Приоритетное устройство

(51) 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТ РЫТИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН.АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,",ь 1 ь во ССС 1978.СССР1982 к цифровойжет битьых систективныхлюченных ния, на К 1ь 12(57) Изобретение относитсявычислительной технике и миспользовано в вычислительнмах, содержащих .несколькоисточников инФормации, подкк устройству общего пользов пример к общей памяти. Целью изобретения является повыюение быстродействия устройства. Устройство содержит четыре блока 1 анализа запросов первого уровня, два блока 2 анализа запросов второго уровня и блок 3 анализа запросов третьего уровня. Устиройство может содержать 2 каналов (п=1 2 3 ): при п=3 устройствоь ь ьФгеможет работать в одном из 2 режи": мов, соответствующих жесткой или гибкой приоритетной структуреПри этом задержка распространения запросных сигналов через устройство составляет 4 элементарные задержки логических элементов И-ИЛИ. 4 ил.Изобретение относится к цифровойвычислительной технике и может бытьиспользовано в вычислительных системах, содержащих несколько активныхисточников информации, подключенныхФк устройству общего пользования,Например к общей памяти.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. ОНа Фиг,1 приведена Функциональнаясхема предлагаемого устройства; наФиг.2 - функциональная схема логичес -ого блока первого уровня; на фиг.З -го же, логического блока второго 15уровня; на Фиг.4 - то же, логическогоблока третьего уровня.Приоритетное устройство (фиг.1)содержит четыре блока 1.1-1,4 анализа запросов первого уровня, два бло1ка 2,1 и 2,2 анализа запросов второго уровня, блок 3 анализа третьегоуровня, входы 4 и 5 блоков 1, выходы6 и 7 блоков 1, вход 8 и выход 9блоков 1, входы 10-13 блоков 2, выхо-. 25ды 14-17 блоков 2, входы 18-23 блоков 2, выход 24 блоков 2, входы25-32 блока 3, выходы 33-40 блока 3,входы 4158 блока 3, вьйод 59 блока3. Символами Н 1-Н 8 обозначены инфорМационные вьгходы устройства, символом С 18 обозначен сигнальный выходустройства, символами А 12-А 18, А 23 А 28,А 34-А 38,А 45-А 48,А 56-А 58,А 67,А 68А 78 обозначены кодовых входы устройства, символами М-И 8, С 12, С 34 иС 78 обозначены выходы блоков 1, сим- .,волами Е 1-Е 8, символами К 1-К 8 обозначены запросные входы устройства.40Блоки 1 (фиг.2) содержат элементы НЕ 60-62, элементы И-ИЛИ 63 и 64, элемент ИЛИ-НЕ 65.Блоки 2 (фиг,З) содержат элемент И бб, группу 67 из четырех элементов 45 НЕ и группу из четырех элементов И-ИЛИ 68-71, Выходы 72-75 группы элементов 67.Блок 3 (фиг.4) содержит элемент И 76, группу 77 из шестнадцати элементов НЕ и группу из восьми элементов И-ИЛИ 78-85 выходы 86-101 элементов 77.Устройство работает следующим образом..55Устройство предназначено для разрешения конфликтных ситуаций, при которых имеются два или более конкурирующих запросных сигналов на входах К 1-К 8. Наличие запросного сигнала соответствует логической единице("1"), а отсутствие запросного сигнала - логическому нулю ("0"),Если запросные сигналы отсутствуют (на все входы К 1-К 8 поданы "О")то на всех выходах Н 1-Н 8 отсутствуютсигналы разрешения (на всех выходахН 1-Н 8 сформированы "0") независимоот кода, поданного на кодовые входыА устройства.Если на одном из запросных входовК присутствует сигнал запроса ("1"),а на всех остальных входах - сигналы 0, то на соответствующем выходеН формируется "1" - сигнал разрешения, а на остальных выходах поддерживаются сигналы 011, Этот результаттакже не зависит от кода, поданногона кодовые входы устройства.