SU842812A1 - Многоканальное устройство приоритета - Google Patents

Description

(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПРИОРИТЕТА

содержащее узел начальной установки, узел синхронизации и.М каналов, каждый из которых включает два триггера , три элемента И и первый элемент ИЛИ, чтервый вход которого соединен с выходом первого триггера, первым входом подключенного к выходу первого элемента И, первый выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И, в каждый канал введены второй элемент ИЛИ, коммутатор и двухпозиционный переключатель, причем второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом коммутатора, первый и второй входы которого подключены соответственно с выходом двухпозиционного переключател  и выходом второго элемента И, первый вход второго элемента ИЛИ соединен со вторым выходом второго триггера и первым входом третьего элемента И, второй вход и выход - соответственно с выходом первого триггера и первым входом первого элемента И, выход первого элемента ИЛИ i-го канала (,М) соединен со вторыми входами первого, второго и третьего элементов И, два входа второго триггера , выход третьего элемента- И и второй вход первого триггера i-ro канала  вл ютс  соответственно i-тыми входами установки запроса и сброса запроса, выходом разрешени  и входом сброса приоритета устройства , третьи входы коммутаторов соединены с выходом узла начальной установки, третьи входы первых триггеров и третьих элементов И соединены с выходом узла синхронизации, выход первого элемента .И М-го канала соединен со вторыми входами элементов И первого канала.

На чертеже представлена блок-схема устройства, содержащего каналы 1, узел 2 синхронизации и узел 3 начальной установки.

Канал 1 включает третий 4 и второ 5 элементы И, второй триггер 6, двухпозиционный переключатель 7, коммутатор 8, элемент ИЛИ 9, первый элемент И 10, первый триггер 11 и первый элемент ИЛИ 12, выход 13 второго триггера. Устройство содержит шину 14 синхронизации типа 15 начальной установки, входы 16-18 сброса приоритета,установки запроса и сброса запроса,выход 19 разрешени , 20 передачи приоритета. Устройство состоит из последовательно соединенных в кольцо с помощью шин 20 передачи приоритета каналЪв 1 приоритетной обработки запросов, работа которых синхронизируетс  с помощью синхроимпульсов, подаваемы} по шине 14 с выхода узла 2 синхронизации . Узел 3 начальной установки начального приоритета используетс  дл  ручной или автоматической установка только в одном из каналов 1

при инициализации. В каждом из каналов триггер 6 фиксации запроса редназначаетс  дл  запоминани 

запроса на зан тие общего ресурса, например общей магистрали, на один сеанс св зи, который выдаетс  блоком, одключенным к данному каналу на входы 16 сброса приоритета, 17 установки запроса, 18 сброса запроса и выход 19 разрешени  .зан ти  магистали , элемент и 4 предназначаетс  л  формировани  разрешени  на зан ие общего ресурса блоку, оказавшеус  приоритетным в данный момент. лемент И 5 предназначен дл  передаи единичного сигнала приоритета по ине 20 другому каналу 1 в случае, если подклкгченный к данному каналу блок не выдал свой запрос на зан тие общей магистрали, двухпозиционный переключатель 1 используетс  при задании начального приоритета в одном из триггеров 11 устройства. Коммутатор 8 предназначен дл  передачи на выход канала, состо ни  двухпозиционного переключател  7 при инициализации либо единичного сигнала приоритета по шине 20 в рабочем режиме. Триггер 11 плавающего приоритета предназначен дл  запоминани  приоритета в канале того блока, который получил сигнал разрешени  на зан тие магистрали. Элементы ИЛИ 9 и И 10 используютс  дл  обеспечени  установки триггера 11 в единичное осто ние, если данный канал 1 оказалс  самым приоритетным среди всех каналов устройства. Элемент ИЛИ 12 предназначен дл  выдачи единичного сигнала приоритета на следующий канал .

Устройство работает следующим образом.

