Багатоканальний пристрій для підключення абонентів до загальної магістралі з алгоритмом обслуговування “першим прийшов-першим обслужений”

Реферат: Багатоканальний пристрій для підключення абонентів до загальної магістралі з алгоритмом обслуговування "першим прийшов - першим обслужений" містить шину черги активних каналів, яка складається з k ліній, лінію керування, лінію скидання, шину адреси активного каналу, n каналів пристрою. Кожен з каналів містить вхід запиту, регістр адреси каналу, вхід установки адреси, групу з m двовходових елементів І, групу з k елементів HI, групу з k багатовходових елементів І, групу з k двотактних RS тригерів. Вхід запиту каналу через багатовходові елементи І з'єднаний з асинхронними входами установки тригерів. Одиничні виходи тригерів з'єднані з відповідними лініями шини черги активних каналів. Регістр адреси каналу через двовходові елементи І, які управляються одиничним виходом першого тригера, з'єднаний з шиною адреси активного каналу. UA 89694 U (54) БАГАТОКАНАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПІДКЛЮЧЕННЯ АБОНЕНТІВ ДО ЗАГАЛЬНОЇ МАГІСТРАЛІ З АЛГОРИТМОМ ОБСЛУГОВУВАННЯ "ПЕРШИМ ПРИЙШОВ-ПЕРШИМ ОБСЛУЖЕНИЙ" UA 89694 U UA 89694 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до обчислювальної техніки і 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-НI, елемент передачі керуючого сигналу, виконаний на елементі НI, 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 [2], що містить N каналів, кожний з яких містить елемент АБО-НI, елемент АБО, елемент НІ і елемент І, вхід опитування пристрою з'єднаний з першими входами елемента АБО-НІ і елемента АБО першого каналу, перший вхід елемента І кожного каналу з'єднаний з відповідним інформаційним входом пристрою, у кожному каналі вихід елемента І з'єднаний із другим входом елемента АБО і через елемент НІ із другим входом елемента АБО-НІ свого каналу, вихід елемента АБО-НІ кожного каналу з'єднаний з відповідним виходом пристрою, вихід елемента АБО і-го (і=1, 2,…, N-1) каналу з'єднаний із другим входом елемента І і-го каналу і з першими входами елемента АБО-НІ і елемента АБО (і+1)-го каналу, вихід елемента АБО N-гo каналу з'єднаний із другим входом елемента І свого каналу. Цей пристрій, що забезпечує пріоритет в обслуговуванні джерел запитів, підключених до каналів з меншими номерами, робить можливою затримку в обслуговуванні джерел запитів, підключених до каналів зі старшими номерами при високій частоті надходжень запитів від їх джерел. В основу корисної моделі поставлена задача розширення функціональних можливостей за рахунок обслуговування джерел запитів по алгоритму "першим прийшов - першим обслужений" і зрівняння можливостей каналів по обслуговуванню. Поставлена задача вирішується тим, що у багатоканальному пристрою, що містить шину черги активних каналів, яка складається з k ліній, лінію керування, лінію скидання, шину адреси активного каналу, яка складається з m 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 елементу у групі, групу з k двотактних RS тригерів, кожен з тригерів має вхід синхронізації С, синхронний вхід установки S, асинхронний вхід установки S , синхронний вхід скидання R, асинхронний вхід скидання R , одиничний вихід Q, нульовий вихід Q , три елементів НІ, чотири двовходових елементів І-НІ, чотири три входових елементів I-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 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-10 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) з'єднана з входом відповідного елемента HI із їх групи з k елементів і з входами j+1 багато входових елементів I із їх групи з k елементів, а k-та лінія шини черги активних каналів з'єднана з входом k-го елементу НІ із їх ірупи з k елементів, другій вхід кожного з двовходових елементів І з номером j (j=1,…,m) із їх групи з m елементів з'єднаний з відповідним виходом регістру 