Устройство для приоритетного подключения внешних устройств к магистрали

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании вычислительных систем для подключения внешних устройств к ЭВМ. Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство содержит M блоков формирования адреса, соединенных с магистралями адреса, запроса и сброса. Каждый блок формирования адреса содержит счетчик, коммутатор, группу элементов И, группу магистральных усилителей, элемент ИЛИ-НЕ, группу элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, группу элементов ИЛИ, группу элементов И, четыре триггера, одновибратор, элемент И-НЕ, элемент задержки, магистральный усилитель, элемент И, схему сравнения кодов. В устройстве за счет динамического изменения приоритетов осуществляется упорядочение подключения абонентов, т. е. независимо от величины кода приоритета гарантируется подключение абонентов с любым приоритетом в течение определенного, заранее известного интервала времени. 2 ил.

СОЮЗ COBKTGHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.А1 сэ о» (1) с оь F 13/36 9/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4462070/24-24 (22) 18. 07. 88 (46) 07.06. 90. Бюл. В 21 (72) А.А.Чудов (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1257652, кл, Г 06 F 13/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Р 1322321, кл. G 06 F 13/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИОРИТЕТНОГО

ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВНЕШНИХ УСТРОЙСТВ К МАГИСТРАЛИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании вычислительных систем для подключения внешних устройств к ЭВМ. Цель изобретения — повышение быстродействия. Устройство

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании вычислительных систем для подключения внешних устройств к ЭВМ.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока формирования адреса.

Устройство содержит М внешних уст-. ройств 1, адресный выход 2 внешнего устройства, апросный выход 3 внешнего устройства. N блоков 4 формировння адреса, магистраль 5 адреса, 2 содержит М блоков формирования адреса, соединенных с магистралями адреса, запроса и сброса. Каждый блок формирования адреса содержит,счетчик.„ коммутатор, группу элементов И, группу магистральных усилителей, элемент

KIN-НЕ, группу элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, группу элементов ИЛИ, группу элементов И, четыре триггера, однавибратор, элемент И-НЕ, элемент задержки, магистральный усилитель, эле-. мент И схему сравнения кодов. В устройстве за счет динамического изменения приоритетов осуществляется упорядочение подключения абонентов, т.е. независимо от величины кода приорите-: та гарантируется подключение абонентов с любым приоритетом в течение определенного, заранее известного интервала времени. 2 ил. магистраль 6 запроса, магистраль 7 сброса, ЭВМ 8 °

Каждый блок 4 формирования адреса содержит счетчик 9 приоритета, коммутатор 10, выполненный в виде многовходового элемента И-ИЛИ, группу элементов И 11, блок 12 магистраль ных усилителей, элемент ИЛИ-НЕ 13. группу элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 14, группу элементов ИЛИ 15, группу элементов И 16, триггер 17, одновибратор 18, триггер 19, элемент И-HE 20, триггер 21, элемент 22 задеры.и, ма— гистральный усилитель.23, эле мент

И 24, схему 25 сравнения кодов, трпг. гер 26.

В начальный момент производится установка в исходное нулевое состояние триггеров 17, 19, 21 и 26, в счетчик 9i (i = 1 - И) блока 4 записыва

5 ется код адреса 1 вне|шалего устройстsa 1, при этом в каждом блоке 4 на выходе коммутатора t0, выхода элементов И 11 и в магистрали 5 формируется нулевой код, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13, выходах элементов

ИЛИ 15, И 16 — единичный потенциал (цепи начальной установки не показаны). В момент поступления запроса на подключение к ЭВИ по входу 3 при условии свободной магистрали 5 или б (триггер 17 находится в пулевом состоянии) единичный сигнал поступает на вход установки в "1" триггера 21 и устанавливает данный триггер в еди- >О ничное состояние.

Предположим, что запросы поступают по входам 3 одновременно сразу ст нескольких внешних устройств, при .-том сразу в нескольких блоках 4 осу- 25 ществляется установка в единичное состояние триггера 21 ° Едпличвый сигнал с выхода триггера 21 поступает а "!F ðâûé управляющйй вход коммута- .:.ра 10 и подключает к выходам комму- . татора выходы счетчика 9 приоритета.

