Устройство для приоритетного управления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН це го(56) 1.Авт9 903881,2. АвтоР 962951 ектотип). 13 24-24 25 (088.8) орское свиде кл, 0 06 Р 9 рское свидет л. л 06 Е 9/ ельство СССР4 бт 1980.льство СССР6,1981 (проОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧЯРЫТИИ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИОРИТЕТНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее первую группу из и (и - число запросов) триггеров, вторую группу из итриггеров, первую группу из иэлементов И,вторую группу из иэлементов И, третью группу из иэлементов И, первую группу из иэлементов ИЛИ, исчетчиков времени, первую группу из иблоков сравнения с константой, причем прямой выход .1-го триггера первой группы (йи) соединен с первым входом (-1)-го элемента И первой группы, а инверсный выход 1-го триггера первой группы ( = 2. и) соединен с -м входом каждого элемента И второй группы, начиная с (1-1)-го элемента, прямой выход первого триггера первой группы соединен с первым входом первого элемента И третьей группы, первые входы остальных элементов И третьей группы соединены с выходами элементов И первой группы, начиная с первого до (и)-го элемента, выход (и)-го элемента И первой группы соединен с и-м информационным выходом устройства, остальные информационные выходы устройства соединены с выходами одноименных элементов И третьей группы, инверсный выход первого триггера первой группы соединен с первым входом каждого элемента И второй группы, начиная с первого по (и)-й элемент, и с первым входом первого элемента ИЛИ первой группы, выход каждого 1-го элемента И второй группы соединен с первым входом (1+1)-го элемента ИЛИ первой группы, выход 1-го элемента ИЛИ первой группы соединен с вторым входом -го элемента И первой группы, вход сброса 1-го счетчика времени соединен с 1-м информационным выходом устройства,счетный вход счетчика времени соединен с нулевым входом 1-го триггера второй группы, разрядные выходы каждого -го счетчика времени соединены с входами -го блока сравнения с константой первой группы, выход которого соединен с единичным входом рС одноименного триггера второй группы, прямой выход каждого 1-го триггера второй группы соединен с вторым входом однонменното элемента Ндм переса группы, .а инверсный выход - с соответствующими входами всех элемен- Я тов И третьей группы, начиная с первого по -й элемент И третьей группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности управления обслуживанием объектов эа счет исключения возможности блокировки обслуживания других объектов лри неисправности одного из объектов, в устройство введены вторая группа из и элементов ИЛИ, третья группа из и элементов ИЛИ, четвертая группа из и элементов И, и линий задержки, третья группа из и триггеров, вторая группа из и блоков сравнения с константой, и-й счетчик времени, причем -й запросный вход группы запросных входов устройства соединен с первым входом 1-го элемента И четвертой группы, выход которого соединен с единичйым входом 1-го триггера первой группы, первый вход 1-го элемента ИЛИ второй группы,и первый вход 1-го элемента ИЛИ третьей группы соединены1124302 с 1-м ответным входом группы ответ.ных входов устройства, выход 1-гоэлемента ИЛИ второй группы соединенс нулевым входом -го триггера первой группы, выход 1-го элемента ИЛИтретьей группы соединен с входом 1-йлинии задержки, выход 1-й линии задержки, начиная со второй линии задержки, соединен с нулевым входом(+1)-го блока сравнения с константой второй группы, выход 1-го блокасравнения с константой второй группы, начиная с первого по п-й блок Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для приоритетного управления обслуживанием объектов одним обслуживающим устройством в автоматичес ких и автоматизированных управляющих системах.