устройство для подключения абонентов к общему ресурсу

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АБОНЕНТОВ К ОБЩЕМУ РЕСУРСУ, содержащее генератор тактовых импульсов, два счетчика, элемент И, дешифратор, одновибратор, триггер, первый магистральный усилитель, причем информационные выходы первого счетчика соединены с соответствующими входами дешифратора, выход которого соединен с тактовым входом триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом первого магистрального усилителя, второй вход которого соединен с входом устройства "Начальная установка", выход первого магистрального усилителя соединен с шиной захвата, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обслуживания абонентов путем организации переменного приоритета для оптимизации режима доступа к общему ресурсу, в него введены входной регистр, элемент ИЛИ - НЕ, элемент ИЛИ, второй магистральный усилитель, причем вход второго магистрального усилителя соединен с шиной захвата, а его выход - с входами начальной установки генератора тактовых импульсов, первого счетчика и первым входом элемента И, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом первого счетчика, выход переполнения которого соединен с запускающим входом одновибратора, выход которого соединен с третьим входом первого магистрального усилителя, выход элемента И соединен с входом декремента второго счетчика, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом элемента И и с первым входом элемента ИЛИ - НЕ, второй вход которого соединен с первым инверсным информационным выходом входного регистра, группа информационных выходов которого соединена с группой информационных входов второго счетчика, выход элемента ИЛИ - НЕ соединен с входом установки триггера, инверсный выход которого соединен с входом занесения второго счетчика и с выходом "Подтверждение захвата" устройства, первый информационный вход входного регистра соединен с входом "Запрос" устройства, группа информационных входов входного регистра соединена с группой входов приоритета устройства, вход начальной установки устройства - с входами установки входного регистра и второго счетчика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вычислительной технике и связи и может быть использовано в многомашинных и многопроцессорных системах для децентрализованного управления доступом к общему ресурсу.

Известно многоканальное устройство [1] для подключения абонентов к общей магистрали, содержащее три триггера, два элемента задержки, счетчик, элемент ИЛИ, элемент И, элемент НЕ, формирователь импульса и блок ОЗУ.

Недостатком известного устройства является усложнение схемного решения за счет использования блока ОЗУ, требующего дополнительных сигналов управления, а также применение дополнительной шины синхронизации.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство [2] для подключения абонентов к общей магистрали, содержащее два счетчика, дешифратор, два триггера, пять элементов И, два одновибратора, генератор.

Недостатком данного устройства является понижение эффективности обслуживания абонентов при увеличении интенсивности запросов одного из них.

Целью изобретения является повышение эффективности обслуживания абонентов за счет организации переменного приоритета для оптимизации режима доступа к общему ресурсу.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор, два счетчика, элемент И, дешифратор, одновибратор, триггер, магистральный усилитель, причем информационные выходы первого счетчика соединены с соответствующими входами дешифратора, выход которого соединен с тактовым входом триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом первого магистрального усилителя, второй вход которого соединен с входом устройства "Начальная установка", выход первого магистрального усилителя соединен с шиной захвата, введены входной регистр, элемент ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ, второй магистральный усилитель, при этом вход второго магистрального усилителя соединен с шиной захвата, а его выход - с входом начальной установки генератора, входом начальной установки первого счетчика и первым входом элемента И, выход генератора соединен со счетным входом первого счетчика, выход переполнения которого соединен с запускающим входом одновибратора, выход которого соединен с третьим входом первого магистрального усилителя, выход элемента И соединен со счетным входом второго счетчика, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом элемента И, а также вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с одним из информационных выходов входного регистра, остальные информационные выходы которого соединены с информационными входами второго счетчика, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с входом установки триггера, инверсный выход которого соединен с входом занесения второго счетчика и с выходом устройства "Подтверждение захвата", первый информационный вход входного регистра соединен с входом устройства "Запрос", остальные информационные и управляющие входы входного регистра являются входами устройства, вход начальной установки устройства соединен с входами установки входного регистра и второго счетчика, все входы устройства служат для соединения соответствующими выходами абонента.

Отличительная часть формулы изобретения включает в себя входной регистр, элемент ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ, второй магистральный усилитель и связи между блоками.

Устройство позволяет производить арбитраж запросов на захват общего ресурса с изменением в зависимости от количества раз захвата общего ресурса.

Так как аналогов применения блоков в подобной взаимосвязи в устройствах для подключения абонентов к общему ресурсу не обнаружено, то можно сделать вывод о существенности отличий.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема входного регистра.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, магистральные усилители 2 и 9, счетчики 3 и 11, дешифратор 4, одновибратор 5, триггер 6, элемент ИЛИ-НЕ 7, входной регистр 8, элемент И 10, элемент ИЛИ 12. Вход генератора 1 тактовых импульсов соединен со счетным входом первого счетчика 3, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора 4, а выход переполнения соединен с запускающим входом одновибратора 5. Выход дешифратора 4 соединен с тактовым входом триггера 6, вход начальной установки которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 7, первый вход которого соединен с одним из информационных выходов входного регистра 8. Выход одновибратора 5 соединен с третьим входом первого магистрального усилителя 9, второй вход которого совместно с входами обнуления входного регистра 8 и второго счетчика 11 соединен с входом 17 начальной установки устройства. Первый вход первого магистрального усилителя 9 соединен с инверсным выходом триггера 6, выходом 16 устройства "Подтверждение захвата", а также входом занесения второго счетчика 11, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами входного регистра 8. Информационные выходы второго счетчика 11 соединены с входом элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 7 и вторым входом элемента И 10. Выход элемента И 10 соединен с входом декремента второго счетчика 11. Первый вход элемента И 10 совместно с входами начальной установки первого счетчика 3 и генератора 1 соединен с выходом второго магистрального усилителя 2, вход которого соединен совместно с выходом первого магистрального усилителя 9 с шиной 13 захвата. Первый информационный вход входного регистра 8 соединен с входом 14 устройства "Запрос", остальные информационные и управляющие входы входного регистра соединены с входной 15 шиной устройства. Информационные и управляющие входы устройства, а также выход 16 устройства "Подтверждение захвата" соединены с интерфейсом абонента.

Устройство работает следующим образом.

После включения системы питания формируется сигнал начальной установки, что соответствует появлению сигнала низкого уровня на входе 17 устройства. Этот сигнал поступает на входы начальной установки входного регистра 8 и второго счетчика 11, устанавливая их в исходное состояние, а также на второй вход первого магистрального усилителя 9. С выхода первого магистрального усилителя сигнал начальной установки по шине 13 захвата поступает на вход второго магистрального усилителя 2 и с его выхода на входы начальной установки генератора 1 и первого счетчика 3, устанавливая их в исходное состояние. В исходном состоянии на первом информационном выходе входного регистра 8 сформирован сигнал высокого уровня, что соответствует отсутствию сигнала "Запрос". Нулевое состояние второго счетчика 11 определяет наличие низкого потенциала на выходе элемента ИЛИ 12.

После снятия сигнала начальной установки генератор 1 и счетчик 3 разблокируются. При появлении на информационных выходах первого счетчика 3 кода, соответствующего приоритету данного устройства, на выходе дешифратора 4 появляется сигнал, который поступает на тактовый вход триггера 6. Если к моменту формирования сигнала на выходе дешифратора 4 с входа 14 "Запрос" сигнал низкого уровня записан во входной регистр 8, то триггер 6, разблокированный по входу установки, срабатывает и сигнал низкого уровня с его инверсного выхода через магистральный усилитель 9 поступает на шину 13 захвата общего ресурса, блокируя генераторы 1 и первые счетчики 3 через магистральные усилители 2 всех участвующих в арбитраже устройств.

Кроме того, сигнал с инверсного выхода триггера 6 поступает на выход 16 устройства как сигнал "Подтверждение захвата", разрешая абоненту захват общего ресурса. По окончании обмена абонент снимает сигнал запроса, записывая во входной регистр 8 по шине 14 сигнал высокого уровня, а по шине 15 специальный код приоритета. После появления информации на выходах входного регистра 8 триггер 6 устанавливается в исходное состояние. В момент установки триггера 6 по положительному перепаду не его инверсном выходе, поступающему на вход занесения второго счетчика 11, происходит запись информации с выходов входного регистра 8 во второй счетчик 11. На выходе элемента ИЛИ 12 сформирован сигнал высокого уровня, который поступает на второй вход элемента И 10, разрешая прохождение импульсов на вход декремента второго счетчика 11, а также блокируя через элемент ИЛИ-НЕ 7 триггер 6 по входу установки. На первый вход элемента И 10 поступают импульсы с выхода второго магистрального усилителя 2, которые формируются в моменты освобождения шины 13 захвата общего ресурса соседними устройствами. Таким образом устройство выбывает из арбитража на количество циклов, определяемое кодом приоритета, записанным во второй счетчик. После каждого освобождения соседними устройствами шины 13 захвата на выходе второго магистрального усилителя 2 формируется сигнал положительного перепада, который через элемент И 10 поступает на вход декремента второго счетчика 11, уменьшая его содержание на единицу. В момент, когда на информационных выходах второго счетчика 11 код равен нулю, на выходе элемента ИЛИ 12 появляется сигнал низкого уровня, который запрещает дальнейшее прохождение импульсов через элемент И 10. Кроме того, сигнал низкого уровня поступает на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 7 и соответственно блокировка триггера 6 по входу установки определяется только наличием сигнала "Запрос", т.е. устройство вновь может участвовать в арбитраже.

Код, записанный во входной регистр 8, может меняться абонентом в зависимости от количества раз захвата общего ресурса. В случае отсутствия запроса на захват общего ресурса во всех устройствах для синхронизации генераторов сигналы с выходов переполнения первых счетчиков 3 всех устройств поступают на запуск одновибраторов 5 устройств, формирующих интегральный импульс промежуточной коррекции.

Один из возможных вариантов построения предлагаемого устройства: триггер 133ТМ2, дешифратор 133 ИД3, счетчики 133 ИЕ5, входной регистр выполнен на триггерах 133 ТМ2, соединенных как показано на фиг. 2, генератор, одновибратор, магистральные усилители и логические узлы выполнены на логических элементах 133 серии.

Применение предлагаемого устройства позволяет производить распределение общего ресурса наиболее оптимальным образом.