SU1481765A2 - Устройство дл управлени очередностью обслуживани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  организации магистрального обмена данными между несколькими ЭВМ, ЭВМ и внешними устройствами. Цель изобретени  - расширение области применени . Устройство содержит распределитель импульсов, узлы формировани  запросов, элементы И, ИЛИ, НЕ, элемент задержки, триггер, тактовый генератор, одновибраторы, счетчик, дешифратор, блоки селекции и блоки управлени  очередью. В устройстве обеспечиваетс  селекци  за вок различных приоритетов и управление поступлением за вок на обслуживание. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  организации магистрального обмена данными между несколькими ЭВМ, ЭВМ и внешними устройствами и другим оборудованием, объединенными в локальную сеть, а также в системах, в которые поступает общий входной поток за вок «высокого и «низкого приоритетов, когда необходима сортировка поступающих за вок по классам одного приоритета, и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт. св. № 1146674.

Цель изобретени  - расширение области применени .

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства; на фиг. 2 и 3 - структурные схемы соответственно блоков селекции и управлени  очередью.

Устройство содержит распределитель 1 импульсов, узлы 2 формировани  запросов, входы 3 узлов 2, входы 4 разрешени , входы 5 управлени  устройства, выходы 6 устройства и элемент И 7, элемент ИЛИ 8, триггер 9, одновибраторы 10 и 11, элемент НЕ 12, усилитель 13, элемент 14 задержки, тактовый генератор 15, двоичный счетчик 16,

одновибратор 17, дешифратор 18, выход 19 распределител  1 импульсов, блоки 20 селекции , блоки 21 управлени  очередью, выходы 22 и 23 блоков 20, запросные входы 24 устройства.

Каждый блок 20 селекции содержит элемент 25 задержки, элементы И 26 и 27, счетчики 28 и 29, элементы 30 и 31 запрета, элемент И 32, триггер 33, элемент И 34, триггер 35, элемент ИЛИ 36, элементы 37 и 38 задержки.

Каждый блок 21 управлени  очередью содержит группу элементов И 39, регистр 40, элемент ИЛИ 41, группу элементов И 42, регистр 43, группу элементов 44 запрета, элемент ИЛИ 45, элемент ИЛИ 46, группы 47 и 48 выходов устройства, триггеры 49 регистра 40, элементы И 50 регистра 40, триггеры 51 регистра 43, элементы И 52 регистра 43.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии ни один из источников информации, в качестве которых могут выступать, например, ЭВМ, не выдает запроса по входу 24 на захват общей магистрали дл  передачи информации от неW

J оо

i

О5

ел

Ю

го. Тактовый генератор 15 посто нно вырабатывает импульсы, которые через выход 19 поступают на второй вход каждого из элементов И 27 в блоках 20 селекции. При отсутствии сигналов «Запрос на обслу- жива ние от источников информации на входах 24 импульсы с выхода генератора 15 не пройдут через элементы И 27 блоков 20 селекции, поскольку в каждом из этих блоков на первый вход элемента И 27 воз- действует сигнал низкого потенциала, а с выхода элемента И 26.

Если в случайный момент времени от какого-либо источника информации поступает сигнал на вход 24 соответствующего блока 20, то по истечении времени, кото- рое определ етс  временем задержки элемента 25 задержки, введенным дл  повышени  помехозащищенности устройства, элемент И 26 открываетс . Сигнал высокого потенциала с его выхода воздействует на первый вход элемента И 27, разреша  тем самым прохождение тактовых импульсов через него с выхода генератора 15. Предлагаемое устройство  вл етс  многоканальным. Дл  каждого источника информации есть свой блок 20 селекции и блок 21 управле- ни  очередью. Поэтому рассмотрим работу одного канала устройства, поскольку в остальных каналах проход т аналогичные процессы.

