Многоканальное устройство приоритета

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам приоритета, и может быть использовано для управления доступом нескольких абонентов к коллективно используемому ресурсу. Техническим результатом является повышение быстродействия устройства надежности за счет сокращения объема оборудования. Для этого устройство содержит шифратор, ключи, элемент ИЛИ, элементы И, триггер. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности устройствам приоритета, и может быть использовано для управления доступом нескольких абонентов к коллективно используемому ресурсу, например к оперативной памяти.

Известно многоканальное устройство приоритета, содержащее два распределителя импульсов, шифратор, регистр, 3 элемента ИЛИ, а в каждом канале - триггер и 2 элемента И, причем выход первого элемента И соединен с установочным входом триггера, выход триггера - с входом элемента И канала, выход которого соединен с гасящим входом триггера [1].

Недостаток данного устройства - большое количество оборудования и низкое быстродействие.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является многоканальное устройство приоритета, содержащее N каналов, в каждый из которых входит триггер, два элемента И, элемент ИЛИ, инвертор, распределитель импульсов, состоящий из ГТИ, элемента И, счетчика и дешифратора [2].

Недостатком данного устройства является большой объем оборудования.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и надежности за счет сокращения объема оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное устройство приоритета, содержащее каналы, шифратор вместо распределителя импульсов, состоящего из счетчика, дешифратора, генератора тактовых импульсов, элементов И введены ключи, число которых соответствует числу каналов, элемент ИЛИ, а в каждом канале элемент И и триггер, причем выход триггера каждого канала соединен с первым входом элемента И своего канала, выход которого соединен с нулевым входом триггера своего канала, с элементом ИЛИ и с соответствующим информационным входом первого ключа, разрешающий вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый выход - с запрещающим входом следующего ключа, с первым входом шифратора и со вторым входом элемента И первого канала, а остальные выходы - с информационными входами следующего ключа, первый выход которого соединен с запрещающим входом следующего ключа, вторым входом шифратора и со вторым входом элемента И второго канала, остальные - с информационными входами следующего ключа и т.д., первый выход предпоследнего ключа соединен с запрещающим входом последнего ключа, с предпоследним входом шифратора и со вторым входом элемента И предпоследнего канала, второй выход - с информационным входом последнего ключа, выход которого соединен с последним входом шифратора и со вторым входом элемента И последнего канала.

Схема устройства приведена на чертеже.

Многоканальное устройство приоритета содержит каналы 1, каждый из которых имеет триггер 5 и элемент И 6, элемент ИЛИ 3, шифратор 2, ключи 4. Устройство содержит входы 7 и выход 8.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда на входах 7 отсутствуют запросы на обслуживание заявок, триггер 5 каналов 1 находится в нулевом состоянии. На входах элемента ИЛИ 3 будут нулевые сигналы, поступающие с выходов триггеров 5 каналов 1. В результате нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ 3 поступает на разрешающий вход первого ключа 4, а с выходов триггеров 5 каналов 1 поступают на информационных входы первого ключа 4. Соответственно нулевой сигнал будет и на входах шифратора 2, и на вторых входах элементов И 6 каналов 1, и на запрещающем входе каждого следующего ключа 4. Следовательно, на выходе 8 шифратора 2 будет сформирован нулевой код (запросов нет).

При поступлении хотя бы одного запроса в любой из каналов 1 на выходе элемента ИЛИ 3 появится единичный сигнал, который откроет первый ключ 4, в результате чего на соответствующем информационном входе первого ключа 4 появится единичный сигнал, который запретит прохождение сигналов от триггеров 5 каналов 1, приоритет которых ниже, и поступит на вход шифратора 2, на выходе которого будет сформирован двоичный код номера канала 1, на который поступил запрос. Происходит выборка канала с наибольшим на данный момент приоритетом.

Допустим, запросы поступили на второй и последний каналы. Триггеры 5 этих каналов перейдут в единичное состояние. Единичные сигналы с их выходов поступят на соответствующие входы элемента ИЛИ 3, сигнал с выхода которого откроет первый ключ 4, и на соответствующие информационные входы первого ключа 4.

Так как на первом выходе первого ключа 4 окажется нулевой сигнал, единичные сигналы со второго и последнего выхода первого ключа 4 появятся на выходах второго ключа 4. Единичный сигнал с первого выхода второго ключа 4 запретит прохождение сигналов через следующий ключ, поступит на соответствующий вход шифратора 2, на выходе 8 которого будет сформирован двоичный код номера канала, содержащего запрос на обслуживание заявки, и на второй вход элемента И 6 второго канала 1, на первом входе которого находится единичный сигнал с выхода триггера 5 этого канала. Сформированный на выходе элемента И 6 единичный сигнал установит триггер в нулевое состояние.

Нулевой сигнал с выхода триггера 5 откроет следующие ключи 4, обеспечивая тем самым прохождение единичного сигнала с выхода триггера 5 последнего канала 1, который сбросит триггер 5 последнего канала 1, и поступит на вход шифратора 2, на выходе 8 которого сформируется код номера последнего канала, содержащего запрос на обслуживание заявки.

Применение изобретения позволяет значительно сократить объем оборудования устройства за счет замены распределителя импульсов, состоящего из счетчика, генератора тактовых импульсов, дешифратора, и изъятия элементов НЕ и ИЛИ-НЕ, а также увеличить быстродействие за счет отсутствия ГТИ и счетчика. При этом если счетчик имеет модуль счета N, то максимальный выигрыш в быстродействии при обслуживании последнего N-го запроса составит N раз. В среднем, учитывая и другие запросы в пределах от 1-го до N-го, выигрыш в быстродействии устройства приближенно можно определить, как N/2, где N - число обслуживаемых запросов.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР № 468240, кл. G 06 F 9/46, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 855664, кл. G 06 F 9/46, 1979 (прототип).

Формула изобретения

Многоканальное устройство приоритетов, содержащее каналы, шифратор, элемент ИЛИ, при этом каждый канал содержит элемент И и триггер, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с нулевым входом триггера, с выхода которого поступают единичные сигналы на соответствующий вход элемента ИЛИ, отличающееся тем, что в устройство введена группа ключей, число которых соответствует числу каналов, при этом информационные входы первого ключа соединены с выходами триггеров соответствующих каналов, разрешающий вход первого ключа соединен с выходом элемента ИЛИ, первый выход - с запрещающим входом следующего ключа, с первым входом шифратора и со вторым входом элемента И первого канала, а остальные выходы - с информационными входами следующего ключа, первый выход которого соединен с запрещающим входом следующего ключа, вторым входом шифратора и со вторым входом элемента И второго канала, остальные - с информационными входами следующего ключа и т.д., первый выход предпоследнего ключа соединен с запрещающим входом последнего ключа, с предпоследними входом шифратора и со вторым входом элемента И предпоследнего канала, второй выход - с информационным входом последнего ключа, выход которого соединен с последним входом шифратора и со вторым входом элемента И последнего канала, при этом на выходе шифратора формируется код номера канала, содержащего запрос на обслуживание заявки.

РИСУНКИ

Рисунок 1