Многоканальное приоритетное устройство

 

МНОГОКАНАЛЬНОЕ ПРИОРИТЕТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее ряд последовательно включенных каналов, каждый из которых содержит два триггера, элемент И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет передачи по одной линии связи запроса на прерывание и подтверждение, в него дополнительно введены два элемента ИЛИ, блок управления проводимостью, содержащий четыре элемента И-НЕ, два элемента ИЛИ, два магистральных переключающих элемента и два усилителя, а также блок формирования запроса, содержащий генератор импульсов, счетчик, два триггера, магистральный переключающий элемент, шесть элементов ИЛИ, элемент И-ИЛИ, два элемента И и элемент задержки, причем в каждом канале вход-выход разрешения на прерывание соединен с первым входом элемента И, с входом первого усилителя блока управления проводимостью и с выходом магистрального переключающего элемента блока формирования запроса, а выход элемента И подключен к первому входу первого элемента И блока форк мрования запроса и к первому входу первого триггера канала, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ блока управления проводимостью , с вторым входом первого элемента И и с инверсным входом первого элемента ИЛИ блока формирования запроса, а вход запроса канала соединен с первым входом второго тригге ра, выход которого подключен к второму входу элемента И, вход Вектор передан каждого канала соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму i входу первого триггера, а первый вход второго элемента ИЛИ подключен к вхо (Л С ду элемента задержки блока формирования запроса, при этом выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго триггера, а в блоке управления проводимостью вход первого усилителя соединен с выходом первого магистрального переключающего элеменоо та,с вторым входом первого элемента 00 ИЛИ и с инверсным входом первого со элемента И-НЕ, выход которого подклю4ib чен к первому входу второго элемента СП И-НЕ, выход которого соединен с прямым входом первого элемента И-НЕ, с первым входом первого магистрального переключающего элемента и с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первымвходом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго магистрального переключающего элемента, с прямым входом четвертого элемента И-НЕ и с вторым входом второго элемента

„„SU„„1038945

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК зов G 01 F 9/46

» па»» !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3418136/18-24 (22) 06.04.82 (46) 30.08.83. Ьюл. и 32 (72) А.И.Садовникова, Ф.Ю.Трутце и И.В.Андреев (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 544967, кл. G 06 F 9/46, 1974

2. Авторское свидетегЬство СССР 746519, кл. G 06 F 9/46, 1977 (прототип).

54)(57) МНОГОКАНАЛЬНОЕ ПРИОРИТЕТНОЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее ряд последовательно включенных каналов, каждый из которых содержит два триггера, элемент И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей эа счет передачи по одной линии связи запроса на прерывание и подтверждение, в него дополнительно введены два элемента

ИЛИ, блок управления проводимостью, содержащий четыре элемента И-НЕ, два элемента ИЛИ, два магистральных переключающих элемента и два усилителя, а также блок формирования запроса, содержащий генератор импульсов, счетчик, два триггера, магистральный переключающий элемент, шесть элементов ИЛИ, элемент И-ИЛИ, два элемен- . та И и элемент задержки, причем в каждом канале вход-выход разрешения на прерывание соединен с первым входом элемента И, с входом первого усилителя блока управления проводимостью и с выходом магистрального переключающего элемента блока форми-. рования запроса, а выход элемента

И подключен к первому входу первого элемента И блока фор ррования запроса и к первому входу первого триггера канала, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ блока управления проводимостью, с вторым входом первого элемента И и с инверсным входом первого элемента ИЛИ блока формирования запроса, а вход запроса канала соединен с первым входом второго триггера, выход которого подключен к второму входу элемента И, вход "Вектор передан" каждого канала соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму д входу первого триггера, а первый вход второго элемента ИЛИ подключвн к вхо- уу ду элемента задержки блока формирования запроса, при этом выход второго С элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго триггера, а в блоке уп- Я равления проводимостью вход первого усилителя соединен с выходом первого < магистрального переключающего элемента,с вторым входом первого элемента

ИЛИ и с инверсным входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу второго элемента

