Устройство приоритетных прерываний с автоматической выработкой кода приоритетнойзаявки

 

Союз Советскиз

Социалистические

Республик

Зависимое от агт. свидетельства М

Заявлено 06. 11.1966 (№ 1091568/26-24) «л. 42III, 14 с присоединением заявки ¹

Приоритет

М (К 6 061

УДК 681.322.2 (088.8) Комитет по делатз изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 08.Х11.1967. Бюллетень ¹ 1

Дата опубликования описания 6.II.1968

Автор

ПЗООРСТСНИЯ

A. Ф. Зуев

Институт математики Сибирского отделения АН СССР

Заявитель

УСТРОЙ СТВО П РИОР ИТЕТН Ь1Х ПРЕРЫВАНИЙ

С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ВЫРАБОТКОЙ КОДА ПРИОРИТЕТНОЙ

ЗАЯВКИ

Известны устройства приоритетных прерываний с автоматической выработкой кода приоритетной заявки, содержащие регистр причин прерываний, регистр масок, схему выделсния крайней единицы, шифратоо, регистр кодов прерывающих заявок.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что, с целью сокращения времени возврата машины к прерванным программам, сно содержит регистр кодов прерываемых заявок, схему ср авнения, дешифратор кодов прерыватощих 33HBQI<, cxQ. Iv бiloKHpoBIIH пере«одных процессов в искателе крайней единицы. Выходы искателя крайней единицы сосдинены с шифратором и со схемой блокировки переходных процессов в искателе. Выходы шифратора подключены к псрвым входам вентилей регистра кодов прерывающих заявок, причем вторые входы этих вентилей соединены с выходом схемы блокировки, третьи входы — с цифровой машиной. Выходы вснтилей соединены с входами регистра кодов прерывающих заявок, выходы которого связаны со входами схемы сравнения, дешифратора, цифровой машины и с первыми входами вентилей регистра кодов прерывания заявок, вторые входы которых соединены с машиной, а их выходы подсоединены к входа.;, регистра кодов прерываемых заявок, Выходы последнего соединены co BTopbiMH входами схемы сравнения и цифровой ъташиной. Выход схемы сравнения подключен к первым входам вентилей режима прерываний, вторые входы которых соединены с устройством управления машины, а каокдый третий вход через свою схему «ИЛИ» связан с выходами дешифратора. Выходы вентилей режима прерыв-ний соединены с машиной и регистром причин прерываний, с которым также связана часть вы10 ходов дешифратор а.

Другим о.личием устройства является то, что, с целью обеспечения изменения веса причин прерывания прерывающих линий и автономного управления,перераспределением оче15 рсдей заявок, в нем в рсгистрах причин прерывания и масках содержатся матрицы триггеров, в которых число столбцов равно числу прерывающих линий, а число строк определяется максимальным значением весов

20 >aIIBolc «аждый триггер матрицы alaco«cBoHми входами соединен непосредственно через схемы адресования или согласующие схемы с цифровой машиной, внешними пр 1рывающими линиями и выходами триггеров матрицы

25 причин прерывания, а своими выходами — через логические схемы с входами триггеров матрицы причин прерывания, схемой выделения крайней единицы и соответствующими входами других триггеров матрицы масок.

ЗО Входы триггеров матрицы причин прерывания

206891 сВязяны через лОГисlсскllе схемы с iiiiij)pi)BOi! машиной, Впсшнимп ttpcj)bIB3ioLIII!iiii линиями, ВЫХОДЯ!!1И ТРИГГСРОВ i13TPI!Ilbl hl3C!Hi il 1!iilTPHL;bi IlpH 1èí прерывания! а с801131!! Выходам!! непосредственно или через логические схемы связаны со схемой выделения крайней единицы и со входами других триггеров матрицы причин прерывания.

На чертеже представлена схема устройства приоритетных прерываний.

Сигналы заявок, представляющие собой единичные импульсы, пакеты импульсов или параллельно передаваемые импульсные коды, по входу 1 поступают в матрицу 2, а в некоторых случаях и в матрицу 8. В матрицах QH!I по установленным правилам запоминаются, сдвигаются, подсчитываются, т. е. определенным образом преобразуются независи!)!о QT машины.

