Многоканальное устройство для подключения источников информации к общей магистрали

Многоканальное устройство для подключения источников информации к общей магистрали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Опубликовано 06.0 9. 7 9. Бюллетень .1Й33

G 06 У 3/04

G 06 Г 9/18

1 всударстеаккьй NwTH

СССР ю дилан 1306РЗйивЙ к юткркткк (53) УДК 681.325 (088. 8) Дата опубликования описания 08.09.79 (72) Авторы изобретения

A. М. Бубнов, К. К. Григорьев, В. П. Буданова и В. E. Сячин (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЫИИ К ОБЩЕЙ МАГИСТРАЛИ

Изобретение относится к; —.,числительной технике, в частности к устройствам для подключения нескольких источников информации к обшей магистрали, Оно может быть использовано в системах обработки данных для управления доступом к коллективно используемому ресурсу;

Известно многоканальное устройство для подключения источников информации к обшей магистрали1Ц,,содержащее в каждом канале триггер тгриоритета, триггер управления очередностъю, триггер запроса обрашения, триггер занятости магистрали, формирователь, шесть транзисторов, двадцать элементов И и три элемента ИЛИ.

Недостаток этого устройства — большое количество оборудования.

Известно многоканальное устройство для подключения источников информации к обшей магистрали $2), содержашее в каждом канале триггер запроса, триггер разрешения, генератор тактовых импуль2 сов, триггер памяти запроса, один двухвходовый элемент И и два многовходовых элемента И.

Недостаток устройства — низкая надежность, обусловленная отсутствием схем обнаружения сбоев.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому результату является многоканальное устройство дпя подключения источников информации к обшей магистрали (3), содержашее в каждом канале генератор сигнала опроса, три переключательных элемента, первый триггер, два элемента

ИЛИ, первый элемент И, элемент НЕ„

При этом первый выход первого цереключательного элемента канала соединен с первыми входами генератора сигнала опроса канала и первого элемента И канала, первый выход второго переключательного элемента канала соединен со вторым входом генератора сигнала опроса канала и через элемент НЕ канала684536

1О з со вторым входом первого элемента И канала, Первый вход и выход первого элемента ИЛИ канала соединены соответственно с выходом первого элемента И канала и с первым входом третьего переключательного элемента канала, первый выход третьего переключательного элемента канала соединен со входом первого триггера канала, вторые выходы первого и третьего переключательных элементов канала и выход первого триггера канала через второй элемент ИЛИ канала соединены с первым входом первого переключательного элемента последующего канала. Выход второго элемен та ИЛИ последнего канала соединен с первым входом первого переключательного элемента первого канала, второй выход второго переключательного элемента канала с оед ин ен с п ервы м входом второго переключательного элемента последующего канала, вторые входы первого и второго переключательных элементов канала соединены с соответствующим управляющим входом устройства., Тречьи входы генераторов сигнала опроса каналов соединены с обобщенным запросным входом устройства, первый вход второго переключательного элемента первого канала является. запускающим входом устройства.

Источники запросов в этом устройстве обслуживаются последовательно по кольцу, причем время прохождения сигнала кольцевого опроса в канале без заявки на обслуживание определяется лишь временем срабатывания активных элементов в цепи распространения.сигнала. Однако наличие переходных прою цессов в активных элементах схемы и конечная скорость распространения сигнала кольцевого опроса обуспавливают вероятность появления сбоев в работе каналов устройства.

Так, например, в кольцевой схеме может возникнуть более одного сигнала кольцевого опроса, если момент поступления заявки на подключение к магистрали совпадает с моментом прохождения этого сигнала по цепям переключателя.

Условия, определяющие вероятность выхода в магистраль двух и более источников информации, исключаются, KBK правило, элементами задержек, длительность которых перекрывает время переключения схем прохождения сигналов кольцевого опроса, Противоречия, возникаюшие при выборе величины задержки, разрешаются либо за счет быстродействия магистрали, так как увеличение задержци приводит к снижению ее пропускной способности, либо за счетдостоверности информации в магистрали, так как уменьшение задержки приводит х уменьшению надежности работы устройства. Практически эти противоречия часто бывают неразрешимы, особенно при большом количестве источников информации и высокой интенсивности информационных потоков.

11ель изобретения — повышение быстродействия и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены в каждом канале второй и третий элементы И, второй и третий триггеры, третий элемент ИЛИ и элемент задержки. При этом выход второго элемента И канала и выход второго триггера канала через третий элемент ИЛИ канала соединены с первым входом третьего элемента И канала и вторым входом второго элемента

И последующего канала. Выход третьего элемента И канала через третий триггер канала соединен со вторым входом третьего перекпючательного элемента канала. Выход генератора сигнала опроса канала соединен со входом второго триггера канала, выход второго триггера канала через элемент задержки канала соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ канала. Выход элемента

HE канала соединен со вторым входом второго элемента И канала, выход третьего элемента ИЛИ последнего канала соединен с первым входом второго элемента И первого канала, а вторые входы третьих элементов И каналов соединены с соответствующими запросными .-ходами устройства.