В каждый момент времени только в одном из каналов триггер 11 находитс  в единичном состо нии, что необходимо дл  нормальной работы устройства . Изначально это обеспечиваетс  при инициализации за счет подачи на управл ющие входы коммутаторов 8 BCeJc каналов сигнала начальной установки с выхода узла 3. В режиме начальной установки каждый блок по входу 16 сбрасывает в соответствующем канале триггер 11 в нулевое состо ние . Затем каждый- блок выдает за-, прос по входу 17 дл  установки триггера 6 в единичное состо ние, в результате чего в этих каналах отпиргиотс  элементы И 10 по сигналу, подаваемому с единичного выхода 13 триггера 6 через элемент ИЛИ 9. При этом состо ние двухпозиционного переключател  7 передаетс  через кокмутатор 8 и элемент ИЛИ 12 на выход канала в шину 20 через.открытый элемент И 10 на вход триггера 11 следующего канала 1. Двухпозиционныд переключатели 7 всех каналов 1, кроме одного, перед началом работы устанавливаютс  в нулевое состо ние а один переключатель 7 - в единичное состо ние. Так как триггеры 11 всех каналов 1 наход тс  в нулевом состо нии , то через элемент ИЛИ 12 тольк одного канала 1 будет выдан единичный сигнал, который поступит на информационный (первый) вход триггера 11 следующего канала 1, При посту лении синхроимпульса по шине 14 на тактовый третий вход триггеров 11 только в одном канале 1 триггер 11 устанавливаетс  в единичное состо ние , а в остальных - останетс  в нулевом состо нии. Единичный сигнал с выхода тригге ра 11 через элемент ИЛИ 12 поступае на шину.20 и в рабочем режиме определ ет, что следующий за данным канал 1 обладает в этот момент наивысшим приоритете при наличии запроса на зан тие магистрали от его блока, зафиксированного в триггере 6. В этом случае на выходе 13 присутствует единичный сигнал, открывающий элемент И 4, который по синх роимпульсу выдает сигнгш разрешени  на выход 19, так как на его первс входе присутствует единичный сигнал приоритета, поступивший на вход дан ного канала 1,  вл ющегос  в этом сеансе самым приоритетным. В этом канале элемент И 5 не пропускает далее на шину 20 единичный сигнал приоритета, так как с нулевого выхода триггера 6 на второй вход элемента И 5 поступает нулевой сигнал, запирающий его. Поэтому менее приоритетные в данном сеансе блоки не получат разрешени  в ответ на свои запросы от каналов 1. Кроме того, единичный сигнал с выхода 13 триггера 6 через элемент ИЛИ 9 открывае элемент И 10, вследствиечегоединичный сигнал приоритета,поступивши по шине 20 на вход приоритетного канала 1, подаетс  на информационны вход триггера 11, который по синхро импульсу перейдет в единичное состо  ние. В то же врем  во всех остальны каналах 1, в том числе и в канале, который вырабатывал единичный сигна приоритета, триггер 11 по синхроимпульсу переводитс  в нулевое состо  ние, определ емое закрытым элементо И 10 выделени  приоритета. Элемент И 10 в этих каналах закрыт, посколь ку на входной шине 20 отсутствует единичный сигнал приоритета. Следовательно, устройство осущес вл ет опрос блоков, подключенных к каналам 1. При этом блок, получивиш право на зан тие ресурса в даннси4 сеансе, становитс  наименее приоритетным в конкуренции за общий ресур в то врем  как следующий за данным блок становитс  наиболее приоритетным , потому, что на него по шипе 20 раньше чем на другие каналы поступает единичный сигнал приоритета. Если ни в одном из каналов не зафиксирован запрос На зан тие общего ресурса в триггере б, то единичный сигнал приоритета с выхода элемента ИЛИ 12 канала, триггер 11 которого находитс  в единичном состо нии, по шине 20, замкнутой при этом в кольцо через открытые элементы И 5, поступит вновь на первый вход элемента И 10 того же самого канала 1. Единичный сигнал с выхода триггера 11. через элемент ИЛИ 9 передаетс  на вход элемента И 10, на выходе которого будет сформирован единичный сигнал, по которому триггер 11 данного канала при поступлении синхроимпульса на его тактовый вход подтвердит свое единичное состо ние, а в остальных каналах устройства триггер 11 подтвердит свое нулевое состо ние. Поэтому приоритет блоков при отсутствии запросов на общий ресурс с их стороны не измен етс . Таким образом, благодар  динамическому изменению устройством приоритетности использующих общий ресурс блоков в многоблочной (многопроцессорной ) системе достигаетс  более равномерное удовлетворение запросов на общий ресурс от действительно равноприоритетных блоков по сравнению с известным устройством. За счет использовани  в устройстве статуса динамически мен ющегос  (плавающего) приоритета ни один из блоков не может получить доступа к общему ресурсу более,чем один раз подр д при наличии запросов от других блоков.Поэтому каждый активный блок, выдающий запрос, достаточно быстро получает разрешение на использование общего ресурса, т.е. достигаетс  минимизаци  среднего времени ожидани  удовлетворени  запроса от равноприоритетных блоков. Максимальное число сеансов, в течение которых отдельный блок будет ожидать разрешени  в ответ на свой запрос, в наихудшем случае не превысит числа блоков, обслуживаемых предлагаемым устройством , В то же врем  в известном устройстве ожидание удовлетворени  запроса на общий ресурс отдельными блоками может быть неопределенно большим . Следовательно, предлагаемое устройство при меньших аппаратурных затратах обеспе ивает расширение функционгшьных возможностей при ми-. нимиэации среднего времени ожидани  обслуживани . Одновременно с этим достигаетс  повышение надежности многоблочной системы в целом, по-. скольку даже в случае отказа одного иэ блоков системы, заключающегос  в том, что отказавший блок посто нно пытаетс  зан ть общий ресурс, оиа