Импульсы с выхода элемента И 27 по- ступают на счетный вход счетчика 28 и одновременно - на счетный вход счетчика 29. В исходном состо нии счетчики 28 и 29 блока 20 обнулены. При поступлении на счетный вход счетчика 28 и на счетный вход счетчика 29 очередного импульса их состо - ние увеличиваетс  на единицу. Предполагаем , что каждый источник информации может выдавать сообщени  двух типов - более важные и менее важные. Более важное дл  получател  сообщение  вл етс  за вкой «высокого приоритета, менее важное - за вкой «низкого приоритета. Дл  того, чтобы определить, какое именно сообщение готово к выдаче в источнике информации, этот источник выдает на соответствующий ему запросные вход 24 сигнал определенной дли- тельности. За врем , соответствующее сигналу высокого приоритета, через элемент И 27 проходит п ть тактовых импульсов. По истечении этого времени очередной шестой импульс с генератора 15 через элемент И 27 не проходит, поскольку к моменту его прихода на второй вход элемента И 27 первый вход этого элемента закрыт.

За врем , соответствующее сигналу низкого приоритета, через элемент И 27 проходит дес ть тактовых импульсов. По истечении этого времени очередной импульс с вы- хода генератора 15 через элемент И 27 не проходит, поскольку к моменту его прихода первый вход элемента И 27 закрыт. Счет0

5

0 5 „ 5 0

чики 28 и 29 имеют разные коэффициенты пересчета . Дл  рассматриваемого случа  счетчик 28 имеет коэффициент пересчета, равный п ти, а счетчик 29 - равный дес ти.

После поступлени  на счетный вход счетчика 28 п того тактового импульса, на его выходе по вл етс  сигнал переполнени  высокого потенциала, который проходит через элемент 30 запрета, поскольку в этот момент времени на его инверсном входе присутствует сигнал низкого потенциала. Сигнал высокого потенциала с выхода элемента 30 запрета переключает триггер 33 в единичное состо ние. Сигнал высокого потенциала с выхода триггера 33 по выходу 22 поступает на вход регистра 40, переключает в едининное состо ние соответствующий триггер, что соответствует постановке за вке «высокого приоритета в очередь на обслуживание .

С выхода триггера 33 сигнал высокого потенциала поступает на первый вход элемента И 32 и на вход элемента 37 задержки . По истечении времени, которое определ етс  элементом 37 задержки, необходи мым дл  обеспечени  переклбчени  остальных элементов схемы, элемент И 32 открываетс . Сигнал высокого потенциала с выхода элемента И 32 переключает триггер 33 в нулевое состо ние. Переключение триггера 33 из единичного в нулевое состо ние через элемент ИЛИ 36 обеспечивает обнуление счетчиков 28 и 29, стирание информации в которых осуществл етс  задним фронтом импульса

При поступлении сигнала, длительность которого соответствует за вке «низкого приоритета, счетчик 29 начитает 10 импульсов . На его выходе по вл етс  сигнал переполнени . При поступлении на счетный вход счетчика 28 п того импульса на его выходе по вл етс  сигнал переполнени . Но он не проходит через элемент 30 запрета, поскольку на его инверсном входе присут- С1вует в это врем  сигнал высокого потенциала . В момент окончани  сигнала запроса на обслуживание отркываетс  элемент 31 запрета и сигнал высокого потенциала с выхода счетчика 29 переключает триггер 35 в единичное состо ние. Сигнал высокого потенциала с выхода триггера 35 по выходу 23 поступает на вход регистра 43, переключает в единичное состо ние соответствующий триггер, что имитирует постановку за вки «низкого приоритета в очередь на обслуживание. С вькода триггера 35 сигнал высокого потенциала поступит на первый вход элемента И 34 и на вход элемента 38 задержки. По истечении времени, которое определ етс  элементом 38 задержки, необходимым дл  обеспечени  переключени  остальных элементов схемы, элемент И 34 откроетс . Сигнал высокого потенциала с его выхода переключает триггер 35 в нулевое состо ние. При переключении триггера 35 в

нулевое состо ние через элемент ИЛИ 36 происходит обнуление счетчиков 28 и 29 задним фронтом импульса.

