SU883908A1 - Многоканальное устройство приоритетных прерываний - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к устройствам дл  прерывани  программ, и может быть использовано при построении вычислительных систем обработки данных. Известно устройство дл  управлени  обслуживани  запросов в пор дке поступлени , содержащее блок управлени , шифратор, регистр, элемент ИЛИ, кангипы, а в каждом канале блок очередности Tl. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  многоканаль ное устройство приоритетных прерываний с автоматической выработкой кода приоритетной за вки, содержащее блок управлени , элемент ИЛИ, шифратор , регистр, каналы, а в канале блок очередности, коммутатор и элемент ИЛИ 2. Однако известные устройства обладают низкой надежностью. Цель изобретени  - повышение надежности устррйства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многоканальное устройство приоритетных прерываний, содержащее первый элемент ИЛИ, шифратор, регист п-каналов, а в каждом канале узел очередности, причем перва  группа выходов узла очередности каждого канала соединена с соответствующей группой входов шифратора, группа выходов шифратора соединена с группой информационных входов регистра, группа разр дочных выходов регистра  вл етс  группой информационных входов устройства , перва  группа входов узла очередности каждого канала  вл етс  соответствукидей группой информационных входов устройства, выход первого элемента ИЛИ  вл етс  первым выходом устройства, введено группу элементов И, группу элементов ИЛИ, второй элемент ИЛИ, а в каждом канале блок местного управлени  и счетчик, причем втора  rpynjna. входов узла очерёдности каждого i-ro (...n);( канала , кроме п-ГО-, соединена со второй группой выходов узла очередности (i+1) канала, втора  группа входов узла очередности п-го канала соединена со второй группой выходов первого канала, треть  группа входов узла очередности каждого i-го канала кроме первого соединена с третьей группой выходов урла очередности (i+i)-ro канала треть  группа входов

узла очередности первого,канала соединена с третьей группой выходов узла очередности п-го канала, первый вход узла очередности каждого канала соединен с первым выходом блока местного управлени  своего канала, выход каждого i-ro элемента И группы кроме п-го, соединен со вторыми входами узлов очередности 1-го канала и с третьим входом узла очередности первого канала соединен со вторым входом узла очередности п-го канала и с выходом п-го элемента И группы, четвертый вход узла очередности каждого i го канала, кроме первого, соединен со вторым выходом блока местного управлени  (i-l)-ro канала, четвертый вход узла очередности первого канала соединен со вторым выходом блока местного управлени  п-го канала, первый выход уала очередности каждого 1-го канала , кроме первого, соединен с первым входом (i-l)-ro элемент И группы, первый выход узла очередности первого канала соединен с первым входом п-го элемента И группы, второй выход узла очередности каждого 1-го канала соединен со вторым входом 1-го элемента И группы, третий выход узла очередности каждого канала соединен с первым входом блока местного управлени  своего канала и с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, второй блока местного угфавлени  каждого i-ro канала, кроме первого , соединен с третьим №лхолом блока местного управлени  (t-l)-ro канала, втоцрй вход блока местного управлени  первого канала  вл етс  входом считывани  устройства, выход каждого j-ro .(...(п-1) элемента ИЛИ группы соединен с третьим входом блока местного управлени  соответствующего канала, четвертый выход блока местного управлени  каждого канала соединен с соответствующим входом второго элемента ИЛИ, п тый выход блока местного управлени  каждого канала соединен с первым управл ющим входом счетчика своего канала, второй управл ющий вход счетчика каждого )--го канала соединен с выходом i-ro элемента И группы первый вход каждого j-ro элемента ИЛИ группы соединен с выходом (j+1) элемента ИЛИ группы,второй .вход каждого j-го элемента ИЛИ группы соединен с шестым выходом блока местного управлени  последук дего канала, группа выходов -счетчика каждого канала соединена с группой входов блока местного управлени  своего канала выход второго элемента ИЛИ  вл етс  вторым выходом устройства.

