Устройство переменного приоритета

Устройство переменного приоритета

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р>962948 (61) Дополнительное к авт, сеид-ву(22) Заявлено 160?31 (21) 3249194/18-24 (51) M Кй з

006 F 9/46 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

РЗ) УДК 681.325 т088 8) Опубликовано 300982. Бюллетень Мо 36

Дата опубликования описания 300982 (72) Авторы изобретения

А.М. Белан и О.Е. Молчанов

Б!йЛИОТЕЫА (71) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕН НОГО ПРИОРИТЕТА

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам, обеспечивающим переменную приоритетность сигналов прерывания в электронных вычислительных машинах.

Известно устройство переменного приоритета, содержащее регистр приоритета, блок управления, счетчик, циклический регистр сдвига ).1).

Недостаток устройства — низкое быстродействие, обусловленное сдвигами в циклическом регистре сдвига.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее регистр приорите та, выход которого соединен с кодовым входом счетчика, блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам соответственно регистра приоритета, регистра фиксации сигналов прерывания и счетчика, схему совпадения, дешифратор.

Это устройство позволяет получить удвоенное по сравнению с разрядностью регистра фиксации прерываний число позиций приоритета (2).

Цель изобретения — расширение области применения устройства путем увеличения числа позиций приоритета и сигналов прерывания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство переменного приоритета, содержащее регистр приоритета, прямой выход которого соединен с кодовым входом счетчика прямого кода, блок управления, первый, второй и третий выходы которого подключены к управляющим входам соответственно регистра. приоритета, регистра фиксации сигналов прерывания и счетчика пря2 ого кода, блок элементов И, первый и второй выходы которого соединены с выходами соответственно дешифратора и регистра фиксации сигналов прерывания, ". выход подключен к первому входу блока управления, до.— полнительно содержит регистр маски, блок элементов ИЛИ и счетчик обратного кода, кодовый вход которого подключен к инверсному выходу регистра приоритета, а счетный вход соединен со счетным входом счетчика прямого кода и с четвертым выходом блока управления, второй, третий и чет2 вертый входы блока управления подключены к выходам регистра маски, а пятый выход соединен с управляющим входом счетчика обратного кода, инверсный кодовый выход которого под30 ключен к первому входу блока элемен962948 тов ИЛИ, второй вход которого подключен к прямому кодовому выходу счетчика прямого кода, а выход блока элементов ИЛИ соединен с входом дешифратора.

Кроме того, блок управления содержит первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, генератор импульсов, первый и второй элементы задержки, триггер запуска и триггер коммутации счетчиков, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к второму и четвертому входам блока управления соответственно, а выходы— к третьему и пятому выходам блока управления соответственно, счетный вход триггера коммутации соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого подключен к третьему входу блока управления, а второй вход — к выходу генератора импульсов и к первому прямому входу второго элемента И, второй прямой вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, вход которого соединен с прямым выходом триггера запуска и с вторым входом блока управления, причем установочный вход триггера запуска соединен с выходом второго элемента задержки, а сбросоный вход — с первым входом блока управления и инверсным входом второго элемента И, выход которого соединен с четвертьи выходом блока управления, а выход второго элемента задержки подключен к первому выходу и к входу запуска блока управления.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — схема блока управления.

Устройство содержит регистр 1 приоритета, прямой выход которого соединен с кодовым входом счетчика 2 прямого кода, блок 3 управления, регистр 4 фиксации сигналов прерывания,блок 5 элементов И, входы которого соединены с выходами соответственно регистра 4 и дешифратора 6, счетчик 7 обратного кода, кодовый выход которого подключен к инверсному выходу регистра 1 приоритета, регистр маски 8, блок 9 элементов

ИЛИ, причем ныходы 10-12 блока 3 управления подключены к управляющим входам регистра 1, регистра 4 и счет чика 2, выход дешифратора б подключен к входу 13 блока 3 управления, счетный нход счетчика 7 соединен со счетным входом счетчика 2 прямого кода и с выходом 14 блока 3 управления, а выход регистра маски 8 подключен к входам 15 блока 3, выход 16 которого соединен с управляющим входом счетчика обратного кода 7.

Устройство работает следующим образом.

В регистр 1 приоритета программно заносится код, определяющий номер того разряда регистра 4 фиксации

5 сигналов прерываний, связанный с которым сигнал прерывания должен иметь наивысший приоритет.

Одновременно в один из трех разрядов регистра маски 8 заносится едини10 ца, свидетельствующая о выборе одного из трех режимов работы устройства, отличающихся друг от друга последовательностью опроса разрядов прерывания. Опрос производится, начиная от фиксированного в регистре 1 приоритета старшего разряда, либо влево, либо вправо, либо попеременно опрашивается разряд слева и разряд справа от фиксированного. Регистр 4 фиксации сигналов прерывания и счетчики 2 и 7 в исходном состоянии устанавливаются в "0".

