SU807297A1 - Устройство дл управлени обслужива-НиЕМ зА ВОК B пОР дКЕ пОСТуплЕНи - Google Patents

Description

1

f Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к приоритетным устройствам и может быть использовано дл  обслуживани  за вок в пор дке поступлени  при портроении различных устройств автоматики и выкислительной техники.

Известны устройства приоритета, содержащие регистр индикации запросов и вспомогательный регистр, элемеиты И, ИЛИ Ш Недостаток данных устройств .- низкое быстродействие, так как перезапись сигналов запроса с регистра иидикации запросов на вспомогательный регистр осуществл етс  по тактовым сигналс1М только после того, как обслу йтс  канал с наивысшим приоритетом , а сигнал опроса всегда поступает с задержкой на врем  протекани  процессов перезаписи и устранени  конфликтных ситуаций.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  обслуживани  запросов в пор дке поступлени , содержащее первый, второй и третий регистры, входы и выходы которых соединены соответственно с первой, второй и третьей группами входных и первой, второй и третьей рруппами выходных элементов И, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый, второй , третий гас щие элементы И, причем выходы выходных групп элементов И соединены с выходами первого элемента ИЛИ, кроме того устройство со держит первый, второй и третий триггеры зан тости, первый и второй за- ;

0 пусксиощие элементы И, причем входы гашени  первого, второго, третьего регистров св заны соответственно с нулевыми входами первого, второго, третьего триггеров зан тости и с

5 выходами первого, второго, третьего гас щих элементов, первые входы которых соединены с входом гашени  уст рОйства, вторые входы и второго racfflimic элементов И соединены с управл ющими входами первой, второй

0 групп выходных элементов И и с выхорами соответственно первого и считывающих элементов И, первые входы которых и первый вход третьего

5 считывающего элемента И соединены с -разрешающим входом устройства и первым входом первого запускающего элемента И, второй, третий; четвертый входы которого соединены с единич0 уыми выходами соответственно первого , второго и третьего триггеров зан тости, нулевые выходы которых соединены соответственно с вторым, третьим, четвертым входами второго запускающего элемента И, выход которого и выход третьего записывающего элемента ИЛИ соединены с единичным /входом третьего триггера зан тости и управл ющим входом третьей группы входных элементов И, выход первого запускающего элемента И и выход третьего считывающего элемента И через третий элемент ИЛИ соединены с управл ющим входом третьей группы выходных элементов И и вторым входом третьего гас щего элемента И, единичный вход первого триггера зан тости и упраьл кнций вход первой группы входных элементов И, единичный вход второго триггера зан тости и управл кхций вход, второй группы входных элементов И соединены с выходами соответственно первого и второго эаписывгиощих элементов И, первые входы третьего записывак цего элемента И и второго запускающего элемента И соединены с сигнальным входом устройства, группа запросных входов которого через четвертый элемент ИЛИ соединена с информационными входами первой, второй, третьей групп входных элементов И, нулевые входы первого, второго, третьего триггеров зан тости соединены с вторыми входами соответственно первого записывающего и третьего считывакнцего элементов И, первого считывающего и второго записывающего элементов И, второго считывающего и третьего записывающего элементов И, единичные выходы первого, второго, третьего триггеров зан тости соединены с третьими входами соответственно первого считывающего и третьего записывающего элементов И, третьего считывающего и второго записывающего элементов и, а выходы первого элемента ИЖ соединены с выходами устройства 2.1.

