Многоканальное устройство управления доступом к общей магистрали

(57)литель ациеа вГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ 4484472/24-2419,09.8823.09.90. Бюл. У 35В.И.Завгородний и С.В.федосеев 681.325(088.8)Авторское свидетельство СССР 5193, кл. С 06 Р 9/46, 1985, торское свидетельство СССР 6085, кл. С 06 Р 13/36, 1983. МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВ ДОСТУПОМ К ОБЩЕЙ МАГИСТРАЛИ Изобретение относится к вычисной технике и может быть исполь о дпя организации обмена инфорй в локальных сетях, многопрорных и многомашинных распредеИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при организации обмена информацией через общую магистраль между абонентами локальных сетей, многомашинных и многопроцессорных распределенных систем.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства,Устройство содержи в каждом канале (фиг.1) выход 1 устройства дпя подключения к магистрали, элемент 2 развязки, одновибратор 3, регистр 4 адреса, счетчик 5 приоритета, триггеры 6 и 7, элемент 2 И-ИЛИ 8, элемент 9 задержки, магистраль 10, элементы ИЛИ 11-13, элемент 2 И-ИЛИ 4, элементы И 15 и 16, элемент И-НЕ 1 7, триггер 18, элемент 19 задержки, элемент НЕ 20, вход 21 ннформацнонньй ленных системах. Целью изобретенияявляется повышение быстродействия.Многоканальное устройство содержитмагистраль и каналы, а в каждомканале - регистр адреса, счетчикприоритета, два элемента задержки,два элемента 2 И-ИЛИ, трн триггера,три элемента ИЛИ, одновибратор, элемент НЕ, два элемента И, элементИ-НЕ и элемент развязки. В устройстве обеспечивается определение занятости общей магистрали, определениестолкновений информации в магистралии выявление наиболее приоритетногоабонента, которому предоставляетСяправо на занятие магистрали, ил. устройства, вход 22 начальной устано ки устройста, вход 23 конца сообщени устройства;" запросный вход 24 устрой ства, вход 25 конца запроса устройства, выход 26 отказа устройства, вы ход 27 разрешения устройства, тактовый вход 28 устройства, вход 29 устройства для подключения к магистралиУстройство работает следующим образом.Устройство осуществляет управле- ние доступом абонентного оборудования (ЭВМ, процессор) к общей магистали. Устройство постоянно "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 рас1594556 стояние, то онн могут определить факт занятия магистрали с задержкой, равной суммарному"времени распространения сигнала в магистрали и срабаты 5 вания элементов устройства. Это приводит к тому, что какое-либо устрОйство может начать передачу информации в магистраль, в то время как дугое устройство уже ведет передачу. О В,этом случае происходит столкновение информации в магистрали.Устройства, информационные передачи которых столкнулись в магистрали, ойределяют факт столкновения за счет с 1 авнення сигналов, выдаваемых устрФйством, н сигналов в магистрали. Если сигналы отличаются, то это указ 9 вает на столкновение в магистрали. Конфликт между устройствами за нспользфвание магистрали разрешается с помфщью выдачи приоритетных последова-". тльностей сигналов. После определенйя столкновения конфликтующие устройства прекращают выдачу информации, 25 и начинают выдачу приоритетной последовательности импульсов, а .остальные УСтройства, не получив сигнала "Конец сОобщения", не предпринимают попыток передачи информации в магистраль . Сйгнал "Конец сообщения" вьщеляетея абонентским оборудованием из информа. - ции, передаваемой по магистрали.Длительность приоритетной последовательности каждого устройства определяется содержимым регистра адреса. Устройство с наивысшим приоритетом из чИсла конфликтующих вьщает последовательность импульсов наибольшей дпи". тельности. Победителем в борьбе эа 40 доступ к магистрали является устройство, которое в конце выдачи последовательности импульсов определит, что кроме него в магистраль не вьщает НИ Одно устройствоУстройство побе 45 дившее в кофликте, передает рабочую информацию.