SU1594556A1 - Многоканальное устройство управлени доступом к общей магистрали - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  организации обмена информацией в локальных сет х, многопроцессорных и многомашинных распределенных системах. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи . Многоканальное устройство содержит магистраль и каналы, а в каждом канале - регистр адреса, счетчик приоритета, два элемента задержки, два элемента 2И-ИЛИ, три триггера, три элемента ИЛИ, одновибратор, элемент НЕ, два элемента И, элемент И-НЕ и элемент разв зки. В устройстве обеспечиваетс  определение зан тости общей магистрали, определение столкновений информации в магистрали и вы вление наиболее приоритетного абонента, которому предоставл етс  право на зан тие магистрали. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при организации обмена информацией через общую магистраль между абонентами локальньк сетей, многомашинных и многопроцессорных распределенных систем.

Целью изобретени   вл етс  повьш1е- ние быстродействи  устройства.

Устройство содержит в каждом канале (фиг.1) выход 1 устройства дл  подключени  к магистрали, элемент 2 разв зки, одновибратор 3, регистр 4 адреса, счетчик 5 приоритета, триг- теры 6 и 7, элемент 2И-ШШ 8, элемент 9 задержки, магистраль 10, элементы ИЛИ 11-13, элемент 2И-ИЛИ 14, элементы И 15 и 16, элемент И-НЕ 17, триггер 18, элемент 19 задержки, элемент НЕ 20, вход 21 информационный

устройства, вход 22 начальной установки устройста, вход 23 конца сообщени  устройствау запросный вход 24 устройства , вход 25 конца запроса устройства , выход 26 отказа устройства, выход 27 разрешени  устройства, тактовый вход 28 устройства, вход 29 устройства дл  подключени  к магистрали.

Устройство работает следующим образом .

Устройство осуществл ет управле-т : ине доступом абонентного оборудовани  (ЭВМ, процессор) к общей магистрали . Устройство посто нно прослушивает магистраль и может -начать передачу рабочей информации от абонента в магистраль при отсутствии в ней передачи сигналов от другого устройства. Так как устройства удалены друг от друга на некоторое расел

;о

4:

сл ел

о

3159

сто ние, то они могут определить (.:; Факт зан ти  магистрали с задержкой, равной суммарному времени pacnpo iTpa нени  сигнала в магистрали и срабаты- вани  элементов устройства. Это приводит к тому, что какое-либо уст- р йство может начать передачу инфор- в магистраль, в то врем  как Д1|угое устройство уже ведет передачу. В I этом случае происходит столкнове- mjie информации в магистрали.

; Устройства, информационные переда- 4ij которых столкнулись в магистрали, определ ют факт столкновени  за счет сравнени  сигналов, выдаваемых уст- рфйством, и сигналов в магистрали. Ефли сигналы отличаютс , то это ука- зйшает на столкновение в магистрали. Конфликт между устройствами за исполъ зфвание магистрали разрешаетс  с по- )щью вьщачи приоритетных последова- тфльностей сигналов. После определе- столкновени  конфликтующие уст- рфйства прекращают вьщачу информации и начинают выдачу приоритетной после- дфвательности импульсов, а .остальные устройства, не получив сигнала Конец сфобщени , не предпринимают попыток; передачи информации в магистраль. сигнал Конец сообщени  выдел етс  абонентским оборудованием из информации , передаваемой по магистрали.

Длительность приоритетной последо

в тельносТи каждого устройства опреде лйетс  содержимым регистра адреса. УЬтройство с наивысшим приоритетом из . конфликтующих вьщает последовательность импульсов наибольщей дпи- тельности. Победителем в борьбе за доступ к магистрали  вл етс  устройство , которое в конце вьщачи последовательности импульсов определит, что кроме него в магистраль не вьщает ни одно устройство. Устройство, побет дившее в кофликте, передает рабочую информацию.

В исходное состо ние устройство устанавливаетс  импульсом, который поступает с входа 22 устройства. Этот импульс через элемент ИЛИ 11 уст Т анавливает триггер 18 в единичное состо ние, через элемент ИЛИ 13 сбра- сьюает триггер 6, а через элемент . ИЛИ 12 сбрасьшает триггер 7. На входе управлени  режимом счетчика 5 Приоритета - нулевой сигнал, разрег тающий запись в него информации ИЗ регистра 4 адреса.