Цифровая машина, в состав которой входит устройство приоритетного прерывания мо)кет: по входам 1 и 4 управлять состоянием любого триггера матриц 2 и 8, считывать их состояния с выходов 5 и 6, управлять вентилями 7, 8, 9, 10 по входам 11, 12, 18. Схема 14 выделения крайней единицы непрерывно ищсг приоритетную заявку в матрице 2, разрешенную матрицей 3. Ее выходные сигналы непрерывно кодируются шифратором 15. Порядок присвоения кодов различным заявкам произВольный. Разным заявкам может соответствовать одинаковый код, если они вызывают одну и ту же программу. Во время переходных процессов схема 14 может выдавать сигнал не по одному, а по двум и более выходам. Пороговая схема 16 запрещает передачу кода шифратора на регистр. запирая на это время вентили 7. Передача кода с шифратора на регистр 17 через вентили 7 производится импульсом устройства управления машины, который подается на вход 11.

Содержимое регистров 17 и 18 с выходов

19 и 20 передается со сдвигом или без сдвига в машину и используются сю как исполнительные адреса илн констaHTbi модификации.

j(oIL каждой заявки может подвергаться в машине преобразованиям, отличающимся от преобразований других кодов.

Разрядность регистров 17, 18 и схемы сравнения 21 одинакова. Схема 21 непрерывно сравнивает состояния регистров 17 и 18 и, если состояния псследних неравнозначны, выдает на вентили 9 и 10 сигнал пр рывания (потенциал), который по одному из входов 18 клапанируется машиной в удобный для нее момент времени, например, в конце операций.

Каждая заявка вызывает свою программу (подпрограмму, команду). Выполнение некоторых из них связано с использованием всей машины и требует предварительного запоминания состояния рабочих регистров (счетчиков, сумматоров), другие же вообще не требуют запоминания состояния машины в момент прерывания, например Вставка некоторых команд, или требуют запоминания только

65 чяс!!1 регистров ъ(ашины. В связи с э!Нit кодь( прсрывякпцпх заявок групппру:отея по режиМ сl М П j) С !3 Ь. B Я 1 i и Я .

Гj)УППГ)j)OBсlНИЕ ОСУЩССТБЛЯСТСЯ ДЕШИфР!!Торо;! 22 и сборками 28» 24. Предварительная дсшифряцпя кодов прерывающих заявок обеспечивает любые сочетания заявок в группах.

Выходы сборок 28 и 24 управляют вентилями

9 и 10 110 Вторым Входам. Каждый из третьих гхсдов 13 этих вентилей возбуждается цифроВой машиной при определенных ее состояниях.

Это позволяет устранить совпадения "àïðîñîâ к одним и тем )Kp устройствам со стороны

Ма)ПИЕ1Ы И ВНЕШНИХ HPCPbIB3IOIIIIIХ yCTPOHCTB без запрещения заявок последних i13cl(3MH, устанавливаемыми машиной в матрице массы.

Последнее обстоятельство увеличивает разрешающую способность машины за счет удаления части вспомогательных операций.

Режим прерывания машины зависит от того, ия каком из выходов 25, 26 появляется сигн3л, поданный Н3 Входы 1 ). Iktc)10 1)сжимов прерывания увеличивается за счет увеличения числа выходов типа 25, 26 и перегруппировки выходов дешифратора 22 на сборках типа 28 и 24. В данном случае для простоты у.казаны только двя pc)IIH!ita прерывания.

Один из них вызывается сигналом с выхода

25, другой — сигналом с выхода 26. Пусть выХОД 2!3 ВЫЗЫВЯС Г 110.1НОС ПРС1)ЫВЯНИС М ЯШИНЫ с запоминанием ее состояния В момент прерывания, а выход 26 вызывает вставку команды, не требующей запоминания текущего состояния машины. Если требуется минимальное время реакции машины на сигнал с выхода 25, то в ней должна быть специальная быстродействующая память для хранения состояний машины в моменты прерывания.

В этом случае сигнал с выхода 25 произведет трп действия: запись одновременно ьссх boдов ряссчих рсГистрОВ В память состояний Г10 адресу, заданному регистром 18; чтение в ðàбочис регистры машины анялОГи !нОГО N3cctt

В3 информацич из памяти состояний по адресу, зядяВасмому реГHcTpoiH 17; перепись состояния регистра 17 в регистр 18 (выравни;3Hiae кодов) сигналом со входа 12. Если доГгустимс большее время реакции, то сигнял с

Выхода 25 производит безусловную передачу управления специальной программе псрезяписи ссстсяниll машины, которая Выпслняст указанные выше действия с помощью обычных команд записи и чтения, при этом информация о состоянии машины может храниться в обычной оперативной памяти. В процессе выполнения этой программы сигнал на вход

11 не подается, в формировании исполнительных адресов команд записи участвует код регистра 18, а в формировании адресов команд чтения — код регистра 17. Выравнивание состояний обоих регистроь, завершающее переход машины к прерывающей программе (заявке), произзодит последняя команда программы перезаписи, после которой возобновляются импульсы со входа 20. Если в процессе пере206891 хода в ма-рицах нс появилась заявка с более гысоким приоритетом, машина начинает выполнять программу, к которой ОНа перешла.

