SU1345193A1 - Многоканальное устройство дл подключени абонентов к общей магистрали - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  создани  вычислительных устройств, управл ющих доступом к некоторому общему ресурсу. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет исключени  вли ни  времени распространени  сигнала по общей магистрали на точность подключени  абонентов. Устройство содержит в каждом канале п ть элементов И 4, 7,12,18,13, п ть триггеров 2,3,5,10,19,элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 17, три счетчика 14-16, регистр 6, генератор 11 тактовых импульсов , элемент разв зки 8. Устройство позвол ет формировать в начальный момент подключени  абонентов короткий временной интервал, позвол ющий исключить вли ние начальной фазы генератора тактовых импульсов, скорости распространени  импульсов по общей магистрали и различи  быстродействи  входных и выходных цепей различных абонентов. 1 ил. (Л СО 4 СП СО со 2ff

Description

11

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к приоритетным устройствам обмена, и может быть использовано в расположен- ных на значительном рассто нии друг от друга вычислительных устройствах управл кицик доступом к некоторому общему ресурсу.

Цель изобретени  - расширение об- ласти применени  путем исключени  вли ни  времени распространени  сигнала по общей магистрали на точност подключени  абонентов.

На чертеже приведена структурна  схема Одного канала устройства.

Каждый канал устройства содержит запросный вход 1, триггер 2,триггер 3, элемент И 4, триггер 5, регистр 6, элемент И 7, элемент разв зки 8, кодовый вход 9 канала, триггер 10, генератор 11 тактовых импульсов,элемент И 12, элемент И 13, счетчик 14, счетчик 15, счетчик 16, элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 17,элемент И 18, триг- гер 19. Все каналы устройства подключены к общей магистрали 20.

Многоканальное устройство дл  подключени  абонентов к общей магистрали работает следующим образом.

В начальный момент триггеры 2,5 и 10, счетчики 14 - 16 устанавливаютс  в нулевое состо ние, триггеры 3,19 - в единичное состо ние. В регистр 6 записываетс  адрес данного абонента, в виде N-разр дного двоичного числа, соответствующего критерию его приоритета на подключение, при этом старший разр д адреса у всех абонентов  вл етс  единичным. В общей магистрали 20 имеет место нулевой потенциал (цепи начальной установки и записи исходных данных на чертеже не показаны). Запросы на приоритетное обслуживание абонентов поступают на вход 1.

Предположим,что запросы на вход поступают одновременно в нескольких абонентах, при этом триггеры 2 в данных абонентах устанавливаютс  в единичное состо ние практически одновременно. Наличие единичных потенциалов на входах элемента И 4 приводит к установке в единичное состо ние триггера 5 в момент поступ лени  тактового импульса на третий вход элемента И 4, при этом через элемент И 7 и элемент разв зки 8 в общую магистраль 20 начинает посту93

пать единичный бит старшего ра зр - да адреса данного абонента,передним фронтом которого триггеры 10 во всех абонентах, подключенных к магистрали 20, устанавливаютс  в единичное состо ние и разрешают прохождение тактовых импульсов через элемент И 12 на вход счетчика 15 и через элемент И 13 на вход счетчика 14.

Таким образом, после поступлени  единичного бита в общую магистраль 20 хот  бы от одного абонента во всех абонентах начинаетс  счет тактовых импульсов счетчиком 14, формирующим интервал на врем  переходных процессов после прохождени  стартового бита по магистрали, выставл емого одним из абонентов,счетчиком 15, определ ющим врем  нахождени  одного бита адреса абонента в магистрали , и счетчиком 16, определ ющим врем , необходимое дл  вьщачи в магистраль адреса абонента,в который поступил запрос. Врем  распространени  переднего фронта первого бита , завис щее от места подключени  абонента к общей магистрали, врем  переходных процессов во входных и вы ходных цеп х абонентов, а также дискретность частоты тактовых импульсов учитываютс  счетчиком 14, на выходе которого формируетс  импульс через промежуток времени, несколько больший переходных процессов, но менший длительности половины передаваемого бита. Данный импульс с выхода счетчика 14 поступает на триггер 3 и фронтом устанавливает его в нулевое состо ние, что приводит к запрету установки триггера 5 во всех абонентах на врем  выдачи адреса другим абонентам, в которые запросы поступили несколько раньше.В случае одновременного поступлени  запросов в нескольких абонентах при наличии свободной общей магистрали 20 последовательность бит адресов начинает поступать в общую магистраль од- новрем.енно, при этом ъ общей магистрали устанавливаетс  результирующий потенциал монтажного ИЛИ. С помощью элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 17 осуществл етс  сравнение бита, передаваемого данным абонентом в магистраль , и бита, который в данный момент имеет место в обк(ей магистрали. Если потенциал бита, передаваемого

