Устройство переменного приоритета

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 962948 Яъ(51 М Кл з 606 Г 9/46 с присоединением заявки МоГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕННОГО ПРИОРИТЕТА Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам, обеспечивающим переменнуюприоритетность сигналов прерыванияв электронных вычислительных машинах.Известно устройство переменногоприоритета, содержащее регистр приоритета, блок управления, счетчик,циклический регистр сдвига 1.Недостаток устройства - низкоебыстродействие, обусловленное сдвигами в циклическом регистре сдвига.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее регистр приоритета, выход которого соединен с кодовым входом счетчика, блок управления, выходы которого подключены куправляющим входам соответственнорегистра приоритета, регистра фиксации сигналов прерывания и счетчика,схему совпадения, дешифратор.Это устройство позволяет получитьудвоенное по сравнению с разрядностью регистра фиксации прерыванийчисло позиций приоритета2,Цель изобретения - расширение области применения устройства путемувеличения числа позиций приоритетаи сигналов прерывания. Поставленная цель достигается тем,что устройство переменного приоритета, содержащее регистр приоритета,прямой выход которого соединен с кодовым входом счетчика прямого кода,блок управления, первый, второйи третий выходы которого подключенык управляющим входам соответственнорегистра приоритета, регистра фиксации сигналов прерывания и счетчика пря."ого кода, блок элементов И,первый и второй выходы которого соединены с выходами соответственнодешифратора и регистра фиксации сигналов прерывания, а выход подключенк первому входу блока управления, до. -полнительно содержит регистр маски,блок элементов ИЛИ и счетчик обратного кода, кодовый вход которогоподключен к инверсному выходу регистра приоритета, а счетный вход соединен со счетным входом счетчика прямого кодаи с четвертым выходом блока управления, второй, третий и чет вертый входы блока управления подключены к выходам регистра маски,а пятый выход соединен с управляющимвходом счетчика обратного кода, инверсный кодовый выход которого под ключен к первому входу блока элемен 962948тов ИЛИ, второй вход которого подключен к прямому кодовому выходу счетчика прямого кода, а выход блока элементов ИЛИ соединен с входом дешифратора.Кроме того, блок управления содержит первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, генератор импульсов, первый и второй элементы задержки, триггер запуска и триггер коммутации счетчиков, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к второму и четвертому входам блока управления соответственно, а выходы - к третьему и пятому выходам блока управления соответственно, счетный вход триггера коммутации соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого подключен к третьему входу блока управления, а второй вход - к выходу генератора импульсов и к первому прямому входу второго элемента И, второй прямой. вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, вход которого соединен с прямым выходом триггера запуска и с вторым входом блока управления, причем установочный вход триггера запуска соединен с выходом второго элемента задержки, а сбросоный вход - с первым входом блока управления и инверсным входом второго элемента И, выход которого соединен с четвертьв выходом блока управления, а выход второго элемента задержки подключен к первому выходу и к входу запуска блока управления.На фиг, 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 - схема блока управления. Устройство содержит регистр 1 приоритета, прямой выход которого соединен с кодовым входом счетчика 2 прямого кода, блок 3 управления, регистр 4 фиксации сигналов прерывания,блок 5 элементов И, входы которого соединены с выходами соответственно регистра 4 и дешифратора б, счетчик 7 обратного кода, кодовый выход которого подключен к инверсному выходу регистра 1 приоритета, регистр маски 8, блок 9 элементов ИЛИ, причем ныходы 10-12 блока 3 управления подключены к управляющим входам регистра 1, регистра 4 и счет чика 2, выход дешифратора б подключен к входу 13 блока 3 управления, счетный нход счетчика 7 соединен со счетным входом счетчика 2 прямого кода и с выходом 14 блока 3 управления, а выход регистра маски 8 подключен к входам 15 блока 3, выход 16 которого соединен с управляющим входом счетчика обратного кода 7. Устройство работает следующим образом.В регистр 1 приоритета программнозаносится код, определяющий номертого разряда регистра 4 Фиксации5 сигналов прерываний, с вязанный с которым сигнал прерывания должен иметьнаивысший приоритет.Одновременно в один из трех разря.дов регистра маски 8 заносится едини 10 ца; свидетельствующая о выборе одного из трех режимов работы устройства,отличающихся друг от друга последовательностью опроса разрядов прерывания. Опрос производится, начиная15 от фиксированного в регистре 1 приоритета старшего разряда, либо влево,либо вправо, либо попеременно опрашивается разряд слева и разряд справа от фиксированного. Регистр 4фиксации сигналов прерывания и счетчики 2 и 7 в исходном состоянии устанавливаются в "0".