Устройство переменного приоритета

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке устройств арбитража запросов в различных узлах ЭВМ. Цель изобретения - уменьшение аппаратурных затрат и повышение быстродействия. Устройство содержит блок анализа масок, регистр масок, элемент ИЛИ, элемент задержки а также введенный блок элементов И-НЕ. Новым также является выполнение блока анализа масок по схеме ускоренного переноса. Выходы регистра масок соединены с входами блока анализа масок таким образом, что i-й выход соединен с (1+1)-м входом,- а п-й выход - с первым входом, где п - количество входов устройства , 1 з.п.ф-лы, 2 ил. i (Л to со а 4;: 00 tsD

СОЮЗ СОЕБтСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 06 F 9/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .-.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3827693/24-24 (22) 19. 12.84 (46) 07.06.86. Вюл. В 21 (71) Киевский ордена Трудового Красного. Знамени завод электронных вычислительных и управляющих машин (72) Г.А. Абрамович, В,Е. Калатай и А.И. Кривовяз (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1042021, кл. G 06 F 9/46, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1042020, кл. G 06 F- 9/46, 1982.

Аналоговые и цифровые интегральные схемы./Под ред. C.Â. Якубовского

М.: Советское радио, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕННОГО ПРИОРИТЕТА

„„SU„„1236482 А t (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке устройств арбитража запросов в различных узлах ЭВМ. Цель изобретения — уменьшение аппаратурных затрат и повышение быстродействия. Устройство содержит блок анализа масок, регистр масок, элемент ИЛИ, элемент задержки а также введенный блок элементов

И-HE. Новым также является выполнение блока анализа масок по схеме ускоренного переноса. Выходы регистра масок соединены с входами блока анализа масок таким образом, что

С2

i-й выход соединен с (+I) ì входом,. Е а п-é выход — с первым входом, где n — количество входов устройства. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1236482

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритетного обслуживания запросон, и может быть использовано н различных системах обработки данных для организации доступа к общему ресурсу, например процессоров к общей памяти в многопроцессорных комплексах.

Целью изобретения является уменьшение аппаратных затрат устройства и повышение его быстродействия.

В качестве блока анализа масок используется известный узел ускоренного переноса.

Состояние -выходов узла ускоренного переноса в общем виде описывается следующим логическим выражением где С вЂ” сигнал на i-м выхоце nehei реноса (i=1,2,..., и), Х

К сигнал на к-м нхаде образования переноса (к=0, 1,..., n-1); сигнал на к-м входе образования переноса (к=0, 1,..., n-1), — сигнал на входе переноса из предыдущего разряда, Таким образом, состояние i-го выхода переноса является функцией сигнала на предыдущем выходе (i-1) и входан 7;, и Х;, .

В предлагаемом устройстве узел ускоренного переноса используется в новом качестве, а именно в качестве блока анализа масок, что позволяет уменьшить аппаратурные затраты и повысить быстродействие устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства переменного приоритета, на фиг. 2 — схема блока анализа масок при каскадном соединении узлов ускоренного переноса„

Устройство переменного приоритета содержит группу входов 1 устройства, блок 2 анализа масок с первой 3 и второй 4 группами входов и группой выходов 5, группу выходов 6 устрой-! ства, элемент ИЛИ 7, управляющий вход 8 устройства, элемент 9 задержки, регистр 10 масок с группой входов 11, выходов 12, входом 13 занесения и входом 14 установки, блок элементов И-НР 15, вход 16 выбора режима приоритета, вход 17 начальной установки.

1О

Блок ? анализа масок реализован на узлах 18 ускоренного переноса с группой нходон 19 распространения переноса, группой входов 20 образования переноса, группой выходов 2! переноса из соотнетствующих разрядов,, входом 22 переноса из предыдуmего разряда.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от значения сигнала на входе 16 возможны два режима работы устройства: с фиксированным приоритетом при логической единице и с переменным приоритетом при лоГическом нулe.

В режиме фиксированного приоритета запросы источников распределены постоянно в следующей последовательности: запрос, поступающий на первый вход группы входов устройства имеет всегда самый высокий приоритет, затем приоритет запросов соответственно уменьшается, запрос, поступающий на и-й вход группы входов 1 устройства, имеет самый низкий приоритет. На вход 16 устройства постоянно подается уровень логической единицы, который поступает с ньгхода элемента ИЛИ 7 на вход 14 уста.нонки регистра 10 масок. При этом все выходы 12 регистра 10 кроме п-го, устанавливаются в единичное состояние, а на п-м выходе устанавливается уровень логического куля.

Выходы 12 регистра 10 соединены с второй группой входов 4 блока 2 анализа масок, в качестве которых используется входы 20 абразонания переноса уэла 18 ускоренного переноса.

При подаче на соответствующий вход образования переноса узла ускоренного переноса сигнала логического нуля, на соответствующем ему выходе переноса вырабатывается сигнал логической единицы (1). Поэтому нулевой сигнал иа выходе 12.п регистра

10, поданный на вход 4.1 блока 2 анализа масок, обеспечивает единичный уровень на выходе 5.1 блока 2.