Недостаток устройства состоит в низкой достоверности его работы, так как возможны потери за вок из-за того , что количество регистров дл  хранени  поступающих за вок в общем случае (дл  М - разр дной за вки) много меньше разр дности регистров (за 4ок), поэтому в том случае, когда за вки поступают достаточно часто (когда интервал времени между поступлением за вок меньше времени, необходимого дл  обслуживани  за вки ) , возможна потер  одной, нескольких и даже многих за вок, поскольку освобождение регистров устройства дл  приема новых за вок определ етс  параметрами внешнего обслуживающего устройства, в то врем  как частота поступлени  за вок, при числе .внешних запрашивающих устройств равном М, может быть достаточно большой . Кроме того, устройство позвол ет обрабатывать только единичные за вки при условии их последовательного поступлени , так как если в один момент времени поступает больше одной за вки, то. устройство выдает сигналы на разрешение обслуживани  сразу по нескольким за вкам (так как эти за вки записаны в одном регистре и управл ющие сигналы по вл ютс  сразу на нескольких выходах устройства) , а данна  ситуаци  неправомерна, поскольку обращение, к общему ресурсу может иметь одновременно только одно из запрашивающих внешних устройств, таким образом, в случае тер ютс  все за вки.

Цель изобретени  - повышение достоверности работы устройства эа счет исключени  потерь за вок. Кроме того, дл  обеспечени  возможности обслуживани .за вок без потерь при увеличении их числа, в устройстве предусмотрена возможность наращивани .

Пойтавлейна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее М узлов коммутации очереди, каждое из которых содержит группы элементов И, регистр и элемент ИЛИ, причем первые входы элементов И первой группы всех узлов коммутации очереди соединены с входом запросов устройства , выходы элементов И второй группы t-го узла коммутации очереди соединены с группой входов гашени  регистра того же узла коквмутации очреди , первые входы элементов И второй группы первого узла коммутгщии очереди, кроме первого, соединены с управл ющим входом устройства, перва  группа информационных входов и группа выходов регистра j-го узла коммутации очереди соединены соответственно с выходами элементов И первой группы и входами элементов И третьей группы, в него введен узе приоритета, в каждый узел коммутации очереди введен элемент НЕ, а певый узел дотолнительно содержит групу элементов ИЛИ, причем группа выходов регистра первого узла коммутации очереди подключена к группе входов узла приоритета, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы первого узла коммутации очереди, и с управл ющим выходом устройства, первые входы и выходы элементов ИЛИ группы соединены соответстйенно с группой выходов элементов И первой : группы и группой информационных входов регистра первого узла коммутации очереди, а вторые входы - с выходами соответствующих элементов И третьей группы второго узла коммутации очереди, в i-ом узле коммутации очереди выходы регистра подключеиы к соответствующим входам элемента ИЛИ, выходом соединенного через элемент НЕ с вторыми входами элементов И первой группы, группа выходов регистра i-го узла коммутации очеред соединена с первыми входами соответствующих элементов И второй группы (i+1)-ro узла коммутации очереди, вторые, входы которых подключены к выходам соответствукицих элементов И третьей группы (1+1)-го. узла коммутации очереди, вторые входы которых подключены к выходу элемента НЕ i-го узла коммутации очереди и третьим входам элементов И первой группы (i-l)-ro узла коммутации очереди, выход элемента ИЛИ i-го узла коммутации очереди подключен к первому управл ющему входу регистра (i + 1 )-го узла коммутации очереди, втора  информационна  группа входов которого подключена к выходам соответствующих элементов И трет1,ей группы (|+2)-го узла коммутации очереди, регистра (И-1)-го узла коммутации очереди соединены с выходном элемента НЕ того же узла (i 1,М).

Устройство дает возможность достижени  поставленной цели в силу того, что при наихудшем случае поступлени  за вок в каждом регистре записываетс по одной за вке, т.е. не будет потерь за вок. Кроме того, если после обслуживани  первой прошедшей за вки во врем  процесса сдвига содержимых регистров, в направлении блока выбора приоритетного сигнгша поступает повторна  за вка от только что обслуженного внешнего устройства, то она записываетс  а свободный регистр , который предназначен именно дл  такого случа , и потери за вки в этом случае тоже не происходит. в7 том случае, когда в первом (выходном ) регистре находитс  несколько за вок, их поочередное обслуживание обеспечиваетс  узлом приоритета.

На чертеже представлена блок-схе-. ма устройства.