Известно устройство для приоритетного управления, содержащее дешифратор, группу из п триггеров (где и - число обслуживаемых объектов), три группы из иэлементов И, группу из (а),элементов ИЛИ, группу из (и) элементов НЕ, четвертую группу из лэлементов И, группу запросных входов, группу ответных входов устройства, опросный вход и группу информационных выходов 1 1.1Недостатком данного устройства является низкая надежность управле ния обслуживанием объектов. Если во время обслуживания объекта обслуживающим устройством возникает отказ объекта, то в известное устройство не поступает сигнал на соответствующий ответный вход, что приводит к невозможности организации обслуживания других объектов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для приоритетного управления, содержащее дешифратор, первую группу из л триггеров, две груп- пы из иэлементов И, третью группу из пэлементов И, группу из иэлементов ИЛИ, вторую группу из птриггеров, исчетчиков времени, группу из лблоков сравнения с константой, группу запросных входов, группу ответных входов, группу информационных выходов устройст .ва, причем группа входов дешифратора является группой запросных входОв сравнения, соединен с вторым входомх-го элемента ИЛИ второй группы, свторым входом 1-го элемента ИЛИ третьей группы и с единичным входом1-го триггера третьей группы, нулевой вход которого подключен к -мууправляющему входу группы управляющих входов устройства, прямой выходкаждого триггера третьей группыподключен к -му сигнальному выходугруппы сигнальных выходов устройства, а инверсный выход - к второмувходу -го элемента И четвертой группы, разрядные выходы -го счетчикавремени соединены с входами первогоблока сравнения с константой второйгруппы. устройства, каждый -й (1 = 1. и)выход дешифратора соединен с единичным входом 1-го триггера первой группы, прямой выход которого начиная свторого, соединен с первым входом(-1 )-го элемента И первой группы, аинверсный выход -го триггера первойгруппы, начинаг. с второго и исключаяп-й - с соответствующими входамивсех элементов И второй группы, начиная с (1-1)-го по (и)-й элемент И, нулевой вход каждого 1-готриггера первой группы является 1-мответным входом группы ответных входов устройства, прямой выход первого триггера первой группы соединенс первым входом первого элемента Итретьей группы, первые входы остальных элементов И третьей группысоединены с выходами элементов Ипервой группы соответственно с перного до (п)-го, выход (п)-гоэлемента И первой группы соединенс и-м информационным выходом устройства, остальные информационные выходы устройства соединены с выходами одноименных элементов И третьейгруппы, инверсный выход первого триггера первой группы соединен с первыми входами всех элементов И второйгруппы и с первым входом первого элемента ИЛИ группы, выход каждого 1-гоэлемента И второй группы соединен спервым входом (х+1)-го элемента ИЛИгруппы, выход 1-го элемента ИЛИ группы соединен с вторым входом 1-го элемента И первой группы, первый вход1-го счетчика времени соединен(1+1)-м информационным выходом группы информационных выходов устройства, разрядные выходы каждого 1-госчетчика времени соединены с входамиодноименного блока сравнения с константой, выход которого соединен сединичным входом одноименного триггера второй группы, прямой выход каждого 1-го триггера второй группы соединен с"вторым входом одноименного элемента ИЛИ группы, а инверсный выход - с соответствующими входами 5 всех элементов И третьей группы, начиная с первого по 1-й элемент И,.нулевой вход каждого -го триггера второй группы и второй вход 1-го счетчика времени соединены с (+1)-м ответ О ным входом группы ответных входов устройства Г 2 3.Недостатком известного устройства является низкая надежность управления обслуживанием объектов. Если во время обслуживания объекта обслуживающим устройством возникает отказ объекта, то в указанное устройство не поступает сигнал об окончании обслуживания на соответствую щий ответных вход, что приводит к невозможности организации обслуживания других объектов.Цель изобретения - повышение надежности управления обслуживанием 25 объектов за счет исключения возможности блокировки обслуживания других объектов при неисправности одного из объеКтов.Поставленная цель достигается ЗО тем, что в устройство для приоритетного управления, содержащее первую группу из.п (п - число запросов) триггеров, вторую группу из итриггеров первую группу из иэле ментов И, вторую группу из иэлементов И, третью группу из иэлементов И, первую группу из аэлементов ИЛИ, псчетчиков времени, первую группу из иблоков сравнения с константой, причем прямой вы ход -го триггера первой группы (1 = 2п) соединен с первым входом (1-1)-го элемента И первой группы, а инверсный выход -го триггера первой группы ( = 2п) сое динен с г-м входом каждого элемента И второй группы, начиная с (1-1)-го элемента, прямой выход первого триггера второй группы соединен с первым входом первого элемента И третьей группы, первые входы остальных элементов И третьей группы соединены с выходами элементов И первой группы, начиная с первого до (п-.2)-го элемента, выход (и)-го. 55 элемента И первой группы соединен с и-м информационным выходом устройства, остальные информационные выходы устройства соединены с выходами одноименных элементов И третьей группы, инверсный выход первого триггера 60 первой группы соединен с первым входом .каждого элемента И второй группы, начиная с первого по (и)-й элемент, и с первым входом первого элемента ИЛИ первой группы, выход 65 каждого -го элемента И второй груйпы соединен с первым входом (1+1)-гоэлемента ИЛИ первой группы, выход1-го элемента ИЛИ первой группы соединен с вторым входом -го элемента И первой группы, вход сброса 1-госчвтчика времени соединен с 1-м инФормационным выходом ус;ройства,счетный вход счетчика времени соединен с нулевым входом -го триггеравторой группы, разрядные выходы каждого -го счетчика времени соединеныс входами -го блокасравнения сконстантой первой группы, выход которого соединен с единичным входом одноименного триггера второй группы,прямой выход каждого -го триггеравторой группы соединен с вторым входом одноименного элемента ИЛИ первой группы, а инверсный выход - ссоответствующими входами всех элементов И третьей группы, начиная с первого по -й элемент И третьей группы, введены вторая группа из п.элементов ИЛИ, третья группа из п элементов ИЛИ, четвертая группа из иэлементов И, и линий задержки, третья группа из и триггеров, втораягруппа из и блоков сравнения с константой, и-й счетчик времени, причем каждый э.-й запросный вход группы запросных входов устройства соединен с первым входом 1-го элемента И четвертой группы, выход которого соединен с единичным входом 1-готриггера первой группы, первый вход1-го элемента ИЛИ второй группы ипервый вход 1-го элемента ИЛИ третьей группы соединены с 1-м ответным входом группы ответных входовустройства, выход -го элемента ИЛИвторой группы соединен с нулевымвходом х-го триггера первой группы,выход -го элемента ИЛИ третьей группы соединен с входом 1-й линии задержки, выход 1-ой линии задержки,начиная с второй линии задержки, соединен с нулевым входом (-1)-го триггера второй группы, разрядные вы-.ходы -го счетчика времени, начинаяс первого по (и)-й счетчик времени,соединены с входами ( 1+1 )-го блокасравнения с константой второй группы, выход -го блока сравнения сконстантой второй группы, начиная спервого по и- блок сравнения, соединен с вторым входом 1-го элемента ИЛИ второй группы, с вторым входом -го элемента ИЛИ третьей группы и с единичным входом 1-го триггера третьей группы, нулевой входкоторого подключен к 1-му управляющему входу группы управляющих входов устройства, прямой выход каждого триггера третьей группы подключен к -му сигнальному выходу группы сигнальных выходов устройства,а инверсный выход - к второму входу-го элемента И четвертой группы,разрядные выходы 1-го счетчика времени соединены с входами первогоблока сравнения с константой второйгругпы,На чертеже изображена структурная схема устройства.Предлагаемое устройство содержитгруппу запросных входов 1 - 1 устройства, группу из и элементов ИЛИ 2,группу из и элементов И 3, группу 0иэ и триггеров 4, группу из иэлементов И 5, группу из иэлементов ИЛИ 6, группу из йэлементов И 7, группу из и(триггеров 8,группу из итриггеров 9, группу 15из и блоков 10 сравнения с константой, группу из иблоков 11 сравнения с константой, группу из и элементов ИЛИ 12, и линий 13 задержки,счетчик 14 времени, группу.из и20элементов И 15, группу информационных выходов 16 - 16 устройства,группу ответных входов 17 - 17 устройства, группу управляющих входов 18 - 18 устройства, группу 25сигнальных выходов 19 - 19 устройства,Устройство работает следующим Рбразом,Устройство предназначено для организации обслуживания одним обслуживающим устройством объектов с абсолютным приоритетом, т.е. объектов, во время обслуживания которыхобслуживающим устройством блокируется обСлуживание объектов более низкого приоритета и разрешается прерывание для обслуживания объектов более высокого приоритетас относительным приоритетом, т.е,объектов, получивших в монопольное 40распоряжение обслуживающее устройство на время их обслуживания;с комбинированным приоритетом,т.е, объектов, время обслуживаниякоторых обслуживающим УстРойством, 45за исключением объекта старшегоприоритета, разбито на два отрезка:на первом действует абсолютный приоритет, на втором - относительный,при этом время смены дисциплины обслуживания 1 для каждого объектасчитается известным.Известным считается и максимально допустимое время обслуживания каждого объекта обслуживающим устройством 1 о,р . Реальное время, затраченное на обслуживание конкретногообъекта обслуживающим устройствомс , подсчитывается соответствующйм счетчиком 14 времени.Все перечисленные времена отсчи Отываются от момента начала обслуживания объекта обслуживающим устройством. Время окончания обслуживанияобъекта обслуживающим устройствомопределяется моментом поступления 65 ответного сигнала от соответствующего датчика конца обслуживания объекта и Равно 1 обсл при6 с ( огр или.принимается равным 10 р при Согр Общ ф , . В первом случае считается, что обслуживающим устройством успешно завершено обслуживание объекта, во втором случае предполагается, что объект отказал и обслуживающее устройство должно освободиться от дальнейшего обслуживания данного объекта.В исходном состоянии триггеры 4, триггеры 8, триггеры 9 находятся в нулевом состоянии, Счетчики 14 времени обнулены. На блоках 11 сравнения с константой установлены времена смены дисциплины обслуживания объектов 1 , на блоках 10 сравнения с константой установлены максимально допустимые времена обслуживания объектов Единичные уров - ни с инверсных выходов триггеров 4 поддерживают открытыми элементы И 5, единичные уровни с выходов которых через первые входы элементов ИЛИ 6, начиная с второго элемента ИЛИ 6, присутствуют на втором входе элементов И 7. На первом входе первого элемента ИЛИ 6 присутствует единичный уровень с инверсного выхода триггера 4, который с выхода элемента ИЛИ 6 присутствует на втором входе первого элемента И 7. В закрытом состоянии элементы И 7 удерживают нулевые уровни с прямых выходов триггеров 4, начиная с второго триггера. Нулевой уровень с прямого выхода первого триггера 4 присутствует на первом входе первого элемента И 15, удерживая его в закрытом состоянии. Нулевые уровни с выходов элементов И 7, присутствующие на первых входах всех остальных элементов И 15, удерживают их в закрытом состоянии, т.е. на выходах устройства 16, - 16 находится нулевой уровень. На соответствующих входах всех элементов И 15 присутствуют единичные уровни с инверсных выходов триггеров 9. Нулевые уровни с прямых выходов триггеров 9 присутствуют на вторых входах элементов ИЛИ 6. Нулевые уровни с информационных выходов 16 - 16 блокируют работу счетчиков 14 времени, Единичные уровни с инверсных выходов триггеров 8 присутствуют на вторых входах элементов И 3. При поступлении первого запросана обслуживание 1-го объекта (11,и) на -й вход группы запросныхвходов устройства он поступает напервый вход -го элемента И 3 и Ус-.танавливает в единичное состояние1-й триггер 4. Единичный уровень спрямого выхода 1-го триггера 4 проходит через (1-1)-й элемент И 7 и через -й элемент И 15 на 1-й инфор мационный выход устройства 1 б, разрешая обслуживание 1-го объекта. Этим же уровнем на первом входе (-1)-го счетчика 14 времени разре шается работа последнего и он начинает считать время обслуживания объекта С . Нулевой уровень с инобсл фверсного выхода 1-го триггера 4 закрывает элементы И 5 и, следователь но, через элементы ИЛИ б элементы И 7, стоящие в цепях управления объектами младших приоритетов, начиная с (1+1)-го объекта. При поступлении первым запроса на обслуживание и-го объекта единичный уровень с прямого выхода и-го триггера 4 проходит через (и)-й элемент И 7 и на и-й инФормационный выход устройства, разрешая обслуживание и-го объекта и запуская (и)-й счетчик времени.При поступлении первым запроса на обслуживание первого объекта единичный уровень с прямого выхода первого триггера 4 проходит через первый элемент И 15 на первый инФормационный выход устройства, разрешая обслуживание первого объекта и запуская через первый вход и-й счетчик 14 времени. Нулевой уровень с инверсного выхода первого триггера 4 .закры вает элементы И 7 через элементы И 5 и ИЛИ б в цепях управления объектов, начиная с объекта с 1 = 3. Для объекта с= 2 элемент И 7 закрывается через элемент ИЛИ б. 35Если во время обслуживания д-го объекта (1 си) поступил запрос на обслуживание (+1)-го объекта (объекта младшего приоритета ), то он запоминается в соответствующем тригге ре 4, так как нулевой уровень с инверсного выхода -го триггера 4 удерживает элементы И 7 в цепях управления обслуживанием объектов младших )приоритетов в закрытом состоянии.Дальнейшую работу устройства будем рассматривать только при организации обслуживания объектов с абсолютным и с относительным приоритетом, так как органиэация обслуживания объектов с комбинированным 50 приоритетом представляет их простую комбинацию.Пусть -й ( 1) объект обслужи- " вается по абсолютному .приоритету. При этом будем считать, что во время его обслуживания не поступает заПросов на обслуживание объектов старшего приоритета. Управление обслуживанием объекта с абсолютным приоритетом осуществляется устройством при С = С при этом предполагается, что реальное время, затраченное на обслуживание объекта, С( С .Если предположение оправдывается, то .в некоторый момент вре мени поступает по 1-му ответномувходу 17- сигнал от датчика концаобслуживания объекта. Через элемент ИЛИ 2 он обнуляет 1-й триггер 4,Нулевой уровень с прямого выходатриггера 4 проходит на 1-Й информационный выход 16 устройства черезэлементы И 7 и И 15Нулевой уровеньс -го инФормационного выхода черезпервый вход останавливает раоотусоответствующего счетчика 14 времени, Этим же ответным сигналом через элемент ИЛИ 12 и линию 13 задержки, причем значение времени задержки С выбрано с учетом времени запаздйвания прохождения ответногосигнала через элемент ИЛИ 2 на первый вход счетчика 14 времени, осуществляется через второй вход обнуление счетчика 14 времени, Если обслуживаемый объект отказал, то приблок 11 сравнения с конобСл СМстантой вырабатывает сигнал, который поступает на единичный входсоответствующего триггера 9 и устанавливает его в единичное состояние,Единичный уровень с прямого выходатриггера 9 через элемент ИЛИ б присутствует на втором входе элемента И 7. В момент С = С,р схема 10сравнения с константой вырабатываетсигнал, который через элемент ИЛИ 2обнуляет триггер 4, разрешая обслуживание объектов с низшим приоритетом, и нулевым уровнем с его прямоговыхода через первый вход закрывается элемент И 7. Нулевым уровнем синверсного выхода триггера 9 закрываются элементы И 15, стоящие в цепях управления объектами старшихприоритетов, Сигнал с выхода схемы 10сравнения с константой через элемент ИЛИ 12 и линию 13 задержки останавливает счетчик 14 времени и обнуляет триггер 9, разрешая обслуживание объектов с высшим приоритетом.