31

данным абонентом, совпадает с поте циалом в общей магистрали,то на выходе элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 17 фомируетс  единичный потенциал, который поступает через элемент И 18 на информационный вход триггера 19, и импульсом с первого выхода счетчика 15, который формируетс  в моменты времени, соответствующие середине длительности передаваемого бита, триггер 19 устанавливаетс  в единичное состо ние и разрешает выдачу следующего бита адреса в общую магистраль 21 через элемент И 7. Выдача следующего бита адреса осущесвл етс  сдвигом информации в регисре 6 импульсом с второго выхода счетчика 15, при этом предыдущий бит адреса переписываетс  в освобот- дившуюс   чейку регистра 6, а счетчик 16 подсчитывает импульс с второго выхода счетчика 15. После установки в магистрали 20 последующего переданного бита элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 17 сравнивает передаваемый бит и бит, наход щийс  в данный момент в общей магистрали, а импульсом с первого выхода счетчика

15 в триггер 19 записываетс  резуль- зо помощью счетчиков 15, 16 осущесттат сравнени . Если в момент формировани  импульса на первом выходе счетчика 15 на выходе элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 17 имеет место нулевой потенциал, то в данньш момент в магистраль 20 выставлен абонент, имеющий более высокий потенциал бита в данном разр де, т.е. имеющий более высокий приоритет на подключение, поэтому триггер 19 устанавливаетс  в нулевое состо ние, самоблокируетс  через элемент И 18 и запрещает вьздачу следующих младших бит адреса данного абонента, при этом счетчик 16 по-прежнему подсчитывает число импульсов с второго выхода счетчика 15, а в регистре 6 осуществл етс  кольцевой сдвиг информации. Если все биты адреса абонента, передаваемые в магистраль, совпадают с битами в магистрали в моменты формировани  импульсов на первом выходе счетчика 15, то данный абонент имеет самый высокий приоритет на подключение к общей магистрали 20 и  вл етс  единственным абонентом,подключенным к магистрали. В момент сравнени  самых младших бит адреса триггер 19 у данного абонента попрежнему

остаетс  в единичном состо нии и после формировани  последнего импульса на втором выходе счетчика 15 в регистре 6 в каждом абоненте вновь будет записан адрес данного абонента, а счетчик 16 подсчитывает число импульсов, соответствующих числу переданных разр дов и

сформирует импульс, устанавливающий в абоненте-источнике триггеры 2, 5, 10 в нулевое состо ние, триггеры 3,19 - в единичное состо ние, т.е. запрос на подключение абонента к общей магистрали будет сн т. В остальных абонентах после заполнени  емкости счетчика 16 в нулевое состо ние будут установлены только триггеры 5 и 10, а триггер 2 будет находитьс  в прежнем состо нии,так как на его управл ющем входе, соединенном с выходом триггера 19, в данный момент имеет место нулевой по- , тенциал.

Если в абоненте в момент начала зан ти  магистрали другими абонентами нет запроса на подключение, то в данном абоненте триггер 19 устанавливаетс  в нулевое состо ние, а с

5

вл етс  определение времени,необходимого дл  зан ти  магистрали другими абонентами.Если запросы на подключение поступают в абоненты в момент определени  приоритета на подключение абонентов, в которые запросы поступили в более раннее врем ,то данные запросы записываютс  в триггеры 2 и не нарушают процесса опре- Q делени  приоритета на подключение других абонентов, так как. триггеры 3 всех абонентов в данный момент, наход тс  в нулевом состо нии, блокируют установку триггера 5 в единичное состо ние и запрещают выдачу в магистраль адреса абонента с вновь поступившим запросом до полного окончани  предыдущего цикла зан ти  общей магистрали 20.