И-НЕ, выход которого соединен с прямым входом первого элемента И-НЕ, с первым входом первого магистрального переключающего элемента и с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход которого соеди- «Ъ» нен с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго магистрального переключающего элемента, с прямым входом четвертого элемента И-HE и с вторым входом второго элемента

10)

ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И-HE„ а третий вход второго элемента ИЛИ подключен к выходу второго магистрального переключающего элемента, к входу второго усилителя, к инверсному входу четвертого элемента И-НЕ и к входу-выходу запроса на прерывание канала, а выход четвертого элемента

И-HE соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ, причем выходы первого и второго усилителей подключены к вторым входам второго и первого магистральных переключающих элементов соответственно, а в блоке формирования запроса выход магистрального гереключающего элемента соединен с первым прямым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к инверсному входу второго элемента

ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ и к первому входу первого триггера,выход которого соединен с установочным входом счетчика и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, первый выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ и с первым входом элемента И-ИЛИ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход кото- рого соединен с вторым входом перво1 го триггера, а второй вход четвертого элемента ИЛИ соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ, с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ канала и с установочным входом канала, а выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом магистрального переключающего элемента, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, с входом элемента задержки, с вторым прямым и прямым входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, а выход первого элемент= И соединен с вторым входом второго триггера,второй выход счетчика соединен с выходом канала и с вторым входом элемента И-ИЛИ, третий вход которого подключен к генератору импульсов и к второму входу второго элемента И, а четвертый вход элемента И-ИЛИ соединен с выходом элемента задержки и с вторым входом шестого элемента

ИЛИ, а вход-выход запроса на прерывание каждого предыдущего канала соединен с входом-выходом разрешения на прерывание последующего канала.

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано в вычислительных системах, содержащих ряд блоков, подключенных к устройству общего пользования, на- . пример к общей информационно"адресной магистрали.

Известно многоканальное устройство для подключения источников информации

v. общей магистрали, содержащее в каждом канале триггер„запроса, выход которого соединен с первым входом элемента подтверждения запроса и через элемент передачи разрешения - с выходом следующего канала $1).

Недостатками устройства являются его низкая помехозащищенность и ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальное приоритетное устрой ство, содержащее ряд последовательно включенных каналов, каждый из которых включает в себя триггер запроса, выход которого соединен с первым входом триггера подтверждения запроса и через элемент И - с третьим входом следующего канала, элемент И-НЕ и линия задержки, выполненная в виде последовательно соединенных первого элемента НЕ, второго элемента

НЕ и триггера компенсации, выход которого соединен с третьим входом, триггера подтверждения запроса и третьим входом элемента И f2).

3 038

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет передачи, по одной линии связи запроса на прерывание и подтверждение.

Поставленная цель достигается

5 тем, что в устройство, содержащее ряд последовательно включенных каналов, каждый из которых содержит два триггера и один элемент И, дополнительно введены два элемента ИЛИ, блок управления проводимостью, содержащий четыре элемента -И-НЕ, два элемента ИЛИ, два магистральных переключающих элемента и два усилителя, а также блок формирования запроса, содержащий генератор импульсов, счетчик, два триггера, магистральный переключающий злемент, шесть элементов ИЛИ, элемент И-ИЛИ, два элемента И и элемент задержки, причем в каждом канале вход-выход разрешения на прерывание соединен с первым входом первого элемента

И, с входом усилителя блока управ25 ления проводимостью и с выходом nepsoro магистрального переключающего элемента блока формирования запроса, а выход первого элемента И подключен к первому входу первого эле": мента И блока формирования запроса и к первому входу первого триггера канала, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ блока управления проводимостью, с вторым входом первого З5 элемента И блока формирования. за проса и с инверсным входом первого элемента ИЛИ блока формирования запроса,а вход запроса канала соединен с первым входом второго 4О триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, вход "Вектор передан" каждого канала соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, 45 выход которого подключен к второму входу первого триггера, а первый вход второго элемента ИЛИ подключен к входу элемента задержки блока формирования запроса, при этом;50 выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго триггера; а в блоке управления проводимостью вход первого усилителя соединен с выходом первого магистрального переключа- 55 ющего элемента, с вторым входом первого элемента ИЛИ и .с инверсным входом первого элемента И-НЕ, выход

