Многоканальное устройство для приоритетного обслуживания запросов

Многоканальное устройство для приоритетного обслуживания запросов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(iij962949

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 210281 (21) 3251799/18-24 (51) М. Кл.з с присоединением заявки ¹â€”

606 F 9/46

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий. (23) ПриоритетОпубликовано 300982. Бюллетень ¹36

Дата опубликования описания 300982 (53) УДК 681. 325 (088.8) (72) Авторы изобретекия

А.М. Белан, Е. Г. Глинин, О. Е. Молчанов и В .. С,Е(р @ .«(А (-: = К .;д1 - 1д

=" 6ilW01ЕЫА (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИОРИТЕТНОГО

ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАПРОСОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах подачи данных.

Известно многоканальное устройство для обслуживания запросов со сменными кодами приоритетов, содержащее первый — четвертый элементы

ИЛИ, а в каждом канале — счетчик 1).

Недостатком является возможность потери запросов от источников низкого приоритета, т.е. низкая надежность обслуживания.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является многоканальное устройство для обслуживания запросов со сменными кодами приоритетов, содержащее первый — четвер тый элементы ИЛИ, а в каждом канале счетчик, дешифратор, первый - третий .элементы И, элемент НЕ, причем каждый запросный вход устройства соединен с вторым входом третьего элемента И и с входом элемента HE соответствующего канала, а выход третьего элемента И канала соединен с соответствующим разрешающим выходом устройства (2).

Недостатком дайного устройства яв. ляется низкое быстродействие, обусловленное последовательным опросом абонентов.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства путем обеспечения одновременного опроса всех абонентов.

Поставленная цель достигается тем, что запросы разбиты на группы (по два запроса в каждой группе), при этом устройство содержит узел анализа за11росов и (log М-1) каналов. где N - число внешних запросов, каждый из которых содержит 21 где номер канала блоков формирования приоритетных сигналсз, причем первый вход узла анализа запросов соединен с входом запуска устройства, первый выход узла анализа запросов соединен с сигнальным выходом устройства, второй и третий входы узла анализа запросов соединены с первыми выходами первого и второго блоков формирования приоритетных сигналов первого канала соответственно, а второй и третий выходы узла анализа запросов соединены с первыми входами первого и второго блоков формирования приоритетных сигналов первого канала соответственно, причем второй и третий входы каждого блока формирования при

962949

10

15 оритетных сигналов каждого i-ro канала, кроме последнего, соединены с первыми выходами соответствующих блоков формирования приоритетных сигналов 1+1-го канала, а второй и третий входы блока формирования приоритетных сигналов последнего канала соединены с запросными входами устройства, а второй и третий выходы каждого блока формирования приоритетных сигналов каждого 1-ro канала, кроме последнего, соединены с первыми входами соответствукнцих блоков формирования приоритетных сигналов

i+1-го канала, второй и третий выходы блока формирования приоритетных ,сигналов последнего канала соединены с разрешающими выходами устройства, а четвертый вход и четвертый и пятый выходы узла анализа запросов соединены.с разрешающим входом и приоритетными выходами устройства соответственно.

При этом блок формирования приоритетных сигналов содержит узел анализа запросов, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ и триггер занятости, причем первый выход узла анализа запросов соединен с первым входом первого элемента И, первый вход узла анализа запросов соединен с инверсным выходом триггера занятости, прямой выход которого соединен с первым выходом блока, а й-вход соединен с первым входом блока, второй и третий входы узла анализа запросов соединены с вторым и третьим входами блоков соответственно, первый и второй входы элемента ИЛИ соединены с вторым и третьим входами узла анализа запросов, а выход элемента ИЛИ соединен c S-входом триггера занятости, четвертый вход узла анализа запросов соединен с четвертым выходом этого же узла, а пятый выход узла анализа запросов соединен первым выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с первым входом блока, а выходы первого и второго элементов И соединены с третьим и вторым выходами блока соответственно.

Узел анализа запросов содержит триггер, шесть элементов И, четыре элемента ИЛИ, причем прямой выход триггера соединен с первым входом первого элемента И и с первым выходом узла, а инверсный выход триггера соединен с первым входом второго элемента И и с пятым выходом узла, вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго элемента

ИЛИ, а второй вход первого элемента

ИЛИ соединен с четвертым входом узла, причем первый и второй входы второ20

55 60

ro элемента ИЛИ соединены с выходами третьего и четвертого элементов

И соответственно, инверсный вход третьего элемента И соединен с первым входом пятого элемента И, с первым входом третьего элемента ИЛИ и с вторым входом узла, а инверсный вход четвертого элемента И соединен с первым входом шестого элемента И, вторым входом третьего элемента

ИЛИ и с третьим входом узла, а прямой выход третьего элемента И соединен с выходом первого элемента

И, первым входом четвертого элемента ИЛИ и вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с вторым выходом узла, а прямой выход четвертого элемента И соединен с выходом второго элемента И, с вторым входом шестого элемента И, выход которого соединен с третьим выходом узла, выход третьего элемента ИЛИ соединен с четвертым выходом узла, а выход четвертого элемента ИЛИ соединен со счетным входом триггера, а третьи входы первого и второго элементов И соединены с четвертым входом устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема блока формирования приоритетных сигналов; на ф и . 3 схема узла анализа запросов.