При этом, узел очередности содержит блок элементов НЕ, блок пам ти, два блока элементов ИЛИ, элемент ИЛИп ть блоков элементов И, причем перва  группа входов первого блока элементов И  вл етс  первой группой входов узла, втора  группа входов первого блока элементов И соединена с группой выходов второго блока элементов И, перва  группа выходов блока пам ти соединена с группами входов . третьего и четвертого блоков элементов И, втора  группа выходов блока пам ти соединена с группой входов п того блока элементов И, треть  группа выходов блока пам ти соединена с группой входов второго блока элементов И, группа выходов второго блока элементов И соединена с группой входов блока элементов НЕ, группа выходов которого соединена с третьей группой входов первого блока элементов И перва  и втора  группы выходов первого блока элементов И соединены соответственно с первымигруппами входов первого и вторюго блоков элементов ИЛИ, треть  группа выходов первого блока элекюнтов И соединена с первой группой входов блока пам ти, втора  и треть  группы входов которого соединены с группами выходов соответственно первого н второго блоков элементов ИЛИ, втора  группа входов узла соединена с группой входов элемента ИЛИ и со второй группой входов второго блока элементов ИЛИ, втора  группа входов первого блока элементов ИЛИ соединена с третьей группой входов узла, выход блока элементов НЕ  вл етс  первым выходом узла, первый вход узла соединен с входом четвертого блока элементов И и с входом элемента ИЛИ, первый управл ющий вход блока пам ти  вл етс  третьим входом узла, второй управл ющий вход блока пам ти соединен с выходом элемент .а ИЛИ, группы выходов третьего и четвертого блоков элементов И  вл ютс  соответственно второй и первой группами выходов узла, четвертый вход узла соединен с входом третьего блока элементов И, первый и второй выходы второго блока элементов И  вл ютс  соответственно вторлм и третьим выходами узла, второй вход узла соединен с входом п того блока элементов И, группа выходов п того блока элементов И  вл етс  третьей группой выходов узла.

