port sänder en 1:a såsom en 10 15 20 25 30 35 40 450. 055 14 snapshot-bit till arbitragebussledningen 102 vid den tidpunkt som SSB-biten ntläses ur skiftregistret och sändes till buss- ledningen 102. Bussledningen är HI vid denna tidpunkt, efter- som alla portar sänder en 0:a. Dela-med-3-räknaren 514 åter- ställes av varje RAM-puls och räknar de efterföljande bit- klockpulser, som sändes till dess CLK-ingång på väg 425.

För att stigkanten hos den av dela-med-3-räknaren 514 alstrade pulsen rätt skall klockstyra snapshot-biten till vippan 418 måste hänsyn tagas till den speciella kombination av delar, som valts, så att snapshot-signalen fortfarande kom- mer att vara stabil vid vippans 415 D-ingång, när klockpulsen kommer från räknaren 514. Ett potentiellt tävlíngstillstånd förekommer här, emedan samma stigkant hos bítklockpulsen, som bringar arbitragelogiken att placera nästa bit på arbitrage- bussledningen 102, även klockstyr räknaren 514. I de flesta fallen skulle en tidsstyrningsanalys avseende det sämsta fal- let visa att den fördröjning, som förorsakas av skiftregistret 500, grinden 404, bussledningsstyrgrinden 406, arbitragebuss- ledningens 102 kapacitans samt grinden 417 är mycket större än fördröjningen genom räknaren S14 och följaktligen skulle inte något tävlingstillstånd förekomma. Om, för ett speciellt val av logiska delar, ett tävlingsproblem förekommer, så skulle ett fördröjningselement, inplacerat mellan grind 417 och vippans 418 D-ingång, eliminera problemet. De på arbitrage- bussledningen 102 förekommande SSB-bitarna representerar en 0:a och sändes såsom en HI till den övre ingången hos AND- -grinden 417. Eftersom D-vippan 418 endast klockstyres av den- tredje bitklockpulsen från dela-med-3-räknaren S14 kan denna vippas Q-utgång inställa HI endast om AND-grindens 417 utsignal vid denna tidpunkt är HI. AND-grindens 417 utsignal är HI vid bitklock-3-tid endast om det inte finns några snapshot-bitar 1 på arbitragebussledningen 102 och om denna port har en aktiv HI-BEGÄRAN-PÅGÅENDE-signal på väg 216. I detta fall sändes en HI-signal via väg 114-1 genom grind 417 för att in- ställa vippan 418, när den är klockstyrd av räknaren 514.

D-vippans 418 HI-Q-utsígnal sändes till den inställda ingången hos SR-vippan 422 via väg 419 för att göra dess Q-utsignal HI. Denna HI-utsignal sändes såsom en 1:a till skiftregistrets 500 SSB-ingång via väg 423. Snapshot-biten laddas sedan i skiftregistret 500 genom övergången från LO till HI för den 10 15 20 25 30 35 40 1, 450 055 följande RAM-KLOCK-signalen.

Alla bitarna i parallell-in-serie-ut-skiftregistret 500 utskiftas därefter från skiftregistret en bit åt gången med varje puls hos bitklockan via väg S01 till EXOR-grinden 404.

Då den övre ingången hos grinden 404 är LO sändes bitarna oförändrade genom EXOR-grinden 404. 435 adderas för att räkna bitklockpulser och för att hindra en signal på polaritetsbussledningen 101 från att bli verksam för att invertera de första tre prioritetsbitarna (ful1-halv- full- och snapshot~bitar) och för att tillåta en signal på polaritetsbussledningen 101 att invertera endast de tilldelade Räknaren 433 och vippan portadressbitar, som mottagits från elementet 525. En signal, på maskbussledningen 104 tillåtes maskera endast snapshot- ~bítarna samt full- och halvfull-bitarna.