Для подключения к магистрали или захвата общего ресурса источники подают запросы на входы 1 устройства уровнем логической единицы. Арбит-. раж запросов производится, когда магистраль или ресурс свободны. В этом случае на управляющий .вход 8 устройства поступает уровень логи3 12 ческой единицы, а также через элемент 9 задержки — на третьи входы блока элементов И-НЕ 15. Таким образом, при появлении запроса самого высокого приоритетного уровня, поступающего на первый вход группы входов 1 устройства и на первый вход элемента И-НЕ 15.1, на выходе эпемента И-НЕ 15.1 появляется сигнал нулевого уровня. Этот сигнал подается на выход 6.1 устройства и указывает устройству с первым уровнем приоритета о разрешении занятия магистрали.

На всех выходах 12 регистра 10, кроме 12.п, постоянно вырабатываются сигналы единичного уровня, поступающие на входы образования переноса 20 узла 18 ускоренного переноса.

При единичном состоянии сигнала на соответствующем входе образования переноса узла ускоренного переноса состояние сигнала на соответ. ствующем ему выходе переноса определяется состоянием сигналов на соответствующем входе распространения переноса и предыдущем выходе переноса (1). На входы 19 распространения переноса узла 18 ускоренного переноса подаются сигналы запросов ат источников со сдвигом, т.е. 1-й вход запроса подается на (i+1)-й вход группы входов распространения переноса, а и-й вход запроса подается на первый вход группы входов распространения переноса.

На первом выходе переноса 21.1 узла 18 ускоренного переноса постоянно вырабатывается сигнал единичного уровня, поэтому состояние сигнала на втором выходе 21.2 переноса определяется только состоянием сигнала на входе 19.2, т.е. сигналом запроса первого уровня. При его наличии сигнал на выходе 21.2 равен логическому нулю, следовательно, на выходе элемента И-НЕ 15.2 вырабатывается сигнал логической единицы.

При нулевом значении сигнала на втором выходе переноса узла ускоренного переноса нулевое значение приобретают сигналы на третьем и всех последующих выходах переносов. Таким образом, нулевое значение приобретают сигналы на всех выходах 5 блока

2 анализа масок, кроме 5.1, единичное значение приобретают сигналы на выходах элементов И-НЕ 15.2, 15.3,...

15.п. Следовательно, при наличии

36482 4

55 запроса первого уровня вырабатывается только один сигнал разрешения на выходе 6.1 устройства независимо от состояния сигналов на других входах устройства.

При отсутствии сигнала запроса первого уровня на входе 1.1 устройства .сигнал на выходе 6.1 устройства равен логической единице. Сигнал на выходе 21.1 узла 18 ускоренного переноса теперь равен логической единице, являющийся разрешающим для выдачи на выходе элемента И-НЕ 15.2 сигнала разрешения занятия магистрали устройству со вторым уровнем приоритета при наличии сигнала запроса второго уровня на входе 1 ° 2 устройства.

При этом аналогично обеспечивается блокировка выдачи сигналов раз. решения занятия магистрали устройствам с более низкими приоритетами запросов.

Работа устройства в режиме переменного приоритета осуществляется для обеспечения равномерного занятия магистрали всеми устройствами, . являющимися источниками запросов.

В этом случае приоритеты запросов источников располагаются по замкнутой цепочке. В исходном состоянии распределение приоритетов запросов такое же, как и при режиме фиксированного приоритета, т.е. запрос, поступающий на первый вход группы входов 1 устройства, имеет самый высо. кий приоритет, затем приоритеты за" просов соответственно уменьшаются, запрос, поступающий на п-й вход группы входов 1 устройства, имеет самый низкий приоритет.

После того, как некоторое устройство, выставляющее запросы иа i-й вход группы входов, получает управление магистралью, его запросам присваивается самый низкий приоритет, а запросы других уровней соответствеи но перестраиваются по замкнутой цепочке. Например, если первоначальное распределение приоритетов можно представить в виде 1, 2, 3, i-1, 1+1,..., n, то после занятия магистрали устройством, выставляющим . запросы на i-й вход группы входов 1, распределение приоритетов принимает вид 1+1, i+2,..., n, 1, 2, 3, ° .., 1 1, Такое динамическое перераспределение приоритетов обеспечивает рав1236482 номерное занятие магистрали всеми источниками запросов системы. Для работы устройства в режиме переменного приоритета на вход 16 постоян5 но подается уровень логического нуля

При включении питания на вход 17 подается импульс единичным уровнем, который, поступая с выхода элемента

ИЛИ 7 на вход 14 регистра 10, обеспечивает начальную установку регистра 10. Все выходы 12 регистра 10, кроме n-ro, устанавливаются в единичное состояние, а на п-м выходе устанавливается уровень логического нуля. Таким образом, исходное состоя. ние устройства такое же, как и при работе в режиме фиксированного приоритета.