0

д

с

0

Если по магистрали не передаютс  сигналы каким-либо устройством, то триггер 18 остаетс  в единичном состо нии и запросный сигнал с входа 24 устройства через элемент 2И-ИЛИ 14 устанавл1юает в единичное состо ние триггер 7. Высокий потенциал с единичного выхода триггера 7 поступает на выход 27 устройства, разреша  абонентскому оборудованию вьщачу рабо-.- . чей информации, а также на вход 2И-ИЛИ 8, разреша  прохождение информации с входа 21 устройства через элемент 2И-ИЛИ 8 и элемент 2 разв зки в магистраль. Абонентское оборудование по указанной цепи производит вьщачу рабочей информации.

Дл  определени  столкновени  передачи информации используютс  элементы И 15 и 16, элемент И-НЕ 17 и элемент 19 задержки. Потенциал, разрешающий вьщачу рабочей информации в магистраль, с выхода триггера 7 поступает также на вход элемента И 15 и вход элемента И-НЕ 17. Импульсы информации с выхода элемента 2И-ИЛИ 8 кроме магистрали поступают также на вход элемента 19 задержки. Все сигналы из магистрали поступают на вход элемента И 15. Элементы И 15 и 16 и элемент И-НЕ 17 реализует функцию отрицани  равнозначности дл  сигналов, поступающих на элемент И 15 и на элемент И-НЕ 17. При отсутствии столкновений в магистрали сигнал на вькоде элемента И 16 отсутствует. Элемент 19 задержки необходим дл  учета задержек сигнала в элементе 2 и магистрали. Если столкновени  в магистрали не произошло , то информаци  вьщаетс  полностью, после чего сигналом с входа 25 устройства сбрасьшаетс  триггер 7. При наличии передачи в магистрали импульсы из магистрали 1 О поступают на вход одновибратора 3, с выхода которого сигнал сбрасьюает триггер 18, выход которого запрещает обслуживание нового запроса на передачу информации данным устройством в магистраль. Если в это врем  приходит запросный сиг-:. нал с входа 24 устройства на передачу информации, то его прохождение блокируетс  элементом 2И-ИШ 14 до поступлени  сигнала с входа 23,устройства . По этому сигналу устанавливаетс  в единичное состо ние триггер 18, который разрешает установку триггера

7 в единичное состо ние, тем самым разреша  выдачу рабочей информации.

Если произошло столкновение передач в магистрали, то в каждом устройстве из числа участвовавших в передаче на выходе элемента 16 по в тс  сигналы, которые установ т в единичное состо ние триггер 6 и сброс т триггер 7. Низкий потенциал с выхода триггера 7 запретит вьщачу информации в магистраль. Высокий потенциал с выхода триггера 6 поступает на выход 26 устройства и разрешает прохождение тактовых импульсо с входа 28 устройства через элементы 2И-ИЛИ 8 и элемент 2 разв зки в магистраль. Кроме того, разрешаклций потенциал с триггера 6 поступает на вход управлени  режимом счетчика 5 приоритета и переводит его из режима записи в режим ;.счета тактовых импульсов . Выдача тактовьпс импульсов продолжаетс  до по влени  сигнала переполнени  с выхода счетчика 5 приоритета , который через элемент ИЛИ 13 сбрасывает триггер 6 и вьщача тактовых импульсов прекрашаетс . Сигнал переполнени  кроме того через элемент 9 задержки поступает на вход элемента 2И-ШШ 14 и проходит на установку триггера 7 в единичное состо ние при наличии высокого потенциала на выходе элемента НЕ 20, который указьшает на отсутствие сигналов в магистрали. Это значит, что последовательность тактовых импульсов, вьщанна  данным устройством, имеет наибольшую длительность. Таким образом , сигнал с элемента 9 задержки устанавливает в единичное состо ние триггер 7 только в том устройстве, кторое имеет наивысший приоритет по

SO

сравнению с устройствами, претендующими на передачу информации по магист- дЗ Разрешени  устройства, о т рапи. Высокий потенциал с выхода триггера 7 разрешает бесконфликтную вьщачу рабочей информации абонентам с наивысшим приоритетом что обеспечиваетс  нулевым состо нием триггера 7 всех остальных устройств. После успешной передачи информации во всех устройствах триггер 18 будет установлен в единичное состо ние сигналом Ко- - нец сообщени  и любое устройство, при необходимости, может начать передачу рабочей информации по магистрали.