Структурная схема устройства представлена на чертеже.

Многоканальное устройство для подключения источников информации к обшей магистрали содержит каналы 1-3, каждый из которых выполнен в виде первого

4 и второго 5 переключательных элементов, первого 6, второго 7 и третьего 8 триггеров, элемента задержки 9, генератора 10 сигнала опроса, третьего переключательного элемента 1 1, первого элемента ИЛИ 12, первого элемента

И 13, элемента НЕ 14, второго элемента ИЛИ 15, третьего элемента ИЛИ

16, второго 17 и третьего 18 элемен684536

40 тов И. Устройство также содержит запросные входы 19-21, обобшенный запросный вход 22, управляюшие входы

23-25, запускаюший вход 26, входы 27, 28 каналов, выходы 29, 31 каналов, Устройство работает следующим образом.

Сигнал на входе 26 канала 1 является логической единицей " 1".

Этот сигнал поступает на первый 1о выход переключательного элемента 5 в канале 1, если на входе 23 канала 1 присутствует сигнал. В противном случае логическая "1" проходит на второй выход перекпючательного элемента 5 и по выходу 31 поступает на вход 26 следуюшего канала 2. Наличие сигнала на входе 23 свидетельствует о том, что данный канал включен в комплекс каналов, организуюших подключение источников информации к обшей магистрали.

Таким образом, логическая "1" на первом выходе перекпючательного элемента 5 будет присутствовать также

25 только в одном из каналов, а именно в том, в котором на входе 26 присутствует логическая "1", а на входе 23 сигнал включения канала в комплекс.

Наличие сигнала на первом выходе переключательного элемента 5 является одним из условий выработки сигнала кольцевого опроса в канале. Следовательно, только в одном канале может быть выработан сигнал кольцевого

35 опроса.

На вход 22 поступают сигналы заявок на выход в магистраль от всех источников информации. На вход 19 поступает сигнал заявки»а подключение от одного источника информации. Сигнал кольцевого опроса вырабатывается генератором 10 при наличии сигнала заявок на входе 22 (третий вход генерато- ра) и сигнала на первом выходе перекпючательного элемента 5 (второй вход генератора).

Сформированный триггером 7 сигнал фиксации заявок через элемент ИЛИ 16 поступает на элемент И 18 и одновременно по выходу 30 на вход 28 второго канала 2. С входа 28 через открытый элемент И 17 и элемент ИЛИ 16 сигнал фиксации заявок поступает на элемент И 18 и выход 30 канала 2 и т.д. через все каналы до входа 28 канала 1, где сигнал фиксации заявок "затухает" на закрытом элементе И 17. Проходяший по внутренним цепям канала (вход

28 — элемент И 17 — элемент ИЛИ 16выход 30) сигнал фиксации заявок открывает в каждом канале элемент И l, 8, разрешая тем самым прохождение сигнала наличия заявки на подключение к обшей магистрали, если он имеется в данный момент на входе 19, на триггер 8.

Триггер 8 управляет переключательным элементом 11, Сигнал внутреннего кольцевого опроса поступает на перекпючательный элемент 1 1 с триггера 7 через элемент задержки 9 и элемент ИЛИ 12.

Таким образом, момент переключения элемента 11 и момент прохождения по его цепям сигнала внутреннего кольцевого опроса разнесены во времени на величину задержки, определяемую элементом задержки 9 и перекрываюшую время переходных процессов в активных weментах перекпючательного элемента. Это исключает возможность появления сигналов на обоих выходах перекпючательного элемента 11, а следовательно, и выход в магистраль двух источников информации.

При наличии заявки на подключение к обшей магистрали в триггере 8 сигнал кольцевого опроса поступает в триггер 6, задерживается на время, определяемое циклом выдачи информации в магистраль, и через элемент ИЛИ 15 поступает на . выход 2 9 канала 1 (вход спедуюшего в кольце канада). При отсутствиц заявки в триггере 8 сигнал кольцевого опроса поступает на выход 29 канала 1 через элемент ИЛИ 15, минуя триггер 6.

Управляюшпй сигнал, одноименный сигналу на входе 23, позволяет сигналу кольцевого опроса со входа 27 пройти через переключатепьный эпел ент 4 либо на первый вход генератора 10 п элемента

И 13, либо на третий вход элемента

ИЛИ 15. B первом случае сигнал кольцевого опроса ипи регенерируется (если в генераторе 10 сушествуют условия выработки сигнала кольцевого опроса) или поступает на выход 29 через элемент И 13, элемент ИЛИ 12, переключательный элемент 11 и элемент ИЛИ 15 (если на первом выходе переключательного элемента 5 присутствует логический 0 )..

