Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали

 

Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано в многопроцессорных и многомашинных вычислительных системах для арбитража магистрали, в частности в больших интегральных схемах контролеров интерфейса и контроллеров различных устройств ввода-вывода, имеющих режим прямого доступа в память. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали содержит в каждом канале два триггера, три элемента И-НЕ, два элемента НЕ и элемент задержки. В устройстве появление сигнала опроса возможно через временной интервал 2 T после снятия сигнала подтверждения запроса, где T - время срабатывания элементарного вентиля. 2 ил.

СОЮЗ COB ETCKMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 F 13/37, 9/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4717307/24 (22) 07.07.89 (46) 30,07.91. Бюл. М 28 (71) Ленинградское научно-производственное обьединение "Электроавтоматика" (72) С.А. Букшин (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1416986, кл. G 06 F 13/36, 1986.

Вычислительная техника. Экспресс-информация, М 5, 3987, с. 16 — 21. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ. АБОНЕНТОВ К ОБЩЕЙ МАГИСТРАЛИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многопроцессорных и многомашинных вычислительных системах для арбитража магистрали, в частности в больших интегральных схемах контроллеров интерфейса и контроллеров различных устройств ввода— вывода, имеющих режим прямого доступа в память.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На фиг.1 представлена структурная схема одного канала устройства для подключения абонентов к общей магистрали; на фиг.2— пример организации асинхронного модульного арбитра на базе предлагаемого устройства в,централизованной вычислительной системе. Ы 1667091 А1 многопроцессорных и многомашинных вычислительных системах для арбитража магистрали, в частности в больших интегральных схемах контроллеров интерфейса и контроллеров различных устройств ввода-вывода, имеющих режим прямого доступа в память. Цель изобретения — повышение быстродействия устройства. Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали содержит в каждом канале два триггера, три элемента

И вЂ” НЕ, два элемента HE и элемент задержки. В устройстве появление сигнала опроса возможно через временной интервал 2с после снятия сигнала. подтверждения запроса, где t — время срабатывания элементарного вентиля. 2 ил.

Канал устройства (фиг.1) содержит триггеры 1 и 2, элемент 3 задержки, элемент

И-HE 4 и 5, элемент И вЂ” НЕ 6, элементы НЕ

7 и 8, шину "Запрос магистрали" 9 (3M), шину 10 "Подтверждение запроса" (ПЗ), вход 11 опроса. выход 12 опроса, вход 13 запроса магистрали и выход 14 представления запроса.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда на входах

11 и 13 отсутствуют сигналы, триггеры 1 и 2 находятся в нулевом состоянии, а на всех выходах устройства установлены логические нули, При появлении сигнала на входе 11 сни. мается сброс с триггера 2. Этот сигнал, проходя через элемент И-НЕ 5, при отсутствии сигнала на входе 13 устанавливает триггер

1667091

2 в единичное состояние, Сигнал с инверсного выхода триггера 2 блокирует прохождение сигнала на единичный вход триггера

1, а сигнал с прямого выхода триггера 2 подается на выход 12, Снятие сигнала на входе 11 приводит к сбросу триггера 2, Таким образом, устройство, не готовое стать ведущим на магистрали, после сигнала на входе 11 транслирует его далее (выдает вы ходной сигнал на выход 12) и сбрасывает его

1 после снятия входного сигнала на входе 11.

Когда абоненту требуется ресурс общей ,магистрали, он формирует сигнал на входе 13. Этот сигнал, поступая на первый вход элемента И вЂ” НЕ 5, блокирует прохождение сигнала с входа 11 на единичный вход триггера 2 и, проходя через элемент НЕ 7, снимает сброс с триггера 1, поступает на вход

I элемента 3 задержки и на первый вход эле, мента И-НЕ 4, на второй вход которого по,дается сигнал с инверсного выхода триггера ,1. Так как триггер 1 в этот момент времени находится в нулевом состоянии, то на выходе элемента И вЂ” НЕ 4 формируется сигнал, который по шине 9 3М подается на вход, центрального процессора или ведущей ЭВМ. Процессор или ведущая ЭВМ парал, лельно с выполнением текущей программы анализирует состояние шины 9 3М и при появлении на ней сигнала и после оконча, ния текущего обмена (при отсутствии сигна" ла на шине 10 ПЗ) вырабатывает сигнал, последовательно обходящий подключен Ные к магистрали устройства.

