SU1072047A1 - Многоканальное устройство дл подключени абонентов к общей магистрали - Google Patents

Abstract

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДНЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АБОНЕНТОВ К ОВОЩИ МАГИСТРАЛИ , содержащее в каждом канале п-разр дный регистр, где п - число разр дов адреса абонентов, первую группу h-элементов и, элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ , первый триггер, генератор тактовых импульсов и счетчик, счетный вход jcoToporo соединен с выходом генератора тактовых импульсов , группа п -входов и группа ц-выходов 11-разр дного регистра соединена соответственно с кодовым входом канала устройства и с первыми входами П-элементов И первой группы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи-  устройства за счет сокращени  времени подключени  абонентов к общей магистрали , оно дополнительно содержит в каждом канале группу li-элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, второй и третий триггеры, элемент ИЛИ, вторую группу п -элементов И и .третью группу In-1)-элементов И, каждый -и (; 1,2...(п-1) элемент И которой имеет li+1) входов, причем i-е входи всех элементов И третьей группы соединены между собой, выход i -го (j 1, 2. . .п) элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен с j -м входом (П-1)-го элемента И третьей группы (п -1 элементов И, выход -го элемента И которой соединен соответственно с первым входом m-го/hi 2,3. . . /элемента И второй группы, выходы всех элементов iiisJsИ которой соединены с общей магистралью устройства, первый вход первого элемента И второй группы соединен с выходом первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы, первый вход j -го элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен соответственно с выходом j-го элемента И первой группы и с вторым входом i-го элемента И второй груп- I пы, третий вход которого соединен с входами установки в ноль первого и /Л второго триггеров, с пр мым выходом третьего триггера и с входом блокировки счетчика, выход переполнени  которого соединен с входом установки в ноль третьего триггера, вход установки в единицу которого соединен с выходом элемента ИЛИ, j -и вход которого соединен с вторым входом j-го элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы и с ij обкей магистралью устройства, инверс ныН ВНход третьего триггера соединён .с первым управл ющим входом второго триггера, второй управ1  ющий вход которого соединен с выходом первого триггера, управл кчциГ. вход которого соединен с выходом п-1)-го элемента И третьей группы, выход второго триг+ гера соединен с вторыми входами элементов И первой группы, счет|ный вход второго триггера соединен с выходом генераторе тактовых импульсов .

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике., в частности к приоритетным устройствам обмена, и может быть использовано в вычислительных системах, управл ющих доступом к некоторому общему ресурсу .

Известны устройства дл  подключени  абонентов к общей магистрали содержащие блок управлени  кольцевым опросом, формирователь сигнала обмена, элемент ИЛИ, управл ющие шины, блок управлени  срочных сообщений, и позвол ющие производить опрос и обслуживание за вок по кольцу.,

При наличии за вок генератор сигнала спроса в младшем канале вырабатывает сигнал кольцевого опроса всех каналов. Достигнув канала , в котором имеетс  за вка, си нал опроса подключает на определенное врем  источник информации к магистрали и после завершени  обмена распростран етс  дальше, пока не достигнет канала, в котором он вырабатывалс  ij и 2j .

Основной недостаток этих устройств - значительное врем  задержек от конца одного сеанса, до начала другого, завис щее от числа подключенных равноприоритетных каналов , низка  пропускна  способность и возможность ложного подключени  двух источников.

Известное устройство, содержащее в даждом канале логические элементы , запоминающее устройство, сх му управлени , а также узел обработки значений в виде многоразр дного компаратора, обеспечивает повьтшенную скорость обработки приоритетов за счет параллельного выполнени  сравнени  многих приорите ных критериев системы 21.

