SU962948A1 - Устройство переменного приоритета - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕННОГО ПРИОРИТЕТА

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к устройствам , обеспечивающим переменную приоритетность сигналов прерывани  в электронных вычислительных машинах Известно устройство переменного приоритета, содержащее регистр прио ритета, блок управлени , счетчик, циклический регистр сдвига ClJ Недостаток устройства - низкое быстродействие, обусловленное сдвигами в циклическом регистре сдвига. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  уст ройство, содержащее регистр приорит та, выход которого соединен с кодовым входом счетчика, блок управлени , выходы которого подключены к управл ющим входам соответственно регистра приоритета, регистра фикса ции сигналов прерывани  и счетчика, схему совпадени , дешифратор. Это устройство позвол ет получит удвоенное по сравнению с разр дностью регистра фиксации прерываний число позиций приоритета 2J. Цель изобретени  - расширение об ласти применени  устройства путем увеличени  числа позиций приоритета и сигналов прерывани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство переменного приоритета , содержащее регистр приоритета, пр мой выход которого соединен с кодовым входом счетчика пр мого кода, блок управлени , первый, второй и третий выходы которого подключены к управл ющим входам соответственно регистра приоритета, регистра фиксации сигналов прерывани  и счетчика кода, блок элементов И, первый И второй выходы которого соединены с выходами соответственно дешифратора и регистра фиксации сигналов прерывани , а рыход подключен к первому входу блока управлени , дополнительно содержит регистр маски, блок элементов ИЛИ и счетчик обратного кода, кодовый вход которого подключен к инверсному выходу регистра приоритета, а счетный вход соединен со счетным входом счетчика пр мого кода и с четвертым выходом блока управлени , второй, третий и четвертый входы блока управлени  подключены к выходам регистра маски, а п тый выход соединен с управл ющим входом счетчика обратного кода, инверсный кодовый выход которого подключей к первому входу блока элементов или, второй вход которого подключен к пр мому кодовому выходу счетчика пр мого кода, а выход блок элементов ИЛИ соединен с входом дешифратора . Кроме того, блок управлени  соде жит первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, генератор импульсов, первый и второй элементы задержки, триггер запуска и триггер ко1 1мутации счетчиков, пр мой и инверсный выходы которого сое динены соответственно с первыми вхо дами первого и второго элементов ИЛ вторые входы которых подключены к второму и четвертому входам блока у равлени  соответственно, а выходы к третьему и п тому выходам блока управлени  соответственно, счетный вход триггера коммутации соединен с выходом первого элемента И, первы вход, которого подключен к третьему входу блока управлени , а второй вход - к выходу генератора импульсо и к первому пр мому входу второго элемента И, второй пр мой.вход кото рого соединен с выходом первого эле мента задержки, вход которого соединен с пр мым выходом триггера запуска и с вторым входом блока управлени , причем установочный вход Триггера запуска соединен с выходом второго элемента задержки, а сбросо вый вход - с первым входом блока управлени  и и-нверсным входом второ го элемента И, выход которого соединен с четвертые выходом блока управлени , а выход второго элемента задержки подключен к первому выходу и к входу запуска блока управлени . На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - схема блока управлени . Устройство содержит регистр 1 приоритета, пр мой выход которого соединен с кодовым входом счетчика пр мого кода, блок 3 управлени , регистр 4 фиксации сигналов прерыва ни , блок 5 элементов И, входы которого соединены с выходами соответственно регистра 4 и дешифратора 6, счетчик 7 обратного кода, кодовый выход которого подключен к инверсно му выходу регистра 1 приоритета, р.егистр маски 8, блок 9 элементов И1ЛИ, причем выходы 10-12 блока 3 уп равлени  подключены к управл ющим входам регистра 1, регистра 4 и сче чика 2, выход дешифратора б подключен к входу 13 блока 3 управлени , счетный вход счетчика 7 соединен со счетным входом счетчика 2 пр мого кода и с выходом 14 блока 3 управле ни , а выход регистра маски 8 подключен к входам 15 блока 3, выход 1 которого соединен с управл ющим вхо дом счетчика обратного кода 7. Устройство работает следующим образом . В регистр 1 приоритета программно заноситс  код, определ ющий номер того разр да регистра 4 фиксации сигналов прерываний, св занный с которым сигнал прерывани  должен иметь наивысший приоритет. Одновременно в один из трех разр дов регистра маски 8 заноситс  единица , свидетельствующа  о выборе одного из трех режимов работы устройства, отличающихс  друг от друга последовательностью опроса разр дов прерывани . Опрос производитс , начина  от фиксированного в регистре 1 приоритета старшего разр да, либо влево, либо вправо, либо попеременно опрашиваетс  разр д слева и разр д справа от фиксированного. Регистр 4 фиксации сигналов прерывани  и счетчики 2 и 7 в исходном состо нии устанавливаютс  в О. При поступлении одного или нескольких сигналов прерывани  соответствующие разр ды регистра 4 фиксации сигналов прерывани  устанавливаютс  в 1. При этом выполнение текущей программы приостанавливаетс  и начинает работать блок 3 управлени  , по сигналам которого содержимое регистра 1 приоритета заноситс  в счетчик 2 пр мого кода пр мым кодом и в счетчик 7 обратного кода обратным кодом. По сигналу от блока . 3 управлени  содержимое счетчика 2 пр мого кода или инверсное содержимое счетчика 7 обратного кода через блок 9 элементов ИЛИ поступает на дешифратор 6, выходной сигнал с помощью блока 5 элементов И провер ет наличие 1 .в том разр де регистра 4, номер которого был определен кодом в регистре 1 приоритета. При отсутствии запроса на прерывание в опрашиваемом разр де к содержимому обоих счетчиков 2 и 7, емкость которых равна числу разр дов регистра фиксации сигналов прерываний 4, прибавл етс  1. На пр мом выходе счетчика 2 будет формироватьс  возрастающа , а на инверсном выходе счетчика 7 - убывающа  последовательности двоичных величин, начина  с кода числа, занесенного на регистр 1 приоритета, пока блок 5 элементов И не выдаст сигнал, свидетельствующего о том, что в оправшиваемом разр де зафиксирован запрос на прерывание. В зависимости от кода, занесенного на регистр маски 8, блок 3 управлени  выдает управл ющие сигналы, по которым на вход дешифратора 6 код может поступать с пр мого выхода счетчика 2 пр мого кода, с инверсного выхода счетчика 7 обратного кода, либо попеременно с выходов то одного.

