DE1269394B - Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangsverhaeltnisses zwischen mehreren Eingangsgroessen fuer programmgesteuerte Datenverarbeitungssysteme - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ^VMS PATENTAMT Int. CL:

G06f

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 42 m3-9/18

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1 269 394
P 12 69 394.6-53
10. Juni 1966
30. Mai 1968

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses zwischen mehreren Eingangssignalen bei Datenverarbeitungsanlagen, insbesondere für ein Real-time-Rechensystem.

In einem solchen Rechensystem treten von Zeit zu Zeit und ohne festes Verhältnis zueinander verschiedene Anforderungen bezüglich der Datenverarbeitungsfähigkeit der Datenverarbeitungsanlage auf. Diese Anforderungen müssen entweder durch eine Vorrangordnung oder durch ein Vorrangsystem zugesteuert werden, da sie nicht die Fähigkeit des Datenverarbeitungssystems auf Anforderung anzusprechen, übersteigen können. Anforderungen bezüglich der Verarbeitungszeit an den Rechner erfolgen als Ergebnis äußerer Anregungen. Solche Anregungen können derart auftreten, daß mehrere Anforderungen in- und extern gleichzeitig an den Rechner gestellt werden. Beispielsweise könnten gleichzeitig eine Anforderung von einer Bedienungsperson über ein Steuerpult, eine Anforderung durch eine Bandeinheit, welche Daten liefert, eine Anforderung durch eine Bandeinheit, welche Daten annimmt, und eine Anforderung aus einem Kartenlocher, der zum Lochen der nächsten Karte bereit ist, vorliegen. Einige dieser Anforderungen, insbesondere solche von Bandeinheiten sind so beschaffen, daß sie sofort verarbeitet werden müssen. Andere Anforderungen, wie z. B. die der Bedienungsperson am Steuerpult, können etwas später bearbeitet werden. Vorrangstufen könnten wie folgt zugeteilt werden:

1. Für eine die Daten liefernde Bandeinheit,

2. für eine die Informationen annehmende Bandeinheit,

3. für einen Daten benötigenden Kartenlocher,

4. für die Bedienungsperson am Steuerpult.

Für diese anfordernden Aggregate ist es normalerweise nicht ohne weiteres möglich, die Zeit zu verfolgen oder selbst das Vorhandensein der anderen anfordernden Aggregate zu überwachen. Auch die vorherige Vorrangzuteilung ist keine zweckmäßige Lösung. Eine bessere Lösung ist die Verwendung einer »Verzeichnis«-Einheit, durch die den verschiedenen Anforderungen eine automatische Vorrangfolge gegeben wird. Eine solche Vorrangeinheit benötigt eine logische Vorrichtung, die auf das Auftreten von Anforderungssignalen in Ist-Zeit in Gruppen bis zur Gesamtkapazität der Einheit ansprechen und entsprechend einer vorher festgelegten Vorrangfolge »Anfangen«-Signale abgeben kann.

Die Vorrangschaltung sucht das erste »1«-Bit in einem binären Register auf. Eine solche Schaltung

Schaltungsanordnung zur Bestimmung des
Vorrangsverhältnisses zwischen mehreren
Eingangsgrößen für programmgesteuerte
Datenverarbeitungssysteme

Anmelder:

International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,

7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

Arwin Bruce Lindquist, Poughkeepsie, N. Y.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 9. Juni 1965 (462 652)

wird manchmal auch die »Am weitesten links stehende 1-Schaltung« genannt, weil sie dazu verwendet werden kann, nichtbedeutsame Nullen in hohen Stellen in einer Rechenoperation auszusondern. Außerdem werden Vorrangschaltungen dazu benutzt, »Anfangen«-Signale auf verschiedene Unterbrechungsanforderungen in Rechensystemen zuzuteilen. Weiter sind Vorrangschaltungen nützlich beim Weiterleiten von Eingangswörtern zu leeren Registern in einem assoziativen Speicher.