Если запросные сигналы присутствуют на двух входах К и К (1 (,1) устройства, то исход их взаимодействияопределяется значением сигнала науправляющем входе А; : при А; = 1"побеждает" запросный сигнал К; (формируется сигнал Н, = 1), в противном случае (при А; = 0) предпочтение отдается запросному сигналуК (Н = 1), Таким образом, управляющие сигналы определяют взаимоотношения каждого запросного сигнала скаждым при наличии соответствующейпары запросных сигналов (только этойпары, остальные запросные сигналыотсутствуют),Число управляющих входов восьмиканального устройства равно 28 почислу сочетания из 8 по 2. Это означает, что возможны варианты настройки устройства на различные режимы обработки запросных сигналов.Среди этих вариантов имеется.восемь вариантов жесткой настройкиустройства, при которых приоритетныйпорядок абсолютен. Нагример еслина все кодовые входы устройства поданы сигналы "1", то наиболее приоритетным является запросный сигнал К 1,следующий по приоритету: сигнал К 2,следующий - ХЗ и т.д. Сигнал К 8 имеет минимальный приоритет и при наличии хотя бы одного конкурента егошансы на выигрыш равны нулю. При,наличии всех запросных сигналов (К 1 вК 8) сигналы "1" формируются на выходах элементов 63 блоков 1,1-1.4 навыходах элементов 68 блоков 2.1 и2.2 и на выходе элемента 78 блока 3, т,е. "побеждает" канал К 1-Н 1. Аналогично при наличии гпобой комбина. ции из двух или более запросных сигналов "побеждает" канал с меньшим . номером.Оставшиеся варианты настройки (ихгз подавляющее большинство 2 - 8) характеризуются более или менее гибким распределением приоритетов между запросными сигналами. Смысл этих вариантов настройки состоит в том, что приоритет запроса определяется не только значениями сигналов на управляющих входах устройства, но и значениями сигналов на конкурирующих запросных входах.В качестве примера рассмотрим вариант настройки, при котором нсе сигналы на кодовых входах имеют значения "1" за исключением сигнала А 18 О. При поступлении на все запросные входы сигналов К 1 = К 2 = К 8 = выигрывает., как и в предыдущем примере, канал К 1-Н (срабатывают те же. элементы И-ИЛИ что и в предыдущем примере). Однако теперь этого уже не следует, что запросный сигнал К 1 самый приоритетный. Действи- . тельно, если, например на запросных входах устройства присутствуют не 8,а 5 сигналов: К 1 = К 2 = КЗ = К 4 = К 8 =- 1 (К 5 = К 6 = К 7 = 0),то выигрывает какал К 8-Н 8, а не К 1-Н 1 как при наличии всех 8 запросных сигналов.В этой ситуации сигналы "1" формируются на выходах элементов 63 блоков 1.1 и 1.2 на выходе элемента 64 блока 1.4, на выходе элемента 68 блока 2.1, на выходе элемента 71 блока 2,2 и на выходе элемента 85 блока 3. Таким образом, запросный сигнал К 1 побеждает одновременно всех совместно действующих конкурен" тов, а при взаимодействии с некоторыми их подмножествами проигрывает.Приведенный результат получен изменением значенья лишь одного бита (А 18) в управляющем коде, При изменении большего числа бит жесткость устройства теряется все в большей степени.Сигналы состояний С принимают единичные значения, если отсутст- вуют запросные сигналы на входах К. Сигналы С 18 используются при увеличении числа каналов от 8 до 16 привведении дополнительного логическогоблока четвертого уровня.Быстродействие устройства прилюбом заданном режиме его работыопределяется задержкой распространения сигналов, одновременно подаваемых н некоторый момент времени на 10 входы К 1-К 8 через три каскада логических блоков. Суммарная задержкараспространения сигналов через устройство составляет четыре задержкисрабатывания логических элементов 15 (две в блоке 1 и по одной - в блоках 2 и 3).