Код приоритета блока 4, имеющего запрос на подключение через группу элементов И 11, магистральные усилители I2 поступаeò в магистраль 5, где устанавливается результирующий потенциал "монтажного ИЛИ. В стар;ем разряде кода всегда в магистраль

5 поступает единичный сигнал, поэтому независимо: от кода приоритета в

40 момент поступления кода в магистраль

5 хотя бы от одного внешнего устройства на выходе элемента ИЛИ-НЕ 13 формируется нулевой сигнал, который поступает на входы элементов ИЛИ 15, на счетный вход триггера 17 и устанавливает данный триггер в единичное состояние, поэтому если в каком-то блоке 4 сформируется новый запрос на входе 3, то триггер 21 в единичное состояние не установится до окончания 50 обработки предьдущего запроса (сброса триггера 17).

В каждом блоке 4 осуществляется поразрядное сравнение коца в магистрали 5 и выходного кода коммутатора 55

10.

Если блок 4 не имеет запроса на входе 3 то на выходе коммутатора IG во всех разрядах будет иметь место нулевой код, поэтому на выходе элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 14, сравнивающего старшие разряды кодов, сформируется пулевой потенциал, который поступает через элемент ZUZH 15 на входы всех элементов И 16 и приводит K формировашпо нулевого сигнала на выходах всех элементов И 16.

В тех блоках 4, в которых триггеры 21 устанавливаются.в единичное состояние в старших разрядах кодов осуществляется совпадение единичных сигналов, поэтому в данных блоках 4 элементами ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 14 производится поразрядное сравнение кодов приоритета, начиная со старших разрядов. Если потенциалы кодов в старшем ра" ðÿäå в магистрали 5 и на выходе коммутатора 10 совпадают, то на выходе элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 14, ИЛИ 15 в данном разряде формируется единичный сигнал, который поступает на вход элемента И 11 в- данном разряде разрешает дальнейшую выдачу кода в магистраль 5 через элемент И 11 в данном разряде ° Кроме того, с выхода элемента ИЛИ 15 данного разряда единичный сигнал поступает на входы всех элементов И 16 и разрешает выдачу в магистраль 5 кодов приоритета в младших разрядах.

Таким образом, осуществляется поразрядное последовательное сравнение потенциалов кода в магистрали 5 и кода на выходе коммутатора 10.

Если в каком-то разряде происходит несовпадение потенциалов, то это означает, что в магистраль 5 в данном разряде имеет место более высокий код.

В этом случае на выходе элементов

ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 14, ИЛИ 15 в данном разряде сформируется нулевой потенцнал, который поступает на входы элементов И 16 в данном разряде и в остальных младших разрядах, поэтому на вторые входы элементов И 11 в данном и остальных младших разрядах поступают нулевые сигналы и блокируют прохождение кода с выхода коммутатора 10 в данном и остальных младших разрядах.

Так как коды приоритета всех блоков 4 разные, то при поступлении запроса только в одном блоке 4 произойдет совпадение кода в магистрали. 5 и коде приоритета с вь нода коммутатора

5 15

10 и только в данном блоке 4 на выходе последнего элемента И 16 будет иметь место единичный сигнал, который поступает на информационный вход триггера 19. На счетный вход данн:. о поступает импульс с выхода одновибратора 18, который запускается от отрицательного перепада с выхода злег мента ИЛИ-НЕ 13 в момент поступления кода в магистраль 5 и формирует отрицательный импульс длительностью, несколько большей времени срабатывания элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 14, ИЛИ 15, И 16, И 11 во всех блоках 4 формирования адреса.

Задним фронтом импульса одновибратора 18 в блоке с максимальным приоритетом производится запись единичного сигнала с выхода последнего элемента И l6 в триггер 19, а также во всех блоках 4 производится запись в триггер 26 сигнала с выхода схемы