При поступлении второго сигнала «Запрос на обслуживание, соответствующего наличию в источнике информации за вки «высокого приоритета блок 20 работает аналогично описанному. В результате сигнал высокого потенциала по выходу 22 воздействует на вход регистра 40, поступает на единичный вход триггера 491, подтвержда  его единичное состо ние и одновременно поступает на вторые входы элементов И 50 регистра 40. При наличии сигналов высокого потенциала на первом и втором входах элемента И 50i он открыт и сигнал высокого потенциала с его выхода переключит триггер 492 в единичное состо ние. Таким образом происходит сдвиг содержимого регистра 40 вправо во врем  постановки за вок «высокого приоритета в очередь на обслуживание . За вки «высокого приоритета, ожидающие обслуживани , обслуживаютс  по дисциплине «первым пришел, первым об- служилс . Дл  примера рассмотрим случай, когда все разр ды регистра 40 заполнены. При наличии на выходе 6 устройства сигнала высокого потенциала на выходе соответствующего элемента И 39 по вл етс  сигнал высокого потенциала, который переключает последний триггер 49 регистра 40 в нулевое состо ние, что соответствует сн тию за вки «высокого приоритета из очереди на обслуживание . Элементы И 39 закрыты в это врем , так как на их инверсных входах присутствуют сигналы высокого потенциала. В момент по влени  на выходе 6 устройства следующего сигнала высокого потенциала он поступает на второй вход элемента И 39. На инверсном входе элемента И 39 в этот момент отсутствует сигнал высокого потенциала, поскольку последний триггер 49 находитс  в нулевом состо нии. Сигнал высокого потенциала с выхода элемента И 39 поступает на вход сброса предпоследнего триггера 49, переключает его в нулевое состо ние, что соответствует сн тию второй за вки «высокого приоритета из очереди. Сн тие остальных за вок из очереди происходит аналогично.

Таким же образом происходит заполнение регистра 43, т. е. формирование очереди за вок «низкого приоритета и сн тие этих за вок из очереди. Отличие состоит в том, что за вка «низкого приоритета снимаетс  из очереди на обслуживание лишь в случае, когда на выходе элемента ИЛИ 41 отсутствует сигнал высокого потенциала, т. е. когда обслуживани  не ожидает ни одна за вка «высокого приоритета. Если в очереди есть за вки «высокого приоритета, то пока устройство не выдаст их на обслуживание , за вки «низкого приоритета наход тс  в очереди. Элементы 44 запрета закрыты сигналом выского потенциала с выхода элемента ИЛИ 41. Если в очереди есть хот  бы одна за вка «высокого приоритета , то сигнал высокого потенциала с выхода элемента ИЛИ 4 через элемент ИЛИ 46 5 поступает по входу 3 на элемент И 7 соответствующего узла 2 формировани  запросов , подготавлива  канал дл  обслуживани . Если за вки «высокого приоритета отсутствуют , то нулевой потенциал с выхода

Q элемента ИЛИ 41 разрешает прохождение на обслуживание за вки «низкого приоритета . Высокий потенциал с выхода элемента ИЛИ 45 проходит через элемент ИЛИ 46, поступает по входу 3 на элемент И 7, подготавлива  канал дл  обслуживани .

5Допустим, что ни один из блоков управлени  очередью не выдает запроса по входу 3. Тактовый генератор 15 посто нно вырабатывает импульсы, которые поступают на вход счетчика 16. Содержимое счетчика 16 подаетс  на информационные

° входы дешифратора 18. Однако сигнал, на соответствующем выходе дешифратора 18 не по вл етс , так как последний закрыт по управл ющему входу сигналом с выхода одновибратора 17, который запущен тем же

5 импульсом генератора 15. После того, как одновибратор 17 отрабатывает заданную выдержку времени, на управл ющий вход дешифратора 18 поступает разрешающий потенциал и на соответствующем выходе дешифратора 18 возникает логическа  едини0 ца, котора  воздействует до поступлени  от генератора 15 следующего импульса. Последний вновь запускает одновибратор 17 (при этом выход дешифратора 18 закрываетс ) и увеличивает на единицу содержимое счетчика 16. После срабатывани  одновибратора 17

5 возникает логическа  единица на следующем по пор дку выходе дешифратора 18. Таким образом, на каждом выходе дешифратора 18 последовательно формируетс  сигнал логической единицы, который поступает на вход 4 соответствующего узла 2.