Räknaren 433 och SR-vippan 435 âterställes, när RAM-KLOCK- -pulsen är HI via väg 426. Detta åstadkommer en LO-utsignal vid SR-vippans 435 Q-utgång. Denna LO-utsignal sändes via väg 436 till AND-grinden 402 på dess undre ingång och till NOR- -grinden 437 på dess undre ingång. När dess.undre ingång är LO inverterar NOR-grindens 437 utsignal en LO-masksígnal, som sändes till den övre ingången hos grinden_från maskbussled- ningen 104 via väg 118-1. Den inverterade maskbusslednings- signalen sändes sedan såsom en HI via väg 438 till den undre ingången hos OR-grinden 440. Detta medför en masksignal och hindrar porten från att själv dra sig ur överbeläggningenl under tiden för de första tre bitarna, eftersom HI-signalen på grind 440 hindrar vippan 410 från att återställas. MSB-, ZSB-. och SSB-bitarna sändes emellertid fortfarande till bussled- ningen 102, så att andra anläggningsdelar kan använda desamma för statusregistrering eller något annat ändamål, som kan önskas.

LO-insignalen till AND-grinden 402 från vippans 435 Q-utgång spärrar efter de första tre bitperioderna AND-grinden och hindrar den från att släppa fram en polaritetsomkastnings- signal, som mottages från polaritetsbussledningen 101 via väg 113-1. Den resulterande L0-utsignalen från AND-grindeni 402 sändes via väg 403 till EXOR-grinden 404. Detta tillåter den andra insignalen från skiftregistret 500 att via väg S01 passera oförändrad genom EXOR-grinden 404 via väg 405 till mittingången hos 3-ingångs-NAND-grinden 406 och till 10 15 20 25 30 35 40 450 055. 7 16 EXOR-grinden 409.

Dela-med-3-räknaren 433 ökas medelst bit-klocksignalen när varje bit utskiftas från skiftregistret 500. När tre bit- klockpulser har räknats har de första tre bitarna (full, halv- full och snapshot) utskiftats från skiftregístret 500 och dela-med-3-räknaren 433 gör sin utsignal HI via väg 434 till SR-vippan 435. SR-vippan 435 inställes HI vid sin S-ingång, och inställer sin Q-utgång HI. HI-utsignalen från SR-Vippan 435 sändes till AND-grinden 402 och till NOR-grinden 437. HI-insig- nalen till NOR-grinden 437 inverteras till en LO. Detta hindrar en LO-maskbussledningssignal 104 på väg 118-1 från att genom- släppas genom NOR-grinden 437. LO-utsignalen från NOR-grinden 437 sändes till OR-grinden 440 på väg 438. HI-signalen från SR-Vippan 435 öppnar partiellt via väg 436 AND-grinden 402.

Detta tillåter polaritetsbussledningen 101 att sända en HI- freversalsignal via väg 113-1 genom AND-grinden 402 till EXOR-grinden 404. 3 Om polaritetsbussledningssignalen och porttalbitarna från skiftregistret 500 båda är HI vid ingången till EXOR-grinden 404 så kommer utsignalen att vara LO. Om insignalerna från polaritetsbussledningen och porttalen är olika kommer utsig- nalen att vara HI. Sålunda tillåter en LO-signal från g polaritetsbussledningen 101 varje porttalbit att passera genom EXOR-grinden 404 oförändrad. En HI-insignal från polaritets- bussledningen inverterar varje porttalbit, som sändes genom EXOR-grinden 404, om vippans 435 Q-utsignal också är hög. Ut- signalen från EXOR-grinden 404 sändes åter till mittingången hos 3-ingångs-NAND-grinden 406 och till EXOR-grinden 409 via _väg 4os.