Ближайшее активное устройство, выставившее сигнал ЗМ, при получении сигнала на входе 11 блокирует его дальнейшее распространение через элемент И-НЕ 5, так как сигналы на входах 13 и 11 разнополярны. Поэтому триггер 2 остается в нулевом состоянии и на третьем входе элемента

И-HE 6 остается логическая "1". Когда на всех трех входах элемента И-HE 6 установятся логические единицы, элемент И вЂ” НЕ 6 срабатывает, устанавливая триггер 1 в единичное состояние. При этом на шинах 10 ПЗ и выходе 14 формируются соответствующие сигналы, а сигнал ЗМ на шине 9 ЗМ от данного устройства сбрасывается.

При появлении сигнала на шине 10 ПЗ процессор или ведущая ЭВМ снимает сигнал опроса.

В децентрализованных вычислительных системах при отсутствии центрального процессора или ведущей ЭВМ на вход 11 первого канала устройства должен подаваться сигнал ЗМ х ПЗ.

Абонент, устройство которого установило сигнал на шине 10 ПЗ, становится ведущим на магистрали и может осуществить адресный обмен, После завершения адресного обмена активный абонент снимает свой сигнал на

5 входе 13. Триггер 1 в данном канале сбрасывается и сбрасываются сигналы на шине

10 ПЗ и выходе 14, Устройство приходит в исходное состояние.

С целью устранения гонок в асинхрон10 ном модульном арбитре и возможности одновременного захвата магистрали несколькими абонентами в канал устройства введен элемент 3 задержки. Задержка сигнала запроса необходима для того, что15 бы при одновременном появлении сигналов запроса и опроса осуществлялась или блокировка сигналом запроса сигнала опроса, или блокировка сигналом опроса сигнала запроса, когда канал уже успел передать

20 сигнал на выход 12 (т.е. триггер 2 уже успел установиться в единичное состояние до блокировки элемента И вЂ” НЕ 5).

В этом случае устройство ждет освобождения магистрали другим абонентом и при

25 появлении нового сигнала на входе 11 осуществляет захват магистрали.

Учитывая примерно одинаковую величину задержки сигналов на элементах 5 и 7, можно считать, что величина задержки эле30 мента 3 должна быть равна или больше времени срабатывания триггера 2, 35

Формула изобретения

Многоканальное устройство для подключения абонентов к общей магистрали, содержащее К каналов (К вЂ” число абонентов), каждый из которых содержит триггер и два элемента И вЂ” НЕ, причем в каждом канале вход запроса канала устройства соединен с первым входом первого элемента

И вЂ” НЕ, выход которого соединен с единичным входом первого триггера, нулевой вход которого соединен с вторым входом первого элемента И вЂ” НЕ и является опросным входом канала устройства, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента И вЂ” НЕ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, каждый канал устройства дополнительно содержит второй триггер, третий элемент И-НЕ, два элемента НЕ и элемент задержки, причем в кажом канале запросный вход канала устройства соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера, первым входом третьего элемента И-НЕ и через элемент задержки с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с единичным входом второго триггера, инверсный и прямой,вы1667091 г.Г

Составитель M.Cîðî÷àí

Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор С.Лисина

Заказ 2526 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул.Гагарина, 101 ходы которого соединены соответственно с вторым входом третьего элемента И-НЕ и входом второго элемента НЕ, являясь выходом разрешения обслуживания канала устройства, опросный вход канала устройства соединен с третьим входом второго элемента И-НЕ, а опросный выход — с прямым выходом первого триггера, выходы третьих элементов И-HE всех каналов устройства объединены через монтажное ИЛИ, образуя шину запроса магистрали устройства, выходы вторых элементов НЕ всех каналов устройства объединены через монтажное ИЛИ, 5 образуя шину подтверждения запроса уст° ° ойства, выход опроса M-го канала (М = 1, К- устройства соединен с входом опроса (M+1)-ro канала, а вход опроса первого канала является входом опроса устройства.