Кроме того, блок местного управлени  содержит три элемента ИЛИ, три элемента НЕ, четыре элемента И, регистр , схему сравнени , причем группа входов блока соединена с группой входов первого элемента ИЛИ и с первой группой входов сравнени , втора  группа входов которой соединена с группой разр дных выходов регистра, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И и чере первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И, второй вход блока соединен со вторыми входами первого и второго элементов И и с первы ми входами третьего и четвертого эле ментов И, п тый вход блока соединен со вторым входом четвертого элемента И и через второй элемент НЕ се вторым входом третьего элемента И, третий вход блока соединен с третьим входом второго элемента И и через третий элемент НЕ с третьим вхо дом четвертого элемента И, выходы первого и четвертого элем- нтов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго ИЛИ выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ  вл етс  третьим выходом блока, выход первого элемента И  вл етс  вторым и п тым выходами блока, выход схемы сравнени   вл етс  четвертым выходом блока, выход второго элемента ИЛИ  вл етс  первым выходом блока, выход первого элемента ИЛИ  вл етс  шестым выходом всех блоков кроме первого. На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - то же узел очередности; на фиг. 3 - то же, блок местного управлени . Устройство содержит каналы 1, блоки 2 очередности, блоки 3 управлени , счетчики 4, элементы И 5 гру пы, элементы ИЛИ б групги, элемент ИЛИ 7, шифратор 8, регистр 9, элемент ИЛИ 10, группы информационных входов 11, вход 12 считывани , выхо 13 переполнени , выход 14 прерывани адресный выход 15, выходы 16-20 бло ка местного управлени ; выходы 21 б ков местного управлени , начина  со второго, группы входов 22 блоков местного управлени , входы 23 и 24 узлов очередности, выходы 25-27 узлов очередности, группы выходов 28 узлов очередности, группы идходов 29 узлов очередности, входы 30 узло очередности, группы выходов 31 узло очередности, группы входов 32 узлов очередности, входы 33 блоков местно го управлени . Узел содержит блок 34 элементов И, блок 35 элементов ИЛИ, блок 36 элементов ИЛИ, элемент ИЛИ 37, блок 38 Пс1М ти, блок 39 элементов И, блок 40 элементов И, блок 41 элемен тов И, блок 42 элементов И, блок 43 элементов НЕ. Блок содержит регистр 44, элемен ИЛИ 45, схему 46 сравнени , элементы НЕ 47-49, элементы И 50-53, элементы ИЛИ 54 и 55. Узел очередности работает следую щим образом. Запрос по 1-руппе входов 11 поступ ет ма блок 34, затем под управление сигнала, поступак дего с блока 43 и блока 42, а сигналов, поступающих по группам входот 24 и 32 от соседних каналов, запрос записываетс  в соответствующую  чейку блока 38 пам ти. После записи первого запроса с выходов блоков 42 и 43 на входы блока 34 поступают потенциалы, запрещаювие запись следующего запроса в ту же  чейку блока 38. Если запросы , записанные в блок 38, по какойлибо причине не считаны и блЬк 38 за полнен полностью, то на выходе 27 узла очередности по витс  сигнал, который , пройд  через элемент К 5, поступает на вход 23 своего канала и на вход 30 соседнего канала. При этом в узле очередности данирго канала происходит сдвиг вправо содержимого блока 38 на один разр д, а содержимого блока 38 соседнего канала на один разр д влево, вследствие чего в данном кангше освобождаетс  в блоке 38 перва   чейка, а содержимое последней  чейки этого блока переписываетс  в освободившуюс  послед- нюю  чейку блоКа 38 соседнего канала через блок элементов И 40 и группу выходов 29. Последний запрос, поступивший в блок очередности, когда блок 38 полностью зан т, записываетс  в освободившуюс  первую  чейку блока 38 данного канала. Блок управлени  работает следующим образом. При переполнении блока 38 узла 6jioка 2 с выходов 27 счетчика 4 в блок 3 управле.ни  поступает код, который с помощью схемл 46 сравнени  сравниваетс  с кодог наход щимс  в регистре 44, ив случае совпадени , а это происходит в случае заполнени  блока 38 узла блока 2 данного канала, схема 44 сравнени  с выхода 19 блока 3 вырабатывает сигнал переполнени . Сигнал выборки поступает на вход 12 блока 3 nepBoio канала, в ответ на этот сигнал блок 3 вырабатывает управл ющие сигналы с выходов 16 и 18, с выхода 16 с помощью элемента НЕ49, И 53, ИЛИ 55, с выхода 18 с помощью элементов НЕ 48 и 49 элементов И 51, 52 и элемента ИЛИ 54. Сигнал с выхода 16 вырабатываетс  при условии, если записан запрос в узел очередности, а блоки 38 во всех остальных каналах не заполнены, а сигнал с выхода 18 - если нет запросов в первом канале, в первом канале есть запросы, но блок 38 узла блока 2 не заполнен данного канала не заполнен , а заполнен блок 38 узла блока 2 какого либо другого канала (если сигнал на выходе 21 блок 3 этого канала). Перед началом работы устройство по команде ЭВМ приводитс  в исходное состо ние, которое характеризуетс  отсутствием запросов во всех блоках 2 очередности, нулевым состо нием всех счетчиков 4 и ,готовностью устройства к приему запросов(цепи установки устройства в исходное состо ни не показаны).

Запросы, поступающие на входы 11 каналов 1, разбиты по уровн м приоритета таким образом, что входы 11 первого канала соответствуют запросам высшего приоритета, входы 11 последнего канала - запросам низшего приоритета.