то другого счетчика. После поступлени  от блока 5 элементов И сигнала обнаружени  запроса в блок 3 управлени  счет прекрашаетс  и содержимое одного из счетчиков 2 или 7 используетс  дл  перехода на соответствующую nporpai iMy.

Функциональна  схема блока 3 приведена на чертеже (фиг. 2).

Блок 3 управлени  содержит триггер 17 запуска, триггер 18 комгиутации счетчиков, элементдл 19 и 20 задержки, элементы ИЛИ 21 и 22, элементы И 23 и 24, генератор 25 импульсов , вход 26 запуска.

В исходном состо нии триггер 17 запуска находитс  в нулевом состо нии , в регистр маски 8 занесены, соотвЪтственно , коды приоритета и режима . В зависимости от выбора режима работы устройства на один из входов 15 блока 3 управлени  поступает посто нный единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 21, либо элемент ИЛИ 22 проходит на выходы соответственно 12 или 16 блока 3 управлени . При выборе режима работы устройства с переменным опросом разр дов слева и справа от фиксированного в регистре приоритета элемент И 23 блока 3 оказываетс  открытым по первому входу единичным сигналом с соответствующего входа 15 блока 3 управлени . В результате импульсы, поступа  с выхода генератора 25 импульсов через элемент И 23 на счетный вход триггера 18, опрокидывают его, и единичный сигнал по вл етс  попеременно на выходах 12 и 16 блока 3. Соответственно на вход дешифратора 6 через блок 9 элементов ИЛИ поступает либо содержимое счетчика 2, либо инверсное содержимое счетчика 7.

