Устройство для опроса источников дискретных сообщений

(54) КОВ (57) рово бытьмах, мена явля приор вычислительноиспользовано вв частности винформацией, Цтся сокращениеитетных источн мени опроса ов дискретн 3 Ц 2 а 1 ГОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ В. М. Глушкова М. Д, Карабецк 681,326,34(088 Авторское свид 857, кл. С Об торское свидет 903, кл, С Об Р УСТРОЙСТВО ДДИСКРЕТНЫХ СОО Изобретение о ЛЯ ОДРОСА ИСТОЧНИБЩЕНИЙтносится к цнф й технике и может цифровых систеустройствах обелью изобретения ЯО 1406597 сооощений. Устройство содержит блоки11 - 1анализа состояний каналов иблок 2 синхронизации, каждый из которых содержит группу из каскадносоединенных триггеров 3, -3 к н 3-3и две группы элементов И 4 и 5,источники дискретных сообщений подключены к блокам анализа 1 по принципу группового приоритета, В блок 2введены элемент И 23 и элементИЛИ 7, а в каждый из блоков анализавведены элементы ИЛИ 6, 16, третьягруппа элементов И 18, элементы И 13,14, 5 и элементы ИЛИ 7, 17. Каждыйиз блоков анализа состояний работаетасинхронно до момента определениясамого приоритетного ис гочника дискретных сообщений внутри блока, а затем блок 2 синхронизации обеспечивает обслуживание самого приоритетногоиз указанных блоков, 3 ил, 140 б 597Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для опроса источников дискретных сообщений.Целью изобретения является сокращение времени опроса приоритетныхисточников дискретных сообщений,На фиг 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2 и 3 - времен. ные диаграммы его работы.Устройство содержит (фиг. 1) блоки1 анализа состояния каналов, блок, 2 синхронизации, которые включаюттриггеры 3 группы, элементы И 4 и 5 5первой и второй групп, элементы ИЛИ 6группы, элемент ИЛИ 7, запросные входы 81-8, блоков 1, входы 9 разрешенияблоков 1, входы 1 О управления блоков1, выходы 11 запросов блоков 1, выхо ды 12-12 к разрешения блоков 1, первый - третий элементы И 13, 14, 15блоков 1, элементы ИЛИ 1 б группы,элемент ИЛИ 17, элементы И 18 третьей группы блоков 1, входы 19-19 25запросов, выход 20 управления и выходы 21-21 разрешения блока 2, элементы НЕ 22 и элемент И 23,Устройство работает следующим об разом. ЗОПри отсутствии на входах 8 запро сов триггеры 3 в блоках 1 и 2 будутнаходиться в режиме самовозбуждения,По каждому кольцу в этих блоках, со стоящих из триггеров 3, будут циркулировать волны переключений, Циркуляция волны проявляется в том, что навыходах триггеров 3 генерируется сигнал высокой частоты почти прямоугольной формы (порядка 10 мГц для практически реализованной схемы, собранной на элементах 155 серии).В блоках 1 количество триггеров 3определяется количеством источниковзапросов, т,е, количеством запросныхвходов 8, В блоке 2 количество триггеров равно количеству блоков 1, Вблоке 2 количество триггеров равноколичеству блоков 1. В блоке 2 нулевые входы всех триггеров 3, кромепоследнего соединены с единичнымвыходом последнего триггера 3, а ихнулевые выходы соединены с группойвходов элемента И 23, выход которогоподключен к входу сброса последнеготриггера 3 поэтому циркуляция волнынулевых состояний в блоке 2 сводитсяк одновременному переключению в нулевое состояние всех триггеров 3,кроме последнего, а затем к переключению в нулевое состояние и этого последнего триггера сигналом с выхода элемента И 23. Время переходных процессов переключения в нулевое состояние названной группы из всех триггеров 3, кроме последнего, может быть различным, но это не нарушает работоспособность устройства, Это связано с тем, что сигнал на выходе элемента И 23 появляется только после переключения самого медленного триггера из этой группы, После этого происходит переключение в нулевое состояние и последнего триггера 3 в блоке 2.В блоках 1 нулевые входы всех триггеров 3, кроме последнего, соединены с единичным выходом последнего триггера 3. Между единичным выходом предпоследнего (К)-го триггера 3 и единичным входом последнего К-го триггера 3 включен элемент ИЛИ 7, который при наличии сигнала с выхода элемента И 14 не изменяет режима циркуляции волны единичных состояний, Переключение в нулевое состояние последнего, К-го триггера 3 происходит после появления сигнала на выходе элемента И 15, т.е, переключения в нулевое состояние самого медленного из остальных триггеров 3.