Запросы на обслуживание поступают по входам 11 каналов 1 на соответствующие блоки 2 очередности, где занос тс  в очередь на обслуживание в пор дке их поступлени . Если в одном из каналов, например -э первом, очередь заполн етс , т.е. поступивший очередной запрос записан на последнее место ( в последнюю  чейку буферной пам ти блока очередности, то на выходе 27 блока 2 этого канала по вл етс  сигнал. Он проходит через элемент И 5 и поступает на входы 23 блоков очередности первого и второго каналов и счетчика 4 первого канала при условии, что очередь во втором канале не заполнена (имеетс  разрешаюйдий потенциал на выходе 25 блока 2 этого канала). Сигнал инициирует сдвиг вправо на один разр д содержимого 5уферной пам ти блока 2 второго канала, а также содержимого последней  чейки буферной пам ти первого канала. В счетчик 4 добавитс  единица.

Таким образом содержимое последней  чейки буферной пам ти первого канала по шине 24 переписываетс  в первую  чейку буферной пам ти второго канала. В результате, очередной запрос, поступивший в первый канал и вызвавший заполнение его буферной пам ти, хранитс  в первой  чейке буферной пам ти блока 2 очередности второго канала. В последующих  чейках буферной пам ти второго канала размещаютс  запросы. Находившиес  в этом канале ранее. Последн    чейка буферной пам ти первого канала будет свободна и готова дл  приема следующего запроса. Запись запросов продолжаетс  до тех пор, пока не заполнитс  буферна  пам ти соседнего канала. В этом случае блок местногоуправлени  первого канала, проанализировав содержимое счетчика, значение которого равно числу перезаписанных во второй канал запросов первого канала, выработает сигнал переполнени  устройства , который с выхода 19 блока местного управлени  через, элемент ИЛИ 10 поступает в ЭВМ.

При наличии в очередности хот  бы одного запроса на выходе 26 блока 2 соответствующего канала устанавливаетс  потенцил, который поступает в блок 3 местного управлени , а также через элемент ИЛИ 7 выдаетс  в ЭВМ. В ответ на это ЭВМ

вырабатываетсигнал выборки очередного запроса из очереди дл  обслуживани .

Сигнал выборки из .ВМ поступает по шине 12 на вход блока 3 местного управлени  первого канала. В ответ на него блок 3 выдает сигнал с выхода 1-6 или с выхода 18. Сигнал с выхода, поступающий в блок 2 очередности, вырабатываетс  при выполнении любого из последующих условий: записан запрос в блок очередности первого канала (имеетс  потенциал ria выходе 26 блока 2) , а очереди в блоках 2 всех остальных каналов не заполнены (отсутствует потенциал на выходе элемента ИЛИ 6); очередь в блоке 2 первого канала заполнена ( счетчик 4 первого канала находитс  в нулевом состо нии имеетс  сигнал на выходе 22).

При по влении сигнала на выходе 16 блока местного управлени  первого канала осуществл етс  выборка запро . са, сто щего на первом месте в очереди , который с выхода 2В блока 2 поступает на соответствующий вход шифратора 8. Шифратор преобразует код запроса в код адреса первой команды программы, предназначенной дл  обслуживани  данного запроса, и записывает его в регистр 9. Далее код адреса с выхода 15 устройства выдаетс  в ЭВМ.

После выборки запроса из блока 2 осуществл етс  сдвиг содержимого буферной пам ти этого блока на один разр д влево, тем самым производитс  коррекци  очереди.

В случае переполнени  очереди в канале, счетчик 4 которого находитс  не в нулевом состо нии, выборка запросов осуществл етс  аналогично описанному за исключением того, что после выборки запроса из блока 2 производитс  сначала сдвиг на один разр д влево содержимого буферной пам ти второго канала, затем - сдвиг на один разр д влево содержимого буферной пам ти первого канала. После первого сдвига, осуществл емого по сигналу с выхода 17 блока 3 запрос из первой  чейки буферной пам ти второго канала по шине 24 переписываетс  в последнюю  чейку первого .канала. Из содержимого счетчика 4 первого канала вычитаетс  единица по сигналу, поступающему с выхода 20 блока 3. Второй сдвиг производит коррекцию очереди в первом канале. Устройство готово дл  последующей работы.