Таким образом, одновибратор 17 создает интервал времени между моментами возникновени  сигналов на различных выходах дешифратора 18, достаточный дл  того, чтобы блок управлени  очередью, получив5 ший разрешение на использование магистрали , смог начать передачу.

Наличие разрешающего сигнала на входе 4 разрешает поочередно каждому узлу 2 захват магистрали при получении запроса

0 по входу 3. Если запрос в данный узел 2 не поступает, элемент И 7 закрыт и состо ние триггера 9 не измен етс , когда от блока 21 управлени  очердью по входу 3 поступает сигнал запроса, элемент И 7 соответствующего узла 2 подготовлен к откры5 тию. При поступлении импульса от дешифратора 18 по истечении выдержки времени , котора  определ етс  элементом 14 задержки , введенным дл  повышени  помехо0

защищенности устройства, элемент И 7 открываетс  и подает сигнал на вход синхронизации триггера 9. Сигнал разрешени  удовлетворить требование блока 21 управлени  очередью поступает на вход устройст- ва с инверсного выхода триггера 9, следовательно , дл  формировани  сигнала по выходу 6 триггер 9 должен установитьс  в состо ние «О. Это происходит в том случае, когда к моменту возникновени  импульса опроса на выходе элемента И 7 элемент ИЛИ 8 закрыт и на информационном входе триггера 9 действует нулевой сигнал. Дл  этого необходимо, чтобы на входе 5 узла 2 сигналы отсутствовали, т. е. не было передачи информации по магистрали. Если же по магистрали идет передача, то на входе 5 присутствуют импульсы, которые через усилитель 13 запускают в зависимости от пол рности одновибратор 10 или 11. Сигналы, действующие на выходе одновибратора 10 или 21, открывают элемент ИЛИ 8. Как только магистраль освобождаетс  (т. е. пропадают импульсы на входе 5) оба одновибратора 10 или 11 переход т в состо ние логического нул  и на выходе элемента ИЛИ 8 получен разрешающий нулевой потенциал, который позвол ет триггеру 9 переключитьс  в состо ние логического нул  по сигналу от элемента И 7 и сформировать на выходе 6 устройства разрешающий сигнал.

Блок 21 управлени  очередью, получив разрешение на использование магистрали, сразу же (т. е. за врем , меньшее, чем период времени, на который запускаетс  одновибратор 17), начинает передачу, на все врем  которой на выходах элементов ИЛИ 8 всех узлов 2 поддерживаетс  состо ние логической единицы, и независимо от поступ- лени  сигналов на входы 4 и 3 триггеры 9 во всех остальных узлах 2 наход тс  в состо нии логической единицы и не могут сформировать разрешающий сигнал на выходах 6.

По завершении текущей передачи данных на выходах всех элементов ИЛИ 8 по в- л етс  логический нуль, но установка триггера 9 в состо ние логического нул  происходит только в этом узле, где при наличии требовани  на входе 3 получен сигнал «Логическа  1 на входе 4. Этот сигнал случайным образом производит выбор очередного узла 2 после завершени  текущей передачи данных. Така  организаци  позвол ет обеспечить равноправный доступ всех злов 2 к магистрали.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  очередностью обслуживани  по авт. св. № 1146674, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени , в устройство вве- дены п блоков селекции и п блоков (п - число источников информации) управлени  очередью, причем выход каждого блока