945 4 которого подключен к первому входу второго элемента И-HE выход которого соединен с прямым входом первого элемента И-НЕ, с первым входом первого магистрального переключающего элемента и с третьим входом первОго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго магистрального переключающего элемента, с прямым входом четвертого элемента И-НЕ и с вторым входом второго элемента

ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом второго элемента

И -НЕ, а третий вход второго элемента

ИЛИ подключен к выходу второго магист.рального переключающего элемента, к входу второго усилителя, к инверсному входу четвертого элемента И-НЕ и к входу-выходу запроса на прерывание канала, а выход четвертого элемента И-НЕ соединен с вторым входом третьего элемента И-HE причем выходы первого и второго усилителей подклю- чены к вторым входам второго и первого магистральных переклю" чающих элементов соответственно, а в блоке формирования запроса выход . магистрального переключающего элемента соединен с пер.вым прямым- входом первого элемента

ИЛИ, выход которого подключен к инверсному входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с первым входом второго соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента

ИЛИ и к первому входу первого триггера, выход которого соединен с уста новочным входом счетчика и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, первый выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ и с первым входом элемента И-ИЛИ, выход которого соединен с первым входом пятого эле-.. мента ИЛИ, выход которого: соединен с вторым входом первого триггера, а второй вход четвертого элемента

ИЛИ соединен с вторым входом пятого .элемента ИЛИ,с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ канала и с установочным входом канала, а . выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго тригге35

$,. 1038 ра, инверсный выход которого соединен с первым входом магистрального переключающего элемента, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, с входом элемента задержки, с вторым прямым и прямым, входами ° соответственно первого и второго элементов ИЛИ, а выход первого элемента И соединен с вторым входом второго триггера, а второй выход счетчика соединен с выходом канала и с вторым входом элемента И-ИЛИ, третий вход которого подключен к гене ратору импульсов и к второму входу второго элемента И, а четвертый вход элемента И-ИЛИ соединен с выходом элемента задержки и с вторым входом шестого элемента, ИЛИ, а входвыход запроса на прерывание каждого предыдущего канала соединен с входом-. еыходом разрешения на прерывание последующего канала. 25

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2блок-схема блока формирования запроса, на фиг.3 - блок-схема блока управления проводимостью.

Устройство содержит каналы 1,триггер 2, элементы И 3, ИЛИ 4, ИЛИ 5, блок 6 управления проводимостью, блок

7 формирования запроса, триггер 8, входы 9 и 10 выход 1 l блока 7 формирования,вход 12 "Запрос" канала, вход

13 управления блока б, вход 14

"Вектор передан" канала, выходы

15 и 16 блока б, вход-выход 17 ка" нала, вход 18 установки канала, входвыход 19 канала в блоке 6, элементы

И-НЕ 20-23, элементы ИЛИ 24 и 25, магистральные переключающие элементы 2б и 27, усилители 28 и 29, в блоке 7 формирования запроса генератор 30 импульсов, счетчик 31, 45 триггеры 32 и 33, магистральный переключающий элемент 34, элементы

ИЛИ 35-40, элемент И-ИЛИ 41, элементы И 42 и 43, элемент 44 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Внешние устройства, подключенные к каналам, формируют запросы на прерывание, которые поступают в соответ- 55 ствующий канал по входу 12. Приоритет последовательно включенных каналов убывает слева направо. Передача

945 б в ЭВМ запроса на прерывание от любого канала и передача из ЭВМ разрешения на прерывание производится по одной и той же пинии связи. Это достигается за счет последовательного включения блоков 6 в разрывы 17 и

19 двунаправленной линии связи, обеспечивающей передачу запроса на прерывание и прием разрешения на прерывание от ЭВМ.

Блок 6 обеспечивает управление проводимостью линии связи.

Блок 7 формирования запроса обеспечивает формирование запроса на прерывание и анализ сигнала "Разрешение на прерывание" от ЭВМ.