Claims (2)

1. Сигнал с выхода 18 блока местного управлени  первого канала, поступающий в блок местного управлени  второго канала, вырабатываетс  при выполнении любого из следующих . условий: в первом канапе нет запросов (отсутствует сигнал на выходе 26 блока 2) ; в первом канале есть запросы. ,но очередь не заполнена ( есть сигнал на выхсле 26 блока 2, нет сигнала на выходе 22 счетчика А) , а очередь 1В одной из каналов устройства заполнена (есть сигнал на выходе 21 блока 3 1-го канала ,N). Сигнал выборки 18 поступает в блок местного управлени  второго канала. Работа второго и последующих каналов в этом случае аналогична описанному. Применение изобретени  позвол ет уменьшить веро тность потери запросов и таим образом повысить надежность устройства. Формула изобретени  1. Многоканальное устройство приоритетных прерываний, содержащее первый элемент ИЛИ, шифратор, регист п-каналов, а в каждом канале узел очередности, причем перва  группа выходов узла очередности КЗЕЖДОГО канала соединена с соответствующей группой входов шифратора, группа выходов шифратора соединена с группой информационных входов регистра, груп па разр дных выходов регистра  вл ет с  группой информационных входов уст ройства, первс1Я группа входов узла очередности каждого канала  вл етс  соответствующей группой информационных входов устройства, выход первого элемента ИЛИ  вл етс  первым выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности , устройство содержит группу элементов И, группу элементов ИЛИ, второй элемент ИЛИ,: а в каждом кана ле блок местного управлени  и счетчик , причем втора  группа входов узла очередности каждого i-ro (... канала, кроме п-го, соединена со второй группой выходов узла очередности ( 14-1) канала, втора  группа входов узла очередности п-го канала соединена со второй группой выходов первого канала, треть  группа входов узла очередности каждого i-ro канал кроме первого соединена с третьей группой выходов узла очередности (i+l)ro канала,треть  группа входов узла очередности первого канала соединена с третьей группой выходов узла очередности п-го канала, первый вход узла очередности каждого канал соединен с первым выходом блока местного управлени  своего канала. выход каждого i-ro элемента И группы , кроме п-го, соединен со вторыми входами узлов очередности i-ro кана ла и с третьим входом узла очередно ти первого канала соединен со вторы входом узла очередности п-го канала и с выходом пгго элемента И группы, четвертый вход узла очередности каж дого i-ro канала, кроме первого, соединен со вторым выходом блока местного управлени  (1-1)-го кансша четвертый вход узла очередности первого канала соединен со вторим выходом блока местного управлени  п-го канала, первый выход узла очередности каждого i-ro канала, кроме первого , соединен с первым входом (i-l)-ro элемента И группы, первый выход узла очередности первого канала соединен с первым входом п-го элемента И группы , второй выход узла Охередности каждого ч-го канала соединен со вторым входом I-го элемента И группы, третий выход узла очередности каждого канала соединен с первым входом блока местного управлени  своего канала и с соответствукицим входом первого элемента ИЛИ, второй вход местного управлени  каждого i-ro канала, кроме первого, соединен с третьим выходом блока местного управлени  (l-l)-ro канала, .второй вход блока местного управлени  первого канала  вл етс  входом считы-вани  устройства, выход каждого j-ro (. .. (п-1)) элемента ИЛИ группы соединен с третьим входом блока местного управлени  соответствующего канала, четвертый выход блока местного управлени  каждого канала соединен с соответствующим входом второго элемента ИЛИ, п тый выход блока местного управлени  каждого канала соединен с первым управл ющим входом счетчика своего канала, второй управл ющий вход счетчика каждого i-ro канала соединен с выходом I-го элемента И группы , первый вход Кс1ждого j-ro элемента ИЛИ -групгы соединен с выходом (j+1) элемента ИЛИ группы, второй вход каждого j-ro элемента ИЛИ группы соединен с шестым выходом блока местного управлени  последукадего канала , группа выходов счетчика каждого канала соединена с группой входов блока местного управлени  своего канала, выход второго элемента ИЛИ  вл етс  вторым выходом устройства. 