   управлени  очередью подключен к третьему входу элемента и одноименного узла формировани  запросов, каждый информационный выход устройства соединен с первым входом одноименного блока управлению очередью, первый и второй выходы каждого блока селекции соединены с вторым и третьим входами одноименного блока управлени  очередью, первый вход каждого блока селекции соединен с выходом тактового генератора, распределител  импульсов, второй вход каждого блока селекции  вл етс  запросным входом устройства, перва  и втора  группы выходов блока управлени  очередью  вл ютс  группами кодовых выходов устройства, причем каждый блок селекции содержит первый элемент задержки, первый и второй элементы И, первый и второй счетчики, первый и второй элементы запрета, третий и четвертый элементы И, первый и второй триггеры, второй и третий элементы задержки, элемент ИЛИ, причем второй вход блока селекции подключен к входу первого элемента задержки и к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, выход первого элемента И подключен к первому входу второго элемента И и к инверсным входам первого и второго элементов запрета, выход второго элемента И подключен к счетным входам первого и второго счетчиков, выход первого счетчика подключен к пр мому входу первого элемента запрета, выход которого соединен с входом установки в единичное состо ние первого триггера, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, к входу второго элемента задержки и к первому входу третьего элемента И, выход которого соединен с входом установки в «О первого триггера, выход второго элемента задержки соединен с вторым входом третьего элемента И, выход второго счетчика подключен к пр мому входу второго элемента запрета, выход которого соединен с входом установки в единичное состо ние второго триггера, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, к входу третьего элемента задержки и к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с входом установки в «О второго триггера, выход третьего элемента задержки подключен к второму входу четвертого элемента И, выход элемента ИЛИ подключен к входам установки 8 «О первого и второго счетчиков, выход первого триггера  вл етс  первым выходом блока селекции, выход второго триггера  вл етс  вторым выходом блока селекции, второй вход второго элемента И соединен с первым входом блока селекции, причем каждый блок управлени  очередью содержит первую и вторую группы элементов И, первый регистр, каждый из разр дов которого, кроме последнего , содержит триггер и элемент И, а пос

   ледний разр д содержит триггер, второй регистр , каждый разр д которого, кроме последнего , содержит триггер, элемент И, группу элементов запрета, три элемента ИЛИ, а последний разр д содержит триггер, причем второй вход блока управлени  очередью подключен к единичному входу триггера первого разр да первого регистра и к первым входам всех элементов И регистра, выходы триггеров первого регистра соединены с вторыми входами одноименных элементов И первого регистра, и с входами первого элемента ИЛИ, выход триггера первого разр да первого регистра соединен с первым пр мым входом первого элемента И первой группы, выход каждого триггера первого регистра, начина  с второго, соединен с первым пр мым входом одноименного элемента И первой группы и с инверсным входом предыдущего элемента И первой группы, второй пр мой выход каждого элемента И первой группы соединен с первым входом блока управлени  очередью, выход элемента И каждого разр да первого регистра соединен с единичным входом триггера следующего разр да первого регистра, выход каждого элемента И первой группы сое- динен с выходом сброса триггера одноименного разр да первого регистра, выходы элементов запрета группы соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего делител  ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и с ин

   0

   5 5 0

   0

   версными входами элементов запрета группы , выход третьего элемента ИЛИ  вл етс  выходом блока управлени  очередью, третий вход блока управлени  очередью соединен с единичным входом триггера первого разр да второго регистра и с первыми входами элементов И второго регистра , выход триггера каждого разр да второго регистра, кроме последнего, соединен с вторым входом одноименного элемента И второго регистра и с пр мым входом одноименного элемента запрета группы, выход триггера последнего разр да второго регистра соединен с пр мым входом одноименного элемента запрета группы, выход элемента И каждого разр да второго регистра соединен с единичным входом триггера следующего разр да второго регистра, выход каждого элемента И второй группы соединен с входом сброса триггера одноименного разр да второго регистра, выход первого элемента запрета группы соединен с первым пр мым входом первого элемента И второй группы, выход /-го (,...,т, т - разр дность регистра) элемента запрета второй группы соединен с первым пр мым входом г -го и с инверсным входом (i-1)-го элемента И второй группы, вторые пр мые входы элементов И второй группы соединены с первым входом блока управлени  очередью, выходы элементов И первой и второй группы  вл ютс  соответственно первой и второй группами выходов блока управлени  очередью.

   2

   Наин ( I j

   12 23

   HO mi Sx Ч1п.г С li, - ... «i га