Многоканальное устройство управления доступом к общей магистрали

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации обмена информацией в локальных сетях, многопроцессорных и многомашинных распределенных системах. Целью изобретения является повышение быстродействия. Многоканальное устройство содержит магистраль и каналы, а в каждом канале - регистр адреса, счетчик приоритета, два элемента задержки, два элемента 2И-ИЛИ, три триггера, три элемента ИЛИ, одновибратор, элемент НЕ, два элемента И, элемент И-НЕ и элемент развязки. В устройстве обеспечивается определение занятости общей магистрали, определение столкновений информации в магистрали и выявление наиболее приоритетного абонента, которому предоставляется право на занятие магистрали. 1 ил.

„.80„„1594556

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Af (gg)g С 06 F 13/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с . 9 с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1, (21 ) 448447 2/24-24 (22) 19.09.88 (46) 23.09.90. Бюл. 0 35 (72) В.И.Завгородний и С.В.Федосеев

{53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

No 1 3451 93, кл. G 06 F 9/46, 1 985.

Авторское свидетельство СССР

У 1156085, кл. G 06 F 13/36, 1983. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДОСТУПОМ К ОБЩЕЙ МАГИСТРАЛИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации обмена информацией в локальных сетях, многопроцессорных и многомашинных распредеИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при организации обмена информацией через общую магистраль между абонентами локальных сетей, многомашинных и многопроцессорных распределенных систем.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Устройство содержи в каждом канале (фиг.l) выход 1 устройства для подключения к магистрали, элемент

2 развязки, одновибратор 3, регистр

4 адреса, счетчик 5 приоритета, триггеры 6 и 7, элемент 2И-ИЛИ 8, элемент 9 задержки, магистраль 10 эле менты ИЛИ 11-13, элемент 2И-ИЛИ 14, элементы И 15 и 16, элемент И-НЕ 1 7, триггер 18, элемент 19 задержки, элемент НЕ 20, вход 21 ннформацнонньй

2 ленных системах. Целью изобретения является повышение быстродействия.

Многоканальное устройство содержит магистраль и каналы, а в каждом канале — регистр адреса, счетчик приоритета, два элемента задержки:, два элемента 2И-ИЛИ, трн триггера, три элемента ИЛИ, одновибратор, элемент НЕ, два элемента И, элемент

И-НЕ и элемент развязки. В устройстве обеспечивается определение занятости общей магистрали, определение столкновений информации в магистрали и выявление наиболее приоритетного абонента, которому предоставляетСя право на занятие магистрали.! нл.

1 устройства, вход 22 начальной установ ки устройста, вход 23 конца сообщения устройства;- запросный вход 24 устройства, вход 25 конца запроса устройства, выход 26 отказа устройства, вы- Д ход 27 разрешения устройства, такто- фф вый вход 28 устройства, вход 29 устройства для подключения к магистрали.

Устройство работает следующим образом.

Устройство осуществляет управле-." ние доступом абонентного оборудования (ЭВМ, процессор) к общей магистрали. Устройство постоянно "прослушивает" магистраль и мо ет -начать и передачу рабочей информации от абонента в магистраль при отсутствии в ней передачи сигналов от другого устройства. Так как устройства удалены друг от друга на некоторое рас1594556 стояние, то онн могут определить с факт занятия магистрали с задержкой, равной суммарному "времени распространения сигнала в магистрали и срабатыS вания элементов устройства. Это привОдит к тому, что какое-либо устрОйство может начать передачу информации в магистраль, в то время как д угое устройство уже ведет передачу. 10

В, этом случае происходит столкновение информации в магистрали.

Устройства, информационные передачф которых столкнулись в магистрали, определяют факт столкновения за счет сравнения сигналов, выдаваемых устрфйством, н сигналов в магистрали.

Если сигналы отличаются, то это указывает на столкновение в магистрали.

Конфликт между устройствами за нсполь-20 зфвание магистрали разрешается с помфщью выдачи приоритетных последова-".

1 т льностей сигналов. После определенйя столкновения конфликтующие устройства прекращают выдачу информации, 25 и.начинают выдачу приоритетной последовательности импульсов, а остальные у©тройства, не получив сигнала Конец сОобщения", не предпринимают попыток. передачи информации в магистраль .