25 сравнения, которая формирует единичный сигнал в случае, если код на группах входов, соединенных с магистралью 5, больше кода на второй группе входов схемы 25 сравнения, соединенной с выходами счетчика 9. Единич-. ный сигнал с выхода триггера 19 из блока 4 с наивысшим приоритетом поступает через элемент 22 задержки и магистральный усилитель 23 в магистраль 6 и служит запросом для цодключения данного внешнего устройства к ЭВМ . Данным сигналом в блоках 4 осуществляется сброс триггера 21, а в блоке 4 с наивысше приоритетом на выходе элемента И 24 формируется единичный сигнал, который подключает к магистрали 5 вторую группу входов коммутатора 10, на которьп находится адрес данного внешнего устройства 1. Кроме того, после установки триггеров 19 и 26 в единичное состояние осуществляется динамическое изменение приоритетов внешних устройств по следующему принципу: в блоке 4 с наивысшим приоритетом и имеющем запрос на подключение нулевым сигналом с инверсного выхода триггера 19 осуществляется установка счетчика 9 в нулевое состояние; в блоках 4, у которых код приоритета меньше кода риоритета внешнего устройства, подключенного к магистрали 5, при формировании единичного сигнала на выходе триггера 26 производится изменение (увели69842 6 чение) на единицу содержимого счетчика 9. В остальных блоках 4, s. которых код приоритета в счетчике 9 вьппе кода приоритета блока 4, имеющего запрос н подключенного к магистрали 5, и в которых в момент окончания импульса на выходе одновибратора 18 триггер 26 остается в нуле10 вом состоянии код приоритета в счетУ чике 9 остается без изменения.

В моменr окончания приема кода адреса абонента и окончания обслуживания запроса ЭВМ 8 формирует сигнал на магистрали 7, который устанавливает в исходное состояние триггерь1

17, 19 и 26. При этом, если в какихто блоках 4 имеется запрос на подключение на входе 3, то н данных бло20 ках 4 производится установка триггера 21 в единичное состояние и процесс подключе;. ия внешних устройств к ЭВМ повторяется.

25 формула изобретения

Устройство для приоритетного подключения внешних устройств к магистрали, содержащее М блоков формирования адреса (М вЂ” 1исло внешних устройств), каждый из которых содержит первую группу элементов И, блок магистральных усилителей, одновибратор, элемент задержки, первый триггер, схему сравнения кодов, выход которой

З5 соединен с информационным входом первого триггера, выходы элементов И первой группы соединены через блок магистральных усилителей с шиной адреса устройства для подключения к

40 магистрали, которая подключена к первой группе входов схемы сравнения кодов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в каждый блок формирования адреса введены вторая группа элементов

И, группа элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, группа элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, второй, третий, четвертый триггеры, элемент И, элемент И-НЕ, счетчик ко5Q да пРиоритета и коммутатор, первая группа информационных входов которого соединена с группой адресных шин устройства и с информационными входами счетчика кода приоритета, выходы которого и старший разряд шины адреса устройства соединены с второй группой информационных входов коммутатора и схемы сравнения код в, вь ходы коммутатора соединены с первыми

1569842 входами элеяентов И первой группы и первыми входами элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы, вторые входы которых соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ

5 и с первой группой входов схемы сравнения кодов, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен со счетным входом второго триггера, с входом одновибратора и с первыми входами элементов ИЛИ груп- 1ð пы, вторые входы которых соединены с выходами элементов ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ группы, выходы первого и второго элементов ИЛИ группы соединены соответственно с первыми и вторыми входами элементов И второй группы, выходы которых и выход первого элемента ИЛИ группы соединены с вторыми входами элементов И первой группы, информационный вход третьего триггера соединен с выходом последнего элемента

И второй группы, счетные входы треть-. его и первого триггеров соединены с выходом одновибратора, прямой выход третьего триггера через элемент за- 25 держки соединен с первым входом элемента И и через магистральный усилительс шиной запроса устройства для под-шт ения к магистрали, которая соединена в каждом блоке формирования адреса с входом установки в "0" четвертого триггера и с вторым входом элемента И, выход которого соецинен с первым управляющим входом коммутатора, второй управляющий вход которого соединен с прямым выходом четвертого триггера, вход установки в "1" которого соединен с выходом элементта И-НЕ, первый вход которого соединен с запросным входом устройства, второй вход элемента И-НЕ соединен с инверсным выходом второго триггера, информационный вход которого соединен с потенциалом логической единицы устройства, прямой выход первого триггера и инверсный выход третьего триггера соединены соответственно со счетным входом и с входом сброса счетчика кода приоритета, а входы установки в "О" первого, второго, третьего триггеров соединены с шиной сброса устройства для подключения к магистрали, выход i-го элемента ИЛИ группы (i = 3, ..., N где N — разрядность адресных шин устройства) соединен с

i-ми входами с (i- 1)-ro по (N-1)-й элементов И второй группы.

1569842

Составитель Г.Пономарева

Редактор Л.Зайцева Техред К.Ходанич

Корректор С.Шевкун

Заказ 1451 Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 1