Für ein Real-time-Übermittlungssystem bei Daten-Verarbeitungsanlagen zur abschnittsweisen Verarbeitung mehrerer Programme verschiedenem Zeitrang mit wenigstens zwei externen Einheiten, einem Rechenwerk, einem Speicher und einer Steuereinrichtung ist durch die deutsche Auslegeschrift 1 202 034 eine Steuerschaltung bekanntgeworden. Sie ist durch einen Zeitrangbestimmer, der die Eingangskanäle mit Zeitrangkanälen verbindet, durch einen Zeitrangvergleicher zum Zeitrangvergleich der anstehenden Eingangsdaten, durch einen vom Zeitrangvergleicher gesteuerten Unterbrecher und durch einen Festwertspeicher, aus dem durch den Unterbrecher eine Befehlsfolge zur Bestimmung des nach

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der Unterbrechung des bearbeiteten Programms ab- maß der Eigenschaften der Nebenspeicher festgeleggerufen wird, gekennzeichnet. Sie hat außerdem ein ten Vorrangfolge unveränderlich so hergestellt wer-Wartelistenregister, in dem einlaufende, eine Pro- den, daß bei gleichzeitigem Ankommen mehrerer grammunterbrechung fordernde Signale zu einer Übermittlungsauf ruf signale an den Eingängen ein einWarteliste vereinigt werden. 5 ziger Ausgang ein Übermittlungsbefehlssignal emp-

Durch die deutsche Patentschrift 1191145 ist eine fängt, das eine Übermittlung zwischen dem General-Ziffernrechenmaschine bekanntgeworden, die ge- speicher und dem vorrangigsten der gleichzeitig kennzeichnet ist durch mehrere zur Bearbeitung von- Übermittlungsaufrufsignale aussendenden Nebenspeieinander unabhängiger Programme dienende Steuer- eher auslöst. Auch diese Schaltungsanordnung ist systeme, von denen jeweils nur eines die Maschinen- io also durch eine nicht veränderbare Reihenfolge tätigkeit entsprechend der Tätigkeit einer Ubertra- der Verarbeitung der Rangordnung gekennzeichnet, gungssteuereinrichtung steuert. Die Steuerung der Außerdem ist durch die deutsche Auslegeschrift verschiedenen HilfsSteuersysteme erfolgt dabei in 1178 623 eine programmgesteuerte datenverarbei-Abhängigkeit von Programmen mit jeweils wenig be- tende Maschine bekanntgeworden, die im Rechendeutender Ordnung. Die Übertragungssteuereinrich- 15 werk mehrere Befehlsregister benutzt und die dadurch tung steuert die Maschinentätigkeit periodisch von gekennzeichnet ist, daß eine Vorrangsteuerung vordem Hauptsteuersystem auf das HilfsSteuersystem der gesehen ist, welche die in den Befehlsregistern stebedeutendsten Ordnung, von diesem auf das der henden Befehle nach einer vorbestimmten Rangnächstweniger bedeutenden Ordnung bis zu dem der folge zur Ausführung bringt. Jedoch hat diese Einunbedeutendsten Ordnung, bevor die Maschinen- ao richtung auch den Nachteil, daß der Durchlauf in steuerung wieder auf das Hauptsteuersystem über- einer vorbestimmten Reihenfolge erfolgt. Dies macht tragen wird. Die Abtastung der anliegenden einzel- sich vor allen Dingen bei Datenverarbeitungssystenen vorrangigen Signale erfolgt also nach einer fest- men, die sehr viele Programme und sehr viele unabgelegten Rangfolge, von einem Rang zum anderen. hängig voneinander arbeitende Ein- und Ausgabe-Sie ist also nicht in der Lage, bei Auftreten einer 25 geräte- besitzen, sehr störend bemerkbar,
höherrangigen Anforderung von einer niederen Ord- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, nung zurückzuschalten, sondern sie muß in der fest- eine einfache und leistungsfähige Vorrangschaltung gelegten Reihenfolge alle zwischenliegenden Vorrang- zu schaffen, in der kein fester Durchlauf erforderlich signale durchlaufen. Außerdem wird eine solche ist und die jeweils das ankommende Signal bearbei-Schaltungsanordnung in den niedrigen Anordnun- ₃₀ tet, welches den höchsten Vorrang besitzt, ohne daß gen relativ langsam wegen der für das Durchlaufen eine bestimmte Durchschaltung von anderen Schalder höheren Stellen benötigten Zeit. ^tungen erst erforderlich ist. Die Sicherung des bis