Устройство содержит узел 1 приоритета , регистры 2-5 соответственно первого, второго, третьего и четвертого узлов кок)утации очереди, элементы И 6-9 первых групп узлов коммутации очереди, элементы И 10 второй группы первого узла коммутации очеред, элементы И 11-13 третьей группы второго, третьего и четвертого узлов коммутации очереди, элементы И 14-16 второй группы второго, третьего и четвертого узлов, коммутации очереди, элементы группы ИЛИ 17, элементы ИЛИ 18-21, элементы НЕ 22-25 вход 26 запросов устройства, управл ющий вход 27, выход 28 устройства, входы и выходы 29 дл  наращивани  устройства при возрастании максимального числа одновременно ожидающих за вок.

Устройство работает следующим образом.

В работе устройства можно выделить два относительно независимых процесса (режима).

- Режим А. Запись за вок, поступающих на вход 26, в регистры 2-5.

Режим Б. После обслуживани  за вок гашение соответствующих им разр дов в регистре 2, после полного гашени  регистра 2 сдвига информации (за вок), записанной в регистрах 3-5 в направлении узла 1, т.е. из регистра 3 в регистр 2 , из регистра 4 в регистр 3, из регистра 5 в регистр 4 .

5 в работе устройства режимы А и Б ЯВЛЯЮТСЯ относительна .независимыми в том смысле, что в случае отсутстви  за вок на запросном входу устройства , содержимое регистров равно О

0 ii режим Б не выполн етс . В то же врем , если в регистрах устройства уже записана кака -то информаци  (за вки), то сдвиг происходит по мере освобождени  регистра. 2, неэа5 шисимо от наличи  или отсутстви  за вок на запросном входе.

Необходимо отметить, что на входы 29, предназначенные дл  наращивани  устройства, должен быть посто нд но подан уровень 1, дл  того чтобыэти входы не вли ли на работу уст

ройства.

Принцип работы устройства в режиме А состоит в следующем.

- В исходном состо нии дл  записи за вок открыт только регистр 2. После прихода в некото5«ай момент времени за вки, оаа фиксируетс  в соответствунадем ей разр де регистра 2. В результате чего производитс  блокировка записи за вок в регистр 2 и подаетс  раарш1ение на запись за вок в регистр 3. После поступлени  новой за вки, она фиксируетс  в соответствующем ей разр де регистра 3, в ре;- i

5 зультате чего производитс  блокировка записи за вок в регистр 3 и подаетс  разр иение на запись за вок в регистр 4 и так далее. Пор дковый номер регистра, в который записывает (}СЯ конкретна  за вка, зависит от пор дкового номера поступлени  этой за вки.

Если в регистрах устройства зафик- .. сированы за вки (в каждом по одной),

ТО в соответствии с содержимым регист5ра 2, на соответствующем выходе узла 1 по вл етс  управл ющий сигнал, разрешак ций обслуживание внешнего устройства, от которого -получена эта за вка.

0 После обслуживани  данного устройства , по сигналу конец обслуживани , поступающему на управл ющий вход 27 из обслуживающего устройства , производитс  гашение соответст5вующего разр да (за вки) в регистре

2. В результате при нулевом состо нии регистра 2 формируетс  сигнал передачи (элементами ИЛИ 18 и НЕ. 22) содержимого регистра 3 в регистр 2. .После передачи кода  з регистра 3 в регистр 2, через узел 1 начинаетс  обслуживание соответствующей за вки и/ кроме того, производитс  гашение регистра 3. При нулевом состо нии регистра 3 формируетс  сигнал передачи (элементами ИЛИ 19 и НЕ 23) содержимого регистра 4 в регистр 3 и так далее.

В процессе сдвига дл  записи за вок , которые поступают в интервал времени который занимает процесс: сдвига, открыт только регистр, следующий за последним, содержащим за вку перед началом процесса сдвига, а после окончани  процесса сдвига открываетс  регистр, который до сдвига был последним, содержащим за вку.

В исходном состо нии регистры 2-5 наход тс  в нулевом состо нии.В исходном состо нии на входе 26 и входе 27- уровень О. Дл  прохождени  поступающих сигналов эашвок открыты элементы И 6-9, на входах которых присутствуют единичные сигналы от элементов НЕ 22-25.