Устройство приводится е исходное состояние импульсным сигналом, поступающим на установочный вход 18, после чего на выходах триггеров 2 и

8 устанавливаются "0, Сигналы "3anpoc" и ".Вектор передан" в исходном состоянии отсутствуют, т.е. на входы 12 и 14 поданы 0". На двунаправленной линии связи, т.е. на информационных входах-еыходах 17 и 18 в исходном состоянии присутствует уровень логической единицы, по которому в блоках прерывается проводимость между входами-выходами 17 и 19, т.е. в исходном состоянии двунаправленная линия связи оказывается разбитой на ряд отрезков, количество которых равно числу каналов.

Сигнал "Запрос", поступающий на вход 12, устанавливает по фронту триггер 2 в "1". При наличии уровня логической единицы на входе-выходе

17 по сигналу с триггера 2 срабатывает элемент И 3, устанавливая в

"1" триггер 8.

Сигнал с выхода триггера 8 поступает на вход 13 блока б и на вход 1О блока 7. По этому сигналу блок б блокирует проводимость двунаправленной линии связи (разрывает входы-выходы 17 и t9), отключая тем самым менее приоритетные устройства от ЭВМ.

Одновременно е блоке 7 по сигналам

9 и 10 формируется сигнал "Запрос на прерывание", длительность которого равна 4 Т (где T - период следования импульсов, поступающих от генератора 30 ), который поступает на входвыход 17 и вырабатывает сигнал 16, который через элемент ИЛИ 5 устанавливает триггер 2 в состояние "0", бло945 8

:7 1038 кируя формирование повторного запа.са.

Получив сигнал "Запрос на прерывание", ЭВМ формирует по тому же входу-выходу 17 сигнал "Разрешение на

5 прерывание" длительностью 6Т, который поступает в блок 7.

Последний, по истечении интервала

6Т с момента передачи запроса,анализирует состояние входа-выхода 17,и обна-. р ружив сигнал "Разрешение на прерывание", вырабатывает сигнал на выходе

15, который поступает во внешнее устройство, подключенное к данному каналу 1. Последнее передает в ЭВМ вектор прерывания, а затем вырабатывает по входу 14 сигнал "Вектор передан", по которому триггер 8 уста навливается в"0" и снимает блокировку с блока 6 шины управляемой проводимости.

Запрос на прерывание, возникший в любом из каналов 1, поступит в виде нулевого сигнала на вход-выход 19 предыдущего канала 1. Если предыдущий канал 1 запрос не выработал, в нем восстанавливается проводимость между входами-выходами 17 и 19 в направлении справа налево. Таким образом,при отсутствии запросов от

30 более приоритетных каналов 1, запрос, выработанный каждым каналом 1, поступит в ЭВМ по входу-выходу 17. При передаче от ЭВМ сигнала "Разрешение на прерывание" на входе-выходе 17 появляется сигнал уровнем логического нуля,по которому в блоке шины управляемой проводимости канала, не вырабатывающего запрос, восстанавливается проводимость линии связи слева-направо и таким образом сигнал от

ЭВМ поступает в канал, выставивший запрос.

В случае, если запрос более приоритетного устройства поступил после передачи запроса менее приоритетного устройства, но ЭВМ еще не успела передать разрешение на прерывание, то в канале; более приоритетного устройства осуществляется блокировка передачи по двунаправленной линии связи и при наличии сигнала из ЭВМ

"Разрешение на прерывание" по шестому импульсу аналогично вышеописанному формируется сигнал 11 на передачу .вектора прерывания. 55

Менее и рис рит ет ное устрой ство, не получив сигнала разрешения на прерывание, через время, определяе"

i мое таймером, сформирует новый запрос на прерывание.

Блок 6 шины управляемой проводимости, представленный на фиг.2,работает следующим образом.

На двунаправленной линии связи входы-выходы 17 и 19 в исходном состоянии присутствует уровенв логической единицы, по которому в блоке шины управляемой проводимости возбуждаются элементы ИЛИ 24 и 25 и элементы И-НЕ 21 и 22, формируя на выходах уровни логического нуля на управляющие входы магистральных переключающих элементов 26 и 27, блокируя тем самым проводимость двунаправленной линии связи.