Формула изобретения20 Приоритетное устройство, содержащее четыре блока анализа запросовпервого уровня, два блока анализазапросон второго уровня и блок анализа запросон третьего уровня, причем каждый блок анализа запросов первого уровня содержит первый элементИ-ИЛИ и дна элемента НЕ, каждый блоканализа запросон второго уровня содержит элемент И, первый элемент 30 И-ИЛИ и дна элемента НЕ, блок анализа запросон третьего уровня содержит элемент И, два элемента НЕ ипервый элемент И-ИЛИ, причем входпервого элемента НЕ и перный вход перного элемента И-ИЛИ каждого блокаанализа запросон первого уровня соединен с одноименным запросным входомустройства второй вход первого элемента И-ИЛИ каждого блока анализа 40 .запросов первого уровня соединен содноименным входом группы кодовыхвходов устройства, первый вход первого элемента И-ИЛИ каждого блокаанализа запросон второго уровня сое динены с соответствующим входом группы кодовых входов устройства, о т -л ич а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения быстродействия, каждый блок анализа запросов первого 50 уровня содержит третий элемент НЕ,второй элемент И-ИЛИ и элемент ИЛИНЕ, каждый блок анализа запросов второго уровня содержит третий и четвертый элементы НЕ, второй,.третийи четвертый элементы И-ИЛИ, блоканализа запросов третьего уровнясодержит элементы И-ИЛИ с второгопо восьмой и элементы НЕ с второгопо шестнадцатый, причем в каждом1 Аб 2313 блоке анализа запросов первого уровня выход первого элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И-ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно ссоответствующим запросным входомустройства и первым входом элементаИЛИ-НЕ, второй вход элемента ИЛИ-НЕкаждого блока анализа запросов первого уровня соединен с одноименнымзапросным входом устройства, с третьим входом первого элемента И-ИЛИданного блока анализа эапрсов первого уровня, второй вход первогоэлемента И-ИЛИ каждого блока анализа запросов первого уровня через второй элемент НЕ соединен с четвертым.входом второго элемента И-ИЛИ данного блока анализа запросов первогоуровня,.четвертый вход первого элемента И-ИЛИ каждого блока анализазапросов первого уровня через третий элемент НЕ соединен с третьимвходом второго элемента И-ИЛИ данного блока анализа запросов, первогоуровня, в первом блоке анализа запросов второго уровня выходы первогои второго элементов НЕ воединены соответственно с первым и вторым входа.ми второго .элемента И-ИЛИ, выходытретьего и четвертого элементов ИИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И"ИЛИ, в каждом блоке анализа запросов третьего уровня выходыпервого и второго элементов НЕ соедииены соответственно с.первыми входа-:ми первого и второго элементов ИИЛИ, выходы третьего и четвертогоэлементов НЕ соединены соответственно с первыми входами третьего ичетвертого элементов И-ИЛИ, выходыпятого и шестого элементов НЕ соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов ИИЛИ, выходы седьмого и восьмого элементов И-ИЛИ,соединены соответствен-:но с вторыми входами третьего и четвертого элементов И-ИЛИ,выходы девятого и десятого элементов НЕ соединены соответственно с третьими входа-ми первого и второго элементов И-ИЛИвыходы одиннадцатого и двенадцатого элементов НЕ соединены соответственно с третьими входамитретьего и четвертого .элементов КИЛИ, выходы тринадцатого и четырнад"цатого элементов НЕ соединены соответственно с четвертыми входами первого и второго элементов И-ИЛИ, выходы пятнадцатого и шестнадцатого 5элементов НЕ соединены соответствен"но с четвертыми входами третьего ичетвертого элементов И-ИЛИ, выходпервого элемента И-ИЛИ первого блока анализа запросов первого уровня 10 соединен с вторым, третьим и четвертым входами первого и с третьимивходами второго и третьего элементовИ"ИЛИ первого блока анализа запросов второго уровня, выход элемен та ИЛИ-НЕ первого блока анализа запросов первого уровня соединен с четвертыми