Устройство для сопряжения источ-ников информации c общей магистралью

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 05,0.79 (21) 2721 б 98/18-24с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(23) Приоритет Опубликовано.210181. Бюллетень ЙВ 3 Дата опубликования описания 30. 01. 81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ С ОБЩЕЙ МАГИСТРАЛЬЮ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах с магистральной структурой обмена информацией.Известны устройства для сопряжения источников информации с общей магистралью, содержащие каналы абонента, первыми и вторыми входами сое диненными с соответствующими шинами синхронизации, а группами входов - с группой управляющих выходов источников информации, вход опроса первого канала абонента соединен с выходом опроса последнего канала абонента, вход опроса которого подключен к выходу опроса предпоследнего канала абонента, и т.д., первый и второй входы разрешения каж" дого канала абоиента подключены соответственно к первому и второму выходам разрешения предшествующего канала абонента, причем каждый канал абонента включает четыре переключателя: формирователь сигнала обмена, генератор, элементы И, ИЛИ и Н,Е 11 .Недостаток этих устройств состоит в ограниченных функциональных возможностях, не обеспечивающих 2произвольное, не связанное с местом.подключения источника устачовлениеприоритета источников информации.Наиболее близким к предлагаемомутехническим решением является устройство для приоритетного подключения источников информации к магистрали, содержащее в каждом блоке сопряжения узел синхронизации, триггер, и узел анализа приоритета, элементы согласования, причем первыйвход узла синхронизации через первый диодный элемент согласования соединен со входом запроса устройства, 15 вход запроса и вход сброса которого подключены соответственно ко второму и третьему входам узла синхронизации, выход триггера через второйи третий диодные элементы согласо вания соединен соответственно с входом запрета и выходом опроса устройства, который через диодный элементзапроса подключен ко входу опроса,соединенному через четвертый диод ный элемент согласования,с первымвходом узла анализа приоритета,второй и третий входы которого соединены соответственно с выходомтриггера и выходом элемента задерж ки, вход элемента задержки соединен0 55 е 0 65 с выходом триггера, входы которого соединены с соответствующими выходами узла синхронизации, связанного четвертым входом с первым выходом узла анализа приоритета, второй выход которого подключен ко входу разрешения обмена устройства 21 .Недостаток устройства заключается в ограниченных функциональных возможнастях, вследствие чего устройство не позволяет осуществить изменение приоритета источников без изменения места включения блока сопряжения источника.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения воэможности перераспределения приоритетов источников информации без изменения места их подключения к магистрали. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее группу каналов источников, каждый из которых включает узел анализа приоритетов, вход и выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входомузла синхронизации, второй вход которого является соотетствующим входом запроса источника устройства, третий вход подключен к соответствующей входной шине разрешения устройства и первому входу узла задержки, а второй выход - ко второму входу узла задержки, третий вход которого является соответствующим управляющим входом устройства, в каждый канал источника введен адресный регистр, причем вход адресного регистра подключен к третьему выходу узла синхронизации, а группа выходов - к группе входов узла анализа приоритета и к группе адресных шин устройства, четветрый выход узла синхронизации соединен с соответствующей выходной шиной запроса устройства, а дервый вход - с одним из выходов группы выходов адресного регистра, выход узла задержки и четвертый вход узла синхронизации подключены соответственно к первой и второй шинам узла синхронизации устройства, а также тем, что узел анализа приоритета содержит группу элементов .