Den vänstra ingången hos 3-ingång-NAND-grinden 406 öppnas normalt via väg 443 genom vippan 442. D-vippan 442 kan an- tingen öppna eller stänga portarbitragelogiken synkront med RAM-KLOCK-signalen vid början av en ram. Då en HI-signal före- kommer på väg 119 inställes vippans442 HI av RAM-KLOCK-pulsen via väg 426. HI-utsignalen vid Q sändes till AND-grinden 4067 på väg 443 för att partiellt öppna grinden. Vippan 442 förblir inställd med sin Q-utsignal HI såvida inte en låg PORT-STÃNGD- -signal mottages på bussledningen 108 och via väg 119-1 för att stänga denna port.

Den högra ingången till 3~ingångs-NAND-grinden 406 öppnas 10 15 20 450 055 _17 via väg 413, såsom diskuterats tidigare. NAND-grinden 406 öppnas sålunda och mellaningångssignalen inverteras och sändes via väg 407 såsom prioritetsbitar till arbitragebuss- ledningen 102. Prioritetsbitarna sändes från arbitragebussled- ningen 102 till EXOR-grinden 409 och till grinden 417. EXOR- -grinden 409 jämför digitalvärdet av vad som förekommer på arbitragebussledningen 102 med värdet av varje siffra, som denna port applicerar på bussledningen. Om det förekommer en felanpassníng så är insignalerna till EXOR-grinden 409 identiskt likadana och utsignalen till EXOR-grinden 409 blir LO. En fel- anpassning detekteras, när bussledningssignalen är en 1:a (LO) och portsignalen är en 0:a (HI). LO-utsignalen från EXOR- -grinden 409 sändes via väg 439 till OR-grinden 440. Denna LO- -signal sändes till D-vippans 410 D-ingång. Detta återställer vipporna 410 och 412 och stänger grinden 406 för avlägsnande av porten från överbeläggning.

Om insignalerna till BXOR-grinden 409 inte är identiskt likadana förblir utsignalen hos EXOR-grinden 409 HI. Denna HI-utsignal sändes via väg 439 till OR-grinden 440. HI-ínsig- nalen till OR-grinden 440 åstadkommer en HI-utsignal och där~ för en HI-insignal för D-ingången hos D-vippan 410. Vid D-vip- pans 410 D-ingång fortsätter basarbitragecykeln till slut, såsom diskuterats tidigare.

Claims (8)

4-50 055 1s Patentkrav

1. Anläggning för att tilldela access till en Behovs- delad unläggningsdel (105) bland ett flertal enheter (110), varvid varje enhet har ett tilldelat unikt n-sifferpriorítets~ tal (427), varvid anläggningen innefattar: en anläggningskontroller (100); en arbitragebussledning (102), som hopkopplar alla en- heterna (110); en arbitragekretskoppling (210) i varje enhet (110) för begärande av access till den behovsdelade anläggníngsdelen (105): k ä n n e t e c k n a d därav, att arbitragekretskopp~ lingen innefattar: ett flertal logiska flerstegsanordningar (521,523); en logisk styrkretskoppling för att selektivt och med kombination omkoppla de logiska anordningarna från ett första till ett andra tillstånd i var och en av enheterna under styr- ning av speciella parametrar, som representerar enheternas aktuella dynamiska ti1lstånd;- en registerkretskoppling (500) för bildande av ett dynamiskt prioritetstal för var och en av enheterna genom sändande av utsignalerna hos de logiska anordningarna (S22, 524) såsom parametersiffror till de mera signifikanta siffer~ positionerna hos det dynamiska talet ocn genom sändande av siffrorna hos det tilldelade prioritetstalet (527).till de mindre signifikanta positionerna hos det dynamiska talet; varvid anläggningen vidare innefattar: en maskledare (104), som hopkopplar enheterna (110); en första kretskoppling (124) i kontrollern.(100) för sändande av en maskinversionssignal vid valda tidpunkter till maskledaren (101); Å 0 en överlagrande kretskoppling (406) i var och en av en- heterna, som omedelbart begär access till den behovsdelade anlägg- ningsdelen (105) för att samtidigt överlagra de motsvarande siffrorna hos det tillhörande dynamiska prioritetstalet på arbitragebussledningen (102) i serieföljd siffra för siffra; en jämförande kretskoppling (409) i var och en av de be- gärande enheterna (110) för att jämföra siffervärdet på arbitragebussledningen (102) med det motsvararande siffervärde, 19 450 055 som sändes av den begärande enheten; _ en inaktiverande kretskoppling (440) i var och en av de begärande enheterna, vilken, när masksignalen förekommer på maskbussledningen, reagerar för att inaktivera utgången hos den jämförande kretskopplingen (409) hos den begärande enheten, så att de på arbitragebussledningen (102) genom enheten (110) överlagrade parametersíffrorna inte användes vid bestämmande 'av access;-samt en andra kretskoppling (421) för att avlägsna en begärande enhet av enheterna (110) från anläggningsdelaccessöverbelägg- ning vid detekteringen av ett föreskrivet jämförelseresultat mellan ett bussledningssiffervärde och det motsvarande av en- heten sända siffervärdet; varvid den inaktiverande kretskopplingen (440) verkar så att preferensen för anläggningsdelaccess mellan de samtidigt begärande enheterna bestämmes av alla parametersiffror, vars jämförelse inte är inaktiverad, och av de applicerade siffrorna hos de begärande enheternas tilldelade prioritetstal.

