Устройство для опроса источников дискретных сообщений

 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах , в частности в устройствах обмена информацией. Целью изобретения является сокращение времени опроса приоритетных источников дискретных сообщений. Устройство содержит блоки анализа состояний каналов и блок 2 синхронизации, каждый из.которых содержит группу из каскадно соединенных триггеров 3,-3( и и две группы элементов И 4 и 5, источники дискретных сообщений подключены к блокам анализа 1 по принципу группового приоритета. В блок 2 введены элемент И 23 ji элемент ИЛИ 7, а в каждый из блоков анализа введены элементы ШШ 6, 16, третья группа элементов И 18, элементы И 13, 14, 5 и элементы ИЛИ 7, 17. Каждый из блоков анализа состояний работает асинхронно до момента определения самого приоритетного источника дискретных сообщений внутри блока, а затем блок 2 синхронизации обеспечивает обслуживание самого приоритетного из указанных блоков. 3 ил. о сл с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 06 F 13/00

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 41 12746/24-24 (22) 27.08.86 (46) 30.06. 88. Бюл. М 24 (71) Институт кибернетики им. B. М. Глушкова (72) H. Д. Карабецкий (53) 681.326.34(088.8} (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 694857, кл. G 06 Р 13/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

962903, кл. G Об F 13/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ 011Р0СА ИСТОЧНИК0В ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах, в частности в устройствах обмена информацией. Целью изобретения является сокращение времени опроса приоритетных источников дискретных

„„SU,» 3406597 А1 сообщений. Устройство содержит блоки

11 — 1 анализа состояний каналов и

1 блок 2 синхрониз ации, к аждый из которых содержит группу из каскадно соединенных триггеров 3, — 3 н 3 — 3> и две группы элементов И 4 и 5, источники дискретных сообщений подключены к блокам анали-.à i по принци— пу группового приоритета. В блок 2 введены элемент И 23 и элемент

ИЛИ 7, а в каждый из блоков анализа введены элементы И 1И 6, 16, третья группа элементов И 18, элементы И 13, 14, 5 и элементы ИЛИ 7, 17. Каждый из блоков анализа состояний р,<6n tÿåò асинхронно до момента определения самого приоритетного ис гочника дискретных сообщений внутри блока, а затем блок 2 синхронизации обеспечивает обслуживание самого приоритетного из указанных блоков. 3 ил.

1406597

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для опроса источников дискретных сообщений.

Целью изобретения является сокращение времени опроса приоритетных источников дискретных сообщений.

На фиг..l. представлена блок-схема

: устройства, на фиг. 2 и 3 — времен- 10

: ные диаграммы его работы.

Устройство содержит (фиг. 1) блоки

1 анализа состояния каналов, блок, 2 синхронизации, которые включают ! триггеры 3 группы, элементы И 4 и 5, первой и второй групп, элементы ИЛИ 6 группы, элемент ИЛИ 7, запросные входы 8 -8, блоков 1, входы 9 разрешения блоков 1, входы 10 управления блоков

1, выходы 11 запросов блоков l, выхо-2р ды 12)-12 разрешения блоков 1, первый — третий элементы И 13, 14, 15 блоков 1, элементы ИЛИ 16 группы, элемент ИЛИ 17, элементы И 18 третьей группы блоков 1, входы l9 -19< 25 запросов, выход 20 управления и выход 211-21м разрешения блока 2, элементы НЕ 22 и элемент И 23.

Устройство работает следующим об разом, ЗО

При отсутствии на входах 8 запро,, сов триггеры 3 в блоках l и 2 будут находиться в режиме самовозбуждения, По каждому кольцу в этих блоках, со стоящих из триггеров 3, будут циркулировать волны переключений. Циркуляция волны проявляется в том, что на выходах триггеров 3 генерируется сигнал высокой частоты почти прямоугольной формы (порядка 10 мГц для прак- 40 тически реализованной схемы, собранной на элементах 155 серии).

В блоках 1 количество триггеров 3 определяется количеством источников запросов, т.е. количеством запросных входов 8. В блоке 2 количество триггеров равно количеству блоков l. В блоке 2 количество триггеров равно количеству блоков 1. В блоке 2 нулевые входы всех триггеров 3, кроме последнего,, соединены с единичным выходом последнего триггера 3, а их нулевые выходы соединены с группой входов элемента И 23, выход которого подключен к входу сброса последнего триггера 3,, поэтому циркуляция волны нулевых состояний в блоке 2 сводится к одновременному переключению в нулевое состояние всех триггеров 3, кроме последнего, а затем к переключению в нулевое состояние и этого последнего триггера сигналом с выхода элемента И 23. Время переходных процессов переключения в нулевое состояние названной группы из всех триггеров 3, кроме последнего, может быть различным, но это не нарушает работоспособность устройства. Это связано с тем, что сигнал на выходе элемента И 23 появляется только после переключения самого медленного триггера из этой группы, После этого происходит переключение в нулевое состояние и последнего триггера 3 в блоке 2.

В блоках 1 нулевые входы всех триггеров 3, кроме последнего, соединены с единичным выходом последнего триггера 3. Между единичным выходом предпоследнего (К-1)-го триггера

3 и единичным входом последнего К-го триггера 3 включен элемент ИЛИ 17, который при наличии сигнала с выхода элемента И 14 не изменяет режима циркуляции волны единичных состояний, Переключение в нулевое состояние последнего, К-ro триггера 3 происходит после появления сигнала на выходе элемента И 15., т.е. переключения в нулевое состояние самого медленного из остальных триггеров 3.

Таким образом, время нулевого цикла в кольце триггеров 3 блоков 1 и

2 при отсутствии запросов равно времени переключения в нулевое состояние двух триггеров 3 — самого медленного из названной группы триггеров и затем самого последнего триггера в кольце триггеров. Аналогично этому единичным циклом в кольце триггеров

3 блоков 1 и 2 назовем время переключения в единичное состояние всех этих триггеров..

Рассмотрим пример, когда устройство состоит из двух блоков 1. Каждый из запросных входов 8 в блоках 1 имеет свой уровень приоритетности.

Самый приоритетный — вход 8, который подключен к двухвходовому элементу

И 5 (вход 8„), следующий по приоритетности вход 8 подключен к трехвходовому элементу И 5 (вход 8 ) и т.д.

На фиг. 2 показана временная диаграмма в характерных точках устройства при отсутствии запросов на вхо,г. дах 8 (промежуток времени от t, до

t ) и в момент Ьремени t посгупле1406597 ния таких запросов ° Промежуток времени от tl ;in t соответствует циркуляции волны переключений триггеров

3 в блоках 1 и 2. В качестве харак5 терных выбраны последние триггеры 3 в кольце триггеров этих блоков. В указанный промежуток времени каждый из блоков 1 и 2 работает как независимый генератор импульсов, в котором нулевой цикл имеет меньшую длительность, чем единичнь1й цикл, На фиг. 2 фазы импульсов генерируемых блоками 1 и 2, независимые и разные„

Из двух блоков 1 в приведенном примере блок 1 является более при1 оритетным, чем блок 1 . Это связано с тем, что выход ll блока 1, подключен через вход 19 блока 2 к двухвходовому элементу И 5 блока 2, а выход

11 блока 1 подключен к трехвходовому элементу И 5 блока 2. Соответственно, уровень приоритетности группы запросных входов 8 блока 1 выше, чем уровень приоритетности группы 25 запросных входов 8 блока 1 .

Во время цирку..яции волны единичных и нулевых состояний в блоке 2 на выходах элементов И 4 уровни сигналов высокие и, соответственно, на ин- 30 версном выходе элемента ИЛИ 7 и выходе 20 уровень низкий (фиг ° 2). Поэтому низкий уровень на входах 10 блоков

1 закрывает в этих блоках элементы

И 13, тем самым открываются элементы

И 14, и это не препятствует циркуляции волны единичных и нулевых состояний в блоках 1 до тех пор, пока хотя бы на одном из запросных входов 8 не появится сигнал запроса низкого 4о уровня.

Пусть одновременно в момент времени t (фиг. 2) появятся запросы на входах 81 обоих блоков 2 устройства.

Происходящие после этого изменения 45 уровней потенциалов в характерных точках устройства показаны на фиг. 3, где промежутки времени соответствуют времени, показанному на фиг. 2. При переходе каждого из блоков 1 в состояние нулевого цикла на прямых входах элементов И 5 формируются сигналы логической единицы, и в результате на выходе i-ro элемента И 5 формируется сигнал логической единицы, кото55 рый через i-й элемент ИЛИ 6 и управляющий вход запрещает продвижение фронта волны единичных состояний триггеров на i-й триггер 3. Кроме тоro, данный сигнал разрешает работу

i-»y элементу И 4. Таким образом„ при поступлении фронта волны единичных состояний триггеров 3 в каждом из двух блоков 1 на выходе i-го элемента И 4 в этих блоках формируется сигнал разрешения обслуживания запро— са канала, который поступает на вход элемента И 18 и на один из входов элемента ИЛИ 7 в своих блоках 1 °

Так как другие входы элементов

И 18 закрыты в это время по входам 9 во всех блоках 1, то сигналы с выходов элементов И 4 не проходят на выходы 12 устройства (время t на фиг. 3). В этот момент времени на выходе 11 каждого блока 1 появляется сигнал низкого уровня, который является следствием фиксации блока 1 и

его готовносги выдать код запроса самого старшего приоритета в данном блоке 1.

Время начала фиксации блоков l различно и независимо друг от друга, поэтому различным будет для каждого блока 1 и время от начала фиксации до начала опроса Фиксированного состояния блоком 2. Это время зависит от двух факторов: момента фиксации данного блока 1 (или момента появления сигнала на выходе 11 этого блока) и состояния блока 2 в этот момент времени, так как фиксирование приоритетной ситуации, т.е. фиксирование состояний выходов 11 (входов 19), происхо-. дит всегда в нулевом цикле блока 2.

При этом в блоке 2 на первых входах элементов И 5 формируются сигналы логической единицы и в результате на выходе i-го элемента И 5 будет формироваться сигнал логической единицы, который через элемент НЕ 22 запрещает продвижение фронта волны единичных состояний триггеров на i-й триггер 3. Кроме того, данный сигнал разрешает работу элементу И 4. Тем самым при поступлении фронта волны на вход i-го триггера 3 на выходе

i-ro элемента И 4 в блоке 2 появляется сигнал разрешения низкого уровня, который через выход 21 поступает на соответствующий вход 9 самого приоритетного в данный момент времени блока 1, Для указанного примера это соответствует появлению сигнала разрешения низкого уровня на входе 9 блока 11(время t < на фиг. 3). Одновременно с этим сигналом появляется

1406 сигнал высокого уровня на инверсном выходе элемента ИЛИ 7 блока 2, т.е. на -выходе 20 этого блока и, соответственно, на входах 10 всех блоков 1.

Так как на обоих входах одного из элементов И 18 самого приоритетного

, блока 1 (для указанного примера блока

1 ) происходит совпадение, то на выхо-! де элемента И 18 и на соответствующем lO выходе 12 появляется сигнал разрешения, длительность которого определяется временем обслуживания самого приоритетного (на момент времени t> на фиг, 3) источника запроса на обслуживание (время Т на фиг. 3). При этом элемент И 13 этого блока закрыт сигналом по входу 9, поэтому на выходе элемента И 13 уровень сигнала остается прежним, и состояние триг- 20 геров 3 не изменяется до конца времени обслуживания данного источника запроса на обслуживание.

В необслуживаемом в данный момент времени блоке 1 происходит совпаде- 25 ние на входах элементов И 13, поэтому на его инверсном выходе сигнал становится инверсным по сравнению с аналогичным сигналом в обслуживаемом .: блоке 1, 30

Этот сигнал используется для ус" тановки в необслуживаемых блоках 1 всех триггеров 3, кроме последнего

k-ro триггера, в нулевое состояние.

При этом сигналом с выхода элементов

И 13 в блоках 1 через вторые входы элементов ИЛИ 6 блокируются единичные входы этих триггеров по управляющим входам„ Этим же сигналом с выхода элемента И 13 аналогичным образом 40 через элемент ИЛИ 16 вначале блокируется нулевой вход последнего, К-го триггера. Затем, когда происходит

Совпадение сигналов на всех трех входах И 14 сигналом с выхода этого элемента через второй вход элемента

ИЛИ 17 подтверждается единичное состояние К-го триггера в тех блоках 1, в которых в данное время триггер находится В единичнОм сОстоянии, или 5О в противном случае происходит установка его в это состояние.

Таким образом; в блоке 1 (в данном примере, а в общем случае — во всех не принятых к обслуливанию блоках 1) происходит установка К-ro триггера 3 в единичное состояние, а так как их единичные выходы подключены к нулевым входам всех остальных триг597 геров 3, в которых сигналом по управляющим входам заблокированы единичные входы, то все триггеры, кроме последних, устанавливаются в нулевое .состояние. После того как в названных блоках 1 все триггеры 3, кроме К-го, переключаются в нулевое состояние, совпадения по входам И 15 этих блоках не происходит, так как в это время этот элемент закрыт по входу сигналом с выхода элемента

И 13.

Следовательно, во всех блоках 1, кроме одного, принятого к обслуживанию (в приведенном примере блока 1,), все триггеры 3, кроме последнего, будут установлены и зафиксированы в нулевом состоянии независимо от того, в каком состоянии до этого они находились. Все изменения приоритетной ситуации, связанные с тем, что в этот период в блоках 1 могут появиться более приоритетные запросы, будут учтены, так как указанные триггеры зафиксированы в нулевом состоянии.

Такое состояние продолжается до тех пор, пока не будет снят в своем блоке по входу 8 обслуживаемый запрос (момент времени t HcL фиг. 3). После снятия запроса в блоке 1 снимается и сигнал низкого. уровня с выхода элемента ИЛИ 7 в этом блоке, а также с соответствующего входа 19 блока 2 °

В оставшемся блоке 1 также снимается запросный сигнал с выхода 11, так как в этом блоке принудительно все триггеры 3, кроме последнего, установлены в нулевое состояние, при этом нет совпадения ни на одном из элементов И 4.

Так как на входах 19 блока 2 нет сигналов, то в нем продолжается распространение фронта волны единичных состояний, и на всех входах элемента

ИЛИ 7 в этом блоке происходит совпадение, а на его выходе уровень сигнала становится низким. Тем самым во всех блоках 1 элементы И 13 закрыты по одному из входов, а по выходному сигналу элемента И 13 происходит совпадение по всем входам И 15 ° Этим же сигналом с выхода. элемента И 13 закрыт элемент И 14 и, так как на обоих входах элемента ИЛИ 17 уровни высокие, то на его выходе уровень становится низким — пассивным для единичного входа последнего, К-ro триггера 3.

Сигналом с выхода элемента И !5 этот триггер устанавливается в нулевое группы, соединенным с вторым входом первого элемента И первой группы и с нулевым входом первого триггера группы, в каждом блоке анализа состояния каналов нулевой выход j-го (j

1, К),триггера группы соединен с первыми входами j-x элементов И первой и второй групп, единичный выход

j-ro триггера группы соединен с вторым входом (j+1)-ro элемента И первой группы, третьим входом соединенного с выходом (j+1)-го элемента И второй группы, второй вход которого является входом устройства для подключения выхода запроса (j+1)-ro источника дискретных сообщений соответствующей группы и соединен с группой входов К-го элемента И второй группы (K = l, К, К а j), единичные входы триггеров группы, кроме первого и К-го, подключены соответственно к единичным выходам предшествующих триггеров группы, единичный и нулевой выходы К-го триггера груп ты соединены соответственно с входом сброса первого триггера группы и с вторым входом первого элемента И первой группы, соединенным с единичным входом первого триггера группы, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени опроса приоритетных источников дискретных сообщений, в блок синхронизации введены элемент ИЛИ и элемент И, а в каждый

1406597 состояние (на фиг. 3). Таким образом, после обслуживания самого приоритетного источника в самом приоритетном блоке 1, все триггеры в обоих блоках 1 устанавливаются в нулевое состояние; тем самым фиксируется новая приоритетная ситуация, и затем начинается перемещение фронта волны единичных состояний в блоках 1. 10

Аналогично рассмотренному случаю на выходе одного из элементов И 4 (соответствующего самому приоритетному запросу на момент времени и ) в тех блоках 1, в которых есть запросы на обслуживание, появляется сигнал разрешения, который через элемент

ИЛИ 7 и выход 11 поступает на вход

19 блока 2. Предположим, что новых запросов в приведенном примере не по- 2О ступает. Тогда следующим по приоритету будет запрос по входу 8 в блоке

1 ° Алогично уже рассмотренно у случаю, во время нулевого цикла блока 1 t определяется приоритетная ситу- 25 ация, затем во время единичного цикла этого блока фиксируется код запроса и выставляется групповой запрос по выходу 11 в блоке 1 . Этот запрос опрашивается в нулевом цикле блока и фиксируется во время единичного цикла блока 2, а для блока 1 это означает разрешение на выдачу кода запроса на информационные выходы 12.. формула изобретения

Устройство для опроса источников дискретных сообщений, содержащее блок синхронизации и N блоков анализа со- 4 стояния каналов, каждый из которых включает группу триггеров и две группы элементов И, причем в блоке синхронизации, содержащем группу триггеров, две группы элементов И и гРУппУ 4 элементов НЕ, первые входы 1 х (1 — 1, N) элементов И первой и второй групп подключены к нулевому выходу

i-го триггера. группы, единичным входом подключенного к единичному выходу

50 (i-1)-ro триггера группы и второму входу (i+1)-го элемента И первой группы, третий вход которого соединен с выходом i-го элемента И второй группы и через i-й элемент НЕ группы— со счетным входом L-Fo триггера, ну55 левой и единичный выходы N-го триггера группы соединены соответственно с единичньпч входом первого триггера блок анализа состояния. каналов — третья группа. элементов И, группа элементов ИЛИ, два элемента ИЛИ и три элемента И, причем в блоке синхронизации нулевые выходы триггеров, группы, кроме N-го, соединены с группой входов элемента И, выходом подключенного к нулевому входу N-ro триггера группы, единичный выход которого соединен с нулевым входом К-го триггера группы (К = 2, И вЂ” 1), выходы элементов И первой группы подключены к группе входов элемента

ИЛИ, инверсный выход которого соединен с первыми входами первых элементов И блоков анализа состояния каналов, в i-м блоке анализа состояния каналов инверсный выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, входом третьего элемента И и первыми входами элементов ИЛИ. группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов И второй группы, а инверс1406597!

- . 1 1 ; -ч 14 1

ВЬ/1 Пд К _#_

/77,0//ГГ®б Ю

W 18ЬЯОд 9,/7Е /./ЕН/7708 //Ф

ЯЬ/,1 ад h -N /77,0//ГГЮ 47 3

1 ные выходы — со счетными входами соответствующих триггеров группы, чулевые входы которых, кроме первого и

К-ro соединены с единичным выходом

Ф

К-ro триггера группы, нулевым входом подключенного к выходу третьего элемента И, а единичным входом — к ин,версному выходу первого элемента ИЛИ, :,первый и второй входы которого соеди- 1П ! ! иены соответственно с единичным выхо дом (К-1)-го триггера группы и инвер;сным выходом второго элемента И, вто: рым и третьим входами подключенного к выходу К-го элемента ИЛИ группы и выходу третьего элемента И, группа входов которого соединена с нулевыми выходами триггеров группы,, кроме ну ëåâoãî выхода I(-ro триггера, выходы элементов И первой группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И третьей группы и группой входов второго элемента ИЛИ, инверсный выход которого соединен с вторым входом i-го элемента И второй группы и группой входов К-го (К = 1, 11, К c". i) элемента И второй группы блока синхронизации, выходы элементов И третьей группы i-го блока анализа состояния каналов являются соответствующей группой выходов устройства для подключения к входам разрешения соответствующих источников дискретных сообщений i-й группы, выход i-го элемента И первой группы блока синхронизации соединен с вторыми входами первого элемента И и элементов И третьей группы i-го блока анализа состо- яния каналов.

140Г 597 6 " t

Составитель В. Вертлиб

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Редактор А. Маковская

Заказ 3195/45

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

92 3 " 5 f6f7 8 (Рог. 3

Тираж 704 Додписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

2