Durch die deutsche Auslegeschrift 1189 294 ist dahin abgelaufenen Verarbeitungsvorgangs wird auf

eine weitere Prioritätsermittlungsvorrichtung für bekannte Weise vorgenommen.

Real-time-Systeme bekanntgeworden, welche Tor- ₃₅ Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht

schaltungen steuert, die den Eingang und Ausgang nun darin, daß die Schaltungsanordnung zur Be-

von Informationen über ein oder mehrere der Ein- Stimmung des Vorrangverhältnisses von Vorrang-

und Ausgangssignale steuern. Sie ist außerdem da- anforderungssignalen aus mehreren Ebenen von

durch gekennzeichnet, daß sie eine Unterprioritäts- Schaltungsmoduln mit Sperr- und Freigabegliedern

einrichtung einschließt, welche durch Signale von ₄₀ besteht, daß in den Ebenen Eingänge für die Vor-

den Ein- und Ausgabewerken gesteuert wird, und die ranganforderungssignale und Ausgänge für die frei-

die zeitliche Aufeinanderfolge der Kanäle bestimmt, gegebenen Startsignale vorhanden sind und daß die

über die Datenübermittlungen stattfinden können. Ebenen untereinander vorwärts und rückwärts elek-

Die Steuerung der Unterprioritätseinrichtung er- irisch gekoppelt sind.

folgt dabei über einen Eingabe-Flip-Flop, einen Aus- 45 Bei der Erfindung handelt es sich um eine modugabe-Flip-Flop, einen Extern-Unterbrech-Flip-Flop, lare Pyramidenvorrangschaltung, welche eine zufälwelche ihrerseits durch Rücksteuersignale der den lige Gruppe von parallelen Vorranganforderungsverschiedenen Kanälen zugeordneten Steuerleitungen Signalen empfängt und ein dem höchstrangigen Vorgesteuert werden. Daraus ist zu erkennen, daß jedoch ranganforderungssignal entsprechendes Startsignal auch diese Schaltung den sehr großen Nachteil hat, 50 erzeugt, d. h. also, daß Vorranganforderungssignale daß sie nur wenige Prioritäten echt, d. h. in der auf der Grundlage der Vorrangposition der Anforde-Rangfolge der anfallenden Signale mit den entspre- rungssignale anstatt nach ihrer Ankunftzeit erzeugt chenden Prioritäten verarbeiten kann. werden.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1152 837 ist Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zeicheine weitere elektronische Rechenmaschine zur In- 55 net sich durch besonders hohe Geschwindigkeit und formationsverarbeitung mit einem Generalspeicher relativ niedrigen technischen Aufwand aus. Ein wei- und mit ihm über mindestens einen zum Informa- terer Vorteil besteht in ihrer Modularität, die es tionsaustausch bestimmten Übermittlungskanal ver- ermöglicht, ein einziges Schaltungsmodul mehrfach bundenen Nebenspeichern, wobei jeder übertragenen zu schalten, um eine Vorrangschaltung einer beErmittlung ein elektrisches Übermittlungsrufsignal 60 stimmten Größe zu bilden.

vorausgeht, bekanntgeworden, die dadurch gekenn- Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in

zeichnet ist, daß Vorrangstromkreise mit ebensovie- der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele

len Eingängen wie Ausgängen in der Anzahl der erklärt. In den Zeichnungen zeigt

Nebenspeicher an ihren Eingängen, die von jedem Fig. 1 ein logisches Blockschaltdiagramm eines

der Nebenspeicher herkommenden Übermittlungs- 65 Schaltungsmoduls,

rufsignale empfangen und zwischen den Eingängen F i g. 2 ein logisches Blockdiagramm eines verall- und Ausgängen eine Reihe von Koinzidenzschaltun- gemeinerten pyramidenförmigen Vorrangschaltungsgen aufweisen, deren Verbindungen nach einer ge- moduls,