Многоканальное устройство для обслуживания приоритетных запросов содержит узел 1 анализа запросов, каналы 2, блоки 3 формирования приоритетных сигналов, входы 4 запросов, раз решающие выходы 5, вход 6 запуска, сигнальный выход 7, выходы 8 и 9 блока 3, входы 10 и 11 блока 3, входы 12-14 узла, выходы 15-17 узла, в блоке 3 — узел

18 анализа запросов, элементы И 19, элемент ИЛИ 20, триггер 21 занятости; узлй 1 и 18 анализа содержат элементы И 22-24, элементы ИЛИ 25-28 и триггер 29.

Устройство работает следующим образом.

Каждый блок формирования приоритетных сигналов может принимать по входам 10 два запроса на обслуживание и удовлетворять их в соответствии с присоединенными им приоритетами. Более приоритетный. запрос вызывает появление сигнала на выходе 8, который затем поступает на запросный вход 10 предыдущего канала. Запросные входы 10 блоков"3 в последнем канале соединены с запросными входами

4 устройства, а в предыдущих каналах 2 — с выходами 8 двух блоков 3 последующего канала 2. таким образом, в каждом канале 2, кроме последнего, блок 3 формирования приоритетных сигналов определяет какой из двух связанных с ним блоков 3 предыдущего канала имеет старший приоритет.

962949

Устройство имеет иерархическую структуру, во "главе" которой находи .ся узел анализа запросов, связанный с последовательно расположенными ка-! налами 2, причем первый канал 2, непосредствейно связанный с узлом 1, содержит два блока 3 и соответственно четыре запросных входа 10. Максимальное число блоков 3 и соответстве но число запросных входов в каждом последующем канале 2 возрастает по отношению к предыдущему в два раза, в последнем канале 2 число блоков

3 формирования будет меньше максимального, если количество внешних запросов и не является целой степень числа 2, в этом случае часть запросных входов 10 предпоследнего канала является запросными входами 5 устройства. Общее число блоков 3 в устройстве равно М-2.

Пройдя по всем каналам; два наиболее приоритетных в данный момент запроса приведут к появлению сигналов на выходах 14 блоков 3, первого канала 2. Эти сигналы поступят на запросные входы 12 узла 1 анализа.

Последний определяет какой из двух запросов на входах 12 приводит к возбуждению выхода 16, который является сигнальным выходом 7 .устройства. В ответ обслуживающее устройство подаст сигнал запуска на вход б запуска, соединенный с входом 13 узла 1.

При возникновении сигнала по входу 13 узел 1 вырабатывает сигнал на том выходе 15 занятости, который соответствует запросу, принятому на обслуживание, С выхода 15 узла 1 этот сигнал поступит на вход 11 блока 3 первого канала 2 (того блока 3, которого запрос имеет старший приоритет и в данный момент должен быть обслужен). Блок 3 первого канала 2 вырвбатывает сигнал на своем выходе

9, который соответствует запросу, принятому на обслуживание. Далее этот сигнал поступает на вход 11 соответствующего блока 3 следующего канала 2 и т.д. до тех пор, пока не.будет сформирован сигнал разрешения на соответствующем выходе 5 устройства. Получив разрешение, источник снимает запрос с соответствующего запросного входа 4.

Блок 3 формирования приоритетных сигналов работает следующим образом.

В исходном состоянии узел 18 ана1 лиза запросов, входящий в состав блока 3, настроен на удовлетворение одного из двух запросов, поступаю.щих на его запросные входы 12. Эти два входа имеют различные приоритеты, которые для каждого блока 3 определяются состоянием его узла. Триггер 21 занятости находится в сброшенном состоянии. На запросные входы 12 узлов поступают запросы от блоков 3 предыдущего канала или от т- запросных входов 4 устройства. При наличии запроса по одному из входов 12 узла 18 на сигнальном выходе 16 возникает единич5 ный сигнал, который поступит на вход

13 запуска этого же узла 18 и вызы.вает появление сигнала на соответствующем выходе 15 занятости. Если запрос был подан на запросный вход

10 12 со старшим приоритетом, то сигнал на соответствующем выходе 15 занятости возникает через интервал времени

Т, а в случае запроса с младшим приоритетом — через интервал Т ю

g,t

15 где Тр > Т, . При одновременном поступлении запросов сигнал появляется на том выходе 15 занятости, который соответствует запросу со старшим приоритетом.