Сигнал "Конец сообщения" вьщеляетея абонентским оборудованием из информацйи, передаваемой по магистрали.

Длительность приоритетной последовательности каждого устройства определяется содержимым регистра адреса.

Устройство с наивысшим приоритетом из чИсла конфликтующих вьщает последовательность импульсов наибольшей дпи". тельности. Победителем в борьбе эа 40 доступ к магистрали является устройсгво, которое в конце выдачи последовательности импульсов определит, что кроме него в магистраль не выдает ни одно устройство. Устройство, побе-. 45 дившее в кофликте, передает рабочую информацию.

В исходное состояние устройство устанавливается импульсом, который поступает с входа 22 устройства.

Этот импульс через элемент ИЛИ 11 ус-. танавливает триггер 18 в единичное состояние, через элемент ИЛИ 13 сбра-, сывает триггер 6, а через элемент .

ИЛИ 12 сбрасывает триггер 7. На входе управления режимом счетчика 5

Приоритета — нулевой сигнал, разре» шающий запись в него информации из регистра 4 адреса.

Если по магистрали не передаются сигналы каким-либо устройством, то триггер 18 остается в единичном состоянии и запросный сигнал с входа

24 устройства через элемент 2И-ИЛИ 14 устанавливает в единичное состояние триггер 7. Высокий потенциал с единичного выхода триггера 7 поступает на выход 27 устройства, разрешая абонентскому оборудованию выдачу рабо-:, чей информации, а также на вход

2И-ИЛИ 8, разрешая прохождение информации с входа 21 устройства через элемент 2И-ИЛИ 8 и элемент 2 развязки в магистраль. Абонентское оборудование по указанной цепи производит выдачу рабочей информации.

Для определения столкновения передачи информации используются элементы И 15 и 16, элемент И-НЕ 17 и элемент 19 задержки. Потенциал, разрешающий выдачу рабочей информации в магистраль, с выхода триггера 7 поступает также на вход элемента

И 15 и вход элемента И-НЕ )7. Импульсы информации с выхода элемента

2И-ИЛИ 8 кроме магистрали поступают также на вход элемента 19 задержки.

Все сигналы из магистрали поступают на вход элемента И 15. Элементы

И 15 и 16 н элемент И-НЕ 17 реализует функцию отрицания равнозначности для сигналов, поступающих на элемент И 15 и на элемент И-НЕ 17.

При отсутствии столкновений в магистрали сигнал на выходе элемента И 16 отсутствует. Элемент 19 задержки необходим для учета задержек сигнала в элементе 2 и магистрали. Если столкновения в магистрали не произошло, то информация выдается полностью, после чего сигналом с входа 25 устройства сбрасывается триггер 7. При наличии передачи в магистрали импульсы из магистрали I О поступают на вход одновибратора 3, с выхода которого сигнал сбрасывает триггер 18, выход которого запрещает обслуживание нового запроса на передачу информации данным устройством в магистраль. Если в это время приходит запросный сиг-. .— нал с входа 24 устройства на передачу информации, то его прохождение блокируется элементом 2И-ИЛИ 1 4 до поступления сигнала с входа 23..устройства. По этому сигналу устанавливается в единичное состояние триггер. 18; который разрешает установку триггера

56 6 образом: при передаче информации по магистрали осуществляется постоянный перезапуск одновибратора, причем должно применяться такое кодирование, при котором как: нулевому, так и единичному битам информации соответствует изменение полярности сигнала в магистрали, как это производится, например, при использовании кода

Манчестера.

5 l 5945

7 в единичное состояние, тем самым разрешая выдачу рабочей информации.