При поступлении одного или нескольких сигналов прерывания соответствующие разряды регистра 4 фиксации сигналов прерывания устанавливаются в "1". При этом выполнение текущей программы приостанавливается и начинает работать блок 3 управления, по сигналам которого содержиЗО мое регистра 1 приоритета заносится в счетчик 2 прямого кода прямым кодом и в счетчик 7 обратного кода обратным кодом. По сигналу от блока 3 управления

35 содержимое счетчика 2 прямого кода или инверсное содержимое счетчика 7 обратного кода через блок 9 элементов ИЛИ поступает на дешифратор б, выходной сигнал с помощью блока 5

4р элементов И проверяет наличие "1" в том разряде регйстра 4, номер которого был определен кодом в регистре 1 приоритета.

При отсутствии запроса на преры45 ванне В опрашиваемом paзряде к со держимому обоих счетчиков 2 и 7, емкость которых равна числу разрядов регистра фиксации сигналов прерынаний 4, прибавляется "1". На прямом выходе счетчика 2 будет формироваться возрастающая, а на инверсном выходе счетчика 7 — убывающая последовательности двоичных величин, начиная с кода числа, занесенного на регистр

1 приоритета, пока блок 5 элементов

55 И не выдаст сигнал, свидетельствующего о том, что в оправшиваемом разряде зафиксирован запрос на прерывание.

В зависимости от кода, занесенного на регистр маски 8, блок 3 управления выдает управляющие сигналы, по которым на вход дешифратора 6 код может поступать с прямого выхода счетчика 2 прямого кода, с инверсного выхода счетчика 7 обратного кода, 65 либо попеременно с ныходов то одного, 962948 то другого счетчика. После поступления от блока 5 элементов И сигнала обнаружЕния запроса в блок 3 управления счет прекрашается и содержимое одного из счетчиков 2 или 7 используется для перехода на соответствующую программу.

Функциональная схема блока 3 приведена на чертеже (фиг. 2) .

Блок 3 управления содержит триггер 17 запуска, триггер 18 коммута- 10 ции счетчиков, элементы 19 и 20 задержки, элементы ИЛИ 21 и 22, элементы И 23 и 24, генератор 25 импульсов, вход 26 запуска.

В исходном состоянии триггер 17 запуска находится в нулевом состоянии, в регистр маски 8 занесены, соответственно, коды приоритета и режима. В зависимости от выбора режима работы устройства на один из входов 15 блока 3 управления поступает постоянный единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 21, либо элемент ИЛИ 22 проходит на выходы соответственно 12 или 16 блока 3 управления. При выборе режима работы устройства с перемен25 ным опросом разрядов слева и справа от фиксированного в регистре приоритета элемент И 23 блока 3 оказывается открытым по первому входу единичным сигналом с соответствующего входа 15 блока 3 управления. В результате импульсы, поступая с выхода генератора 25 импульсов через элемент И 23 на счетный вход триггера 18, опрокидывают его, и единичный сигнал 35 появляется попеременно на выходах 12 и 16 блока 3. Соответственно на вход дешифратора 6 через блок 9 элементов

ИЛИ поступает либо содержимое счетчика 2, либо инверсное содержимое счет- 40 чика 7.

Поступление сигналов прерывания в регистр 4 фиксации сигналов прерывания сопровождается сигналом запуска по входу 26, который проходит 45 на выход 10 блока 3 управления, разрешая перепись содержимого регистра 1 приоритета в счетчик 2 прямым кодом, а в счетчик 7 — обратным кодом. Сигнал запуска 26 через элемент 19 за- 50 держки, который обеспечивает интервал времени, необходимый для срабатывания дешифратора 6, установит триггер

17 в состояние "1". Сигнал с прямого выхода триггера 17 поступит на выход

11 блока 3 и подключит содержимое

55 регистра 4 фиксации сигналов прерывания к второму входу блока 5 элементов И. С задержкой, необходимой для срабатывания блока 5 и задаваемой с помощью элемента 20 задержки, сигнал с прямого выхода триггера 17 поступит на первый вход элемента И 24.

Доли разряд регистра 4 фиксации сигналов прерывания, номер которого указан в регистре приоритета содержит 6 запрос на прерывание, то на выходе блока 5 элементов И установится единичный уровень сигнала, который по входу 13 блока управления сбросит триггер 17 запуска в нулевое состояние и запретит срабатывание элемента И 24. В результате импульсы с выхода генератора 25 на выход 14 блока 3 управления проходить не будут.

Если в опрашиваемом разряде запрос

QTcóòñòíóåò, то сигнал запрета на инверсном входе элемента И 24 действовать не будет и импульсы с выхода генератора 25 поступят на выход 14 блока 3. В результате содержимое счетчиков 2 и 7 изменится и, в зависимости от выбранного режима работы устройства, будут опрашиваться те или иные разряды регистра 4. Как только в опрашиваемом разряде будет обнаружен запрос на прерывание, блок

5 элементов И выдаст сигнал 13, который запретит работу элемента И 24, блокируя поступление импульсов на счетный выход 14 блока 3 управления, и сбросит в нулевое состояние триггер 17 запуска. На этом работа блока

3 управления заканчивается. Новый цикл работы блока 3 управления начинается с приходом очередного сигнала запуска.по входу 26 после обнуления счетчиков 2 и 7.