остаетс  работоспособной, так как после каждого сеанса приоритетность всех бло.ков мен етс . Поэтому отказавший блок tie может зан ть общий ресурс более, чем на один сеанс, и, следовательно, запросы работоспособных -блоков также будут удовлетворены .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Многоканальное устройство ириоритета , содержащее узел начальной установки , узел синхронизгации и М каналов ,, каждый из которых включает два триггера, три элемента .И и первый элемент ИЛИ, первый вход которого соединён с выходом первого триггера первым входом подключенного к выходу первого элемента И, первый выход второго триггера соединен с первым вхрдом второго элемента И, о т л и. чающеес  тем, что, с целью сокращени  аппаратурных затрат, в каждый канал устройства введены второй элемент ИЛИ, коммутатор и двухпозиционный переключатель,причем второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом коммутатора, первый и второй входы которого подключены соответственно с выходом двухпозиционного переключател  и выходом второго элемента И, первый вход второго элемента ИЛИ соединен со вторым аыходом второго триггера и первым входом третьего элемента И,.второй вход и выход - соответственно с выходом первого тригге{за и первьлм входом первого элемента И, выход первого элемента ИЛИ i-ro канала (,М) соединен со вторыми входами первого, второго и третьего

   элементов И, два входа второго

   триггера, выход третьего элемента И и второй вход первого триггера 1-го канала  вл ютс  соответственно 1-тыми входами установки запроса и сброса запроса, выходом разрешени  и

   входом сброса приоритета устройства, третьи входы кс адутаторов соединены с выходом узла начальной установки, Третьи входы первых триггеров и третьих элементов И соединены с выходом узла синхронизации, выход первого элемента И М-го канала соединен со вторыми -входами элементов И первого канала,

   Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе

   1,Авторское свидетельство -СССР № 544967, кл. G 06 F 9/18, 1974. .
2. 2.Авторское свидетельство СССР . по за вке 2555097/18-24,

   кл. G 06 F 9/18, 1977 (прототип).