При поступлении одного или нескольких сигналов прерывания соответствующие разряды регистра 4 фиксации сигналов прерывания устанавливаются в "1". При этом выполнениетекущей программы приостанавливаетсяи начинает работать блок 3 управления, по сигналам которого содержиЗ 0 мое регистра 1 приоритета заноситсяв счетчик 2 прямого кода прямым кодом и в счетчик 7 обратногокода обратным кодом. По сигналу от блока 3 управления35 содержимое счетчика 2 прямого кодаили инверсное содержимое счетчика 7обратного кода через блок 9 элементов ИЛИ поступает на дешифратор б,выходной сигнал с помощью блока 540 элементов И проверяет наличие "1"в том разряде регйстра 4, номер которого был определен кодом врегистре 1 приоритета,При отсутствии запроса на преры 45 ванне в опрашиваемом разряде к содержимому обоих счетчиков 2 и 7,емкость которых равна числу разрядоврегистра Фиксации сигналов прерынаний 4, прибавляется "1". На прямомвыходе счетчика 2 будет формироватьсявозрастающая, а на инверсном выходесчетчика 7 - убывающая последовательности двоичных величин, начиная скода числа, занесенного на регистр1 приоритета, пока блок 5 элементов55 И не выдаст сигнал, свидетельствующего о том, что в оправшиваемом разряде зафиксирован запрос на прерывание.В зависимости от кода, занесенного на регистр маски 8, блок 3 управления выдает управляющие сигналы,по которым на вход дешифратора 6 кодможет поступать с прямого выходасчетчика 2 прямого кода, с инверсного выхода счетчика 7 обратного кода,65 либо попеременно с ныходов то одного,то другого счетчика. После поступления от блока 5 элементов И сигнала обнаружения запроса в блок 3 управления счет прекращается и содержимое одного из счетчиков 2 или 7 используется для перехода на соответ ствующую программу.функциональная схема блока 3 приведена на чертеже (фиг. 2) .Блок 3 управления содержит триггер 17 запуска, триггер 18 коммута ции счетчиков, элементы 19 и 20 задержки, элементы ИЛИ 21 и 22, элементы И 23 и 24, генератор 25 импульсов, вход 26 запуска.В исходном состоянии триггер 17 15 запуска находится в нулевом состоянии, в регистр маски 8 занесены, соответственно, коды приоритета и режима. В зависимости от выбора режима работы устройства на один из входов 15 блока 3 управления поступает постоянный единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 21, либо элемент ИЛИ 22 проходит на выходы соответственно 12 или 16 блока 3 управления. При выборе режима работы устройства с перемен 25 ным опросом разрядов слева и справа от Фиксированного в регистре приоритета элемент И 23 блока 3 оказывается открытым по первому входу единичным сигналом с соответствующего входа 15 блока 3 управления. В результате импульсы, поступая с выхода генератора 25 импульсов через элемент И 23 на счетный вход триггера 18, опрокидывают его, и единичный сигнал 35 появляется 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 счет чика 7.Поступление сигналов прерывания в регистр 4 Фиксации сигналов прерывания сопровождается сигналом запуска по входу 26, который проходит 45 на выход 10 блока 3 управлейия, разрешая перепись содержимого регистра 1 приоритета в счетчик 2 прямым кодом, а в счетчик 7 - обратным кодом. Сигнал запуска 26 через элемент 19 за держки, который обеспечивает интервал времени, необходимый для срабатывания дешифратора 6, установит триггер 17 в состояние "1". Сигнал с прямого выхода триггера 17 поступит на выход 11 блока 3 и подключит содержимое55 регистра 4 фиксации сигналов прерывания к второму входу блока 5 элементов И. С задержкой, необходимой для срабатывания блока 5 и задаваемой с помощью элемента 20 задержки, сигнал с прямого выхода триггера 17 поступит на первый вход элемента И 24. Доли разряд регистра 4 Фиксации сигналов прерывания, номер которого указан в регистре приоритета содержит 65 запрос на прерывание, то на выходе блока 5 элементов И установится единичный уровень сигнала, который по входу 13 блока управления сбросит триггер 17 запуска в нулевое состояние и запретит срабатывание элемента И 24. В результате импульсы с выхода генератора 25 на выход 14 блока 3 управления проходить не будут. Если в опрашиваемом разряде запрос отсутствует, то сигнал запрета на инверсном входе элемента И 24 действовать не будет и импульсы с выхода генератора 25 поступят на выход 14 блока 3, В результате содержимое счетчиков 2 и 7 изменится и, в зависимости от выбранного режима работы устройства, будут опрашиваться те или иныеразряды регистра 4. Как только в опрашиваемом разряде будет обнаружен запрос на прерывание, блок 5 элементов И выдаст сигнал 13, который запретит работу элемента И 24, блокируя поступление импульсов на счетный выход 14 блока 3 управления, и сбросит в нулевое состояние триггер 17 запуска, На этом работа блока 3 управления заканчивается. Новый цикл работы блока 3 управления начинается с приходом очередного сигнала запуска.по входу 26 после обнуления счетчиков 2 и 7.Например, разрядность регистра 1 приоритета и счетчиков 2 и 7 равна трем, а разрядность регистра 4 Фиксации сигналов прерывания - восьми. При коде 001 в регистре маски 8 используется содержимое счетчика прямого кода 2, при коде 010 - содержимое счетчика 7 обратного кода, а при коде 100 вход дешифратора 6 попеременно подключается к выходам то одного, то другого счетчика.