При появлении уровня "0" на входе-выходе 19, на выходе элемента

ИЛИ 25 устанавливается уровень логического нуля, а на выходе И-НЕ 2 1 уровень логической единицы, разрешающий прохождение сигнала через элемент 26 в ЭВМ и блокирующий на элементах ИЛИ 24, И-НЕ 22 проводимость линии слева-направо.

При появлении уровня "0" на входе-выходе 17 на выходе элемента

ИЛИ 24 устанавливается уровень логического нуля, а на выходе И-НЕ 22уровень логической единицы, разрешающий прохождение сигнала через магистральный переключающий элемент 27 от

ЭВМ и блокирующий на элементах ИЛИ

25, И-НЕ 21 проводимость линии справа-налево.

Сигнал по входу 13, поступающий с триггера 2, вызывает срабатывание элвментов ИЛИ 24 и 25 и И-НЕ 21 и 22, формируя на выходах уровни логического нуля на управляющие входы маI гистральных переключающих элементов

26 и 27, блокирующие проводимость двунаправленной лийии связи, причем независимо от уровней справа или слева от блока шины управляемой про" водимости, Блок 7 формирования запроса, представленный на фиг.3, работает следующим образом.

Блок 7 приводится в исходное состояние импульсным сигналом, поступающим на вход 18 установки, после чего триггеры 32 и 33 через элементы

ИЛИ 39 и 38 соответственно устанавливаются в нулевое состояние. На входах 9 и 10 в исходHoM состоянии действуют 0", а на входе-выходе

9 10389

17 канала присутствует ypoeeHb логи- ческой единицы.

При наличии запроса от внешнего устройства и свободной линии связи поступают сигналы на входы 9 и ТО, по которым срабатывает элемент И 43, устанавливая в "1" триггер 33.

Сигнал 16 с прямого выхода триг гера через элементы 44 задержки и

ИЛИ 40 разрешает формирование сиг- 1О нала "Запрос", поступающий через магистральный переключающий элемент

34 на двунаправленную линию связи (вход-выход 17 ). Одновременно через элементы ИЛИ 36 и И 42 триггер 32 15 устанавливается в "1", разрешая прохождение импульсов с выхода элемента, И 42 через схему совпадения по нулям ИЛИ 37 на счетчик 31.

При поступлении четвертого импуль- 20 са с генератора 30 на первом выходе счетчика 31 появляется сигнал, устанавливающий через элементы ИЛИ 38 и через И-ИЛИ 41 и ИЛИ 39, триггеры

33 и 32 соответственно. Переходя в 25 нулевое состояние, триггер 33 заканчивает формирование сигнала "Запрос на прерывание" е ЭВМ, элементы 44 задержки и ИЛИ 40 необходимы для ак" тинной передачи заднего фронта сигна- 30

45 10 ла "Запрос на прерывание", увеличи- . вая быстродействие линии связи. Переходя в нулевое состояние, триггер

32 устанавливает в нулевое состояние счетчик 31.

По сигналу "Разрешение на прерывание", поступающему из ЭВМ по двунаправленной линии связи (вход-выход 17), возбуждается схема совпадения по нулям ИЛИ 35, устанавливая по цепи элементов ИЛИ 36, И 42, триггер 32 в "1".

После прохождения на счетчик шестого импульса с генератора, который

< определяет наличие сигнала "Разрешение на прерывание", формируется импульс "Подтверждение запроса" на выходе 11, устанавливающий через элемент И-ИЛИ 41 и И1тИ 39 триггер

32 в "О".

Применение изобретения позволяет выполнять прерывания ЭВМ по одной линии связи, что повышает надежность системы, снижает вес и габариты, уменьшает материалоемкость изделий, делает нецелесообразным применение волоконно-оптических линий связи, обладающих высокой помехоустойчи-востью и электромагнитной совместимостью.

Г Ч Г 1

t " !

1 !

I ! ! ! ! з (!

l03B945

ВНИИПИ Заказ 6231/55 Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4