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 НI, 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 1 UA 89694 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 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 І-НІ, 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 . На фіг. 1 представлена функціональна схема пристрою, на фіг. 2 представлена функціональна схема каналу пристрою, на фіг. 3 представлена функціональна схема двотактного RS тригера. Пристрій містить шину черги активних каналів 1, яка складається з k ліній 1.1, 1.2,…, 1.k, лінію керування 2, лінію скидання 3, шину адреси активного каналу 4, яка складається з m ліній 4.1, 4.2,…, 4.m, канали пристрою 51, 52,…, 5n, вхід запиту і-го каналу 6i, регістр адреси каналу 7, вхід установки адреси каналу 8, групу з m двовходових елементів I 91, 92,…, 9m, групу з k елементів HI 101, 102,…, 10k, групу з k багатовходових елементів І 111, 112,…, 11k групу з k двотактних RS тригерів 121, 122,…, 12k, кожен тригер містить перший елемент НІ 13, перший двоиходовий елемент І-НІ 14, другий двовходовий елемент І-НІ 15, другий елемент НІ 16, третій елемент НІ 17, перший тривходовий елемент І-НІ 18, другий тривходовий елемент І-НІ 19, третій двовходовий елемент І-НІ 20, четвертий двовходовий елемент I-HI 21, третій тривходовий елемент І-НІ 22, четвертий тривходовий елемент І-НІ 23, асинхронний вхід установки S , синхронний вхід установки S, вхід синхронізації С, синхронний вхід скидання R, асинхронний вхід скидання R , одиничний вихід Q, нульовий вихід Q . Двотактний RS тригер складається з двох однотактних RS тригерів. Перший та другий тривходові елементи І-НІ 18, 19 разом з елементами НІ 13, 17, І-НІ 14, 15 утворюють перший однотактний RS тригер, третій та четвертий тривходові елементи І-НІ 22, 23 разом з елементами керування НІ 13, 16 та 17, I-НІ 20, 21 утворюють другий однотактний RS тригер. Пристрій працює таким чином. Перед активною фазою функціонування по лінії скидання 3 подається у вигляді імпульсу сигнал логічної одиниці, який, надходячи на асинхронні входи скидання R всіх тригерів, встановлює пристрій в початковий стан. У початковому станіна лінії керування 2 є присутнім сигнал логічного нуля, на лінії скидання 3 є присутнім сигнал логічного нуля, на перших входах багатовходових елементів І 11j (j=1, 2,…, k) є присутнім сигнал логічного нуля, на (j+1)-х входах багатовходових елементів I 11j (j=1, 2,…, k) з виходів елементів НІ 10j надходить сигнал логічної одиниці, на одиничному виході тригерів усіх каналів 121 є присутнім сигнал логічного пуля, на лініях шини черги активних каналів 1 є присутніми сигнали логічного нуля, на лініях шини адреси активного каналу 4 є присутніми сигнали логічного нуля. При надходженні сигналу запиту у вигляді логічної одиниці на вхід запиту 6i i-го каналу на обох входах елемента І 111 цього каналу буде сигнал логічної одиниці, на його виході - сигнал логічної одиниці, який по асинхронному входу установки S установить тригер 121 в одиничний стан. Водночас сигнал логічної одиниці з одиничного виходу Q цього тригера надійде на лінію 1.1 шини черги активних каналі, тобто і-й канал буде першим в черзі на обслуговування. Сигнал логічної одиниці з одиничного виходу тригера 121 і-го каналу надійде на перші входи двовходових елементів I 91, 92,…, 9m і через них адрес i-го каналу надійде на шину адреси активного каналу, сигналізуючи, що і-й канал готовий до обміну інформацією. Водночас сигнал логічної одиниці, надходячи з лінії 1.1 шини черги активних каналі на входи елементів НІ 10i і на другі входи багатовходових елементів І 11j (j=2,…, k) в інших каналах, заблокує тригери 121 по асинхронному входу S і підготує багатовходові елементи І 112 для проходження сигналу запиту на асинхронний вхід установки S тригерів 122 в каналах з номерами, відмінними від і. При надходженні сигналу запиту у вигляді логічної одиниці на вхід запиту 6f f-го каналу на трьох входах елемента І 112 цього каналу буде сигнал логічної одиниці, на його виході - сигнал логічної одиниці, який по асинхронному входу установки S установить тригер 122 в одиничний стан. Сигнал логічної одиниці з одиничного виходу Q цього тригера надійде на лінію 1.2 шини 2 UA 89694 U черги активних каналі, тобто f-й канал буде другим в черзі на обслуговування. Сигнал логічної одиниці, надходячи з лінії 1.2 шини черги активних каналі на входи елементів НI 102 і на треті входи багатовходових елементів І 11j (j=3,…, k) в інших каналах, заблокує тригери 122 пo асинхронному входу S в усіх каналах і підготує багатовходові елементи I 113 для проходження 5 10 15 20 сигналу запиту на асинхронний вхід установки S тригерів 123 в каналах з номерами, відмінними від f і і. Аналогічно ставляться в чергу третім, четвертим і так далі канали, на які послідовно надходять запити. Після обслуговування і-го каналу, який стояв першим в черзі на обслуговування, по лінії керування 2 подається у вигляді імпульсу сигнал логічної одиниці, який надходить на тактові входи С всіх тригерів. По цьому сигналу інформація з виходів двотактних RS тригерів 12j, j=2, 3,…, k перепишеться у перші однотактні RS тригери двотактних тригерів 12j-1. Після зняття сигналу логічної одиниці по лінії керування 2, на виході елементів НІ 16 тригерів буде сигнал логічної одиниці і інформація з першого однотактного RS тригера у каналах, на які надійшли запити, перепишеться у другий однотактний RS тригер, тобто надійде на вихід двотактного RS тригера. Таким чином виконується перезапис інформації з тригерів 12j, j=2, 3,…, k тригери 12j-1, тобто виконується зсув черги на один розряд. У каналі з номером і тригер 121 перейде у нульовий стан, сигнал логічного нуля, надходячи з його одиничного виходу Q, заблокує двовходові елементи І 91, 92,…,9m для проходження адреси з регістру адреси 7, а канал з номером f буде першим в черзі на обслуговування і його адреса буде присутньою на шині адреси активного каналу 4. Після обслуговування усіх каналів, що стояли в черзі на обслуговування, пристрій перейде в початковий стан. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР № 544967, G06F 9/46, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР № 970372, G06F 9/46, 1982. 3. Каган Б.Μ. Электронные вычислительные машины и системы. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 592 с. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 50 55 Багатоканальний пристрій для підключення абонентів до загальної магістралі з алгоритмом обслуговування "першим прийшов - першим обслужений", що містить n каналів, кожний з яких містить вхід запиту, який відрізняється тим, що він містить шину черги активних каналів, яка складається з k ліній, лінію керування, лінію скидання, шину адреси активного каналу, яка складається з m ліній, кожен з каналів пристрою містить регістр адреси каналу, вхід установки адреси каналу, групу з m двовходових елементів I, групу з k елементів НІ, групу з k багатовходових елементів І, кожен з яких має j+1 входів, де j=1, 2,…, k - номер елементу у групі, групу з k двотактних RS тригерів, кожен з тригерів має вхід синхронізації С, синхронний вхід установки S, асинхронний вхід установки S , синхронний вхід скидання R, асинхронний вхід скидання R , одиничний вихід Q, нульовий вихід Q , 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 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 із 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 k 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, другій вхід кожного з двовходових елементів І з номером j (j=1,…, m) із їх групи з m елементів з'єднаний з відповідним виходом регістру 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. 3 UA 89694 U 4 UA 89694 U 5 UA 89694 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6