Например, разрядность регистра 1 приоритета и счетчиков 2 и 7 равна трем, а разрядность регистра 4 фиксации сигналов прерывания — восьми.

При коде 001 в регистре маски 8 используется содержимое счетчика прямого кода 2, при коде 010 — содержимое счетчика 7 обратного кода, а при коде 100 вход дешифратора 6 попеременно подключается к выходам то одного, то другого счетчика.

Пусть в регистре 1 приоритета содержится код 101, в регистре маски 8 — код 001, а сигнал прерывания поступил в третий разряд регистра 4.

В счетчик 2 прямого кода записывается код 101, а в счетчик 7 обратноге кода †:код 010, однако к входу дешифратора 6 подключен только счетчик 2.

При отсутствии сигнала запроса на выходе блока 5 элементов И на счетные входы обоих счетчиков поступают импульсы с выхода 14 блока управления. Поскольку анализ содержимого регистра фиксации сигналов прерывания начинается с разряда, номер которого указан в регистре 1 приоритета, т.е. с пятого разряда, то поскольку в разряды 5,6,7,0,1 и 2 занесены "0", а в разряд 2 — "1", после шести суммирований в счетчиках 2 и 7 сработает блок 5 элементов И и выдаст сигнал 13 окончания счета. Код в счетчике 2 будет 101+110=1011, а в счетчике 7 010+110=1000. Поскольку разрядность счетчиков равна трем, старший

962948 разряд суммы теряется, а содержимое счетчика 2 прямого кода соответствует номеру разряда прерывания. По этому . коду формируется адрес перехода к прерывающей программе. Содержимое счетчика 7 не используется. Таким образом, будет иметь место следующая последовательность приоритетного опроса регистра 4 фиксации сигналов прерывания (т.е. позиций приоритета): 5,6,7,0, 1,2,3,4.

Теперь рассмотрим случай, когда в регистре маски 8 находится код

010, в регистре 1 приоритета — код

101 и сигнал прерывания поступил в третий разряд регистра 4. После двух суммирований сработает блок 5 элементов И и выдаст в блок 3 управления сигнал 13 окончания счета.

После этого в счетчике 7 будет код

010+010=100, а в счетчике 2

101+010=111. Последовательность приоритетного опроса регистра 4 фиксации сигналов прерывания в этом случае будет 5,4,3,2,1,0,7,6.

Пусть в регистре маски 8 записан код 100, в регистре приоритета код 101, а сигнал прерывания поступает в третий разряд регистра 4.

После двух суммирований (пяти переключений счетчиков) сработает блок

5 элементов И и выдаст блоку управления 3 сигнал 13 окончания счета.

Код в счетчике .2 будет 101+010 111, а в счетчике 7 010+010=100. Последовательность приоритетного опроса регистра 4 фиксации сигналов прерывания в этом случае будет 5,6,4,7, 3 0 2 1

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет увеличить число позиций приоритета и сигналов прерывания.

Формула изобретения

1. Устройство переменного приоритета, содержащее регистр приоритета, прямой выход которого соединен с кодовым входом счетчика прямого кода, блок управления, первый, второй и третий выходы которого подключены к управляющим входам регистра приоритета, регистра фиксации сигналов прерывания и счетчика прямого кода соответственно, блок элементов И, первый и второй выходы которого соединены с выходами соответственно дешифратора и регистра фиксации сигналов прерывания, а выход подключен к первому входу блока управления, о т л и—

15

25

35

45 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, оно содержит регистр маски, блок элементов

ИЛИ и счетчик обратного кода, кодовый вход которого подключен к инверсному выходу регистра приоритета, а счетный вход соединен со счетным входом счетчика прямого. кода и с четвертым выходом блока управления, второй, третий и четвертый входы блока управления подключены к соответствующим выходам регистра маски, а пятый выход соединен с управляющим входом счетчика обратного кода, инверсный кодовый выход которого подключен. к первому входу блока элементов ИЛИ, второй вход которого подключен к прямому кодовому выходу счетчика прямого кода, а выход блока элементов ИЛИ соединен с входом дешифратора.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы

И, генератор импульсов, первый и второй элементы задержки, триггер запуска и триггер коммутации, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к второму и четвертому входам блока управления соответственно, а выходы - к третьему и пятому выходам блока управления соответственно, счетный вход триггера коммутации соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого подключен к третьему входу блока yn" равления, а второй вход — к выходу. генератора импульсов и к первому прямому входу второго элемента И, второй прямой вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, вход которого соединен с прямым выходом триггера запуска и с вторым входом блока управления, причем установочный вход триггера запуска соединен с выходом второго элемента задержки, а сбросовый вход — с первым входом блока управления и инверсным входом второго элемента И, выход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход второго элемента задержки подключен к первому выходу и к входу запуска блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 450174, кл. 006 F 9/46, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

547764, . G06 F 9/46, 1977 (прототип).

962948

/Î

Составитель В. Микуцкий

Техред Т.Фанта Корректор Н. Король

Редактор Н. Гришанова

Тираж 731 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7514/69

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