Поступление сигналов прерывани  в регистр 4 фиксации сигналов прерывани  сопровождаетс  сигналом запуска по входу 26, который проходит на выход 10 блока 3 управлени , разреша  перепись содержимого регистра 1 приоритета в счетчик 2 пр мым кодом, а в счетчик 7 - обратным кодом. Сигнал запуска 26 через элемент 19 задержки , который обеспечивает интервал времени, необходимый дл  срабатывани  дешифратора 6, установит триггер 17 в состо ние 1. Сигнал с пр мого выхода триггера 17 поступит на выход 11 блока 3 и подключит содержимое регистра 4 фиксации сигналов прерывани  к второму входу блока 5 элементов И. С задержкой, необходимой дл  срабатывани  блока 5 и задаваемой с помощью элемента 20 задержки, сигнал с пр мого выхода триггера 17 поступит на первый вход элемента И 24. РСЛИ разр д регистра 4 фиксации сигналов прерывани , номер которого указан в регистре приоритета содержит

запрос на прерывание, то на выходе блока 5 элементов И установитс  единичный уровень сигнала, который по входу 13 блока управлени  сбросит триггер 17 запуска в нулевое состо ние и запретит срабатывание элемента И 24. В результате импульсы с выхода генератора 25 на выход 14 блока 3 управлени  проходить не будут. Если в опрашиваемом разр де запрос

0 отсутствует, то сигнал запрета на инверсном входе элемента И 24 действовать не будет и импульсы с выхода генератора 25 поступ т на выход 14 блока 3. В результате содержимое счетчиков 2 и 7 изменитс  и, в зави5 симости от выбранного режима работы устройства, будут опрашиватьс  те или иные разр ды регистра 4. Как только в опрашиваемом разр де будет обнаружен запрос на прерывание, блок

0 5 элементов И выдаст сигнал 13, который запретит работу элемента И 24, блокиру  поступление импульсов на счетный выход 14 блока 3 управлени , и сбросит в нулевое состо ние триг5 гер 17 запуска. На этом работа блока 3 управлени  заканчиваетс . Новый цикл работы блока 3 управлени  начинаетс  с приходом очередного сигнала запуска по входу 26 после обнулени 

0 счетчиков 2 и 7.

Например, разр дность регистра 1 приоритета и счетчиков 2 и 7 равна трем, а разр дность регистра 4 фиксации сигналов прерывани  - восьми.

5 При коде 001 в регистре маски 8 используетс  содержимое счетчика пр мого кода 2, при коде 010 - содержимое счетчика 7 обратного кода, а при коде 100 вход дешифратора 6 по0 переменно подключаетс  к выходам то одного, то другого счетчика.

Пусть в регистре 1 приоритета содержитс  код 101, в регистре маски 8 - код 001, а сигнал прерывани  поступил в третий разр д регистра 4.

5 В счетчик 2 пр мого кода записываетс  код 101, а в счетчик 7 обратного кода 010, однако к входу дешифратора 6 подключен только счетчик 2. При отсутствии сигнала запроса на

0 выходе блока 5 элементов И на счетные входы обоих счетчиков поступают импульсы с выхода 14 блока управлени . Поскольку анализ содержимого регистра фиксации сигналов прерыва5 ни  начинаетс  с разр да, номер которого указан в регистре 1 приоритета, т.е. с п того разр да, то поскольку в разр ды 5,6,7,0,1 и 2 занесены О, а в разр д 2 - 1, после шести сумв мирований в счетчиках 2 и 7 сработает блок 5 элементов И и выдаст сигнал 13 окончани  счета. Код в счетчике 2 будет 101+110 1011, а в счетчике 7 010+110 1000. Поскольку разр д-

