Устройство приоритета

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК П 9) (111 2 0 4 С 06 Г 9/46 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Мещеряков,ство ССС 6, 1980. во СССР 6, 1983. ТА ся к вычист быть исных системах тью обслужи- возникающих ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относитлительной технике и можепользовано в вычислительдля управления очередносвания случайным образом запросов от нескольких абонентов кобщему ресурсу, Цель изобретения -повышение быстродействия работыустройства. Устройство приоритета содержит узлы 1-7 приоритета, шифратор 8, регистр 9, дешифраторы 10и 11, демультиплексоры 12-14. В устройстве обеспечивается возможностьсовмещения обработки следующего запроса с передающей сигнала абоненту,обслуженному в предыдущем циклеработа устройства. Благодаря этомусокращается длительность цикла обработки запросов и, следовательно, повышается быстродействие устройства.1 з.п. ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использована в вычислительных системахдля управления очередностью обслуживания случайным образом возникающих запросов от нескольких абонентовк общему ресурсу.Цель изобретения - повышение быстродействия работы устройства.На фиг. 1 показана структурная10схема устройства; на фиг.2 - узелприоритета; на фиг,3 - временная диаграмма работы узла приоритета,(где 27 - обслуживание запроса, поступившего на вход 27 узла управления, 28 - обслуживание запроса, поступившего на вход 28 узла управления),на фиг,4 - временная диаграмма работы устройства в режиме равноприоритетного обслуживания (цифра в кружке определяет номер запросного входа устройства, запрос с которогопрошел на выход узлаА - максимальное время ожидания обслуживания абонента).25Устройство содержит узлы 1-7 приоритета, шифратор 8, 3-разрядный регистр 9, два дешифратора 10 и 11 итри демультиплексора 12-14.В состав каждого узла 1-7 приоритета(фиг,2) входят элемент И 15, пятьэлементов И-НЕ 16-20, элемент НЕ 21и формирователь 22 одиночного импульса, выполненный в виде дифференцирующей С-цепи или одновибратора. Первые 35входы первого 17 и второго 18 элементов И-НЕ являются соответственнопервым 23 и вторым 24 входами гашения узла приоритета, вторые входыпервого 17 и второго 18 элементовсоединены с тактовым входом 25 узла приоритета. Выход элемента И 15является первым выходом 26 узла приоритета., Второй вход третьего элемента И-НЕ 16 является первым запросным входом 27 узла приоритета, соединенным с входом формирователя 22одиночного импульса. Выход второгоэлемента И-НЕ 18 является вторым выходом узла приоритета. Вход элемента НЕ 21 является вторым запроснымвходом 28 узла приоритета. Выходвторого элемента И-НЕ 18 является управляющим выходом 29 узла управления,55Выход 26 узла 1 приоритета является сигнальным выходом 30 устройства.Тактовые входы 25 узлов 1-7 приоритета объединены и являются тактовым входом 31 устройства. Первый 27 и второй 18 запросные входы первого узла 1 приоритета, соединены с вы-. ходом 26 соответственно узлов 2 и 3 приоритета, у которых первый 27 и второй 28 запросные входы соединены с выходом 26 соответственно четвертого, пятого, шестого и седьмого узла 4-7 приоритета, Первый 27 и второй 28 запросные входы, узлов 4-7 образуют восемь запросныхвходов 32-39 устройства. Выходы 29 узлов1-7 соединены с входами шифратора 8,выходы которого соединены с информационными входами регистра 9 и первого дешифратора 10 и образуют группу из трех адресных выходов 40-42устройства, причем первый выход 40 из этой группы выходов соответствует старшему, а третий выход 42 - младшему разряду двоичного адресаобслуживаемого абонента. Вход регистра записи регистра 9 соединен с входом стробирования первого дешифратора 10 и являюется входом43 чтения запроса устройства. Информационные входы демультиплексоров12-14 объединены и являются входом44 конца цикла устройства. Вход 1стробирования второго дешифратора 111 является входом 45 аварии .