Сигнал с выхода 15 занятости через элемент ИЛИ 20 поступает íà S-вход триггера 21. Нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 21 поступает на запрещающий вход 14 узла 18, который снимает сигнал с возбуди;ценного выхода 15 занятости, и предотвратит возможность возбуждения второго выхода 15. Сигнал с прямого выхода триггера 21 поступает на выход 8, который связан с запросным входом 10 блока 3 предыдущего канала 2, который работает аналогично.

После того, как запрос дойдет до узла 1 анализа запросов, стоящего

З5 "во главе" иерархии, и будет принят на обслуживание, возникает сигнал на соответствующем выходе 15 занятости этого узла, сигнал с выхода 15 занятости поступит на вход 11 соответ4О ствующего блока 3 первого канала и откроет соответствующий элемент

И 19, подготовленный по второму входу единичных сигналов с приоритетного выхода узла 18 анализ- запросов.

45 С, выхода элемента И 19 сигнал поступает на соответствующий выход 9 блока 3, соединенный с входом 11 блока

3 предыдущего канала 2. Пройдя последовательно через все каналы 2, этот

5О сигнал поступит на соответствующий разрешающий выход 5 устройства. Одновременно сигналы по в.-.одам 11 сбросят триггер 21 соответствующих блоков

3, благодаря чему на входе 14 узла

18 данного блока 3 снимается сигнал, запрещающий возбуждение выходов 15 занятости.

Сигнал на выпускающем входе б устройства вызывается запросом, который обладает в данный момент времени наибольшим приоритетом. Остальные запросы с запросных входов 4 устройства доходят до запускающих входов 13 узлов 18 тех блоков 3 формирования, у которых триггеры 21 занятости наЬЗ ходятся в состоянии "1".

962949

l5

30

-бО

Узел 18 (фиг. 3) анализа запросов работает следующим образом.

Приоритеты между запросными выходами 15 узла 1 вначале определяются исходным состоянием триггера 29, а в процессе работы — поступлением на счетный зход с выхода элемента

ИЛИ 28 единичных сигналов. При этом приоритеты запросных входов 12 чередуются..Разрешающий уровень для сигнала запуска, поступающего с выхода элемента ИЛИ 25, присутствует только на одном из элементов И 22 в зависимости от того, в каком состоянии находится в этот момент триггер 29.

При необходимости обращения к обслуживающему устройству от источ— ников выставляются запросы в виде уровня сигнала по входам. Эти сигналы через элемент ИЛИ 26 поступает на выход 16 и далее либо на запускающий вход 13 данного узла, либо в обслуживающее устройство, на что последнее отвечает посылкой сигнала запуска на вход элемента ИЛИ 25. Сигнал анализа с выхода элемента

ИЛИ 25 через один из элементов И 22 (в зависимости от состояния в тот момент) триггера 29 поступает на входы соответствующих элементов И 23, И 24. Если запрос поступил на запросный вход 12 со старшим приоритетом, то сигнал на выходе 15 появится через интервал Т„ . Одновременно с выхода элемента И 22 или через ИЛИ 28 поступит сигнал на счетный вход триггера 29, устанавливая его в новое состояние.

Если на запросном входе 12 со старшим приоритетом запрос отсутствует, срабатывает соответствующий элемент И 23 и подаст сигнал на вход элемента ИЛИ 27. С помощью элемента

ИЛИ 27 обеспечивается дополнительная задержка на время переходного процесса в триггере 29, возникающего при поступлении сигнала на его счетный вход. Через элемент ИЛИ 25 сигнал анализа вновь поступит на входы элементов И 22 и в соответствии с измененными приоритетами произведет цикл анализа запросов. Таким образом осуществляется поочередной анализ наличия запросов на запорных входах

12,. каждый сигнал с выхода элемент ИЛИ 28 изменяет состояние триггера 29.

С выходов триггера 29 единичный сигнал поступает на седин приоритетный выход 17, соответствующий тому запросному входу 12, с которого прошел запрос на выход 14.

Быстродействие устройства повышается за счет того, что при занятости обслуживающего устройства запросы вновь поступают с запросных входов устройства, проходят до запускающих входов 16 узлов 18 анализа тех блоков 3, триггеры 21 занятости которых находятся в единичном состоянии,. причем два наиболее приоритетных запроса проходят вновь до сигнального выхода 7 устройства. Поэтому интервал времени от момента освобождения обслуживающего устройства до выдачи по выходу 5 устройства разрешающего сигнала на обмен соответствующему абоненту в предлагаемом устройстве будет меньше, чем в прототипе. С увеличением числа источников запросов время реакции устройства на сигнал запуска обмена, поступивший по входу 6 запуска устройства существенно не меняется, в то время, как в прототипе, при отсутствии запросов более высоКих приори тетов с увеличением числа запросов

N существенно возрастает интервал времени от момента подачи запускающего сигнала до появления сигнала разрешения на обмен на соответствующем выходе 5 устройства.

Таким образом, время реакции устройства на сигнал запуска при обслуживании большого числа абонентов значительно уменьшается, что повышает егб быстродействие.

ФорМула изобретения

1. Многоканальное устройство для приоритетного обслуживания запросов, содержащее узел анализа запросов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит (1о9 М-1). каналов (где N — число внешних запросов), каждый из которых содержит 2 (где i —номер канала) блоков формирования приоритетных сигналов, причем первый вход узла анализа запросов соединен с входом запуска устройства, первый выход узла анализа запросов соединен с сигнальным выходом устройства, второй и третий входы узла анализа запросов соединены с первыми выходами первого и второго блоков формирования приоритетных сигналов первого канала соответственно, а второй и третий выходы узла анализа запросов соединены с первыми входами первого и второго блоков формирования приоритетных сигналов первого канала соответственно, второй и третий входы каждого блока формирования приоритетных сигналов каждого i-ro канала, кроме. последнего, соединены с первыми выходами соответствующих блоков формирования приоритетных сигналов (i+1)-го канала, а второй и третий входы блока формирования приоритетных сигналов последнего канала соединены с запросными входами устройства, второй и третий выходы каждого блока форми962949 рования приоритетных сигналов каждого i-го канала, кроме последнего сое.динены с первыми входами соответствующих блоков формирования приоритетных сигналов (+1)-rо канала, второй и третий выходы блока формирования 5 приоритетных сигналов последнего канала соединены с разрешающими вы,ходами устройства, а четвертый вход, четвертый и пятый выходы узла анализа запросов соединены с разрешающим 10 входом и приоритетными выходами уст ройства соответственно.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования приоритетных сигналов содержит узел анализа запросов, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ и триггер занятости, причем первый выход узла анализа запросов соединен с первым входом первого элемента И, первый вход узла анализа запросов соединен с инверсным выходом триггера занятости, прямой выход которого соединен с первым выходом блока, а й-вход соединен с первым входом блока, второй и третий входы узла ана лиза запросов соединены с вторым и третьим входами блока соответственно, входы элемента ИЛИ соединены с вторым и третьим выходами узла анализа запросов, а выход элемента H3IH Ф ЗО соединен с S-входом триггера занятости, четвертый вход узла анализа запросов соединен с четвертым выходом этого же узла, а пятый выход узла анализа запросов соединен с первым З5 выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с первым входом блока, а выходы первого и второго элементов И соединены с третьим,40 и вторым выходами блока соответственно.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел анализа запРосов содержит триггер, 45 шесть элементов И, четыре элемента

ИЛИ, причем прямой выход триггера соединен с первым входом первого элемента И и с первым выходом узла, а инверсный выход триггера соединен с первым входом второго элемента И и с пятым выходом узла, вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходом первого элемен та ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а второй вход первого элемента ИЛИ соединен с четвертым входом узла, причем первый и второй входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами третьего и четвертого элементов

И соответственно, инверсный вход третьего элемента И соединен с первым входом .пятого элемента И, с первым входом третьего элемента ИЛИ и с вторым входом узла, а инверсный вход четвертого элемента И соединен с первым входом шестого элемента И, вторым входом третьего элемента ИЛИ и с третьим входом узла, а прямой выход третьего элемента И соединен с выходом первого элемента И, первым входом четвертого элемента ИЛИ и вторым входоМ пятого элемента И, выход которого соединен с вторым выходом узла, прямой выход четвертого элемента И соединен с выходом второго элемента И, с вторым входом шестого элемента И, выход которого соединен с третьим выходом узла, выход третьего элемента ИЛИ соединен с четвертым выходом узла, а выход четвертого элемента ИЛИ соединен со счетным входом триггера, а третьи входы первого и второго элементов

И соединены с четвертым входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 475622, кл. G 06 F 09/46, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 657436, кл. 606 F 9/46, 1979 (про< тип).

962949

Составитель В. Микуцкий

Техред Т.Фанта Корректор Н. Король

Редактор С. Тараненко

Заказ 7514/69 .

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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