Claims (2)

1. 5 ность счетчиков равна трём, старший разр д суммы тер етс , а содержимое счетчика 2 пр мого кода соответству номеру разр да прерывани . По этому коду формируетс  адрес перехода к прерывающей программе. Содержимое счетчика 7 не используетс . Таким образом, будет иметь место следующа последовательность приоритетного опроса регистра 4 фиксации сигналов прерывани  (т.е. позиций приоритета ): 5,6,7,0,1,2,3,4. Теперь рассмотрим случай, когда в регистре маски 8 находитс  код 010, в регистре 1 приоритета - код 101 и сигнал прерывани  поступил в третий разр д регистра 4. После двух суммирований сработает блок 5 элементов И и выдаст в блок 3 управ лени  сигнал 13 окончани  счета. После этого в счетчике 7 будет код 010+010 100, а в счетчике 2 101+010 111. Последовательность при оритетного опроса регистра 4 фиксации сигналов прерывани  в этом случае будет 5,4,3,2,1,0,7,6. Пусть в регистре маски 8 записан код 100, в регистре приоритета код 101, а сигнал прерывани  поступает в третий разр д регистра 4. После двух суммирований (п ти переключений счетчиков) сработает блок 5 элементов И и выдаст блоку управлени  3 сигнал 13 окончани  счета. Код в счетчике -2 будет 101+010 111, а в счетчике 7 010+010 100. Последовательность приоритетного опроса регистра 4 фиксаций сигналов прерывани  в этом случае будет 5,6,4,7, 3,0,2,1. Таким образом, применение предла гаемого устройства позвол ет увеличить число позиций приоритета и сигналов прерывани . Формула изобретени  1. Устройство переменного приори тета, содержащее регистр приоритета пр мой выход которого соединен с ко довым входом счетчика пр мого кода, блок управлени , первый, второй и третий выходы которого подключены fc управл ющим входам регистра приоритета , регистра фиксации сигналов пр рырани  и счетчика пр мого кода соо ветственно, блок элементов И, первы и второй выходы которого соединены с выходами соответственно дешифрато ра и регистра фиксации сигналов пре рывани , а выход подключен к первом входу блока управлени , о т л и чающеес  тем, что, с целью расширени  области применени , оно содержит регистр маски, блок элементов ИЛИ и счетчик обратного кода, кодовый вход которого подключен к инверсному выходу регистра приоритета, а счетный вход соединен со счетным входом счетчика пр мого, кода и с четвертыг- выходом блока управлени , второй, третий и четвертый входы блока управлени  подключены к соответствующим выходам регистра маски, а п тый выход соединен с управл ющим входом счетчика обратного кода, инверсный кодовый вь1ход которого подключен, к первому входу блока элементов ИЛИ, второй вход которого подключен к пр мому кодовому выходу счетчика пр мого кода, а выход блока элементов ИЛИ соединен с входом дешифратора. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок управлени  содержит первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, генератор импульсов, первый и второй элементы задержки, триггер запуска и триггер коммутации, пр мой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к второму и четвертому входам блока управлени  соответственно, а выходы - к третьему и п тому выходам блока управлени  соответственно , счетный вход триггера коммутации соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого подключен к третьему входу блока управлени , а второй вход - к выходу генератора импульсов и к первому пр мому входу второго элемента И, второй пр мой вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, вход которого соединен с пр мым выходом триггера запуска и с вторым входом блока управлени , причем установочный вход триггера запуска соединен с выходом второго элемента задержки , а сбросовый вход - с первым входом блока управлени  и инверсным входом второго элемента И, выход . которого соединен с четвертым выхо . дом блока управлени , а выход второго элемента задержки подключен к первому выходу и к входу запуска блока управлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 450174, кл. G06 F 9/46, 1974.
2. 2.АЁторское свидетельство СССР 547764, кл. G06 F 9/46, 1977 (прототип).