устройства. Информационные выходы первого и второго дешифраторов 10 и 11 образуют соответственно первую 46 и вторую 47 группы идентификации выходов абонентов устройства. Информа- . ционные выходы 3 разрядного регистра 9 соединены с информационными входами второгодешифратора 11, кроме того, первый выход 3-разрядного регистра 9, соответствующий старшему разряду двоичного адреса обслуживаемого абонента, соединен с первым адресным входом первого, второго и третьего демультиплексоров 12-14, второй выход 3-разрядного регистра 9 соединен с вторым адресным входом второго и третьего демультиплексоров 13 и 14, а третий выход 3-разрядного регистра 9, соответствующий младшему разряду двоичного адреса обслуживаемого абонента, соединен с третьим адресным входом третьего демультиплексора 14. Первый и второй выходы демультиплексора 12 соединены соответственно с первым 23 и вторым 24 входами гашения, узла 1 приоритета. Первый и второй,19032 10 15 20 25 ЗО 35 55 3 13третий и четвертый выходы демультиплексора 13 соединены с первым 23 ивторым 24 входами гашения соответственно второго 2 и третьего 3 узлов приоритета. Первый и второй,третий и четвертый, пятый и шестой, седьмой и восьмой выходы демультиплексора 14 соединены с первым 23 и вторым 24 входами гашениясоответственно четвертого, пятого,шестого и седьмого узлов 4-7 приоритета.В качестве примера описано устройство, обеспечивающее обслуживание запросов от восьми равноприоритетных абонентов, При необходимостиобслуживания запросов от большегочисла абонентов в устройство необходимо ввести дополнительные узлыуправления и дешифраторы и увеличитьразрядность регистра 9, а такжеколичество адресных и ответных выходов устройства.Интерфейс устройства и алгоритмего работы позволяют широко использовать устройство для равноприоритетной организации доступа к общему ресурсу,Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии на входы43-45 устройства поступает низкийпотенциал, а на запросные входы32-39 и на тактовый вход 31 - высокий потенциал (фиг.4), Под действием этих потенциалов и импульса отрицательной полярности, поступающегона тактовый вход 31 устройства, вкаждом узле 1-7 приоритета в исходном состоянии высокий потенциал устанавливается на первом 29 и втором 24входах, на выходах элементов И 15,И-НЕ 17, 18 и 20 и на выходе формирователя 22 одиночного импульса, анизкий потенциал устанавливаетсянавыходах элементов И-НЕ 16 и 19 и НЕ 21(фиг.З). Следовательно, в исходномсостояниина выходе 30 устройства установлен высокий потенциал, ана первой 46 и второй 47 группах выходов идентификации абонентов устройства - низкий потенциал (фиг. 1). При появлении запроса от какого- нибудь абонента на соответствующем запросном входе 32-39 устройства устанавливается низкий потенциал. Пусть первым поступает запрос от абонента, подключенного к запросному входу,например 34 (запросы на входах 32-39устройства присутствуют постоянно,фиг.4.). Под действием низкого потенциала, установленного на первом запросном входе 27 узла 5 приоритета,на выходе элемента И-НЕ 16 этого узла приоритета устанавливается высокий потенциал, а на выходе элементовИ-НЕ 17, И 15 - низкий потенциал,тем самым на третьем входе элементаИ-НЕ 18 устанавливается низкий потенциал, запрещающий обработку запро.са от абонента, подключенного к запросному входу 35 устройства, а навыходе 26 узла 5 приоритета формируется низкий потенциал, который поступает на второй запросный вход 28узла 2 приоритета. Под действиемнизкого потенциала, установленногона втором запросном входе 28 узла 2приоритета, на выходе его элементовИ-НЕ 19 и НЕ 21 устанавливается высокий потенциал, а на выходе элементов И-НЕ 18 и 20 и И 15 - низкий потенциал, тем самым на третьем входеэлемента И-НЕ 17 устанавливаетсянизкий. потенциал, запрещающий обра;ботку запросов от абонентов, подключенных к запросным входам 32 и33 устройства. При этом на выходе 29и выходе 26 узла 2 приоритета формируется низкий потенциал, Под действием низкого потенциала, поступающего с выхода 26 узла 2 приоритета на первый запросный вход 27узла 1 приоритета, на выходе элемента И-НЕ 16 узла 1 приоритета устанавливается высокий потенциал,а на выходе элементов И-НЕ 17,40 И 15 - низкий потенциал, тем самым на третьем входе элемента И-НЕ 18 устанавливается низкий потенциал,запрещающий обработку запросовот абонентов, подключенный к запро45 сным входам 36-39 устройства. При этом на выходе 26 узла 1 приоритета,следовательно, и на выходе 30 устройства формируется низкий потенциал,который является сигналом наличия запросов устройства. Кроме того, под действием поступающих на входы шиф ратора 8 низкого потенциала с выхода 29 узла 2 приоритета и высоких потенциалов с выходов узлов 1 и 5 приоритета на выходе шифратора 8, а следовательно, на информационных входах первого дешифратора 10 и на группе адресных выходов 40-42 устройстваформируется двоичный адрес обслуживаемого абонента, подключенного к запросному входу 34 устройства. В таком состоянии устройство находится до момента появления на входе 43 сигнала в виде импульса положительной полярности, который свидетельствует о том, что сигнал обращения принят и абонент может снять запрос.