Этот же сигнал переводит в единичное состояние триггер 8, и на соответствующем сигнальном выходе 19устройства появляется единичный уровень, сигнализирующий об отказеобъекта. Нулевой уровень с инверсного выхода триггера 8 закрывает элемент И 3, запрещая тем самым приемпоследующих запросов на обслужива)ние данного объекта до поступленияот огератора (схемы принятия решения) сигнала на соответствующий управляющий вход 18 группы управляющих входов устройства,Цепь управления обслуживанием первого объекта (объект всегда обслуживается по относительному приоритету) не содержит схемы 11 сравнения с константой и триггера 9, поэтому в случае отказа первого обСЛужИВаЕМОГО ОбЪЕКта ПрИ Сбб,л = СМР схема 10 сравнения с константой вы 1124302 10рабатывает сигнал, который через элемент ИЛИ 2 обнуляет триггер 4, разрешая тем самым обслуживание объектов с низшим приоритетом. Нулевой уровень с прямого выхода первого триггера 4 закрывает эле мент И 15. Остальная часть цепи уп-. равления обслуживанием первого ббъекта работает аналогично описанному.Если же во время. обслуживания 1-го объекта (1 Ф 1) по абсолютному 10 приоритету пришел запрос на обслуживание (-1) го объекта (объекта старшего приоритета), то нулевой уровень с инверсного выхода (1-1)-го триггера 4 закрывает элемент И 5 в цепи 15 управления Обслуживанием 1-го объекта. Через элемент ИЛИ 6 закрывается элемент И 7, который в свою очередь закрывает элемент И 15. Нулевым уровнем йа 1-м инФормационном выходе 16 прерывается обслуживайие 1-го объекта и останавливается работа его счетчика 14 времени После завершения обслуживания (1-1)-го объекта возобновляется обслуживание 1-го объекта.25Пусть -й объект обслуживается , по относительному приоритету. Управление обслуживанием объекта с относительным приоритетом осуществляется устройством при предположении, что реальное время, затраченное на обслуживание, С ( ССф. см - обсл осРпри этом С близко к нулю. ПриСб =обслсигнал с выхода схемы 11 сравненияпереводит соответствующий 35 триггер 9 в,единичное состояние. Нулевой уровень с инверсного выхода триггера 9 закрывает элементы И 15, стоящие в цепях управления объектами старших приоритетов, блокируя тем самым обработку запросов на их обслу-, живание, Единичный уровень с прямого выхода триггера 9 через элемент ИЛИ б поддерживает в открытом состоянии элемент И 7 на случай, если во время обслуживания 1-го объекта по относительному приоритету поступят запросы на обслуживание объектов более высокого приоритета, которые закроют элемент И 5 в цепи управления -го объекта, Поступившие запросы запоминаются в соответствующих триггерах 4. При успешном завершении обслуживания (С с С , ) сигнал по 1-му ответнообслму входу 17 от соответствующего датчика конца обслуживания обнуляет -й триггер 4, разрешая обслуживание объектов с низшими приоритетами, обнуляет соответствующий триггер 9. разрешая обслуживание объектов с выс-, шими приоритетами и обнуляет соответствующий счетчик 14 времени. При отказе обслуживаемого объекта (С б,л Ъ И , ) схема 10 сравнения с койстантой в момент обсл = Соср вырабатывает сигнал, и в дальйейшем устройство работает аналогично описанному..После завершения обслуживания объекта по относительному приоритету начинается обслуживание оъекта, запрос на обслуживание которого имеет высший приоритет по сравнению с другими запросами.1Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность управления обслуживания объектов за счет ис- ключения возможности блокировки обслуживания других объектов при неисправности одного из объектов.акаэ 828 4 роект 8 Тираж 698 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 3035, Москва, 7-35, Раую Филиал ППП "Патент", г. Ужгород Подписмитета СССРоткрытияя наб., д 4/