Устройство переменного приоритета

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1151964 51) С 06 Р 9/46 3г ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(прототип),(54) (57) УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕННОГО ПРИОРИТЕТА, содержащее триггер; единичный и нулевой входы которогоявляются входами режима устройства,регистр запросов, входы которого яв-,ляются группой запросных входов уст- .ройства, первую группу элементов И,первые входы которых соединены ссоответствующими выходами регистразапросов, регистр, дешифратор ишифратор, выходы которого являютсягруппой информационных выходов устройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быстродействия за счет одновременного анализа состояния регистра запросови приоритетного кода, оно содержитвторую, третью, четвертую и пятуюгруппы элементов И, первую и вторую группы элементов ИЛИ, причемвыходы регистра запросов соединеныс первьии входами соответствующихэлементов И второй группы, вторыевходы которых подключены к нулевому выходу триггера, единичный выход которого соединен с вторымивходами элементов И первой группы,выходы элементов И первой и второй групп подключены соответственно кпервому и второму входам одноименных элементов ИЛИ первой группывыходы которых соединены с первымивходами одноименных элементов Итретьей группы, второй вход каждого элемента И третьей группы соединен с выходом одноименного элементаИПИ второй группы, первый вход каждого элемента ИЛИ второй группысоединен с первым выходом дешифратора, второй вход первого элементаИЛИ второй группы соединен с выходом первого элемента И четвертойгруппы, выход 1.-го элемента И четвертой группы, кроме первого (1=1Н, где И - число запросов), соединен с соответствующими входамис первого по Я -й элемент ИПИ второй группы,-й выход дешифратора,кроме первого выхода, соединен спрямым входом (1-1)-го элемента Ичетвертой группы и с соответствующимвходом с ( -го по (й+1)-й элементИПИ второй группы, выход-го.(1=26+1) элемента ИПИ первойгруппы соединен с соответствующиминверсньи входом с первого по (1-1)-йэлемент И четвертой группы, входыдешифратора соединены с выходамирегистра, входы которого соединеныс группой кодовых входов устройства,первый и второй входы первого элемента И пятой группы соединены соответственно с входом логической единицы устройства и с выходом первогоэлемента И третьей группы, выходкаждого-го элемента И третьейгруппы (с 2П) соединен с прямымвходом-го элемента И пятой груп 1151964пы, и .с соответствующим инверсным с прямым входом (и+1)-го элементавходом с (+1)-го по Ь+1)-й эле- И пятой группы, выходы элементов Имент И пятой группы, выход (6+1)-го пятой группы соединены с входамиэлемента И третьей группы соединен шифратора.Изобретение относится к вычислительной технике и преимущественно может быть использовано в устройствахпрерывания программ и устройствахформирования исполнительного адресабанков данных в логических процессорах вычислительной системы.Известно устройство переменногоприоритета, содержащее регистр приоритета, блок анализа .на ноль, счетчик, циклический регистр сдвига,блок анализа на единицу старшего исоответственно младшего разрядов,циклического регистра сдвига, блокуправления, триггер направления 15сдвигов, блок инвертирования содержимого счетчика 1 .Недостатком этого устройстваявляется низкое быстродействие,обусловленное определением приоритетного запроса за 1 тактов работыустройства,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является устройство 25переменного приоритета, содержащеерегистр запросов, регистр сдвига,дешифратор, триггер, группу элементов И, шифратор, элемент ИЛИ-НЕ, дваэлемента И, причем группа информа- ЗОционных входов регистра запросов является группой запросных входов устройства, прямой и инверсный выходытриггера соединены с входами соответственно первого и второго элемен 35тов И, вторые входы которых соединены