2. Устройство по п.1, отличающеес  тем, что узел очередности содержит блок элементов НЕ, блок пам ти, два блока элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, п ть- блоков элементов И, причем перва  группа входов первого блока элементов И  вл етс  первой группой входов уз-, ла, втора  группа входов первого блока элементов И соединена с группой выходов второго блока элементов И, перва  группа -выходов блока пам ти соединена с группами входов третьего и четвертого блоков элементов И, втора  группа выходов блока пам ти соединена с группой входов п того блока элементов И, треть  группа выходов блока пам ти соединена с группой входов второго блока элементов И, группа вэ1ходов второго блока элементов И соединена с группой входов блока элементов НЕ, группа выходов которого соединена с третьей группой входов первого блока элементов И, перва  и втора  группы выходов первого блока элементов И соединены соответственно с первыми груп пами входов первого и второго блоков элементов ИЛИ, треть  группа выходов первого блока элементов И соединена с первой группой вхоДОБ блока пам ти, втора  и трет1   группы входов которого соединены с группамр выходов соответственно пер вого и второго блоков элементов ИЛИ втора  группа входов узла соединена с группой входов элемента ИЛИ и со второй группой входов второго блока элементов ИЛИ, втора  группа входов первого блока элементов ИЛИ соедине на с третьей группой входов узла, выход блока элераюнтов НЕ  вл етс  . первым выходом узла, первый вход уз ла соединен с входом четвертого блока элементов И и с входом элемен та ИЛИ, первый управл кнций вход блока пам ти  вл етс  третьим входом узла, второй управл ющи-й вход блока пам ти соединен с выходом эле мента ИЛИ, группы выходов третьего и четвертого блоков элементов И  вл ютс  соответственно второй и первой группгили выходов узла, четвертый вход узла соединен с входом третьего блока элементов И, первый и второй выход второго блока элемен тов И  вл ютс  соответственно вторым и третьим выходами узла, второй вход узла соэдинен с входом п того блока элементов И, группа выходов п того блока элементов И  вл етс  тре ей группой выходов узла. 3. Устройство по п.1, о т л и чающеес  тем, что блок мест ного управлени  содержит три элемента ИЛИ, три элемента КЕ, четыре элемента И, регистр, схему сравнени , причем группа входов блока соединена с группой входов первого элемента ИЛИ и с первой группой входов схемы сравнени , втора  группа входов которой соединена с группой разр дных. кдходов регистра, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И, второй вход блока соединен со вторыми входами первого и второго элементов И и с первыми входами Третьего и четвертого элементов И, п тый вход блока соединен со вторым входом четвертого элемента И и через второй элемент НЕ со вторым входом третьего элемента И, третий вход блока соединен с третьим входом второго элемента И и через третий элемент НЕ с третьим входом четвертого элемента И, выходы первого и четвертого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выходы второго Н третьего элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ  вл етс  третьим выходом блока, выход первого элемента И  вл етс  вторым и п тым выходами блока, выход cxeNbi сравнени   вл етс  четвертым выходом блока, выход второго элемента ИЛИ  вл етс  первым выходом блока, выход первого элемента ИЛИ  вл тес  шестым выходом всех блоков, кроме первого. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 206891, кл. G 06 F 9/18, 1966.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 548859, кл, G Об F 9/18, 1974 ( прототип).