2. Anläggning enligt kravet 1, k ä n nle t e c k n a d därav, att den logiska styrkretskopplingen innefattar; ett buffertmínne (215) i varje enhet, en arbitragekontroller (214) för att övervaka buffert- minnet i varje enhet för bestämmande av huruvida det är mindre fullt än X procent eller X procent fullt eller fullt av in- formation, som skall sändas av enheten till den behovsdelade anläggningsdelen (105), en första krets (206) för omkoppling från det första till det andra tillståndet av den första logiska anordningen (521) i varje enhet, när enhetens buffertminne är åtminstone X procent fullt, ett andra kretsorgan (207) för omkoppling från ett första till ett andra tillstånd av den andra anordningen av de logiska anordningarna (523) hos en enhet, när enhetens buffert- minne är fullt, och att 1 g registret (500) sänder utsignaler hos de inställda logiska anordningarna såsom parametersiffror till anläggningsdelen såsom de mera signifikanta siffrorna hos det dynamiska prioritetstalet. Q

3. Anläggning enligt kravet 2, k ä n n e t e c k nia d _därav, att den logiska styrkretskopplingen vidare innefattar; 450 055 _ 10 en tredje logisk anordning (422) i varje enhet, vilken anordning styres av anläggningskontrollern för att definiera förekomsten av en snapshot~tid, _ en fjärde logisk. anordning (418,417) i varje enhet för att registrera en anläggningsdelaccessbegäran, som förekommer under förekomst av en snapshot-tid, varvid den fjärde logiska anordningen (418) innefattar en grind (417) för omkoppling av den tredje logiska anordning- on (422) från ett första till ett andra tillstånd i varje enhet, som har en tjänstbegäran under förekomsten av en snapshot-tid, varvid den tredje logiska anordningen (422) i det andra tillståndet genererar en snapshot-bit (423) såsom en av parameterbitarna hos enhetens dynamiska prioritetstal.

4. Anläggning enligt kravet-1 eller 3, k ä n n_e t e c k- n a d därav, att arbitragekretskopplingen vidare innefattar; en tredje kretskoppling (436) för att hindra inaktiveringen av den jämförande kretskopplingen av en masksignal, närhelst siffrorna hos det tilldelade prioritetstalet hos en enhet är övcrlagrade på arbitragebussledningen.