Прослушивание магистрали проиа- водитс  одновибратором 3 следующим

30 та задержки, информационны устройства соединен с втор первого элемента 2И-ИЛИ, п выход первого триггера сое входом управлени  режимом приоритета, с третьим вход го элемента 2И-ИЛИ и  вл е отказа устройства, пр мой второго триггера соединен тым входом первого элемент выход которого . соединен с элемента разв зки, выход к л етс  выходом устройства д ключени  к магистрали, пр  второго триггера  вл етс 

чающеес  тем-, что, повышени  быстродействи , канал устройства введены п второй и третий элементы ИЛ элемент 2И-ШТИ, первый и в менты И, элемент И-НЕ, тре гер, второй элемент задержк мент НЕ, причем выход перв та задержки соединен с перв второго элемента 2И-Ш1И, вы рого соединен с входом уст рого триггера, выход однови соединен с входом сброса тр триггера и с. входом - элемен

55

O

З Разрешени  устройства, о т

образом: при передаче информации по магистрали осуществл етс  посто нный перезапуск одновибратора, причем должно примен тьс  такое кодирование, при котором как нулевому, так и единичному битам информации соответствует изменение пол рности сигнала в магистрали, как это производитс , на- пример, при использовании кода Манчестера.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5 Многоканальное устройство управлени  доступом к общей магистрали, содержащее к налы, а в каждом канале элемент разв зки, одновибратор, регистр адреса, счетчик приоритета,

   0 первый и второй триггеры, первый элемент 2И-ИЛИ, первый элемент задержки , причем тактовый вход устройства соединен с первым входом первого элемента 2И-Ш1И и со счетным вхо5 дом счетчика приоритета, информационный выход регистра адреса соединен с информационным входом счетчика приоритета, выход переполнени  которого соединен с входом первого элемен0 та задержки, информационный вход устройства соединен с вторым входом первого элемента 2И-ИЛИ, пр мой выход первого триггера соединен с входом управлени  режимом счетчика приоритета, с третьим входом первого элемента 2И-ИЛИ и  вл етс  выходом отказа устройства, пр мой выход второго триггера соединен с четвертым входом первого элемента 2И-ИЛИ, выход которого . соединен с входом элемента разв зки, выход которого  вл етс  выходом устройства дл  подключени  к магистрали, пр мой выход второго триггера  вл етс  выходом

   л и чающеес  тем-, что, с целью повышени  быстродействи , в каждый канал устройства введены первый, второй и третий элементы ИЛИ, второй элемент 2И-ШТИ, первый и второй элементы И, элемент И-НЕ, третий триггер , второй элемент задержки, элемент НЕ, причем выход первого элемента задержки соединен с первьм входом второго элемента 2И-Ш1И, выход которого соединен с входом установки второго триггера, выход одновибратора соединен с входом сброса третьего триггера и с. входом - элемента НЕ,

   5

   0

   5

   выход которого соединен с вторым входом второго элемента 2И-ИЛИ, вход KOHilta сообщени  устройства соединен С первым входом первого элемента ИЛИ, выхбд которого соединен с входом ус- третьего триггера, пр мой которого соединен с третьим вводом второго элемента 2И-ИЛИ, за- прос|ный вход устройства соединен с четвертым входом второго элемента 2И-Ф1И, вход конца запроса устройства с|оединен с первым входом второго элеЦент.а ИЛИ, выход которого соединен с вводом сброса второго триггера, выхф переполнени  счетчика прио- рите|та соединен с первым входом трет|ьего элемента ИЛИ, выход которого с|оединен с входом сброса первого , пр мой выход второго трнг- гера соединен с первым входом первого элефнта И, с первым входом элемента

   И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом установки первого триггера и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента 2И-ИЛИ соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЖ, с третьим входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выходы элементов разв зки всех каналов устройства объединены через МОНТАЖНОЕ ИЛИ и соединены с входами одновибра- торов и вторьми входами первого элемента И.

   250