И, группу элементов НЕ, выходной элемент И и коммутатор, причем первые входы элементов И группы подключены к соответствующим выходам коммутатора, вторые входы - к соответствующим входам из группы входов узла,а выходы - ко входам соответствующихэлементов НЕ группы, выходы которых соединены с соответствующими входами из группы входов выходного элемента И, вход и выход которого являются соответственно входом и выходом узла, а также тем, что узел задержки содержит триггер приоритета,выход которого является первым выхо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 дом узла, триггер занятности магистрали, нулевой вход:которого являетсячетвертым входом узла, триггер запроса, единичный вход которого является вторым входом узла, а выходчетвертым выходом узла, счетный триггер, нулевой выход которого является вторым выходом узла, четыре элемента И, элемент ИЛИ и два элемента НЕ, причем выход первого элемента И подключен к третьему выходу узла, а первый вход - к выходу триггера занятости магистрали, первому входу элемента ИЛИ и нулевому входу триггера запроса, соединенному выходом с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к нулевому выходу счетного триггера, а третий вход - к третьему входу узла, первым входом третьего и четвертого элементов И и через первый элемент НЕ ко второму входу первого элемента И и входу счетноготриггера, единичным выходом соединенного со вторыми входами третьего и четвертого элементов И, третийвход которого через второй элементНЕ соединен с первым входом узлаи третьим входом третьего элементаИ, выходом подключенного к единичному входу триггера занятости магистрали, второй вход и выход элемента ИЛИ соединен соответственнос выходом четвертого элемента И инулевым входом триггера приоритета,а также тем, что узел задержки содержит триггер, элемент И и два злемента задержки, причем выход триггера соединен с первым входом элемента И, входы которого и входы триггера являются соответственно первым, вторым и третьим входами узла, выход первого элемента задержки соединен с вторым входом элемента И и через второй элемент задержки с выходом узла, а вход - с выходом элемента И,На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема каналов источников. Устройство содержит блок 1 управления магистралью, шины 2 и 3 синхронизации устройства, шины 4, 5 иб запроса,шины 7, 8 и 9 разрешения, каналы 13, 14 и 15 источниковинформации. В состав каждого канала 13, 14 и 15 входят узел 16 синхронизации, адресный регистр 17,узел 18 анализа приоритета и узел19 задержки. В зависимости от уровня приоритета источники информацииразделены на группы, причем числогрупп равно количеству шин запроса4, 5 и б, а количество источниковинформации в одной группе не превымает количества адресных шин 10, 11и 12 у каналов 13 и 14 источниковинформации, принадлежащих к одной группе, четвертый выход узла 16 подключен к одной и той же шине запроса, например 4 запроса шине, а третий вход узла 16 и первый вход узла19 подключены к шине 7 разрешения,соответствующей по уровню приоритета шине 4 запроса у каналов 15 источника информации, принадлежащегок другой группе, четвертый выходузла 16 синхронизации подключен, например, к шине б запроса, а третийвход узла 16 и первый вход узла 19подключены к шине 9 разрешения, соответствующей по уровню приоритеташине б запроса. Выходы узлов 18 каналов 13 и 14 источников информации,принадлежащих к одной группе, подключены к отдельным адресным шинам 1510, 11 и 12. К одной и той же адресной шине 10 подключены выходы узлов18 каналов 13 и 15 источников информации, принадлежащих к разным группам. 20В состав узла 16 синхронизациивходят (фиг, 2) триггер 20 занятостимагистрали, триггер 21 приоритета,счетный триггер 22, триггер 23 запроса, вход 24 запроса от источника,третий 25, четвертый 26, второй 27и первый 28 элементы И, элемент ИЛИ29, элементы НЕ 30 и 31.Состав узла 18 анализа приоритетасодержит (фиг. 2) элемент И 32, элементы НЕ 33, 34 и 35 группы, элементы ЗОИ 36, 37 и 38 группы и коммутатор39. В состав узла 19 задержки входят(Фиг. 2) элемент И 40, элементы задержки 41 и 42, триггер 43 и вход44 управления от источника. 35Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии во всех блоках каналах 13, 14 и 15 триггеры 20,21, 22 и 23 находятся в нулевом сос Отоянии, программно управляемый источником триггер 43 также находится внулевом состоянии, Исключение составляют наиболее удаленные от блока1 в каждой из групп источников информации каналы, например канал 14,в которых программно управляемыйтриггер 43 находится в единичномсостоянии.