В исходное состояние устройство устанавливается импульсом который поступает с входа 22 устройства. Этот импульс через элемент ИЛИ 11 ус-. танавливает триггер 18 в единичное состояние, через элемент ИЛИ 13 сбра-, сывает триггер 6, а через элемент . ИЛИ 12 сбрасывает триггер 7. На входе управления режимом счетчика 5 Приоритета - нулевой сигнал, разре". шающий запись в него информации из регистра 4 адреса. 4Если по магистрали не передаютсясигналы каким-либо устройством, тотриггер 18 остается в единичномсостоянии и запросный сигнал с входа24 устройства через элемент 2 И-ИЛИ 14устанавливает в единичное состояниетриггер 7. Высокий потенциал с единичного выхода триггера 7 поступаетна выход 27 устройства, разрешая абонентскому оборудованию выдачу рабо-.;чей информации, а также на вход2 И-ИЛИ 8, разрешая прохождение информации с входа 21 устройства черезэлемент 2 И-ИЛИ 8 и элемент 2 развязки в магистраль. Абонентское оборудование по указанной цепи производитвыдачу рабочей информации,Для определения столкновения передачи информации используются элементы И 15 и 16, элемент И-НЕ 17 иэлемент 19 задержки. Потенциал, разрешающий выдачу рабочей информациив магистраль, с выхода триггера 7поступает также на вход элементаИ 15 и вход элемента И-НЕ 17. Импульсы информации с выхода элемента2 И-ИЛИ 8 кроме магистрали поступаюттакже на вход элемента 19 задержки.Все сигналы из магистрали поступаютна вход элемента И 15, ЭлементыИ 15 и 16 н элемент И-НЕ 17 реализует функцию отрицания равнозначности для сигналов, поступающих наэлемент И 15 и на элемент И-НЕ 17.При отсутствии столкновений в магистрали сигнал на выходе элемента И 16отсутствует. Элемент 19 задержкинеобходим для учета задержек сигналав элементе 2 и магистрали. Еслистолкновения в магистрали не произошло, то информация выдается полностью,после чего сигналом с входа 25 устройства сбрасывается триггер 7. Приналичии передачи в магистрали импульсы из магистрали 1 0 поступают навход одновибратора 3, с выхода которого сигнал сбрасывает триггер 18, выход которого запрещает обслуживаниенового запроса на передачу информацииданным устройством в магистраль. Еслив это время приходит запросный сиг-л. -нал с входа 24 устройства на передачу информации, то его прохождение блокируется элементом 2 И-ИЛИ 1 4 до поступления сигнала с входа 23.,устройства. По этому сигналу устанавливается в единичное состояние триггер. 18;который разрешает установку триггера56 6образом: при передаче информации по магистрали осуществляется постоянный перезапуск одновибратора, причем должно применяться такое кодирование, при котором как нулевому, так и единичному битам информации соответствует изменение полярности сигнала в магистрали, как это производится, например, при использовании кода Манчестера. 40 5 15945 7 в единичное состояние, тем самым разрешая выдачу рабочей информации.Если произошло столкновение передач в магистрали, то в каждом устройстве из числа участвовавших в передаче на выходе элемента 16 появятся сигналы, которые установят в единичное состояние триггер 6 и сбросят триггер 7. Низкий потенциал 1 О с выхода триггера 7 запретит выдачу информации в магистраль . Высокий потенциал с выхода триггера 6 поступает на выход 26 устройства и разрешает прохождение тактовых импульсов 15 с входа 28 устройства через элементы 2 И-ИЛИ 8 и элемент 2 развязки в магистраль. Кроме того, разрешающий потенциал с триггера 6 поступает на вход управления режимом счетчика 5 20 приоритета и переводит его из режима записи в режим .