Багатоканальний пристрій для підключення абонентів до загальної магістралі з динамічним пріоритетним обслуговуванням

Реферат: UA 103701 U UA 103701 U 5 10 15 Корисна модель належить до обчислювальної техніки й може бути використана для підключення абонентів до загальної магістралі. Відомий багатоканальний пристрій для підключення окремих пристроїв до загальної магістралі, що складається з N каналів аналізу запитів, кожний з яких містить тригер запиту, виконаний на двох елементах І-НІ, елемент передачі керуючого сигналу, виконаний на елементі НІ, і елемент підтвердження запиту, виконаний на елементі І [1]. У цьому пристрої низька завадозахищеність, обумовлена появою помилкових короткочасних імпульсів на входах каналів під час проходження імпульсу опитування й можливістю в окремих випадках одночасного виходу на магістраль двох каналів. Найбільш близьким до пропонованого технічного рішення по виконуваних функціях є багатоканальний пріоритетний пристрій по патенту на корисну модель [2], що містить шину черги активних каналів, яка складається з k ліній, лінію керування, лінію скидання, шину адреси активного каналу, яка складається з т ліній, n каналів пристрою, кожен з яких містить вхід запиту, регістр адреси каналу, вхід установки адреси каналу, групу з m двовходових елементів І, групу з k елементів НІ, групу з k багатовходових елементів І, кожен з яких має j+1 входів, де j=1,2,…,k - номер елемента у групі, групу з к двотактних RS тригерів, кожен з тригерів має вхід синхронізації С, синхронний вхід установки S, асинхронний вхід установки S , синхронний вхід 20 скидання R, асинхронний вхід скидання R , одиничний вихід Q, нульовий вихід Q , три елементи НІ, чотири двовходових елементи І-НІ, чотири тривходових елементи І-НІ, вхід запиту каналу з'єднаний з першими входами багатовходових елементів І із їх групи з k елементів, (j+1)й вхід кожного з цих багатовходових елементів І з номером j (j=1,2,…, k) з'єднаний з виходом відповідного елемента НІ із їх групи з k елементів, вихід кожного з багатовходових елементів І з номером j (j=1,2,…, k) у групі з'єднаний з асинхронним входом установки S відповідного 25 30 35 40 45 50 55 тригера з номером j (j=1,2,…, k), а асинхронний вхід скидання R кожного тригера з'єднаний з лінією скидання пристрою, вхід синхронізації С кожного тригера з'єднаний з лінією керування, одиничний вихід Q j-го тригера (j=2,…, k) з'єднаний з синхронним входом установки S (j-1)-го тригера і з j-ю лінією шини черги активних каналів, нульовий вихід Q j-го тригера (j=2,…, k) з'єднаний з синхронним входом скидання R (j-1)-го тригера, а синхронний вхід скидання R k-го тригера з'єднаний з своїм входом синхронізації і з лінією керування, одиничний вихід першого тригера з'єднаний з першими входами двовходових елементів І із їх групи з m елементів і з першою лінією шини черги активних каналів, j-та лінія шини черги активних каналів (j=1,…, k-1) з'єднана з входом відповідного елемента НІ із їх групи з к елементів і з входами j+1 багатовходових елементів І із їх групи з k елементів, а k-та лінія шини черги активних каналів з'єднана з входом k-го елемента НІ із їх групи з k елементів, другий вхід кожного з двовходових елементів І з номером j (j=1,…, m) із їх групи з m елементів з'єднаний з відповідним виходом регістра адреси каналу, а вихід кожного з двовходових елементів І із їх групи з m елементів з номером j (j=1,…, m) з'єднаний з відповідною лінією шини адреси активного каналу. Двотактний RS тригер реалізовано по стандартній схемі [3] і складається з двох однотактних RS тригерів, причому асинхронний вхід установки S з'єднаний з входом першого елемента НІ, вихід якого з'єднаний з першим входом третього тривходового елемента І-НІ і першим входом першого тривходового елемента І-НІ, другий вхід якого з'єднаний з виходом першого двовходового елемента І-НІ, перший вхід якого з'єднаний з синхронним входом установки S, а другий вхід з'єднаний з входом синхронізації С, який водночас з'єднаний з входом другого елемента НІ і з першим входом другого двовходового елемента І-НІ, другий вхід якого з'єднаний з синхронним входом скидання R, а вихід якого з'єднаний з другим входом другого тривходового елемента ІНІ, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого тривходового елемента І-НІ і водночас з першим входом третього двовходового елемента І-НІ, другий вхід якого з'єднаний з виходом другого елемента НІ і з першим входом четвертого двовходового елемента І-НІ, а вихід з'єднаний з другим входом третього тривходового елемента І-НІ, третій вхід якого з'єднаний з виходом четвертого тривходового елемента І-НІ, який є нульовим виходом тригера Q , а вихід третього тривходового елемента І-НІ є одиничним виходом тригера Q, який з'єднаний з першим входом четвертого тривходового елемента І-НІ, другий вхід якого з'єднаний з виходом четвертого двовходового елемента І-НІ, другий вхід якого з'єднаний з третім входом першого тривходового елемента І-НІ і з виходом другого тривходового елемента І-НІ, третій вхід якого з'єднаний з третім входом четвертого тривходового елемента І-НІ і з виходом третього елемента НІ, вхід якого з'єднаний з асинхронним входом скидання R. 1 UA 103701 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Цей пристрій забезпечує обслуговування джерел запитів по алгоритму першим прийшов першим обслужений, що робить можливою затримку в обслуговуванні джерел запитів, необхідність в обслуговуванні яких зростає з часом, який запит провів у черзі на обслуговування. Задача даної корисної моделі - розширення функціональних можливостей за рахунок обслуговування джерел запитів по алгоритму з динамічним пріоритетом, по якому пріоритет запиту зростає в залежності від часу, який запит проводить у черзі на обслуговування. Поставлена задача вирішується тим, що у багатоканальному пристрої, що містить адресну магістраль, n каналів, кожний з яких містить вхід запиту, регістр адреси, групу двовходових елементів І, перші входи яких сполучені з відповідними виходами регістра адреси, а виходи - з відповідними шинами адресної магістралі, який відрізняється тим, що з метою розширення функціональних можливостей за рахунок обслуговування джерел запитів по алгоритму з динамічним пріоритетом, по якому пріоритет запиту зростає в залежності від часу, який запит проводить у черзі на обслуговування, він містить шину опитування, шину пріоритету, кожен з каналів пристрою містить генератор пилкоподібної напруги, вентиль, перший і другий дільники напруги, компаратор, тривходовий елемент І, причому вихід генератора пилкоподібної напруги сполучений безпосередньо з входом першого дільника напруги і з входом вентиля, вихід якого сполучений з загальною шиною пріоритету пристрою, яка у свою чергу сполучена з входом другого дільника напруги, виходи першого і другого дільників напруги сполучені з відповідними входами компаратора, вихід якого підключений до другого входу тривходового елемента І, третій вхід якого підключений до шини опитування пристрою, а вихід сполучений з другими входами двовходових елементів І групи, причому вхід запиту каналу сполучений з входом запуску генератора пилкоподібної напруги і з першим входом тривходового елемента І. На фіг. 1 представлена функціональна схема пристрою, на фіг. 2 представлена функціональна схема каналу пристрою. Пристрій містить адресну магістраль 1, яка складається з m шин: 1.1, 1.2,…,1.m, шину пріоритету пристрою 2, шину опитування пристрою 3, канали пристрою – 41, 42,…,4n, вхід запиту каналу 5, генератор пилкоподібної напруги 6, вентиль 7, перший дільник напруги 8, другий дільник напруги 9, компаратор 10, трьох входовий елемент I 11, регістр адреси 12, вхід установки адреси 13, групу двовходових елементів І 14. Пристрій працює таким чином. У регістрі адреси 12 зберігається адреса цього каналу у коді Джонсона, встановлена по входу 13. При появі сигналу логічної одиниці на вході запиту каналу 5, він подається на перший вхід тривходового елемента І 11 і на вхід генератора пилкоподібної напруги 6, який запускається і напруга на виході якого збільшується згідно з функцією пріоритетності цього каналу і досягши максимального значення зберігається до тих пір, поки існує сигнал на вході запиту 5. Ця напруга подається на перший дільник напруги 8 і на вхід вентиля 7. За умови, коли напруга на загальній шині пріоритету 2 менше напруги, що подається на вхід вентиля 7, останній відкривається, внаслідок чого напруга на загальній шині пріоритету 2 стає рівною значенню напруги, встановленої на генераторі пилкоподібної напруги цього каналу 6. Напруга з шини 2 надходить також на вхід другого дільника напруги 9. Таким чином, з виходів дільників напруги 8 і 9 на входи компаратора 10 подається рівні за величиною напруги, внаслідок чого компаратор 10 виробляє сигнал логічної одиниці, який подається на другий вхід тривходового елемента І 11. У циклі опитування пристрою сигналом логічної одиниці, що діє по шині опитування 3, сигнал логічної одиниці з шини опитування подається на третій вхід тривходового елемента І 11, на виході якого сформується сигнал логічної одиниці. Цей сигнал подається на другі входи двовходових елементів I 5, через які на загальну магістраль адреси 1 надходить адреса цього каналу у коді Джонсона, що зберігається в регістрі адреси 12. У разі виникнення ситуації, коли декілька каналів в даний момент часу мають рівний пріоритет і вийдуть на загальну магістраль адреси 1, на магістралі встановлюється адреса каналу, що має найбільше числове значення серед каналів рівного пріоритету. Якщо напруга на загальній шині пріоритету пристрою 2 більше напруги, що надходить на вентиль 7 з виходу генератора пилкоподібної напруги 6, вентиль 7 закривається і на вхід другого дільника напруги 9 надходить напруга, що діє в даний момент на загальній шині пріоритету 3, а на вхід дільника напруги 8- напруга меншої величини, що діє на виході генератора пилкоподібної напруга 6. Оскільки на входи дільників 8 і 9 надходять напруги різні за величиною, з їх виходів на входи компаратора 10 також надійде напруга різної величини, що обумовлює вироблення на виході компаратора 10 сигналу логічного нуля і цей сигнал блокує проходження адреси каналу на шину адреси пристрою. 2 UA 103701 U 5 10 Якщо генератори пилкоподібної напруги у всіх каналах будуть працювати по однаковій функції пріоритетності, то пристрій буде працювати по алгоритму "першим прийшов - першим обслужений", як у прототипі. Технічний результат даної корисної моделі полягає в тому, що за рахунок використання динамічних пріоритетів розширюються функціональні можливості по обслуговуванню запитів від абонентів. При цьому час очікування абонентом обслуговування залежить від встановленої функції пріоритетності і в частинному випадку, коли функції пріоритетності у всіх каналах однакові, реалізує алгоритм прототипу - "першим прийшов - першим обслужений". Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР № 544967, G06F9/46, 1974. 2. Патент України на корисну модель № 89694, МПК G06F13/37, (2006.01), бюл. № 8, 2014. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Багатоканальний пристрій для підключення абонентів до загальної магістралі з обслуговування по алгоритму з динамічним пріоритетом, містить адресну магістраль, n каналів, кожний з яких містить вхід запиту, регістр адреси, групу двовходових елементів І, перші входи яких сполучені з відповідними виходами регістра адреси, а виходи - з відповідними шинами адресної магістралі, який відрізняється тим, що він містить шину опитування, шину пріоритету, кожен з каналів пристрою містить генератор пилкоподібної напруги, вентиль, перший і другий дільники напруги, компаратор, тривходовий елемент І, причому вихід генератора пилкоподібної напруги сполучений безпосередньо з входом першого дільника напруги і з входом вентиля, вихід якого сполучений з загальною шиною пріоритету пристрою, яка у свою чергу сполучена з входом другого дільника напруги, виходи першого і другого дільників напруги сполучені з відповідними входами компаратора, вихід якого підключений до другого входу тривходового елемента І, третій вхід якого підключений до шини опитування пристрою, а вихід сполучений з другими входами двовходових елементів І групи, причому вхід запиту каналу сполучений з входом запуску генератора пилкоподібної напруги і з першим входом тривходового елемента І. 3 UA 103701 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4