входами первого и третьегоэлементов И-ИЛИ первого блока анализа запросов второго уровня, выход 20 второго элемента И-ИЛИ первого блокаанализа запросов первого уровня соединен с пятыми входами второго итретьего и с первым, вторым и третьим входами четвертого элемента И ИЛИ первого блока анализа запросоввторого уровня, выход первого элемента И-ИЛИ второго блока анализазапросов первого уровня соединен спятым входом первого, с шестым, седь- ЗО мым и восьмым входами второго, с четвертым входом четвертого элемента И. ИЛИ первого блока анализа запросоввторого уровня, выход элемента ИЛИНЕ второго блока анализа запросовпервого уровня соединен с шестымвходом первого и пятым входом четвертого элементов И-ИЛИ первого блока анализа запросов второго уровня,восьмой вход первого и седьмой и40 восьмой входы четвертого элементовИ-ИЛИ первого блока анализа запросоввторого уровня. соединены с соответствующими входами группы кодовыхвходов устройства, в первом блоке 45 анализа запросов второго уровнявход первого элемента НЕ соединен спервым входом первого элемента И-ИЛИ,вход второго элемента НЕ соединен свторым входом второго элемента И ИЛИ,вход третьего элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемента И-ИЛИ, вход четвертого элементаНЕ соединен с вторым входом третьего элемента И-ИЛИ, первый и второй 55 входы элемента И соединены соответственно с четвертым входом второгоэлемента И-ИЛИ и пятым входом четвертого элемента И-ИЛИ, выход первого элемента И-ИЛИ третьего блока462313 запросов третьего уровня, выход пер вого элемента И.-ИЛИ второго блокаанализа запросов второго уровня сое-динен с девятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым входами первого элемента И-ИЛИ 50 и шестыми входами пятого, шестого,седьмого и восьмого элементов И-ИЛИблока анализа запросов третьегоуровня, выход четвертого элементаИ-ИЛИ второго блока анализа запро сов второго уровня соединен с десятым, одиннадцатым, двенадцатым,тринадцатым и четырнадцатым входами второго элемента И-ИЛИ и седьмыми входами пятого, шестого, седьмо -анализа запросов первого уровня соединен с вторым, третьим и четвертымвходами первого, с первыми входамивторого и третьего элементов И-ИЛИвторого блока анализа запросов второго уровня, выход элемента ИЛИ-НЕтретьего блока анализа запросовпервого. уровня соединен с вторымивходами второго и третьего элементовИ-ИЛИ второго блока анализа запросоввторого уровня, выход второго элемента ИЛИ третьего блока аналлза запросов первого уровня соединен стретьими входами второго и третьегои первым, вторым и третьим входамичетвертого элементов И-ИЛИ второгоблока анализа запросов второго уровня, выход первого элемента И-ИЛИ четвертого блока анализа запросов первого уровня соединен с пятым входомпервого, с четвертым, пятым и шестым входами второго и четвертым входом четвертого элементов И-ИЛИ второго блока анализа запросов второгоуровня, выход элемента ИЛИ-НЕ четвертого блока анализа запросов первого уровня соединен.с шестым входомпервого и пятым входом четвертогоэлементов И-ИЛИ второго блока анализа запросов второго уровня, выходвторого элемента И-ИЛИ четвертогоблока анализа запросов первого уровня соединен с седьмым входом первого,.