5. Förfarande för att tilldela access till en behovsdelad anläggningsdel bland ett flertal enheter, varvid varje enhet har ett unikt tilldelat n-sifferprioritetstal för att bestäm- ma anläggningsdelaccess, när ett flertal enheter samtidigt begär access, k ä n n e t e c k n a t därav att det innefattar stegen att; a) i kombination inställa logiska flertillstândsanordning- ar i varje enhet för att representera speciella enhetsparamet- rars aktuella dynamiska status, b) i varje enhet bilda ett dynamiskt enhetsprioritetstal med siffror, som är genererade av anordningarna och represen~ terar enhetens parametrar i dess mera signifikanta siffer~ positioner, och med siffrorna hos enheten tilldelade prioritets~ tal i dess mindre signifikanta sifferpositioner, c) hopkoppla nämnda enheter-med en maskbussledning och en arbitragebussledning, d) sända en masksignal vid valda tidpunkter till maskbuss~ ledningen, e) samtidigt på arbitragebussledningen sekventiellt siffra för siffra överlagra de motsvarande siffrorna hos det dynamiska prioritetstalet för var och en av de enheter, som just begär anläggningsdelaccess, “Ii 31 f) sekventiellt jämföra siffervärdena på arbitragebuss- ledningen med de motsvarande siffervärden, som sändes av var och en av de begärande enheterna, samt g) inhibera jämförelsen av de parametersiffror, som är d överlagrade på bussledningen, när en masksignal samtidigt finns kvar på maskbussledningen, så att preferensen mellan de be- gärande enheterna för anläggningsdelaccess bestämmes av någon _ av de parametersíffror, vars jämförelse inte är inhiberad, och siffrorna hos de tilldelade prioritetstalen, h) från anläggningsdelaccessöverbeläggning avlägsna varje begärande enhet av enheterna vid detekteringen av ett före- _skrivet jämförelseresultat mellan arbitragebussledningens siffervärde och värdet för den motsvarande siffra, som då sändes av enheten, samt d i) tilldela anläggningsdelaccess till den enhet, som blir kvar i överbeläggning efter det att alla dess dynamiska prioritetstalsiffror har sänts till arbitragebussledningen.

6. Förfarande enligt kravet 5,k äI1n.e te c1 vissa av parametersiffrorna i varje begärande enhet genereras genom stegen att; a) övervaka ett huffertminne i enheten för att bestämma huruvida det är mindre fullt än X procent eller X procent fullt eller fullt av information, som väntar på att sändas av enheten till anläggningsdelen, . _b) från ett första till ett andra tillstånd omkoppla en första anordning av de logiska anordningarna hos en enhet, när enhetens minne är åtminstone X prooent fullt, _ c) från ett första till ett andra tillstånd omkoppla en andra anordning av de logiska anordningarna hos en enhet, när enhetens minne är fullt, och d) sända utsignaler hos de logiska anordningarna såsom parametersíffroratill arbitragebussledningen såsom de mera signifikanta siffrorna hos de begärande enheternas dynamiska prioritetstal. _

7. Förfarande enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone en av parametersiffrorna i varje begärande enhet genereras genom stegen att; a) definiera en snapshot-tid, bl från ett första till ett andra tillstånd omkoppla en tredje anordning av de logiska anordníngarna i varje enhet, 450 055 - _22 som begär access under förekomsten av snapshot~tiden, ¶ c] sända en snapshot-siffra till bussledningen såsom en av parametersiffrorna i varje enhet, som begär access under nämnda snapshot-tid, och d) från ett första till ett andra tillstånd omkoppla den logiska anordningen i varje enhet, som sedan tilldelas access till anläggningsdelen, under det att snapshot-biten sändes 2 till bussledningen.

8. Förfarande enligt kravet 6 eller 7 i kombination med steget att hindra ínhíberingen av jämförelsen av de tilldelade prioritetstalsiffrorna, närhelst en masksignal förekommer på maskbussledningen samtidigt med överlagringen av de tilldelade prioritetssiffrorna på arbitragebussledningen. få