При появлении у источников информации требования на подключение к 6общей магистрали в соответствующихим каналах 13, 14 и 15 происходитустановка триггера 23 запроса в еди"ничное состояние и на соответствующих шинах 4, 5 и б запроса появит- уся сигнал запроса. При появлениина одной или нескольких шинах 4,5 и б сигнала запроса блок 1 начинает операцию выборки источника инФормации выдачей сигнала разрешенияв одну из шин 7, 8 и 9 разрешения,соответствующую одной из возбужденных шин запроса, имеющей наиболеевысокий уровень приоритета. Сигналразрешения по выбранной шине разрешения, например по шине 7, поступаетво все каналы 13 и 14 данной группы источников информации н черезэлемент И 27 устанавливает триггер21 приоритета в единичное состояниев тех каналах, где триггер 23 находится в единичном состоянии, Крометого, сигнал разрешения через элемент НЕ 30 подается на счетный входсчетного триггера 22 и задним фронтом устанавливает его в единичноесостояние. Сигнал с единичного выхода триггера 21 поступает на входэлемента И 32, сигнал приоритета навыходе которого, а следовательно ина орной из адресных шин появляетсятолько в том случае, если на другиевходы .элемента И 32 с адресных шин10, 11 и 12 через .элементы И 36, 37и 38 и элементы НЕ 33, 34 и 35 непоступает запрещающий сигнал от других источников информации даннойгруппы, имеющих более высокий приоритет. Распределение приоритетов между источниками инофрмации одной группы определяется состоянием коммутатора 39. У источника информации свысшим приоритетом по сравнению сприсритетом других источников информации данной группы на один из входов всех элементов И 36, 37 и 38 скоммутатора 39 поступает нулевой потенциал. У источника информации с низшим приоритетом нулевой потенциалс коммутатора 39 поступает на одиниз входов только того элемента И36, 37 и 38, другой вход которогосоединен с адресной шиной, подключенной к выходу элемента И 32По мере распространения сигнала разрешения по шине 7 сигнал приоритета навыходе элемента И 32 сохраняетсятолько в одном из каналов 13 и 14,соответствующем источнику информации, имеющему более высокий приоритет по сравнению с приоритетом других источников информации даннойгруппы, выставивших требование наподключение к общей магистрали. Сигнал разрешения, достигая по шине 7наиболее удаленного от блока 1 в данной группе источников информацииканала 14, в котором триггер 43 находится в единичном состоянии черезэлемент И 40 и элемент 41 задержкивновь поступает в ту же шину 7, а через элемент задержки 42 поступаетв шину 2 синхронизации. Величиназадержки элементов задержки 41 и 42превышает время переходных процессовв каналах 13 и 14, соответственнопо установке сигнала на выходе элемента И 32 и по установке сигналана выходе адресного регистра 17.Задержанный сигнал разрешения, распространяясь по шине 7 в направлении блока 1, поступает во все каналы данной группы источников информации. При этом во всех каналах 13 и14, за исключением того у которогона выходе элемента И 32 сохранилсясигнал приоритета, задержанный сигнал разрешения через элемент И 2 би элемент ИЛИ 29 устанавливает триг.гер 21 приоритета в нулевое состояние, Кроме того, в этих каналах,задержанный сигнал разрешения проходит через элемент НЕ 30 и задним фронтом устанавливает в нулевое состояние счетный триггер 22. В томканале 13 и 14, у которого на выходе элемента И 32 сохранился сигналприоритета, задержанный сигнал разрешения через элемент И 25 устанавливает в единичное состояние триггер 20 занятия магистрали. Сигнал с единичного выхода триггера 20 устанавливает в нулевое состояние триггер 23 запроса и через элемент ИЛИ29 триггер 21 приоритета. Кроме того, сигнал с единичного выхода триггера 20 через элемент И 28 поступает после окончания действия на еговходе задержанного сигнала разрешения на вход управления адресного регистра 17. При этом с выхода адресного регистра 17 номер данного источника информации по адресным шинам 10, 11 и 12 поступает в блок 1и записывается там задержанным сигналом разрешения, поступающим по шине 2 синхронизации, После приема номера данного источника информацииблок 1 представляет ему право на пользование общей магистралью путемвыдачи сигнала в шину 3 синхронизации, который устанавливает или подтверждает нулевое состояние триггера 20 во всех каналах 13, 14 и 15.