счета тактовых импульсов. Выдача тактовых импульсов продолжается до появления сигнала переполнения с выхода счетчика 5 приоритета, который через элемент ИЛИ 13 сбрасывает триггер 6 и выдача тактовых импульсов прекращается, Сигнал переполнения кроме того через элемент 9 задержки поступает на вход 30 элемента 2 И-ИЛИ 14 и проходит на установку триггера 7 в единичное состояние при наличии высокого потенциала на выходе элемента НЕ 20, который указывает на отсутствие сигналов в магистрали. Это значит, что после-. довательность тактовых импульсов, выданная данным устройством, имеет наибольшую длительность. Таким образом, сигнал с элемента 9 задержки устанавливает в единичное состояние триггер 7 только в том устройстве, которое имеет наивысший приоритет по сравнению с устройствами, претендующими на передачу информации по магист рали. Высокий потенциал с выхода триг, гера 7 разрешает бесконфпиктную выдачу рабочей информации абонентам с наивысшим приоритетом; что обеспечивается нулевым состоянием триггера 7 - : всех остальных устройств. После успешной передачи информации во всех устройствах триггер 8 будет установлен в единичное состояние сигналом "Ко нец сообщения" и любое устройство, при необходимости, может начать передачу рабочей информации по магистрали."Прослушивание" магистрали проивводится одновибратором 3 следующим Формула изобретения Многоканальное устройство управления доступом к общей магистрали, содержащее каналы, а в каждом канале элемент развязки, одновибратор, регистр адреса, счетчик приоритета, первый и второй триггеры, первый элемент 2 И-ИЛИ, первый элемент задержки, причем тактовый вход устройства соединен с первым входом первого элемента 2 И-ИЛИ и со счетным входом счетчика приоритета, информационный выход регистра адреса соединен с информационным входом счетчика приоритета, выход переполнения которого соединен с входом первого элемента задержки, информационный вход устройства соединен с вторым входом первого элемента 2 И-ИЛИ, прямой выход первого триггера соединен е входом управления режимом счетчика приоритета, с третьим входом первого элемента 2 И-ИЛИ и является выходом отказа устройства, прямой выход второго триггера соединен с четвертым входом первого элемента 2 И-ИЛИ, выход которого, соединен с входом элемента развязки, выход которого является выходом устройства для подключения к магистрали, прямой выход второго триггера является выходом разрешения устройства, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, а каждый канал устройства введены первый, второй и третий элементы ИЛИ, второй элемент 2 И-ИЛИ, первый и второй элементы И, элемент И-НЕ, третий триггер, второй элемент задержки, элемент НЕ, причем выход первого элемента задержки соединен с первым входом второго элемента 2 И-ИЛИ, выход которого соединен с входом установки второго триггера, выход одновибратора соединен с входом сброса третьего триггера и с.входом - элемента НЕ,1594556 г Составитель В,КрасюкРедактор В.Бугренкова Техред М.Дндык Корр ек Обручар Подписноен открытиям прн ГКНТ СССаб., д. 4/5 Заказ 2831 Тираж 566 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретен 113035, Москва, Ж, Раушска, 101 нно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гаг оизв вьмод которого соединен с вторымвходом второго элемента 2 И-ИЛИ, входконЦа сообщения устройства соединенс парвым входом первого элемента ИЛИ,выход которого соединен с входом ус"тановки третьего триггера, прямойвыход которого соединен с третьимвносом второго элемента 2 И-ИЛИ, запросный вход устройства соединен счетвертым входом второго элемента2 И-ЦЛИ, вход конца запроса устройства соединен с первым входом второгоэлемента ИЛИ, выход которого соединенс водом сброса второго триггера, 15выход переполнения счетчика приоритета соединен с первым входомтретьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса первоготриггера, прямой выход второго триггера соединен с первым входом первогоэлемента И, с первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выходкоторого соединен с входом установкипервого триггера и с вторым входомвторого элемента ИЛИ, выход первогоэлемента 2 И-ИЛИ соединен с входомвторого элемента задержки, выходкоторого соединен с вторым входомэлемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элементаИ, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом перво"го элемента ИЛИ, с третьим входомвторого элемента ИЛИ и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выходыэлементов развязки всех каналов устройства объединены через МОНТАЖНОЕИЛИ и соединены с входами одновибраторов и вторыми входами первого элемента И.