Рассмотрим работу устройства в момент окончани  зан ти  магистрали одним из абонентов (в момент уста- новки импульсом с выхода счетчика 16 триггеров 5,10 в нулевое состо ние , триггеров 3, 19 - в единичное состо ние), когда в других абонентах поступили запросы в процессе преды- дущего зан ти  магистрали одним из абонентов.

5

0

5

Процессы поступлени  запросов на подключение на вход 1 по отношению к фазам тактовых импульсов в каждом абоненте нос т асинхронный характер, поэтому в предыдущем цикле зан ти  магистрали в момент установки во всех абонентах триггеров 10 в единичное состо ние тактовые импульсы начинали поступать на вход счетчика 15 с некоторым временным сдвигом друг относительно друга, завис щим от начальной фазы тактовых частот. Эт.о приводит к тому,что импульсы на втором выходе счетчика 15 во всех абонентах формируютс  с временным сдвигом друг относительно друга, не превышающим период тактовой частоты, поэтому импульсы сброса на выхода

мационным входом регистра и первым входом первого элемента И,выход которого соединен с первым входом элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с информационным входом первого триггера , выход которого соединен с вто1Q рыми входами первого и второго элементов И и информационным входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с

15 единичным входом третьего триггера, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом третьего элеменсчетчика 16 в различных абонентах мо- 20 та И и первым входом четвертого элегут сформироватьс  с максимальным временным сдвигом, равным периоду тактовой частоты. Это приводит к тому, что установка триггеров 3,5,10,19 в исходное состо ние может осуществл тьс  в различных абонентах в различные моменты времени, не превышающие период тактовой частоты. Однако данное рассогласование в начальной установке в устройстве не сказываетс  в следующем цикле подключени  на процессе выдачи стартового бита во всех абонентах, имеющих запросы,так как введенный триггер 3 находитс  в единичном состо нии в течение времени , равном нескольким периодам тактовой частоты, определ емым счетчиком 14, и позвол ет установить триггеры 5 в единичное состо ние во всех абонентах, имеющих запросы на подключение, в которых триггеры 2 наход тс  в единичном состо нии, и тем самым начать подключение всех

абонентов, имеющих запросы на подключение после окончани  предьщуп;его цикла зан ти  магистрали.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Многоканальное устройство дл  подключени  абонентов к общей магистрали , содержащее каналы, каждый из которых содержит четыре элемента И, четыре триггера, элемент ЭКВИБ/У1ЕНТ- НОеТЬ, генератор тактовых импульсов два счетчика, регистр,причем группа кодовых входов канала соединена с группой Информационных входов регистра , выход которого соединен с информационным входом регистра и первым входом первого элемента И,выход которого соединен с первым входом элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с информационным входом первого триггера , выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и информационным входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с

   единичным входом третьего триггера, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом третьего элемен5

   мента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика,первый выход которого соединен со счетным входом первого триггера, второй

   5 выход первого счетчика соединен с тактовым входом регистра и счетным входом второго счетчика,выход которого соединен с тактовым входом второго триггера, входами сброса треть0 его и четвертого триггеров, единичным входом первого триггера,второй вход элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ  вл етс  информационным входом канала и соединен с тактовым входом четвертого триггера,выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, информационные входы всех каналов устройства соединены между собой, отличающеес  тем,что, с целью расширени  области применени  путем исключени  вли ни  времени распространени  сигнала по общей магистрали на точность подключени  абонентов, в каждый канал устройства

   5 введены п тый элемент И, п тый триггер , третий счетчик и элемент разв зки , причем выход первого элемента И соединен с входом элемента разв зки, выходы элементов разв зки всех кана0 лов объединены через монтажное ИЛИ и соединены с информационными входами всех каналов,выход четвертого элемента И соединен с первым входом п того элемента И, выход которого соединен

   5 со счетным входом третьего счетчика., выход переполнени  которого соединен с динамическим входом сброса п того триггера, выход которого соединен с третьим входом третьего . эле0

   11345193в

   мента И и вторым входом п того эле- динен с единичным входом п того триг- мента И, выход третьего счетчика сое-. гера.