четвертым, пятым и шестым входамитретьего и с шестым входом четвертого элементов И-ИЛИ второго блокаанализа запросов второго уровня, вовтором блоке анализа запросов второго уровня входы элементов НЕ соедиыены с соответствующими кодовымивходами группы кодовых входов устройства, первый и второй входы элементаИ соединены соответственно с вторьювходом второго и с пятым входом четвертого элементов И-ИЛИ, вход первогоэлемента НЕ соединен с первым входомпервого элемента И-ИЛИ, вход второгоэлемента НЕ соединен с седьмым входом четвертого элемента И-ИЛИ, входтретьего элемента НЕ соединен с восьмым входом первого элемента И"ИЛИ,входчетвертого элемента НЕ соединен с восьмым входом четвертого элемента И-ИЛИ, выходы первого и второгоэлементов НЕ соединены соответственно с седьмым и восьмым входами второго элемента И-ИЛИ, выходы третьего ичетвертого элементов НЕ соединены со ответственно с седьмым и восьмымвходами третьего элемента И-ИЛИ, входы элементов НЕ блока анализа запросов третьего уровня соединены с соот"ветствующими входами группы кодовыхвходов устройства, выход первого элемента И-ИЛИ первого блока анализазапросов второго уровня соединен с 10 пятыми входами первого, второго,третьего и четвертого и с первым,вторым, третьим, четвертым и пятымвходами шестого элементов И-ИЛИ блока анализа запросов третьего уровня, 15 выход четвертого элемента И-ИЛИ первого блока анализа запросов второгоуровня соединен с шестым входом первого, третьего и четвертого элементовИ-ИЛИ и с первым, вторым, третьим, 20 четвертым и пятым входами шестогоэлемента И-ИЛИ блока анализа запросов третьего уровня, выход элементаИ первого блока . анализа запросоввторого уровня соединен .с первым входом элемента И и седьмыми входамипервого, второго, третьего и четвер того элементов И-ИЛИ блока анализа запросов третьего уровня, выход второго элемента И-ИЛИ первого блока З 0 анализа запросов. второго уровнясоединен с воьмыми входами первого,второго, третьего и четвертого элементов И-ИЛИ и с первым, вторым,третьим, четвертым и пятым входами З 5 седьмого элемента И-ИЛИ блока анализа запросов третьего уровня, выходтретьего элемента И-ИЛИ первогоблока анализа запросов второго уровнясоединен с девятыми входами первого, 40 второго, третьего и четвертого элементов И-ИЛИ и первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами восьмого элемента И-ИЛИ блока анализа146239 го и восьмого элементов И-ИЛИ блока анализа запросов третьего уровня, Выход элемента И второго блока анализа запросов второго уровня соединен с вторым входом элемента И и восьМыми вкодами пятого, шестого, седьМого и восьмого элементов И-ИЛИ блоКа анализа запросов третьего уровня, выход второго элемента И-ИЛИ второго 10 15 лока.анализа запросов второго уров.".я соединен с десятым, одиннадцатым,еиадцатым, тринадцатым и четырнадатым входами третьего элемента Ии девятыми входами пятого, шесто. 15 о, седьмого. и восьмого элементов -ИЛИ блока анализа запросов третьего овия, выход третьего элемента Ивторого блока анализа запросоч второго уровня соединен с десятым, 2 О одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым входами четвертого. элемента И-ИЛИ и десятыми входа-.пятого, шестого, седьмого и восього элементов И-ИЛИ блока анализа 25запросов .третьего уровня, в блокеМализл запросов третьего. уровня вхо-.13 1 О н ды первого, второго, третьего ичетвертого элементов НЕ соединенысоответственно с одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым входами .пятого элемента И-ИЛИ,входы пятого, шестого, седьмого,восьмого элементов НЕ соединены соответственно с одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатымвходами шестого элемента И-ИЛИ, входы девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого элементов НЕ соединены с одиннадцатым, двенадцатым,тринадцатым и четырнадцатым входамиседьмого элемента И-ИЛИ, входы три"надцатого,четырнадцатого, пятнадцатого и шестнадцатого элементов НЕ соеди- .нены с одиннадцатым, двенадцатым,тринадцатым и четырнадцатым входамивосьмого элемента И-ИЛИ, выход элемента И блока анализа запросов третьегоуровня является сигнальным выходомустройства, выходы элементов И-ИЛИблока анализа запросов третьегоуровня являтся группой информационых выходов устройства.