с тактовым входом устройства,выходы первого и второго элементовИ соединены соответственно с первыми вторым управляющими входами регистра сдвига., каждый выход которого соединен с первым входом соответствующего элемента И группы, вторыевходы И группы соединены с соответствующими выходами регистра запросов, выходы элементов И группы соедииены с группой входов шифратора, выходы которого являются группой инФормационных выходов устройства,входы элемента ИЛИ-НЕ соединены свыходами элементов И группы, выходэлемента ИЛИ-НЕ соединен с третьимивходами первого и второго элементовИ, группа входов кода приоритетаустройства соединена с группой входов дешифратора, группа выходов которого соединена с группой входоврегистра сдвига, первый и второйвходы направления сдвига устройствасоединены соответственно с единичными нулевым входами триггера 21,Однако с увеличением числа абонентов быстродействие устройства снижается.Цель изобретения - повышение быстродействия за счет одновременногоанализа состояния регистра запросов и приоритетного кода,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве переменногоприоритета, содержащем триггер, единичный и нулевой входы которогоявляются входами режима устройства;регистр запросов, входы которого являются группой запросных входовустройства, первую группу элементовИ,первые входы которых соединеныс соответствующими выходами регистра запросов, регистр, дешифратори шифратор, выходы которого являютсягруппой информационных выходов устройства, введены вторая, третья .четвертая и пятая группы элементовИ, первая и вторая группы элементовИЛИ, причем выходы регистра запросов соединены с первыми входами соответствующих элементов И второйгруппы, вторые входы которых подключены к нулевому выходу триггера,единичный выход которого соединен свторыми входами элементов И первойгруппы, выходы элементов И первойи второй групп подключены соответственно к первому и второму входамодноименных элементов ИЛИ первойгруппы, выходы которых соединены спервыми входами одноименных элементов И третьей группы, второй входкаждого элемента И третьей группысоединен с выходом одноименногоэлемента ИЛИ второй группы, первыйвход каждого элемента ИЛИ второй 11группы соединен с первым выходом дешифратора, второй вход первого элемента ИЛИ второй группы соединенс выходом первого элемента И четвертой группы, выход-го элемента И 15четвертой группы, кроме первого(=1 и, где П - число запросов) соединен с соответствующими входами с первого по 1 -й элемент ИЛИвторой группы,-й выход дешифратора, кроме первого выхода, соединенс прямым входом (-1)-го элемента Ичетвертой группы и с соответствующимвходом с-го по И+1)-й элемент ИЛИвторой группы, выход-го (= 25=21+1) элемента ИЛИ первой группы соединен с соответствующим инверсным входом с первого по ( -1)-йэлемент И четвертой группы, входыдешифратора соединены с выходами ре- З 1гистра, входы которого соединеныс группой кодовых входов устройства,первый и второй входы первого элемента И пятой группы соединены соответственно с входом логической едини-цы устройства с и выходом первогоэлемента И третьей группы, выходкаждого 1 -го элемента И третьейгруппы (=2 1) соединен спрямым входом-го элемента И пятой группы и с соответствующим инверсным входом с (+1)-го по (6+1)-йэлемент И пятой группы, выход (и+1)го элемента И третьей группы соединен с прямым ходм (й+1)-го элемента И пятой группы, выходы элементовИ пятой группы соединены с входамишифратора,На чертеже приведена структурнаясхема устройства при числе абонентов й =4.Устройство содержит регистр 1 запросов, группу запросных входов 2устройства, группу элементов И 3,группу элементов И 4, группу элементов И 5, группу элементов И б,группу элементов И 7, группу элементов ИЛИ В, группу элементов ИЛИ 9,дешифратор 10, группу информационных выходов 11 устройства, триггер 12, управляющие входы 13 устройства; регистр 14, группу кодовых входов 15 устройства, дешифратор 16.Рассмотрим связи и назначение элементов устройства.По запросным входам 2 абоненты посылают запросы, которые Фиксируются в соответствующих разрядах регистра 1 запросов. Разрядность регистра 1 равна числу абонентов, причем номер разряда регистра определяет аппаратурно жестко заданный приоритет абоненту, подключенному к данному разряду. Обычно приоритет убывает с возрастанием номера разряда. Так, для четырех абонентов приоритет убывает в следующем порядке 1-ф 2-фЗ, Может быть принят и другой порядок убывания приоритета. Для переключения порядка убывания приоритета и предназначен триггер 12, управление которым производится по входам 13. По входу 13 поступает сигнал, устанавливающий триггер 12 в единичное состояние, что определяет убывание приоритета 1- 2-фЗ-+4.При этом анализ приоритета будет выполняться последовательно соеди"ненными элементыми И 3 группы, элементами ИЛИ 8 группы, элементами И 5 и 6.Если необходимо изменить порядок убывания приоритета на 4-ф 3 2-" 1, то по входу 13 триггер 12 устанавливается в нулевое состояние, При этом производится анализ приоритета с помощью группы элементов И 4 за счет передачи через элементы ИЛИ 8 группы состояний разрядов регистра 1 в обратном порядке.Регистр 14 предназначен для приема и хранения кода приоритета, поступающего по входам 15.Дешифратор 16 преобразует двоичный код приоритета в позиционный, т,е. в зависимости от значения приоритетного кода возбуждается один соответствующий выход. Единичный сигнал открывает через элементы ИЛИ 8 соответствующие элементы И 5. Так, если приоритетный код равен О, то возбужден первый выход дешифрато" ра, который через элементы ИЛИ 84- 84 открывает по вторым входам все элементы И 5, выходы которых соеди1151964 00 01 10 10 3 01 00 ующим об 5 т устройство ра зом Раойусл тва рассмотрим овиях,ядок убывания п в регистре за просы от всех а а обслуживание н запрос от третьту и сл новлен по 1 2-3 - 4 О 1 Оос 1 0 ритета просов нентов обходимабонент еются з бо 5е- его ричемвыбрат 0 О нены с элементами И 6. С помощью этих элементов обеспечивается выбор запроса на обслуживание, для которого установлен приоритет в регистре 14. ШиФратор 10, входы которого под , ключены к выходам элементов И 6, преобразует по существу позиционный код номера возбужденного входа в двоичный код номера абонента. Это позволяет использовать тот код для 10 формирования исполнительного адреса в ЭВИ по обслуживанию запроса от абонента. Элементы И 7 обеспечивают работу элементов И 5, когда отсутствует запрос в регистре 1, которо му соответствует установленный приоритетный код в регистре 14.Например, установлен порядок убывания приоритета 1- 2- 3 - 4 и в регистр 14 принят приоритетный код 20 для второго абонента, а запрос от этого абонента в регистре 1 отсутствует, В этом случае на выход устройства должен пройти на обслуживание запрос с наивысшим приоритетом на данный момент времени. Для этого времени порядок убывания приоритета . 2 - 3 - 4 - 1, Если нет залроса от второго абонента, есть запросы от всех остальных, то пройдет запрос ЗО от третьего абонента. Если нет запро" сов от второго, третьего абонентов, а есть запросы от четвертого, первого абонентов, то происходит запрос от четвертого. 35Если же имеется только запрос от первого абонента, то ои проходит на обслуживание.Таким образом, значение приоритетного кода в регистре 14 и состояние 40 триггера 12 определяют порядок убывания приоритета абонентов. Для четырех абонентов возможны следующие порядки убывания приоритета:1-2-3-4; 2-3-4-1; 3- 4 -12454 э.1 - 2- 3 и 4- 3- 2 - 1, 3 - 2 - 1 - 42 1-4-3; 1 4 3- 2. Для выбора запроса от третьегоабонента по входам 15 поступает впрямом двоичном коде номер абонентав соответствии с табл,Т а б л и а 1ьНомер Прямой код Обратныйабонента код По входу 13 триггер 12 устанавливается в единичное состояние. Сигнал с единичного выхода триггера 12 обеспечивает передачу