Пусть в регистре 1 приоритета содержится код 101, в регистре маски 8 - код 001, а сигнал прерывания поступил в третий разряд регистра 4. В счетчик 2 прямого кода записывается код 101, а в счетчик 7 обратноге кода в :код 010, однако к входу дешифратора 6 подключен только счетчик 2. При отсутствии сигнала запроса на выходе блока 5 элементов И на счетные входы обоих счетчиков поступают импульсы с выхода 14 блока управления. Поскольку анализ содержимого регистра Фиксации сигналов прерывания начинается с разряда, номер которого указан в регистре 1 приоритета, т.е. с пятого разряда, то поскольку в разряды 5,6,7,0,1 и 2 занесены "0", а в разряд 2 - "1", после шести суммирований в счетчиках 2 и 7 сработает блок 5 элементов И и выдаст сигнал 13 окончания счета. Код в счетчике 2 будет 101+110:1011, а в счетчике 7 010+110:1000. Поскольку разрядность счетчиков равна трем, старший30 20 30 35 45 разряд суммы теряется, а содержимое счетчика 2 прямого кода соответствует номеру разряда прерывания. По этому . коду формируется адрес перехода к прерывающей программе, Содержимое счетчика 7 не используется. Таким образом, будет иметь место следующая последовательность приоритетного опроса регистра 4 фиксации сигналов прерывания (т,е. позиций приоритета): 5,6,7,0, 1,2,3,4.Теперь рассмотрим случай, когда в регистре маски 8 находится код 010, в регистре 1 приоритета - код 101 и сигнал прерывания поступил в третий разряд регистра 4, После двух суммирований сработает блок 5 элементов И и выдаст в блок 3 управления сигнал 13 окончания счета. После этого в счетчике 7 будет код 010+010:100, а в счетчике 2 101+010:111. Последовательность приоритетного опроса регистра 4 фиксации сигналов прерывания 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 прерывания поступает в третий разряд регистра 4. После двух суммирований (пяти переключений счетчиков) сработает блок 5 элементов И и выдаст блоку управления 3 сигнал 13 окончания счета. Код в счетчике 2 будет 101+010111, а в счетчике 7 010+010:100. Последовательность приоритетного опроса регистра 4 фиксации сигналов прерывания в этом случае будет 5,6,4,7, 3,0,2,1.Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет увеличить число позиций приоритета и сигналов прерывания. Формула изобретения 1. Устройство переменного приоритета, содержащее регистр приоритета, прямой выход которого соединен с кодовым входом счетчика прямого кода, блок управления, первый, второй и третий выходы которого подключены к управляющим входам регистра приоритета, регистра фиксации сигналов прерывания и счетчика прямого кода соответственно, блок элементов И, первый и второй выходы которого соединены с выходами соответственно дешифратора и регистра фиксации сигналов прерывания, а выход подключен к первому входу блока управления, о т л и - ф ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, оно содержит регистр маски, блок элементовИЛИ и счетчик обратного кода, кодовыйвход которого подключен к инверсномувыходу регистра приоритета, а счетныйвход соединен со счетным входом счетчика прямого, кода и с четвертым выходом блока управления, второй, третийи четвертый входы блока управленияподключены к соответствующим выходамрегистра маски, а пятый выход соединен с управляющим входом счетчикаобратного кода, инверсный кодовыйвыход которого подключен. к первомувходу блока элементов ИЛИ, второйвход которого подключен к прямому кодовому выходу счетчика прямого кода,а выход блока элементов ИЛИ соединенс входом дешифратора.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементыИ, генератор импульсов, первый и второй элементы задержки, триггер запуска и триггер коммутации, прямой иинверсный выходы которого соединенысоответственно с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторыевходы которых подключены к второмуи четвертому входам блока управлениясоответственно, а выходы - к третьемуи пятому выходам блока управления соответственно, счетный вход триггеракоммутации соединен с выходом первого элемента И, первый вход которогоподключен к третьему входу блока уп"равления, а второй вход - к выходу.генератора импульсов и к первому прямому входу второго элемента И, второй прямой вход которого соединен свыходом первого элемента задержки,вход которого соединен с прямым выходом триггера запуска и с вторымвходом блока управления, причем установочный вход триггера запуска соединен с выходом второго элемента задержки, а сбросовый вход - с первымвходом блока управления и инверснымвходом второго элемента И, выходкоторого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход второго элемента задержки подключен кпервому выходу и к входу запуска блока управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРР 450174, кл. 606 Г 9/46, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 547764, кл, 006 Г 9/46, 1977962948 г Составитель В. Микуцкийедактор Н. Гришанова Техред Т.фанта Корректор Н. Коро акаэ 7514/69 ное го ко й и о/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна 4 Тираж 731 ИИНИ Государствен по делам изобрете 3035, Москва, ЖПомитета СССРткрытийская наб., д