В противном случае начнется очередное прерывание. После удовлетворения некоторой заявки последней командной программы, вызванной данной заявкой, она в матрице 2 гасится (сбрасывается).

Сигнал с выхода 2б не производит перезаписи состояний машины. На регистре операций машины он принудительно устанавливает команду «Выполнить команду по адресу» или производит другие эквивалентные этой команде действия. При этом адрес выполняемой команды определяется кодом регистра 17.

Этот же сигнал в самом устройстве подается в матрицу и сбрасывает породившую его заявку. Так как выход 2б объединяет несколько заявок, должна быть обратная связь между дешифратором 22 и матрицей 2.

В общем случае каждой прерывающей линии или каждой причине прерывания (заявке) в матрице 2 и 8 соответствует столбец триггеров (слово), В столбцах хранятся веса заявок. Веса могут с течением времени изменяться независимо от машины. Разрешение или запрещение прерываний по каждой заявке осуществляется соответствующими столбцами матрицы 8. Длина слсв в матрицах определяется диапазонами значений, которые принимают веса заявок.

Предмет из об ретения

1. Устройство приоритетных прерываний с автоматической выработкой кода приоритетной заявки, содержащее регистр причин прерывания, регистр масок, схему выделения крайней единицы, шифратор, регистр кодов прерывающих заявок, отлича ощееся тем, что, с целью сокращения времени возврата машины к прерванным программам, оно содержит регистр кодов прерываемых заявок, схему сравнения, дешифратор кодов прерывающих заявок, схему блокировки переходных процессов в искателе крайней единицы, выходы искателя крайней единицы соединены с шифратором и со схемой блокировки переходных процессов в искателе, выходы шифратора подключены к первым входам вентилсй регистра кодoвв

50 прерывающих заявок, вторые входы этих всн илей подсоединены к выходу схемы блокировки, третьи ьходы соединены с цифровой машиной, выходы вентилей соединены с в: одами регистра кодов прерывающих заявок, выходы которого связаны со входами схемы сравнения, дешифратора, цифровой машины и с первыми входами вентилей регистра кодов прерывания заявок, вторыс входы которых соединены с машиной, а IIx выходы подсоединены и входам регистра кодов прерывасмых заявок, выходы последнего соединены со вторыми входами схемы сравнения и цифровой машиной, выход схемы сравнения подключен к первым входам вентилей режима прерываний, вгорые входы которых соединены с устройством управления машины, а каждый третий вход через свою схему «ИЛИ» связан с выходами дешифратора, выходы вентилей режима прерываний соединены с машиной и регистром причин прерываний, с которым такхке связана часть выходов дешифратора.

2. Устройство IIQ п, 1, отличаюцееся тем, по, с целью обеспечения изменения веса причин прерывания прерывающих линий, а также автономного управления перераспределением очередей заявок, в нем в рсгистрах причин прерывания и масках содержатся матрицы триггеров, в которых число столбцов равно числу пpepываIoщпх линий, а число строк определяется максимальным значением весов заявок, каждый триггер матрицы масок своими входами соединен непосредственно через схемы адресования или согласующие схемы с цифровой машиной, внешними прерывающими линиями, выходами триггеров матрицы причин прерывания, а своими выхода мпв через логические схемы с входа»и триггеров матрицы причин прерывания, схемой выделения крайней единицы и соответсгвующими входами других триггеров матрицы масок, входы триггеров матрицы причин прерываний связаны через логические схемы с цифровой машиной, внешними прерываюигими линиями, выходами триггеров матрицы масок и матрицы причин прерывания, а своими выходами непосредственно или через логические схемы связаны со схемой выделения крайней единицы и со входами других триггеров матрицы при ьчн прерывания.

206891

5 !

Составитель В. А. Субботин

Редактор Е. В, Семанова Текред Л. Я. Бриккер Корректоры: 3. И. Тарасова и О. Б. Тюрина

Заказ 4679/7 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2