Сигнал с входа 43 устройства по- ф ступает на вход записи регистра 9 и на вход стробирования первого дешифратора 10, при этом в регистр 9 с выхода шифратора 8 записывается двоичный адрес обслуживаемого абонента, подключенного к запросному входу 34 устройства, и на соответствующим этому абоненту ответном выходе из первой группы 46 ответных выходов устройства формируется сигнал сопро вождения в виде импульса положительной полярности, разрешающий абоненту снять запрос.Такое состояние устройства сохраняется до момента прихода на его вход 44 сигнала "Конец цикла" в виде импульса положительной полярности. Этот, сигнал поступает на информационные входы мультиплексоров 12- 14, а на адресные входы демультиплексоров с выхода регистра 9 поступает двоичный адрес обслуживаемого абонента, Под действием этих сигналов на первом выходе демультиплексора 12, на втором выхо де демультиплексора 13 и на третьем выходе демультиплексора 14 формируется сигнал Конец цикла в виде импульса отрицательной полярности, который поступает на вход 23 узлов 40 1 и 5 приоритета и на вход 24 узла 2 приоритета. После поступления на вход 23 узла 1 приоритета сигнала "Конец цикла" на выходе элементов И-НЕ 16 и 17 и И 15 устанавливаются потенциалы, соответствующие исходному состоянию узла 1 приоритета, темсамым снимается с третьего входаэлемента И-НЕ 18 запрет на обработку запросов от абонентов, подключен 50 ных к запросным входам 36-39 устройства. После поступления на вход 24 узла 2 приоритета сигнала "Конец цикла" на выходах элементов И-НЕ 18 и 19 и И 15 устанавливаются потенциалы, соответствующие исходному состоянию этого узла, тем самым снимается с третьего входа элемента И-НЕ 17 запрет на обработку запросов от абонентов, подключенных к запросным входам 32 и 33 устройства.Аналогично под действием сигнала "Конец цикла" устанавливаются в исходное состояние элементы И-НЕ 16 и 17 и И 15 в узле 5 приоритета, тем самым снимается запрет на обработку запросов от абонента, подключенного к запросному входу 35 устройства,Величина задержки сигнала нКонец цикла" относительного тактового сигнала такова, что к моменту окончания действия на входе 44 устройства сигнала "Конец цикла" абонент, запрос которого в данном цикле обработан, снимает запрос. С приходом на вход 44 устройства сигнал "Конец цикла" в устройстве заканчивается цикл обработки текушего запроса и оно готово без задержки приступить к обработке последующего запроса. Причем в рассматриваемом примере после обработки запроса от абонента, подключенного к запросному входу 34 устройства, в зависимости от наличия запросов к моменту окончания цикла обработки текущего запроса обрабатывается в первую очередь запрос, поступающий на один иэ запросных входов 36-39 устройства, при отсутствии таких запросов обрабатывается запрос, поступающий на входы 32 или 33, а при отсутствии и этих запросов обрабатывается запрос, поступающий на запросный вход 35 устройства.При одновременном поступлении запросов на первый 27 и второй 28 запросные входы любого узла приорите та очередность обработки запросов строго определена - первым обрабатывается запрос, поступающий на первый запросный вход 27 узла приоритета, Такой режим обслуживания запросов обеспечивается благодаря тому, что в момент поступления низкого потенциала на первый запросный вход 27 на выходе формирователя 22 одиночного импульса формируется импульс отрицательной полярности с длительностью, превышающей время переходных процессов в элементах И-НЕ 16 и 17, Этот импульс поступает на первый вход элемента И-НЕ 20 и блокирует прохождение на вход элемента И-НЕ 19 сигнала запроса от второго запросного 1входа 28 узла приоритета. Если зап.- рос поступает на первый запрос 131 9032ный вход 27 во время обработки узлом приоритета запроса, поступившего на второй запросный вход 28, вырабатываемый формирователем 22 импульс отрицательной полярности не оказывает никакого влияния на работу приоритета.В течение части цикла обработки устройством следующего запроса до момента появления на его входе 43сигнала в регистре 9 сохраняется двоичный адрес абонента, запрос кото рого обслуживался в предыдущем цикле, т.