Однако в этом случае единичный сигнал на входе 14 установки регистра 10 присутствует только при включении питания, в дальнейшем на входе 14 будет сигнал нулевого уровня, разрешая работу регистра 10 в режиме занесения. После получения запросов устройство осуществляет их арбитраж так же, как и в режиме фиксированного приоритета. Разрешение нулевым уровнем выдается только на одном из выходов 6 соответствующему запросу с наивысшим уровнем приоритета. После получения сигнала разрешения использования магистрали источник удовлетвореннога запроса устанавливает на управляющем входе

8 устройства уровень логического нуля. По перепаду сигнала на входе

13 занесения регистра 10 из уровня логической единицы в уровень логического нуля в регистр 10 записывается информация с входов 11.1 — 11.п регистра, соответствующая состоянию выходов 6.1-б.п устройства. При выдаче сигнала разрешения на выходе б.i устройства в i-й разряд регистра 10 записывается логический ноль, в остальные разряды — логические единицы. Выходы регистра 10 масок соединены с входами блока 2 анализа масок, выполненного на узлах ускоренного переноса, таким образом, что i-й выход регистра (i=1,2,..., и-1) соединен с i+1-м входом второй группы входов блока, а п é выход регистра соединен с первым входам второй группы входов блока. Таким образом, при нулевом сигнале на

i-м выходе регистра 10 масок нулевой сигнал поступает на +1-й вход образования переноса узла 18 ускоренного переноса.

При нулевом сигнале на этом входе образования переноса.на выходе

21.i4 1 узла 18 ускоренного переноса вырабатывается сигнал единичного уровня, поступающий на второй вход элемента И-НЕ 15.i+1. При наличии запроса на входе i+1-M группы вхо,цов 1 устройства, поступающего на первый вход элемента И-НЕ 15.i+1, и прн освобождении магистрали предыдущим источником запросов, когда на управляющий вход 8 устройства поступает уровень логической единицы, поступающий через элемент задержки 9 на третьи входы элементов

И-НЕ 15, на выходе элемента И-НЕ

15.i+1 вырабатывается сигнал разрешения нулевого уровня. Таким образом, после занятия магистрали источником, выставляющим запросы на 1-й вход устройства, наивысший приоритет получает источник, выставляющий запросы на i+1-й вход устройства. Источник, выставляющий запросы на i-й вход устройства, при этом получает самый низкий приоритет, так как удовлетворение его запросов происходит при отсутствии запросов всех других уровней. В остальном работа устройства осуществляется также, как и в режиме фиксированного приоритета.

При необходимости увеличения числа входов блока 2 анализа масок возможно каскадное соединение узлов ускоренного переноса (фиг. 2).

Вэтом случае выход 21.1 переноса из старшего разряда первого узла

18.1 ускоренного переноса соединяется с входом 22.2 переноса из предыдущего разряда второго узла 18.2 ускоренного переноса и т.д. Выход 21.п переноса из старшего разряда последнего узла 18.m ускоренного переноса соединяется с входом переноса из предыдущего разряда 22.1 первого узла !8.1 ускоренного переноса. формула изобретения

1. Устройство переменного приоритета, содержащее блок анализа масок, элемент ИЛИ,элемент задержки, регистр масок„о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью уменьшения аппаратурных затрат, в него введен блок элементов

12

И-HE причем группа запросных входов устройства соединена с первой группой входов блока анализа масок и с первой группой входов блока элементов И-HE группа выходов блока анализа масок соединена с второй группой входов блока элементов И-НЕ, третья группа входов которого подключена к выходу элемента задержки, разрешающий вход устройства соединен с входом занесения регистра масок и входом элемента задержки, вход начальной установки устройства соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подсоединен к входу выбора режима приоритета устройства, выход элемента ИЛИ подсоединен к входу установки регистра масок, выходы блока элементов И-НЕ соединены с соответствующими информационными входами регистра масок и выходами устройства (i=1,..., п, и — число запросов), i-й разрядный выход группы выходов регистра масок соединен с (i+3)-м входом второй группы входов блока анализа масок, а и-й разрядный выход группы выходов регистра масок соединен с первым входом второй группы входов блока анализа масок.

2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок ана",6482 8 лиза масок содержит ш узлов ускорени ного переноса (щ — где к — чисk ло входов распространения переноса схемы ускоренного переноса), причем

i-я (i=1,..., m) подгруппа входов первой группы входов блока анализа масок соединена с группой входов распространения переноса д-го узла

>0 ускоренного переноса, à и-й вход

m-й подгруппы первой группы входов блока анализа масок соединен с первым входом группы входов распространения переноса первого узла ускоренного

15 переноса, вторая группа входов блока анализа масок соединена с соответствующими входами группы входов образования переноса узла ускоренного переноса, группа выходов блока ана30 лиза масок соединена с соответствующими выходами переносов из разрядов узла ускоренного переноса, выход переноса из старшего разряда каждого узла ускоренного переноса, кроме

25 последнего, соединен с входом переноса из предыдущего разряда следующего узла ускоренного переноса, а выход переноса из старшего разряда последнего узла ускоренного переноса соединен с входом переноса из. предыдущего разряда первого узла ускоренного переноса.

1236482

Составитель М.Сорочан

Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга

Редактор Г.Волкова

Закан 3092/52

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб,, ц. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4