Однако приоритетна  обработка осуществл етс  путем последовательного сравнени  значений двоично-кодированных разр дов приоритетных критериев и их дополнений с соответствующими значени ми двоично-кодированных разр дов критери  и его дополнени  данного канала. Реализаци  данйого устройства при большом числе каналов  вл етс  достато но медленной и требует больших.аппаратных затрат и бол ьшего чибла вин общей магистралиГ

Наиболее близким по технической сущности к пред.пагаемому  вл етс  многоканальное устройство дл  подключени  абонентов к общей магистрали , содержащее в каждом канале регистр, группу элементов И, блок управлени , два дешифратора, два коммутатора, сумматор по модулю 2, причем вы.ходы регистра соединены с первыми входами группы элементов

И, выходы которых  вл ютс  выходами устройства и подключены к общей магистрали, первый вход блока управ лени  канала соединен с запросным входом устройства, второй вход с тактовь м входом устройства, вход регистра соединен с кодовым входом устройства, группа выходов блока управлени  соединена с входами деишфраторов, группы выходов дешифраторов соединены с группами входов коммутатора, информационные входы первого коммутатора  вл ютс  входами устройства и подключены к общей магистрали, информационные входы второго коммутатора соединены с выходами регистра, выходы коммутаторов каналов через сумматор по модулю 2 соединены с третьим входом блока управлени , выход которого соединен с вторыми входами элементов И. В состав блока .управлени  вход т триггер и счетчик счетный Вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов .

С помощью данного устройства каждый абонент может выставить в -общую магистраль свой адрес, при этом в общей магистрали устанавливаетс  результирующее число проводного ИЛИ. Затем в каждом канале производитс  поразр дное последовательное сравнение адреса канала и кода в общей магистрали. Число шагов обработки равно числу разр дов адреса. Если результат сравнени  в одном из разр дов равен нулю, то к адресной части общей магистрали подключен канал с более высоким приоритетом и после .соответствующих операций адрес канала с меньшим приоритетом отключаетс  от общей магистрали . Если результат сравнени  во всех разр дах равен единице, то данный абонент имеет наибольший приоритет и оказываетс  подключенным к общей магистрали 4j.

Недостаток известного устройства значительное врем , затрачиваемое на подключение абонента к общей магистрали, так как процесс подключени  абонентов основан на после довательном сравнении разр дов адреса данного абонента и соответствующего разр да общей магистрали. Кроме того, данный принцип подключени  может привести к сбо м в тех случа х , когда запросы поступают в абоненты в процессе подключени  других абонентов, на которые запросы поступили несколько раньше, так как на шинах общей магистрали устанавливаетс  результирующее число проводного ИЛИ после сравнени  нескольких разр дов адресов с учетом адреса вновь подключенного абонента.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства за счет сокрашени  времени подключени  абонентов к обшей магистрали.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многоканальное устройство дл  подключени  абонентов к общей магистрали содержащее в каждом каналеп -разр дный регистр, где И- число разр дов адреса абонента, первую группу ti-элементов И, элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, первый триггер , генератор тактовых импульсов счетчик, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, группа п-входов и группа п-выходовц -разр дного регистра соединена соответственно с кодовым входом канала устройства и с первыми входами ц-элементов И первой группы, введены в каждый канал группа п-элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ , второй и т:ретий триггеры , элемент ИЛИ, вторую группу и-элементов И и третью группу (и-1) элементов И, каждый--i -й 1, 2...(п-1) элемент И которой имеет ( +1) входов, причем -е входы всех элементов И третьей группы соединены между собой, выход.(5 -го (,j 1,2...П) элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен сj -м входом (in-l)-ro элемента И третьей группы (-1) элементов И, выход i -го элемента И которой соединен соответственно с первым входом m -го/m 2 3..,i) элемента И второй группы, выходьт всех элементов И которой соединены с общей магистралью устройства , первый вход первого элемента И второй группы соединен с выходом первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы, первый вход j -го элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ груйпы соединен соответственно с выходом )-го элемента И первой группы и с вторым входом j -го элемента И второй группы, третий вход которого соединен со входами установки в ноль первого и второго триггеров, с пр мым выходом третьего триггера и с входом блокировки счетчика, выход переполнени  которого соединен с входом установки в ноль третьего триггера, вход установки в единицу которого соединен с выходом элемента ИЛИ, j --Й вход которого соединен с вторым входом j -rt) элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы и с общей магистралью устройства, инверсный выход третьего триггера соединен с первым управл ющим входом второго триггера, второй управл ющий вход которого соединен с выходом первого триггера, управл ющий вход которого соединен с выходом (п -1)-го элемента И третьей группы, выход второго триггера соединен с вторыми входами элементов И первой группы , счетный вход второго триггера

соединен с выходом генератора такт вых импульсов.