Таким образом, время нулевого цикла в кольце триггеров 3 блоков 1 и 2 при отсутствии запросов равно времени переключения в нулевое состояние двух триггеров 3 - самого медленного из названной группы триггеров и затем самого последнего триггера в кольце триггеров. Аналогично этому единичным циклом в кольце триггеров 3 блоков 1 и 2 назовем время переключения в единичное состояние всех этих триггеровРассмотрим пример, когда устройство состоит из двух блоков 1, Каждый из запросных входов 8 в блоках 1 имеет свой уровень приоритетности. Самый приоритетный - вход 8, который подключен к двухвходовому элементу И 5 (вход 8), следующий по приоритетности вход 8 подключен к трехвходовому элементу И 5 (вход 8) и т.д.На фиг. 2 показана временная диаграмма в характерных точках устройства при отсутствии запросов на вхо,г.дах 8 (промежуток времени от , до 1) и в момент Ьремени 1посгупле 140 б 597ния таких запросовПромежуток времени от 1 до С соответствует циркуляции волны переключений триггеров3 в блокахи 2. В качестве харак 5терных выбраны последние триггеры 3в кольце триггеров этих блоков, Вуказанный промежуток времени каждыйиз блоков 1 и 2 работает как независимый генератор импульсов, в которомнулевой цикл имеет меньшую длительность, чем единичнь 1 й цикл, Нафиг. 2 Фазы импульсов генерируемыхблоками 1 и 2, независимые и разныеИз двух блоков 1 в приведенном 15примере блок 1 является более при 1оритетным, чем блок 1, Это связанос тем,что выход 11 блока 1, подключен через вход 19 блока 2 к двухвходовому элементу И 5 блока 2, а выход11 блока 1 подключен к трехвходовому элементу И 5 блока 2, Соответственно, уровень приоритетности группы запросных входов 8 блока 1 выше,чем уровень приоритетности группы 25запросных входов 8 блока 1,Во время циркуяции волны единичных и нулевых состояний в блоке 2 навыходах элементов И 4 уровни сигналов высокие и, соответственно, на ин- З 0версном выходе элемента ИЛИ 7 и выходе 20 уровень низкий (фиг, 2), Поэтому низкий уровейь на входах 10 блоков1 закрывает в этих блоках элементыИ 13, тем самым открываются элементыИ 14, и это не препятствует циркуляции волны единичных и нулевых состояний в блоках 1 до тех пор, пока хотя бы на одном из запросных входов 8не появится сигнал запроса низкого 40уровня,Пусть одновременно в момент времени С (фиг, 2) появятся запросы навходах 81 обоих блоков 2 устройства,Происходящие после этого изменения 45уровней потенциалов в характерныхточках устройства показаны на фиг, 3,где промежутки времени соответствуютвремени, показанному на фиг. 2, Припереходе каждого из блоков 1 в состояние нулевого цикла на прямых входах элементов И 5 формируются сигналы логической единицы, и в результатена выходе -го элемента И 5 формируется сигнал логической единицы, кото 55рый через 1-й элемент ИЛИ б и управляющий вход запрещает продвижениефронта волны единичных состоянийтриггеров на 1.-й триггер 3. Кроме того, данный сигнал разрешает работу .-му элементу И 4, Таким образом при поступлении Фронта волны единичных состояний триггеров 3 в каждом из двух блоков 1 на выходе -го элемента И 4 в этих блоках формируется сигнал разрешения обслуживания запроса канала, который поступает на вход элемента И 18 и на один из входов элемента ИЛИ 7 в своих блоках 1Так как другие входы элементов И 18 закрыты в это время по входам 9 во всех блоках 1, то сигналы с выходов элементов И 4 не проходят на выходы 12 устройства (время с на фиг. 3). В этот момент времени на выходе 11 каждого блока 1 появляется сигнал низкого уровня, который является следствием фиксации блока 1 и его готовносги выдать код запроса самого старшего приоритета в данном блоке 1.Время начала фиксации блоков 1 различно и независимо друг от друга, поэтому различным будет для каждого блока 1 и время от начала Фиксации до начала опроса Фиксированного состояния блоком 2, Это время зависит от двух факторов: момента фиксации данного блока 1 (или момента появления сигнала на выходе 11 этого блока) и состояния блока 2 в этот момент времени, так как фиксирование приоритетной ситуации, т,е, фиксирование состояний выходов 11 (входов 19), происхо-. ди г всегда в нулевом цикле блока 2, При этом в блоке 2 на первых входах элементов И 5 формируются сигналы логической единицы и в результате на выходе д-го элемента И 5 будет формироваться сигнал логической единицы, который через элемент НЕ 22 запрещает продвижение фронта волны единичных состояний триггеров на -й триггер 3, Кроме того, данный сигнал разрешает работу элементу И 4, Тем самым при поступлении фронта волны на вход 1-го триггера 3 на выходе -го элемента И 4 в блоке 2 появляется сигнал разрешения низкого уровня, который через выход 21 поступает на соответствующий вход 9 самого приоритетного в данный момент времени блока 1, Для указанного примера это соответствует появлению сигнала разрешения низкого уровня на входе 9 блока 1 (время 1: на фиг, 3). Одновременно с этим сигналом появляется406 сигнал высокого уровня на инверсном выходе элемента ИЛИ 7 блока 2, т.