. Рассмотрим два возможных случа  поступлени  за вок на вход 26.

Первый случай - за вки поступают последовательно одна за другой, например , в следующей последовательности: сначала от внешнего устройства t) 2, затем от внешнего устройства 1, затем от внешнего устройства W 3.

по влении на входе 26 за вки от внетинего устройства 2, по переднему фронту этого сигнала за вки, в состо ние 1 устанавливаетс  второй разр д регистра 2, соот.ветствующий этой за вке. После записи за вки от внешнего устройства № 2, на выходе регистра 2, соответствующем вторсмиу разр ду, по вл етс  уровень 1, который поступает на вход узла 1 и на вход элемента ИЛИ 18. В р€зул тате уровень 1 по вл етс  на соответствующем выходе узла 1 и иа выходу элемента ИЛИ 18. Перед приходе .за вки от внешнего устройства D 1 элементы И 6 заблокированы нулевым сигналом от элемента НЕ 22, pertioxp 3 дл  записи очередной згшвки.

За вка от внешнего устройстваd 1 згшисываетс  в первый разр д регистра 3 (по переднему фронту сигнгша за вки). В результате записи блокируютс  элементы И 7 (уровнем О с выхода элемента НЕ 23) и открываетс  дл  записи регистр 4.

Следующа  за вка (от внешнего устройства 3) записываетс  в третий разр д регистра 4, в результате чего

блокируютс  элементы И 8 и открываетс  дл  записи регистр 5.

Таким образом, после последовательного поступлени  трех за вок от внешних устройств №2, (. Зи№1в состо нии 1 устанавливаютс  второй, третий и первый разр ды регистров 2-4 соответственно и дл  записи следующей за вки открываетс  регистр 5.

Второй случай - за вки поступгиот группами, например сначала одновременно поступают за вки от внешних устройств W 1 и (1 3, а затем от внешнего устройства 2.

В этом случае за вки от внешних устройств I 1 и ) 3 записываютс  в регистре 2 в разр дах первом и третьем соответственно. После записи блокируютс  элементы И открываетс  дл  записи регистр Э. За вка от внешнего устройства (f 2. записываетс  во второй разр д.-регистра 3, . что приводит к блокировке элементов группы И 7 и к разблокировке регистра 4 .

В режиме В устройство работает следу{пцим образом.

Работа устройства начинаетс  после того, как на вход 26 поступает хот  бы одна за вка.

Если, например, в каждом из регистров записано по одной за вке (в регистре 2 в состо нии 1 находитс  второй разр д, в регистре 3 - третий разр д, в регистре 4 - первый разр д), то на выходе узла 1, соответствующем второму разр ду регистра 2, по вл етс  сигнал управлени  обслуживанием внешнего устройства № 2. После обслуживани  этой за вки из обслуживающего устройства на вход 27 поступает сигнал конец обслуживани  . Сигналом с выхода элементов И 10 устанавливаетс  в состо ние О второй разр д регистра 2. В результате этого на выходе регистра 2 и на выходе элемента ИЛИ. 18 по вл етс  уровень О, а на выходе элемента НЕ 22 - уровень 1. Элементы И 6 не открываютс  дл  прохождени  за вок, так как на их входах уровень О с выхода элемента НЕ 23, на входе которого - уровень 1 с выхода регистра 3 через элемент ИЛИ 19.

Claims (2)