На чертеже приведена структурна  схема одного канала предлагаемого устройства.

Каждый канал устройства содержит и -разр дный регистр 1, первую группу элементов И 2, вторую группу элементов И 3, группу элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4, третью группу элементов И 5, элемент ИЛИ б, третий триггер 7, счетчик 8, первый триггер 9, второй Триггер 10, кодовый вход 11, запросный вход 12, генератор 13 тактовых импульсов. Каждый канал устройства подключен к общей магистрали 14.

Многоканальное устройство дл  подключени  абонентов к общей матистрали работает следук цим образом

В начальный помент триггеры 7,9 10,и счетчик 8 всех абонентов, подключенных к магистрали 14, установлены в нулевое состо ние (гтепи установки по схеме не показаны), при этом на выходах элементов И 2 и 3 имеет место нулевой потенциал. На шинах общей магистрали 14 также имеет место нулевой потенциал, поэтому на выходах элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4, И 5 имеет место единичный потенциал. В регистр 1 записываетс  адрес данного канала в виде И -разр дного двоичного числа соответствующего критерию его приоритета на подключение. Запросы на приоритетное обслуживание поступают на вход 12 и устанавливают триггер 9 в единичное состо ние.

Предположим, что запросы на вход 12 поступают одновременно в нескольких абонентах. Налич ие единичных потенциалов на управл ющих входах триггеров 10 позвол ет первым тактовым импульсам, поступившим с блока 13 после установки триггера 9 в единичное состо ние, устан вить триггер 10 также в единичное состо ние, при этом через элементы И 2 и 3 на шины общей магистрали 14 поступают адреса подключаемых каналов, где устанавливаетс  результирующее число проводного ИЛИ которое поступает на первые входы элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 в каждом канале. При поступлении адреса .абонента на общую магистраль 14 на выходе элемента ИЛИ б формируетс  единичный потенциал, который устана ливает триггер 7 в единичное состо ние , счетчик 8 начинает подсчет тактовых импульсов до полного заполнени  емкости счетчика, задающего врем  зан ти  магистрали 14 абонентом , имеющим в данный момент наибольший приоритет.

Выбор абонента с наибольшим приоритетом осуществл етс  следующим

образом. На первые входы элементов ЭКВ 1ВАЛЕНТНОСТЬ 4 во всех каналах поступает результирующее число проводного ИЛИ с общей магистрали 14, а на вторые входы элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 в каждом канале поступает адрес данного канала с выходов элементов И 2, Элементы ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 осуществл ют поразр дно сравнение чисел. Если на выходе первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 фор , мируетс  нулевой потенциал, то к старшему разр ду обшей магистрали 14 подключен абонент с более высоким приоритетом, чем данный. Наличие нулевого потенциала на выходе первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 приводит к формированию нулевых потенциалов на выходах элементов И 5 и снимает адрес данного абонента с общей магистрали.

Если потенциал старшего разр да адреса абонента соответствует потенциалу на старшем разр де общей магистрали 4, то на выходе первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 формируетс  единичный потенциал, который поступает на один из- входов первого элемента И 3 и разрешает дальнейшее поступление потенциалов старшего разр да адреса на общую магист .раль, Если потенциалы вторых разр дов данного абонента и общей магистрали также совпадают, то на выход е второго элемента ЭКВИВАЛЕНТнбсть 4 и первого элемента И ,5 имеет месть единичный потенциал, ко .торый разрешает дальнейшее поступленив второго разр да адреса в общую магистраль. Так происходит сравнение в каждом раз1:1 де адреса,

Если на выходе i -го (i 1,2...ц) элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 сформируетс  нулевой потенциал/ то в данном i -ом разр де в общей магистрали 14 имеет место более высокий потенциал , чем потенциал разр да дан-. ного абонента, т.е. к магистрали 14 подключен абонент с более высоким приоритетом. В этом случае на; выходах от 1-го до i -ГО элементов И 5 имеет местсз нулевой потенциал, который отклвэчает младшие (от 1 до 4) разр ды адреса данного абонента от общей магистрали, оставл   на общей магистрали 14 абоненты с более