На этом заканчивается операция выборки источника информации и блок 1готов начать новую операцию выборкипосле появления сигнала запроса наодной из шин запроса 4, 5 и б. Отметим, что при отключении или выходе из строя наиболее удаленного тблока 1 в данной группе источниковинформации канала, его Функции поформированию задержанногосигналаразрешения берет на себя следующийпо удаленности от блока 1 канал,в котором программно изменяют состояние программно управляемого триггера 43 из нулевого в единичное. Таким образом, устройство в условиях работы в вычислительных системах с магистральной структурой обмена информацией позволяет в процессе эксплуатации при изменении комплектации или Функционального назначения вычислительной системы легко изменять уровень приоритета подключенных к общей магистрали источниковинформации независимо от местоположения источников информации относительно друг друга и блока управления магистралью, эти изменения уровня приоритета источников информации 15 20 25 30 35 40 4 0 5 60 65 в пределах данной группы источникоинформации достигают изменением состояния коммутаторов (коммутационныхпанелей) в каналах источников. Перевод источника информации из оцнойгруппы в другую осуществляют путем подключения его канала к соответствующим шинам запроса и шине разрешения,Формула изобретения 1. Устройство для сопряжения источников информации с общей магистралью, содержащее группу каналов источников каждый из которых включает узел анализа приоритетов, вход и выход которого соединены соответственно с первыми выходом и входом узла синхронизации, второй вход которого является соответствующим входом запроса источника устройства, третий вход подключен к соответствующей входной шине разрешения устройства и первому входу узла задержки, а второй выход - ко второму входу узла задержки, третий вход которого является соответствующим управляющим входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности перераспределения приоритетов источников информации без изменения места их подключения к магистрали, в каждый канал источника введен адресный регистр, причем вход адресного регистра подключен к третьему выходу узла синхронизации, а группа выходов - к группе входов узла анализа приоритета и к группе адресных шин устройства, четвертый выход узла синхронизации соединен с соответствующей выходной шиной запроса устройства, а первый вход - с одним из выходов группы выходов адресного регистра, выход узла задержки и четвертый вход узла синхронизации подключены соответственно к первой и второй шинам узла синхронизации устройства.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел анализа приоритета содержит группу элементов И, группу элементов НЕ, выходной элемент И и коммутатор, причем первые входы элементов И группы подключены к соответствующим выходам коммутатора, вторые входы - к соответствующим входам из группы входов узла, а выходы - ко входам соответствующих элементов НЕ группы, выходы которых соединены с соответствующими входами выходного элемента И, вход и выход которого являются соответственно входом и выходом узла.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел синхронизации содержит триггер приоритета, выход которого является первым выходом узла, триггер занятости магистрали, нулевой вход которого является четвертым входом узла, триггер запроса, единичный вход которого является вторым входом узла, а выход - четвертым выходом узла, счетный триггер, нулевой выход которого является вторым выходом узла, четыре элемента И, элемент ИЛИ и два элемента НЕ, причем выход первого элемента И подключен к третьему выходу узла, а первый вход - к выходу триггера занятости магистрали, первоМУ 33 входу элемента ИЛИ и нулевому входу триггера запроса, соединенному выходом с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к нулевому выходу счетного триггера, Щ а третий, вход - к третьему входу узла, первым входом третьего и четвертого элементов И и через первый элемент НЕ ко второму входу первого элемента И и входу счетного триггера, единичным выходом соединенного со вторыми входами третьего и четвертого элементов И, третий вход которого через второй элемент НЕ соединен с первым, входом узла и третьим входом третьего элемента И, выходом подключенного к единичному входу триггера занятости магистрали, второй вход и выход элемента ИЛИ соединен соответственно с выходом четвертого элемента И, и нулевым входом триггера приоритета.4. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел задерж.- ки содержит триггер, элемент И и два элемента задержки, причем выход триггера соединен с первым входом элемента И, входы которого и входы триггера являются соответственно первым, вторым и третьим входами узла, выход первого элемента задержки соединен со вторым входом элемента И и через второй элемент задержки с выходом узла, а вход - с выходом элемента И..Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2684559/18-24,кл. С 06 Г 3/04, 1978.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2394392/18-24,кл. 6 06 Г 3/04, 1976 (прототип).аз ПодписиСР д. 4 филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 756 НИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Ра