1. При по влении уровн  1 на вторых входах элементов И 11 содержимое регистра 3 передаетс  в регистр 2. 5 После того, как в состо ние 1 устанавливаетс  третий разр д регистра 2, единичный уровень с соответствующего выхода регистра 2 поступает на вход узла 1, который выдает сигнал управлени  обслуживанием соответствующего вйешнего устройства, на элемент ИЛИ |L8 и с/его выхода через элемент НЕ ,блокирует элементы И 11. Одновременно код с выхода регистра Л 2 поступает на входы элементов И 14, сигналы с выхода которых устанавл Гвают в состо ние О разр д регистра 3, ранее находившийс  в состо нии 1, в данном случае это третий разр д, содержимое которого передано в регистр
2. 2. Далее в процессе сдвига.содержимых регистров (из регистра 3 в регистр 2, затем из регистра 4 в регистр 3) дл  записи за вок, которые приход т в это врем  по входу 26, открыт только регистр 5. После окон 1чани  процесса сдвига (в результа:те которого освобождаетс  регистр 4 дл  приема за вок открываетс  регис 4(если в процессе сдвига не пришла повторна  за вка от внешнего устрой вга № 2, уже убслуженного перед нача лом процесса сдви1 а) . Если в процессе сдвига в регистр 5поступает за вка, котора  фиксиру етс  во втором разр де, то после ос вобождени  в результате сдвига реги ра 4 производитс  передача содержимого регистра 5 в регистр 4 и. только после этого открываетс  дл  запи си за вок регистр 5. Если по входу 26 больше не посту пает за вок, то по мере освобовдени  регистра 2 происходит сдвиг содержи tanx регистров 3-5 в сторону узла 1 до тех пор, пока устройство не придет в исходное состо ние, когда все регистры наход тс  в состо нии О и дл  записи за вок открыт только регистр 2, В том случае, когда одновременно происход т процесс записи за вок и процесс гашени  после обслуживани  и сдвига за вок, устройство работает аналогичным образом. Таким образом, устройство исключает потери за вок в процессе их обслуживани , вследствие чего и повышаетс  дострверность его работы. Формула изобретени  Устройство дл  управлени  обслуживанием за вок в пор дке поступлени , содержащее М узлов коммутации очереди, каждое из которых, содержит руппы элементов И, регистр и элеsiffiHT ИЛИ, причем первые входы элементов И первой группы всех узлов коммутации очереди соединены с входом запросов устройства, выходы элементов И второй группы i-го узла кс  мутации очереди соединены с группой входов гашени  регистра того же узла коммутации очереди, первые входы элементов и второй группы первого узла коммутации очереди, кроме первого , соединены с управл кицим входом устройства, перва  группа информационных входов и группа выходов регистра j-ro узла коммутации очереди соединены соответственно с выходс1ми элементов И первой группы и входами элементов И третьей группы, о т л ичающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности работы устройства , в него введен узел приоритета , в каждый узел коммутации очереди введен элемент НЕ, а первый узел дополнительно содержит группу элементов ИЛИ, причем группа выходов регистра первого узла коммутации очереди подключена к группе входов узла пр1сорихета, выходы которого соединены с вторыми входс1ми соответствующих элементов И второй группы перво i-o узла ксуФ«утации очереди , и о управл ющим выходом устройства первые входы и выходы элементов ИЛИ группы соединены соответственно с группой выходов элементов И первой группы и группой информационных входов регистра первого узла коммутации очереди, а вторые входы - с выходами соответствукнцих элементов И третьей группы второго узла коммутации очереди, в 1-ом узле коквлутации очереди выходы регистра подключены к соответствукадим входам элемента ИЛИ, выходом соединенного через элемент НЕ-с вторыми входами элементов И первой группы, группа выходов регистра i-го узла коммутации очереди соединена с первыми входами соответствующих элементов И второй группы (1+1)го узла коммутации очереди, вторые входы которых подключены к выходам соответствук дих элементов И третьей группа .{1 + 1)-го узла коммутации очереди, вторые входы которых подключены к выходу элемента НЕ 1-го узла коммутации очереди и третьим входам элементов И первой группы (1-1)-го узла коммутации очереди, выход элемента ИЛИ -го узла коммутации очереди подключен к первому управл ющему входу регистра ()-го узла коммутац ии очереди, втора  информационна  группа входов которого подключена к выходам соответствующих элементов И третьей группы (И-2)-го узла коммутации очереди, регистра (i-H)-ro узла коммутгщии очереди соединены с выходом элемента НЕ того же узла (1 1,Н). Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 425177, кл. G 06. F 9/18,, 1971. 2,Авторское свидетельство СССР 522500, кл. G Об f 9/18, 1974 (прототип).