высоким приоритетом. Наличие -йг/ ™ ничных потенциалов на выходах всех элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4, а следовательно , на выходе и -1 элемента И 5 соответствует совпадению код адреса данного абонента и кода общей магистрали, т.е. подключению к общей магистрали 14 абонента с самым высоким приоритетом. В момент заполнени  емкости счетчика 8, соответствующей заданному времени зан ти  магистрали абонентом с наивысшим приоритетом, происходит установки триггера 7 в каждом абоненте в нулевое состо ние, при этом происходит установка триггера 10 во всех абонентах в нулевое состо ние, а . триггер 9 устанавливаетс  в нулевое состо ние только .в том абоненте, у которого на выходе п -1 элемента И 5 имеет место единичный потенциал , т.е. снимаетс  запрос обслуженного абонента, а триггеры 9 других абонентов, в которые поступили запросы на обслуживание, остаютс  в единичном состо нии. Наличие нулевого потенциала на выходе триггер 1о блокирует элементы И 2 всех абонентов , приводит к установлению в общей магистрали 14 нулевого кода, а на выходах элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 4 и элементов И 5- единичного потенциала во всех абонентах. Следовательно , на управл ющих входах триггера 10 тех абонентов, в которых наход тс  запросы на обслуживание , имеет место единичные потенциалы , и следующим тактовым импульсом после установки в нулевое состо ние триггера 9 производитс  Установка триггера 10 в единичное состо ние, и процесс зан ти  абонентами общей магистрали 14 повтор етс .

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет производить поразр дное параллельное сравнение адреса канала и кода в общей магист рали, что приводит к сокращению времени подключени  абонентов к общей магистрали по сравнению с прототипом , где сравнение адреса канала и кода в общей магистрали осуществл етс  поразр дно-последователно . .

Claims (1)

1. 4. Авторское свидетельство СССР № 731438, кл. G 06 F 9/46. 1977 /54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АБОНЕНТОВ К ОБЩЕЙ МАГИСТРАЛИ, содержащее в каждом канале η-разрядный регистр, где Г) - число разрядов адреса абонентов, первую группу η-элементов И, элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, первый триггер, генератор тактовых импульсов и счетчик, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов , группа п -входов и группа tj -выходов ti -разрядного регистра соединена соответственно с кодовым входом канала устройства и с первыми входами П-элементов И первой группы, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства за счет сокращения времени подключения абонентов к общей магистрали, оно дополнительно содержит в каждом канале группу й-элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, второй и третий триггеры, элемент ИЛИ, вторую группу п -элементов И и .третью группу (η-1)-элементов И, каждый <-й (( = = 1,2 ...(η-l)элемент И которой имеет (i+1) входов, причем i-е входы всех элементов И третьей группы соедине- ны между собой, выход j -го (j = 1, 2. . .П) элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен с j -м входом (П-1)-го элемента И третьей группы (η -1) элементов И, выход t -го элемента И которой соединен соответственно с первым входом tn -го/ in - 2,3. .. η/элемента И второй группы, выходы всех элементов И которой соединены с общей магистралью устройства, первый вход первого элемента И второй группы соединен с выходом первого элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы, первый вход j -го элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы соединен соответственно с выходом j-го элемента И первой группы и с вторым входом ΐ-го элемента И второй группы, третий вход которого соединен с входами установки в ноль первого и второго триггеров, с прямым выходом третьего триггера и с входом блокировки счетчика, выход переполнения которого соединен с входом установки в ноль третьего триггера, вход установки в единицу которого соединен с выходом элемента ИЛИ, j -й вход которого соединен с вторым входом j-го ’элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы и с общей магистралью устройства, инверс ны!Г НИход третьего триггера соединен .с первым управляющим входом второго триггера, второй уггоавгяющий вход которого соединен с выходом первого триггера, управляющий вход которого , соединен с выходом(и-1)-го элемента •И третьей группы, выход второго триг+ гера соединен с вторыми входами элементов И первой группы, счетный вход второго триггера соединен с выходом генератора тактовых импульсов.