е. на выходе 20 этого блока и, соответственно, на входах 10 всех блоков 1.Так как на обоих входах одного из элементов И 18 самого приоритетного : блока 1 1 для указанного примера блока 1) происходит совпадение, то на выхо де элемента И 18 и на соответствующем 10выходе 12 появляется сигнал разрешения, длительность которого определяется временем обслуживания самого приоритетного (на момент времени 1 на фиг, 3) источника запроса на об служивание (время Т на фиг. 3). При этом элемент И 13 этого блока закрыт сигналом по входу 9, поэтому на выходе элемента И 13 уровень сигнала остается прежним, и состояние триг геров 3 не изменяется до конца времени обслуживания данного источника запроса на обслуживание.В необслуживаемом в данный момент времени блоке 1 Ъ происходит совпаде ние на входах элементов И 13, поэтому на его инверсном выходе сигнал становится инверсным по сравнению с аналогичным сигналом в обслуживаемом . блоке 1, 30Этот сигнал используется для ус тановки в необслуживаемых блоках 1 всех триггеров 3, кроме последнего 1 с-го триггера, в нулевое состояние, При этом сигналом с выхода элементов И 13 в блоках 1 через вторые входы элементов ИЛИ 6 блокируются единичные входы этих триггеров по управляющим входам Этим же сигналом с выхода элемента И 13 аналогичным образом через элемент ИЛИ 16 вначале блокируется нулевой вход последнего, К-готриггера. Затем, когда происходит совпадение сигналов на всех трех входах И 14, сигналом с выхода этого элемента через второй вход элемента ИЛИ 17 подтверждается единичное состояние К-го триггера в тех блоках 1, в которых в данное время триггер наили О в противном случае происходит установка его в это состояние.Таким образом; в блоке 1 (в данном примере, а в общем случае - во всех не принятых к обслуживанию блоках 1) происходит установка К-го триггера 3 в единичное состояние, а так как их единичные выходы подключены к нулевым входам всех остальных триг 597геров 3, в которых сигналом по управляющим входам заблокированы единичные входы, то все триггеры, кроме последних, устанавливаются в нулевое .состояние. После того как вназванных блоках 1 все триггеры 3,кроме К-го, переключаются в нулевоесостояние, совпадения по входам И 15этих блоках не происходит, так какв это время этот элемент закрыт повходу сигналом с выхода элементаИ 13,Следовательно, во всех блоках 1,кроме одного, принятого к обслуживанию (в приведенном примере блока 1,),все триггеры 3, кроме последнего,будут установлены и зафиксированы внулевом состоянии независимо от того,в каком состоянии до этого они находились. Все изменения приоритетнойситуации, связанные с тем, что в этотпериод в блоках 1 могут появитьсяболее приоритетные запросы, будут учтены, так как указанные триггеры зафиксированы в нулевом состоянии,Такое состояние продолжается дотех пор, пока не будет снят в своемблоке по входу 8 обслуживаемый запрос(момент времени й на фиг. 3), Послеснятия запроса в блоке 1 снимается исигнал низкого. уровня с выхода элемента ИЛИ 7 в этом блоке, а также ссоответствующего входа 19 блока 2В оставшемся блоке 1 также снимаетсязапросный сигнал с выхода 11, так какв этом блоке принудительно все триггеры 3, кроме последнего, установленыв нулевое состояние, при этом нет совпадения ни на одном из элементов И 4,Так как на входах 19 блока 2 нетсигналов, то в нем продолжается распространение фронта волны единичныхсостояний, и на всех входах элементаИЛИ 7 в этом блоке происходит совпадение, а на его выходе уровень сигнала становится низким, Тем самым вовсех блоках 1 элементы И 13 закрытыпо одному из входов, а по выходномусигналу элемента И 13 происходит совпадение по всем входам И 15Этим жесигналом с выхода. элемента И 13 закрыт элемент И 14 и, так как на обоихвходах элемента ИЛИ 17 уровни высокие,то на его выходе уровень становитсянизким - пассивным для единичноговхода последнего, К-го триггера 3.