е. двоичный адрес абонента, подключенного к запросному входу 34 устройства. При поступлении на вход 45 устройства сигнала в виде им - пульса положительной полярности, являющегося например, сигналом неисправности, обнаруженным общим ресурсом системы в предыдущем цикле во время обслуживания запроса от абонента, подключенного к запросному входу 34 устройства, на соответствующем этому абоненту ответном выходе из второй группы 47 ответных выходов устройства формируется сигнал, например сигнал неисправности в виде импульса положительной.полярности, Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается возможность совмещения обработки следующего запроса с передачей сигнала, поступившего на вход 45 устройства, абоненту, обслуженному в предыдущем цикле работы устройства. Благодаря этому сокращается длительность цикла обработки запросов и, следовательно, повышается быстродействие работы устройства. Кроме того, быстродействие работы предлагаемого устройства повышается также за счет уменьшения величины задержки ответных сигналов при их прохождении через устройство. формула изобретенияУстройство приоритета, содержащее (и) узлов приоритета (и - число запросных входов устройства), тактовый вход устройства соединен с так товыми входами узлов приоритета, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены ш демультиплексоров (ш =1 одр), два дешиф. - ратора, шифратор и регистр, причем узлы приоритета образуют пирамидаль 50 55 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что узел приоритета содержит элемент И, пять элементов И-НЕ, элемент НЕ и формирователь одиночного импульса, причем первые входы первого и второго элементов И-НЕ являются соответственнопервым и вторым гасящими входами узла приоритета, вторые входы первого и второго элементов И-НЕ соединую матрицу из ш строк, причем1-я строка содержит Р, (где Р, =и/2;д=(3= 1, -2- , 1 с = 1(ш) соединен спервым запросным входом 1, -гоузла приоритета Ь+1) -й строки, первый выход (21 -1) -го узла приорите 1 О та 1-й строки соединен с вторым запросным входом 1-го узла приоритета В+1) -й строки, а первый выходузла приоритета ш-й строки является сигнальным выходом устройства,15 первые и вторые входы узлов приоритета первой строки являются запросными входами устройства, вторые выходы всех узлов приоритета соединеныс входами шифратора, группа выходовкоторого соединена с группами информационных входов пЕрвого дешифратора,регистра и является группой выходовадреса абонента устройства, группавыходов регистра соединена с группой информационных входов второго дешифратора, причем -й информационныйвыход регистра соединен с д-м управляющим входом -го демультиплексора, информационные входы демульти.ф плексоров соединены с входом конца цикла устройства, 21-й выход1 с-го демультиплексора соединен спервым гасящим входом 1 -го узлаприоритета к-й строки, 2-1)-й35 выход Е-го демультиплексора соединен с вторым гасящим входом 1 -гоузла приоритета 1-й строки, вход чтения запроса устройства соединен свходом записи регистра и стробирую 4 О щим входом первого дешнфратора, группа выходов которого является первойгруппой выходов идентификации абонентов устройства, вход аварии .устройства соединен со стробирующим45 входом второго дешифратора, группавыходов которого является второйгруппой выходов идентификации абонентов устройства.319032 г.Я од 2 Х Вход 27 Вод 28 и г 2 НЕ 21 И-НЕ Ю Вхад 23 Вхад Л И-ИЕ 16 и-нЕ 17 И-иЕ 18 И-НЕ 19 и 5 Вьцод 2 В Выод 29 иены с тактовым входом узла приори, тета, выход первого элемента И-НЕ соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ, первым входом третьего элемента И-НЕ, первым входом элемента И, выход которого является первым выходом узла приоритета, второй вход третьего элемента И-НЕ является первым запросным входом узла приоритета и соединен с входом форми,рователя одиночного импульса, выход второго элемента И-НЕ соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ, вторым входом элемента И, первым входом четвертого элемента И-НЕ иявляется вторым выходом узла приоритета, первый и второй входы пятогоэлемента И-НЕ соединены соответственно с выходом формирователя одиночного импульса и с выходом элемента НЕ,вход которого является вторым запросным входом узла приоритета, четвертыевходы первого и второго элементовИ-НЕ соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И-НЕ, а выход пятого элементаИ-НЕ соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ.