устройство для последовательного опроса источников информации

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ОПРОСА ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ, содержащее две группы из n триггеров (n-число запросов), три элемента И, первую группу элементов И-ИЛИ, i-й запросный вход (i=1,...n) устройства соединен с D-входом i-го триггера первой группы, R-выходы триггеров первой и второй групп соединены с установочным входом устройства, C-входы триггеров первой и второй групп соединены с тактовым входом устройства, прямой выход первого триггера первой группы соединен с первым входом первого элемента И, прямой выход j-го триггера второй группы (j=1 ...n-1) соединен с первым входом j-го элемента И-ИЛИ первой группы, второй и третий входы которого соединены с инверсным выходом (j+1)-го триггера первой группы, четвертый вход K-го (K=2... n-1) элемента И-ИЛИ первой группы соединен с выходом (K-1)-го элемента И-ИЛИ первой группы, отличающееся тем, что оно содержит вторую группу элементов И-ИЛИ, причем инверсный выход первого триггера первой группы соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И и вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с D-входом первого триггера второй группы, инверсный выход j-го триггера второй группы соединен с j-м входом третьего элемента И, прямой выход j-го триггера второй группы соединен с первым входом j-го элемента И-ИЛИ второй группы, второй и третий входы которого соединены с прямым выходом (j+1)-го триггера первой группы, четвертый вход K-го элемента И-ИЛИ второй группы соединен с выходом (K-1)-го элемента И-ИЛИ первой группы, четвертый вход первого элемента И-ИЛИ второй группы соединен с выходом второго элемента И и с четвертым входом первого элемента И-ИЛИ первой группы, прямой выход j-го триггера второй группы является j-м выходом устройства, выход j-го элемента И-ИЛИ второй группы соединен с D-входом (j+1)-го триггера второй группы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение может быть использовано в вычислительной и дискретной технике, в частности в устройствах, в которых необходимо опрашивать последовательно источники информации, готовые передать данные в опрашивающее их устройство, с малым временем задержки на организацию их опроса.

Известно устройство последовательного опроса источников информации [1] (авт. св. N 570048, кл. G 06 F 1/04, 1975), содержащее для каждого источника информации элемент ИЛИ-НЕ, цепочку последовательно соединенных RS-триггеров и элементов НЕ по числу источников питания соединенных RS-триггеров и элементов НЕ по числу источников питания и дополнительный элемент НЕ и элементы ИЛИ-НЕ, причем вход каждого триггера соединен с выходом соответствующего элемента НЕ, вход которого подключен к выходу предыдущего триггера.

Недостатками этого устройства являются низкое быстродействие и малые функциональные возможности. Низкое быстродействие выражается в том, что время задержки от опроса i-го источника до опроса (i+1)-го всегда фиксировано и равно времени задержки двух логических элементов. Малые функциональные возможности выражаются в том, что в этом устройстве опрос источников происходит, во-первых, в течение строго ограниченного времени и не зависит от объема информации, которую необходимо передать от источника информации; во-вторых, в этом устройстве передача информации должна происходить строго последовательно: за передачей от i-го источника должна следовать передача от (i+1)-го источника. Если i-й источник не готов передавать информацию, то устройство будет ждать момента его готовности, хотя в это время, предположим, готов передавать (i+5)-й источник. Поэтому происходят большие потери на ожидание готовности очередного источника информации.

Известна система с поворотными циклами выборки шин [1] Система содержит блоки, связанные между собой, для передачи информации по общим шинам между любыми двумя блоками в течении асинхронно генерируемых циклов передачи информации. Устройства, присоединенные к общим шинам, устанавливают приоритет каждого из блоков. Каждый цикл передачи, за исключением последнего, сопровождается указанием, что цикл является последним. Последний цикл сопровождается указанием, что он последний. Схемы, связанные с устройством разрешения, вырабатывают для логики управления сигнал, указывающий, что запрашивается вторая информация.

Недостатками данного устройства являются низкое быстродействие и большая сложность, так как логика управления должна выработать информацию о запрашиваемой информации, а передаваемая информация содержать информацию, что она не последняя, если передается не последнее слово информации, и информацию, что она последняя, если передается последнее слово информации.

Известно устройство циклического приоритета [2] содержащее три группы из n триггеров (n число запросов), элемент ИЛИ, группу элементов И, кроме того, для каждого триггера первой группы триггеров, начиная со второго, элементы И-ИЛИ.

Недостатком этого устройства является большая сложность, так как для обслуживания одного источника используются три D-триггера, элемент И, элемент И-ИЛИ. Это устройство выбрано в качестве прототипа.

Задачей изобретения является упрощение.

Предлагается устройство последовательного опроса источников информации, содержащее две группы из n триггеров (n число запросов), три элемента И, первую группу элементов И-ИЛИ, i-й запросный вход (i 1, n) устройства соединен с D-входом i-го триггера первой группы, R-входы триггеров первой и второй групп соединены с установочным входом устройства, С-входы триггеров первой и второй групп соединены с тактовым входом устройства, прямой выход первого триггера первой группы соединен с первым входом первого элемента И, прямой выход j-го триггера второй группы (j 1, n-1) соединен с первым входом j-го элемента И-ИЛИ первой группы, второй и третий входы которого соединены с инверсным выходом (i+1)-го триггера первой группы, четвертый вход К-го (К 2, n-1) элемента И-ИЛИ первой группы соединен с выходом (К-1)-го элемента И-ИЛИ первой группы, отличающееся тем, что содержит вторую группу элементов И-ИЛИ, причем инверсный выход первого триггера первой группы соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И и с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с D-входом первого триггера второй группы. Инверсный выход j-го триггера второй группы соединен с j-м входом третьего элемента И, прямой выход j-го триггера второй группы соединен с первым входом j-го элемента И-ИЛИ второй группы, второй и третий входы которого соединены с прямым выходом (j+1)-го триггера первой группы. Четвертый вход К-го элемента И-ИЛИ второй группы соединен с выходом (К-1)-го элемента И-ИЛИ первой группы. Четвертый вход первого элемента И-ИЛИ второй группы соединен с выходом второго элемента И и с четвертым входом первого элемента И-ИЛИ первой группы, прямой выход i-го триггера второй группы является i-м выходом устройства. Выход j-го элемента И-ИЛИ второй группы соединены с D-входом (j+1)-го триггера второй группы.

Применение для каждого источника дополнительного элемента И-ИЛИ, а также применение вместо двухвходового многовходового элемента И позволило для обслуживания каждого источника уменьшить количество оборудования на один триггер, сохранив максимальное быстродействие.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг.2 временная диаграмма его работы.

Устройство для последовательного опроса источников информации, содержащее две группы из n триггеров (первая группа с 1/1 по 1/n и вторая группа с 2/1 по 2/n), где n число запросов. Устройство также содержит три элемента И 3, 4, 5 и первую группу элементов И-ИЛИ 6/1-6/j, причем i-й запросный вход (i 1, 2, n) устройства соединен с D-входом i-го триггера первой группы (запросные входы 7/1-7/n). Входы R триггеров первой группы 1/1-1/n и второй группы 2/1-2/n соединены с установочным входом 8 устройства, а С-входы триггеров первой и второй групп соединены с тактовым входом 9 устройства. Прямой выход первого триггера 1/1 первой группы соединен с первым входом первого элемента И 3, прямой выход j-го триггера второй группы (j 1, 2, n-1) соединен с первым входом j-го элемента И-ИЛИ первой группы, второй и третий входы которого соединены с инверсным выходом (j+1)-го триггера первой группы. Четвертый вход К-го (К 2, n-1) элемента И-ИЛИ первой группы соединен с выходом (К-1)-го элемента И-ИЛИ первой группы. Устройство также содержит вторую группу элементов И-ИЛИ 10/1-10/j. Инверсный выход первого триггера 1/1 первой группы соединен с первым входом второго элемента И 4, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И 5 и с вторым входом первого элемента И 3, выход которого соединен с D-входом первого триггера 2/1 второй группы. Инверсный выход j-го триггера второй группы соединен с j-м входом третьего элемента И 5. Прямой выход j-го триггера второй группы соединен с первым входом j-го элемента И-ИЛИ второй группы, второй и третий входы которого соединены с прямым выходом (j+1)-го триггера первой группы. Четвертый вход К-го элемента И-ИЛИ второй группы соединен с выходом (К-1)-го элемента И-ИЛИ первой группы. Четвертый вход первого элемента И-ИЛИ 10/1 второй группы соединен с выходом второго элемента И 4 и с четвертым входом первого элемента И-ИЛИ первой группы 6/1. Прямой выход i-го триггера второй группы является i-м выходом устройства. Выход j-го элемента И-ИЛИ второй группы соединен с D-входом (j+1)-го триггера второй группы.