Сигналомс выхода элемента И 15 этоттриггер устанавливается в нулевоегруппы, соединенным с вторым входомпервого элемента И первой группы и с нулевым входом первого триггера группы, в каждом блоке анализа состояния каналов нулевой выход 1-го Ц1, К),триггера группы соединен с первыми входами 1-х элементов И первой и второй групп, единичный выход 1-го триггера группы соединен с вторым входом (1+1)-го элемента И первой группы, третьим входом соединенного с выходом (1+1)-го элемента И второй группы, второй вход которого является входом устройства для подключения выхода запроса (1+1)-го источника дискретных сообщений соответствующей группы и соединен с группой входов К-го элемента И второйгруппы (К = 1, К, К1), единичныевходы триггеров группы, кроме первого и К-го, подключены соответственно к единичным выходам предшествующих триггеров группы, единичный и нулевой выходы К-го триггера групты соединены соответственно с входом сброса первого триггера группы и с вторым входом первого элемента И первой группы, соединенным с единичным входом первого триггера группы, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени опроса приоритетных источников дискретных сообщений, в блок синхронизации введены элемент ИЛИ и элемент И, а в каждый 14 О 6597 состояние (С на фиг. 3), Таким образом, после обслуживания самого приоритетного источника в самом приоритетном блоке 1, все триггеры в обоих блоках 1 устанавливаются в нулевое состояние; тем самым фиксируется новая приоритетная ситуация, и затем начинается перемещение фронта волны единичных состояний в блоках 1, 10Аналогично рассмотренному случаю на выходе одного из элементов И 4 (соответствующего самому приоритетному запросу на момент времени й ) в тех блоках 1, в которых есть запросы на обслуживание, появляется сигнал разрешения, который через элемент ИЛИ 7 и выход 11 поступает на вход 19 блока 2. Предположим, что новых запросов в приведенном примере не по О ступает. Тогда следующим по приоритету будет запрос по входу 8 в блоке 1Аналогично уже рассмотренному случаю, во время нулевого цикла блока 1определяется приоритетная ситу ация, затем во время единичного цикла этого блока фиксируется код запроса и выставляется групповой запрос по выходу 11 в блоке 1. Этот запрос опрашивается в нулевом цикле блока и фиксируется во время единичного цикла блока 2, а для блока 1 это означает разрешение на выдачу кода запроса на информационные выходы 12формула изобретения Устройство для опроса источников дискретных сообщений, содержащее блок синхронизации и И блоков анализа со стояния каналов, каждый из которых включает группу триггеров и две группы элементов И, причем в блоке синхронизации, содержащем группу триггеров, две группы элементов И и группУ 4 элементов НЕ, первые входы ь-х (1 - 1, И) элементов И первой и второй групп подключены к нулевому выходу -го триггера. группы, единичным входом подключенного к единичному выходу50 (х)-го триггера группы и второму входу (+1)-го элемента И первой группы, третий вход которого соединен с выходом д-го элемента И второй группы и через х-й элемент НЕ группы - со счетным входом ь-го триггера, ну 55 левой и единичный выходы И-го триггера группы соединены соответственно с единичньи входом первого триггера блок анализа состояния. каналов - третья группа. элементов И, группа элементов ИЛИ, два элемента ИЛИ и три элемента И, причем в блоке синхронизации нулевые выходы триггеров, группы, кроме И-го, соединены с группой входов элемента И, выходом подключенного к нулевому входу И-го триггера группы, единичный выход которого соединен с нулевым входом К-го триггера группы (К = 2, И - 1), выходы элементов И первой группы подключены к группе входов элемента ИЛИ, инверсный выход которого соединен с первыми входами первых элементов И блоков анализа состояния каналов, в -м блоке анализа состояния каналов инверсный выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, входом третьегоэлемента И и первыми входами элементов ИЛИ. группы, вторые входы которыхподключены к выходам соответствующих элементов И второй группы, а инверс140 Г 597 Мд Пилипенк Тираж 7 Заказ 3195/45 одпи крыт наб. оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная Составитель В, Вертлибедактор А, Маковская ТехредЛ.Сердюкова Коррект ВНИИПИ Государ по делам из035, Москва, Ж твенного комитет бретений и от35, Раушская СССРйд. 4