Устройство переменного приоритета

1418715 Изобретение относится к вычисли-;тьной технике, в частности к приоритетным устройствам прерывания дляЭВ.,5Цель изобретения - повышениебыстродействия устройства эа счетоптимизации процесса опроса прерываний.На фиг.1 приведена структурнаясмема устройства; на фиг.2 - то же,блока управления.Устройство содержит регистр 1приоритета, счетчики 2 и 3, блок 4уйравления, регистр 5 маски, блок 15элементов И 6, дешифратор 7, регистр8 прерываний, блок элементов ИЛИ 9,элементы ИЛИ 10-13, выход 14 блока4, группу входов 15 кода приоритетауСтройства группу входов 16 маскиустройства, группу входов 17 прерываний устройства, вход 18 запускаустройства, группу входов 19 блока4 входы 20-24 блока 4, выходы 25-28блока 4, символом 4 обозначены синхровходы регистров 1,5 и 8,. Блок 4 (фиг.2) содержит элемент И29, триггер 30, элементы ИЛИ 31 и 32,элементы И 33 и 34, генератор 35 импульсов, триггер 36, элементы 37 и ЗО38 задержки, триггер 39, элемент 40задержки, элемент ИЛИ 41, элементИ 42.Устройство работает следующим образом. 35В регистр 1 приоритета по входу 15заносится код, определяющий номер того разряда регистра 8 прерывания, который первым должен опрашиваться наналичие сигнала прерывания, т.е. имеет наивысший приоритет,.В один из разрядов регистра 5 повходу 16 устройства заносится единица, тем самым выбирается один из трехрежимов работы устройства, отличающихся последовательностью опроса разрядов прерывания. Опрос производится,начиная от разряда, зафиксированногов регистре 1 приоритета, либо вправо,либо влево, либо попеременно опрашивается разряд слева и разряд справаот фиксированного.При занесении кода в регистр 1 иединицы в один из разрядов регистра5 на выходах соответственно элементов ИЛИ 10 и 11 появляются единичныесигналы, которые поступают на входы20 и 21 блока 4 управления, подготав"ливая его работу. 2Сигналы прерывания по входам 17 устройства поступают в регистр 8 и на входы элемента ИЛИ 12. Соответствующие разряды регистра 8 устанавливаются в "1", а на выходе элемента ИЛИ 12 в моменты поступления сигналов прерывания появляются единичные сигналы, которые поступают на вход 22 блока 4 и используются для управления работой устройства.В исходном состоянии регистр 8 устанавливается в "0". В регистр, 1 заносится приоритетнйй код, а в регистр 5 - код, определяющий выбор режима работы устройства.Работа устройства начинается с момента 1 юступления по входу 18 устройства сигнала запуска в блок 4 управления, одновременно прерывается выполнение текущей программы. Поступление сигнала запуска в блок 4 не связано с моментами поступления сигналов прерывания в регистр 8 и зависит от режима .работы обслуживаацего прибора. Например, сигнал запуска мо-, жет поступать в устройство периоди ческиСигнал запуска инициирует работу блока 4 управления, если в регистре 8 зафиксирован хотя бы один запрос на прерывание. В противном случае запуск устройства. блокируется нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 13, подключенного к выходам регист" ра 8 прерывания.Если в регистре 8 зафиксированы один или несколько запросов на прерывание, то блок 4 управления начинает работу по сигналу запуска.В результате содержимое счетчика .2 прямого кода или инверсное содер" жимое счетчика.3 обратного кода в зависимости от режима работы устройства через блок 9 элементов ИЛИ пос" тупает на дешифратор 7. На одном иэ, выходов дешифратора 7 появляется единичный сигнал, с помощью которого блок 6 элементов И проверяет наличие "1" в том разряде регистра 8, номер которого, определен кодом в регистре 1.При отсутствии в опрашиваемом разряде запроса на прерывание к содержимому обоих счетчиков 2 и 3, емкость которых равна числу разрядов регист- ра 8, прибавляется "1". На выходах счетчика 2 и 3 будут формироваться соответственно возрастающая и убы 3 4 871 вающая последовательности кодов дво ичных чисел, начиная с кода числа, занесенного в регистр 1 приоритета.С выхода блока 9 элементов ИЛИ двоичный код содержимого одного из счетчиков 2 и 3 поступает на вход дешифратора 7, на соответствующем вы - ходе которого появляется единичный сигнал. Если в очередном опрашивае- О мом разряде зафиксирован запрос на прерывание, то блок 6 элементов И выдает сигнал, который поступает на вход 24 блока 4 управления, прекращая его работу. Появление единично" 5 го сигнала на выходе блока 6 свидетельствует о том, что устройство выделило наиболее приоритетный запрос на прерывание. При этом содержимое одного из счетчиков 2 или 3 с выхо да блока элементов ИЛИ 9 используется дпя перехода на соответствующую программу, а в регистре 8 сбрасывается соответствующий обслуженный запрос. 25В исходном состоянии триггер 36 блока 4 находится в "0". Занесение кодов в:регистры 1 и 5 устройства сопровождается управляющими сигналами, которые с выходов соответствую щих элементов ИЛИ 10 и 11 по входам 21 и 20 поступают в блок 4 управле.ния соответственно на первый и второй входы элемента ИЛИ 41. На выходе элемента,ИЛИ 41 появляется единич ный сигнал, который поступает на инверсный вход элемента И 42 и на единичный вход триггера 39. Сигнал с единичного выхода триггера 39 через элемент 40 задержки поступает на вто рой вход элемента И 42, подготавливая его открытие.В зависимости от выбранного режие ма работы устройства на один из входов 19 блока 4 из соответствующего 45 разряда регистра 5 поступает постоянный единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 31, либо через элемент ИЛИ 32 проходит на выходы соответственно 25 или 26 блока 4 управления. При выборе режима работы устройства с переменным опросом разрядов слева и справа от фиксированного в регистре 1 разряде элемент И 33 блока 4 оказывается открытым по первому входу единичным сигналом с соответствующего входа 19 блока 4, В результате импульсы с выхода генератора 35 через элемент И 33 поступают на счет 54ный вход триггера 30,опрокидывая его. Единичный сигнал появляется попеременно на прямом и инверсном выходах триггера 30 и, следовательно, на выходах 25 и 26 блока 4. Выходы 25 и 26 блока 4 подключены к управляющим входам счетчиков 2 и 3 соответственно, поэтому к входам дешифратора 7 через блок 9 элементов ИЛИ подключается либо выход счетчика 2, либо выходы счетчика 3.Работа устройства инициируется сигналом запуска, поступающим на вход 31 блока 4. Если в регистре 8 все разряды находятся в нулевом состоянии, что соответствует исходному состояпию или отсутствию сигналов прерывания в процессе работы устройства, то на входе 23 блока 4 присутствует нулевой блокируюший работу устройства по сигналу запуска.При поступлении сигналов прерывания в регистр 8 на.входе 22 блока 4 появляются единичные сигналы, которые через элемент ИЛИ 41 поступают на единичный вход триггера 39. Единичные сигналы с выхода элемента ИП 41 поступают также на инверснььц вход элемента И 43, закрывая его, Тем самым на время присутствия единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 41 задерживается поступление сигнала запуска с входа 18 через элемент И 29 на нулевой вход триггера 39. При отсутствии управляющих сигналов на входах 20-22 блока 4 элемент И 29 оказывается открытым по третьему входу. Если в регистр 8 зафиксированхотя бы один сигнал прерывания, то на входе 23 блока 4 появляется единичный сигнал, который открывает по второму входу элемент И 29. Сигнал запуска с входа 18 через элемент И 29, открытый по второму и третьему входам, поступает на первый вход элемента И 42. Элемент И 42 открыт по второму входу единичным сигналом с выхода триггера 39, поэтому на выходе 14 блока 4 появляется единичный сигнал. Сигнал с выхода 14 блока 4 поступает на входы сброса счетчиков 2 и 3, обнуляя счетчики и разрешая запись в них содержимого регистра 1 соответственно в прямом и инверсном коде. Сигнал запуска с выхода элемента И 29 поступает также на сбросовый вход триггера 39Триггер 39 устанавливается в нулевое сос1418715 51015 20 25 30 35 40 50 55 тояние, которое сохраняется до тех пор, пока на одном из входов 20-22 блока 4 не появится единичный сигнал, Сигналы появляются на входах злементр ИЛИ 41 тогда, когда заносится новый код в регистр 1, когда иэменяет ся содержимое регистра 5 или поступае 1 очередной сигнал прерывания в регистр 8. Нулевой сигнал с выхода триггера 39 через элемент 40 задержки, который обеспечивает требуемую длительность сигнала на выходе 14 блока 4, поступает на второй вход элемента 42, закрывая его, Сигнал запуска с выхода элемента И 29 блока 4 через элемент 38 задержки, который обеспечивает интервал времени, необ" ходимый для срабатывания дешифратора 7 поступает также на вход установки в "1" триггера 36. Сигнал с прямого выхода триггера 36 поступает на выход 27 блока 4 и открывает по третьему входу блок элементов И 6. С задержкой, необходимой для срабатывания блока 6 И, задаваемой с помощьюэлемента 37 задержки, сигнал с прямого выхода триггера 36 поступает на второй вход элемента И 34. Если разряд регистра 8, номер которого указан в регистре 1, содержит запрос на прерывание, то на выходе .блока 6 появляется единичный сигнал, который по входу 24 блока 4 поступает на сбросовый вход триггера 36.и инверсный вход элемента И 34. Тем самым предотвращается поступление импульсов с выхода генератора 35 на выхоД 28 блока 4. Если в опрашиваемом разряде запрос отсутствует, то сигнал запрета на инверсном входе элемента И 34 не появляется. Импульсы с выхода генератора 35 через элемент И 34 поступают на выход 28 блока: 4. В,результате содержимое суммирующих счетчиков 2 и 3 изменяется и в зависимос"ти от выбранного режима работы устройства опрашиваются те или иные разряды регистра 8. Как только в опрашинаемом разряде будет обнаружен запрос на прерывание, блок 6 элементов И выдает единичный сигнал, который поступает на вход 24 блока 4 и запрещает дальнейшее прохождение импульсовчерез элемент И 34 на выход28 блока 4, а также сбрасывает в нулевое состояние триггер 3 б. На этом работа блока 4заканчивается,Новый цикл работы блока 4 управления начинается с приходом очередного сигнала запуска по входу 18. При этом, если триггер 39 находится в 0 , то это означает, что с момента начала предыдущего цикла на входы 20- 22 блока 4 не поступают единичные сигналы с выходов соответствующих элементов ИЛИ 10-12, т.е. не происходят смены приоритета в регистре 1 и маски в регистре 5 и не поступают новые запросы на прерывание в регистр 8, Элемент И 42 оказывается закрытым по второму входу нулевым сигналом с выхода триггера 39, поэтому сигнал запуска с входа 18 не проходит на выход 14 блока 4. Таким образом, содержимое счетчиков 2 и 3 не изменяется,что позволяет продолжить просмотрразрядов регистра 8 сигналов прерывания, начиная с последнего опрошенного в предыдущем цикле разряде. Если триггер 39 к моменту поступления сигнала запуска находится в "1", точерез открытый по второму входу элемент И 42 сигнал запуска с входа 18 проходит на выход 14 блока 4. В результате счетчики 2 и 3 обнуляются ив них записывается содержимое регистра 1 соответственно в прямом и инверсном коде, Просмотр разрядов регистра 8 осуществляется, начиная сразряда, код номера которого указанв регистре 1. Блок 4 работает аналогично описанному вышее. Таким образом, в предлагаемом уст ройстве существует возможность в не" которых циклах работы блокировать об нуление счетчиков 2 и 3 и эавись в них содержимого регистра 1. Содержимое счетчиков не изменяется и просмотр разрядов регистра 8 прерывания начинается не с наиболее приоритетного разряда, код которого содержитсяв регистре 1, а с разряда, код которого зафиксирован в счетчике 2 или 3в предыдущем цикле работы устройства,т.е. предлагаемое устройство позволяет.организовать "короткий" цикл работы, исключающий опрос тех разрядов регистра 8, которые были просмотрены в предыдущем цикле и заведомо не содержат новых запросов на прерывание. Если в регистр 8 поступили новые запросы на прерывание или изменились ко. ды в регистрах 1 и 5, то организуется полный цикл просмотра разрядов ре 1418 УУгистра 8, начиная с наиболее приоритетного разряда. ф о р м у л а изобретения соединен с входом запуска устройства, входы четвертого элемента ИЛИ соединены с выходами регистра прерываний,синхровход которого соединен с шестым выходом блока управления.2, Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит три элемента ИЛИ, четыре элемента И, три триггера, триэлемента задержки и генератор импульсов, причем второйтретий и четвертый входы блока соединены с входамипервого элемента ИЛИ, выход которогосоединен с первым входом первого элемента И и с единичным входом первоготриггера, вход сброса которого соединен с выходом первого элемента И и спервым входом второго элемента И, выход которого соединен с пятым выходом блока, первый выход которого соединен с выходом второго триггера ичерез первый элемент задержки с первым прямым входом третьего элементаИ, выход которого соединен с вторымвыходом блока, первый вход которогосоединен с входом сброса второготриггера и с инверсным входом третье"го элемента И, второй прямой вход которого соединен с выходами генератораимпульсов и с первым входом четвертого элемента И, второй вход которогосоединен с первым входом группы входов блока, второй и третий входыгруппы входов блока соединены с первыми вхоДами соответственно второгои третьего элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственнос прямым и инверсным выходами третьего триггера, счетный вход которогосоединен с выходом четвертого элемен-та И, выход первого триггера черезвторой элемент задержки соединен свторым входом второго элемента И,выход первого элемента И через третий элемент задержки соединен и сединичным входом второго триггера,второй и третий входы первого элемента И соединены соответственно с первым и шестым входами блока, третий ичетвертый выходы которого соединенысоответственно с выходами второго итретьего элементов ИЛИ, выход генера"тора импульсов является шестым выходом блока,1. Устройство переменного приоритета, содержащее блок управления, регистр приоритета, регистр прерываний, два счетчика, регистр маски, блок 10 . элементов ИЛИ, дешифратор и блок элементов И, причем группа входов масок устройства соединена с группой информационных входов регистра маски, группа выходов которого соединена с группой входов блока управления, первый выход которого соединен с управляющим входом блока элементов И, пер.вая и вторая группы входов которого соединены соответственно с выходами 20 регистра прерываний и с выходами дешифратора, группа входов которого соединена с группой выходов блока элементов И, входы которого соединены с группами выходов первого и второго 25 счетчиков, информационные входы которых соединены соответственно с группой,прямых и с группой инверсных выходов регистра приоритета, счетные входы первого и второго счетчиков соединены с вторыми выходами блока , управления, первый вход которого соединен с выходом блока элементов И, третий и четвертый выходы блока управления соединены соответственно с входами управления занесением первого и второго счетчиков, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия за счет оптимизации процесса опроса прерываний, 40 устройство содержит четыре элемента ИЛИ, причем входы первого элемента ИЛИ соединены.с группой входов кодаприоритета устройства, группа входовмаски которого соединена с входами 45 второго элемента ИЛИ, группа входов прерываний устройства соединена свходами третьего элемента ИЛИ, выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соот 50 ветственно с вторым, третьим, четвер,щм и пятым входами блока управления, ;входы сброса первого и второго счетчиков соединены с пятым выходом блока управления, шестой вход которого418715 фИ Составитель МТехред И.Вер удряше орректор М.ДемчикРедактор Г.Волкова 154/46 Зака Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор Проектная ВЕ 1 КИПИ и 13035, Тираж 704 Государствен елам изобрет сква, Ж,Подписноого комитета СССРний и открытийаушская наб., д. 4/5