Наличие элемента 6/j в схеме не обязательно. С этого элемента может сниматься сигнал, который свидетельствует, что прошел опрос готовности всех источников, готовых выдавать информацию.

Устройство работает следующим образом. При включении питания момент Т₀ на входе 8 начальной установки имеется низкий потенциал, который устанавливает триггеры 2/1-2/n, 1/1-1/n в нулевое состояние. Если на входы 7/1-7/n, характеризующие готовность источников, приходит низкий потенциал, например, в момент Т₁, который говорит, что не один из источников информации не готов выдавать информацию, то высокий потенциал с выхода элемента И 5 пройдет последовательно элементы И 3, И-ИЛИ 6/1-6/j (так как все триггеры в "0"), и на входах упомянутых элементов будут высокие потенциалы.

В момент Т₂ на тактовый вход 9 приходит первый положительный импульс, который состояние триггеров не изменит. Если в момент Т₄ два источника, например, второй и (n-1)-й, выставили по выводам 7/2 и 7/n-1 высокий потенциал (информация в них готова к передаче), то при приходе на вход 9 в момент Т₅ второго положительного импульса устанавливаются в "1" триггеры 1/2 и 1/n-1. Все триггеры схемы устанавливаются по переднему фронту положительного сигнала на входе С. Приход третьего импульса на вход 9 в момент Т₇ вызовет установку в "1" триггера 2/2, передний фронт положительного сигнала с выхода которого является сигналом опроса источника, и источник начинает выдавать или принимать информацию. Четвертый импульс на входе 9 в момент Т₁₀ вызовет установку в "1" триггера 2/n-1 и в "0" триггера 1/2, так как на входе 7/2 c момента Т₉ низкий потенциал.

Передний фронт положительного импульса на выходе 11/n-1 триггера 2/n-1 является сигналом опроса источника n-1, который начинает передавать или принимать информацию. В момент Т₁₂ после окончания обмена информацией источником n-1 он снимает сигнал готовности на входе 7/n-1. Пятый импульс на входе 9 в момент Т₁₃ устанавливает в "0" триггеры 2/2 и 1/n-1. Шестой импульс на входе 9 в момент Т₁₅ устанавливает в "0" триггер 2/n-1, на выходе элемента И 5 появляется высокий потенциал, так как на всех входах этого элемента действуют высокие потенциалы, и схема приходит в первоначальное состояние. Приход сигнала готовности с любых источников информации вызовет последовательный опрос этих источников. Период импульсов на входе 9 должен быть не менее n , где задержка срабатывания одного элемента.

Предложенное построение устройства, а именно выдача сигналов опроса прямо с выхода триггеров 2/1-2/n, передача сигнала опроса с использованием задержки на неготовый источник, равной только задержке одного логического элемента, позволило сократить количество оборудования для опроса каждого следующего источника до двух триггеров и двух элементов И-ИЛИ, а также увеличить быстродействие, так как сигнал опроса вырабатывается непосредственно с выходов первых триггеров и при последовательном опросе n источников это время уменьшается на n , где задержка срабатывания одного элемента. Кроме того, если очередной источник не готов передавать информацию (в прототипе ждут, пока он не будет готов), предложенное устройство анализирует, готов ли передавать информацию следующий источник, а время, затрачиваемое на анализ готовности очередного источника, равно (в прототипе более 2 ), т. е. быстродействие повышается более, чем в 2 раза.