всех четырех единичных сигналов регистра запросов 1 через элементы И 3 и элементы ИЛИ 8 на первые входы элементов И 5 третьей группы. В дешифраторе 16 возбуждается третий выход, единичный сигнал которого через элементы ИЛИ 95 и 9 открывают только элементы И 5 и 5 При этом единичные сигналы будут на выходах элементов И 55 и 5 . С помощью элементов И б обеспечивается выбор наиболее приоритетного сигнала от третьего абонента следующим образом. Так как на выходах элементов И 5 и 5 нулевые сигналы, то элементы И 61 и б закрыты, а по инверсным входам открыты элементы И 61 и 6,1. Единичным сигналом с выхода элемента 55 элемент И б 5 открыт, а по инверсному входу элемент И 6 закрывается, поэтому на входах шифратора 10 имеется позиционный код 0010, который преобразуется шифратором 10 в двоичный код 10 в соответствии с табл.2,Таблица 2. Пусть при прежних условиях имеются запросы от абонентов 1,2 и 4.Исходя из установленного порядка убывания приоритетов 1-2 -фЗ-ф 4 и так как отсутствует запрос от 5 третьего абонента, то должен быть выбран на обслуживание запрос от четвертого абонента, исходя из установленного порядка убыванияприоритета 3- 4-+ 1- 2. 10Работа элементов устройствааналогична, Единичные сигналь 1 присутствуют только на входах элемента И 5. Элемент И 6, открыт по всем входам, и шифратор 10 преобра зует позиционный код 0001 в соответ-. ствии с таблицей 2 в двоичный код 11.Пусть при прежних условиях имеются запросы только от абонентов 1 и 2. В соответствии с установлен ным порядком приоритета 3 - 4- 1" 2 производится выбор наиболее приоритетного запроса от первого абонента следующим образом. Единичные сигналы присутствуют на первых входах . 25 элементов И 5 и 5 г. Так как возбужден третий выход дешифратора 16 и нет запросов от третьего и четвертого абонентов, то. единичный сигнал с третьего выхода дешифратора через элементы И 7, ИЛИ 91, ИЛИ 9 г и ИЛИ 95 поступает на вторые входы коответственно элемейтов И 5, 5 г и 5, Единичные сигналы имеются на выходах элементов И 5 1 и 5 г, из которых35 Формируется позиционный код 1000 элементами И 6, который затем преобразуется шифратором 10 в соответствии с таблицей 2 в двоичный код 00,установлен с помощью триггера 12 40 следующий порядок убывания приоритета 4- 3 - ф 2-+1.Пусть имеются запросы от всех , абонентов. Тогда единичный сигнал из четвертого разряда через элементы И 4 и ИЛИ 8 поступает на первый 964 8вход элемента И 5, из третьегоразряда через элементы И 4 г ИЛИ 8 гна первый вход элемента И 5 , изгвторого разряда через элементы И 4и ИЛИ 81 - на первый вход элементаИ 5, из первого разряда через элементы И 41 и ИЛИ 8 - на первыйвход элемента И 5,Если наивысший приоритет устанавливается третьему абоненту, топорядок убывания приоритета следующий; З-ф 2-ф 1-4, С этой целью в регистр 14 принято значение приоритета в обратном коде в соответствиис таблицей 1. При этом возбужденнымбудет второй выход дешифратора 16.Элементы И 7 пятой группы закрыты,и единичным сигналом с второго выхода дешифратора 16 через элементыИЛИ 9 г, 9 з и 9 открыты элементы И 55 и 5,1 . На выходах элементов И 6Формируется позиционный код 0100,который преобразуется шифратором 10в двоичный код 01. Следовательно,на выходе шифратора 10 формируетсяобратный код номера абонента.При различных комбинациях сигналов запросов и приоритетных кодовработа устройства аналогична рассмотренной..Таким образом, если триггер 12устанавливается в единичное состояние, то в регистр 14 следует подавать значение приоритета в прямомкоде. При этом на выходе шифратора10 Формируется прямой двоичный кодномера абонента.Если триггер 12 устанавливаетсяв нулевое состояние., то в регистр 14следует подавать значение приоритета в обратном коде. При этом на выходе шифратора 10 Формируется обратный код номера абонента.1Применение изобретения позволит повысить быстродействие устройства.комитет и .открыская на аев Корректор Е.Сирохман