Во втором случае сигнал кольцевого опроса поступает на выход 29 канала через элемент ИЛИ 15 (па третьему входу элемента ИЛИ 15).

Изобретение обеспечивает повыше.ние быстродействия (ускоренный обмен

7 чнформацией по магистралф что может быть выражено формулой: > 84536

Я магистраль более одного источника, что повышает надежность обмена информацией по магистрали.

Многоканальное устройство ддя подключения источников информации к об щей магистрали, содержащее в каждом канале генератор сигнала опроса, три переключательных элемента, первый триггер, два элемента ИЛИ, первый элемент И, элемент НЕ, причем первый выход первого переключательног элемента канала соединен с первыми входами генератора сигнала опроса канала и первого элемента И канала, первый выход второго переключательного элемента канала соединен со вторым входом генератора сигнала опроса канала и через элемент HE канала — со вторы входом первого элемента И канала, первый вход и выход первого элемента ИЛИ канала соединены соответственно с выходом первого элемента И канала и с первым входом третьего переключательного элемента канала, первый выход третьего переключательного элемента канала соединен со входом первого триг» гера канала, вторые выходы первого и третьего переключательных элементов канала и выход первого триггера канада

|g) З5 через второй элемент ИЛИ канала соединены с первым входом первого переключательного элемента последующего канала, выход второго элемента ИЛИ последнего канала соединен с первым входом

4О первого переключательного элемента первого канала, второй выход второго перекпючательного элемента канала соединен с первым входом второго переключательного элемента последующего канала, вторые входы первого и второго переключательных элементов канала соединены с соответствующим управляющим входом устройства, третьи входы генераторов сигнала опроса каналов соединены с обобщенным запросным входом устройства, первый вход второго переключательного элемента первого канала является запускающим входом устройства, отл ичающеес ятем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, оно содержит в каждом канале второй и третий элементы И, второй и третий триггеры, третий элемент

ИЛИ и элемент задержки, причем выход где — коэффициент повышения

1 быс тродейс тв ия;

- частота обмена информацией по магистрали при использовании изобретения;

- частота обмена инфор3 мацией по магистрали при использовании известного устройства; — время предоставления и магистрали одному источ, нику

t> — время задержки сигнала 2О кольцевого опроса, компенсирующее наличие переходных процессов в переключательных элементах; 25 — количество источников информации, подключенных к общей магистрали.

Подставляя приведенные. обозначения в формулу (1) и вводя параметр Р .ь 30 Чхарактеризующий задержку сигнала кольцевого опроса, получим:

Обычно для устойчивой работы схемы выбирают о, 7+ 0 t ) L

<р

{ С ц р время H&pBcTBHHQ фронта импульса) .

Из формулы { 2) видно, что наибольший эффект изобретение дает на часто- 45 тах, близких к максимально возможным (P l), и при достаточно большом количестве источников информации. Так при Р 0,35 (t> = 0,7С„и t = 2Ф„@) и при h =8 частота обмена информацией о в магистрали может быть увеличена в сравнении с известным устройством в

3 разе; Кроме того, наличие третьего триггера делает возможным разделить во времени момент срабатывания перекпючательного элемента и момент распро странения по его цепям внутреннего сигнала кольцевого опроса. Это исключает вероятность одновременного выхода в

Ф о ор мула изобретения

684536 второго элемента И канала и выход вто-. рого триггера канала через третий элемент ИЛИ канала соединены с первым входом третьего элемента И канала и со вторым входом второго элемента И последуюшего канала, выход третьего элемента И канала через третий триггер канала соединен со вторым входом третьего переключательного элемента канала, выход генератора сигнала опро-a канала соединен со входом второго триггера, выход второго триггера канала через элемент задержки канала соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ канала, выход элемента НЕ канала соединен со вторым входом второго элемента И канала, выход третье10 го элемента ИЛИ последнего канала сое. динен с первым входом второго элемента И первого канала, а вторые входы третьих элементов И каналов соединены с соответствуюшими запросными входами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР о ¹ 317064, кл. 5 06 Б 9/19, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР, ¹ 476566ь кл. 6 06 V 13/OOýG 06F9/18ò

1975 °

3. Авторское свидетельство СССР № 394789, кл 5 06 F 99//1188, 6067

3/04, 1 973.

Составитель Ф. Шагиахметов

Редактор Т. Орловская Техред H. Бабурка Корректор Ю, Макаренко

Заказ 5289/43 Тираж 780 Подписное

IIIII1HI IH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4