Если произошло столкновение передач в магистрали, то в каждом устройстве из числа участвовавших в передаче на выходе элемента 16 появятся сигналы, которые установят в единичное состояние триггер 6 и сбросят триггер 7. Низкий потенциал 10 с выхода триггера 7 запретит выдачу информации в магистраль . Высокий потенциал с выхода триггера 6 поступает на выход 26 устройства и разрешает прохождение тактовых импульсов 35 с входа 28 устройства через элементы 2И-ИЛИ 8 и элемент 2 развязки в магистраль. Кроме того, Разрешающий потенциал с триггера 6 поступает на

- вход управления режимом счетчика 5 20 приоритета и переводит его из режима записи в режим:счета тактовых импульсов. Выдача тактовых импульсов продолжается до появления сигнала переполнения с выхода счетчика 5 приоритета, который через элемент ИЛИ 13 сбрасывает триггер 6 и выдача тактовых импульсов прекращается, Сигнал переполнения кроме того через элемент 9 задержки поступает на вход 30 элемента 2И-ИЛИ 14 и проходит на установку триггера 7 в единичное состояние при наличии высокого потенциала на выходе элемента НЕ 20, который указывает на отсутствие сигналов в магистрали. Это значит, что после-. довательность тактовых импульсов, выданная данным устройством, имеет наибольшую длительность. Таким образом, сигнал с элемента 9 задержки устанавливает в единичное состояние триггер 7 только в том устройстве, которое имеет наивысший приоритет по сравнению с устройствами, претендующими на передачу информации по магист- 45 рали. Высокий потенциал с выхода триг, гера 7 разрешает бесконфпиктную выдачу рабочей информации абонентам с наивысшим приоритетом; что обеспечивается нулевым состоянием триггера 7 = всех остальных устройств. После успешной передачи информации во всех устройствах триггер 18 будет установлен в единичное состояние сигналом "Ко-нец сообщения" и любое устройство, при необходимости, может начать передачу рабочей информации по магистрали.

"Прослушивание" магистрали проивводится одновибратором 3 следующим

Формула изобретения

Многоканальное устройство управления доступом к общей магистрали, содержащее каналы, а в каждом канале элемент развязки, одновибратор, регистр адреса, счетчик приоритета, первый и второй триггеры, первый элемент 2И-ИЛИ, первый элемент задержки, причем тактовый вход устройства соединен с первым входом первого элемента 2И-ИЛИ и со счетным входом счетчика приоритета, информационный выход регистра адреса соединен с информационным входом счетчика приоритета, выход переполнения которого соединен с входом первого элемента задержки, информационный вход устройства соединен с вторым входом первого элемента 2И-ИЛИ, прямой выход первого триггера соединен с входом управления режимом счетчика приоритета, с третьим входом первого элемента 2И-ИЛИ и является выходом отказа устройства, прямой выход второго триггера соединен с четвертым входом первого элемента 2И-ИЛИ, выход которого . соединен с входом элемента развязки, выход которого является выходом устройства для подключения к магистрали, прямой выход второго триггера является выходом разрешения устройства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в каждый канал устройства введены первый, второй и третий элементы ИЛИ, второй элемент 2И-ИЛИ, первый и второй элементы И, элемент И-НЕ, третий триггер, второй элемент задержки, элемент НЕ, причем выход первого элемента задержки соединен с первым входом второго элемента 2И-ИЛИ, выход которого соединен с входом установки второго триггера, выход одновибратора соединен с входом сброса третьего триггера и с.входом - элемента НЕ, 1594556

22

2J

2Ô

Составитель В. Красюк

Техред М.Дндык Корректор А.Обручар .

Редактор В.Бугренкова

Заказ 2831 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г.ужгород, ул. Гагарина, 101 !! !! вьмод которого соединен с вторым входом второго элемента 2И-ИЛИ, вход конЦа сообщения устройства соединен с парвым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом ус-..-" тановки третьего триггера, прямой выход которого соединен с третьим вносом второго элемента 2И-ИЛИ, запро! ный вход устройства соединен с четвертым входом второго элемента

2И-ИЛИ, вход конца запроса устройства соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с в одом сброса второго триггера, 15 выход переполнения счетчика приоритета соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса первого триггера, прямой выход второго триг- 20 ! гера соединен с первым входом первого элемента И, с первым входом. элемента

И-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом установки первого триггера и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход первого элемента 2И-ИЛИ соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента

И, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом перво" го элемента ИЛИ, с третьим входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом третьего элемента HJIH, выходы элементов развязки всех каналов устройства объединены через MOHTARHOE

ИЛИ и соединены с входами одновибраторов и вторыми входами первого элемента И.