F i g. 3 ein Blockdiagramm einer pyramidenförmigen Vorrangschaltung,

F i g. 4, 5, 6, 7 schematische Blockdiagramme von pyramidenförmigen Vorrangschaltungsmoduln, die so angeordnet sind, daß sie sich für verschiedene Eingangs- und Ausgangsschaltungsanforderungen eignen,

F i g. 4 eine Schaltung mit Komplementeingang und Regulärausgang,

F i g. 5 eine Schaltung mit Reguläreingang und Komplementausgang,

F i g. 6 eine Schaltung mit Reguläreingang und Regulärausgang,

F i g. 7 eine Schaltung mit Komplementeingang und Komplementausgang. ·

Bevor die einzelnen Erfindungsgegenstände an Hand der Zeichnungen näher beschrieben werden, soll zunächst nur das Prinzip gezeigt werden. Jeder Pyramidenschaltungsmodul umfaßt eine Gruppe von logischen Schaltungen zum Verknüpfen der Vorranganforderungseingangssignale mit Startsignalen für den Modul, sowie eine logische Schaltung, die zum Erzeugen des Vorranganforderungssignals für den Modul dient. Die Moduln sind als Pyramide angeordnet, wobei jeder Modul den Vorrang je nach seinem Rang und den ihm zugeführten Anforderungssignalen anfordert. Die Modulvorranganforderungssignale werden logisch verarbeitet, um ein Modulvorrangstartsignal für den höchstrangigen Modul, der derzeit angeregt ist, zu bilden. Das Modulvorrangstartsignal wird im Modul mit dem ursprünglichen Vorranganforderungssignal und mit den Komplementen höherrangiger Vorranganforderungssignale verknüpft, um das endgültige Vorrangstartsignal für die höchstrangige Anforderung zu erzeugen.

Vorranganforderungssignale A1 bis A 5 (s. F i g. 1) werden jeweils direkt einer Gruppe von »Start«- Signale erzeugenden logischen Und-Schaltungen 101 bis 105 zugeführt, die alle direkt an die Oder-Schaltung 106 angeschlossen sind. Das Ausgangssignal der Oder-Schaltung 106 dient als Modulvorranganforderungssignal, und zwar fordert es ein »Startsignal für ein Modul und ein Sperrsignal für alle niedriger rangierenden Moduln an. Die Ausgangssignale gleichartiger Oder-Schaltungen von höherem Vorrang werden über Moduln höherer Stufe gesendet, um ein Sperrsignal über die Leitung 111 zu erzeugen. Jedes Vorranganforderungssignal A1 bis A 4 wird jeweils über Inverter 107 bis 110 jeder der niedrigerrangigen »Anfangen«-Und-Schaltungen 102 bis 105 des Moduls zugeführt.

Ein »Start«-Signal entsteht beim Bestehen folgender drei Bedingungen:

1. Kein höherstelliger Modul empfängt ein Vorranganforderungssignal.

2. Keine höhere Position innerhalb des Moduls empfängt ein Vorranganforderungssignal.

3. Ein Vorranganforderungssignal wird angelegt. Innerhalb des Moduls gibt es keine durch einen

Durchlauf zwischen Positionen verursachte logische Verzögerung. Die ganz pyramidenförmige Vorrangschaltung ist eine Pyramide aus Moduln mit zwei oder drei höheren Modulebenen und einer untersten Modulebene (s. Fig. 3).

Die logische Verzögerung in der ganzen Vorrangschaltung ist die durch eine Oder-Schaltung und einen Inverter in jeder Ebene von Moduln bewirkte.

F i g. 1 zeigt den Aufbau eines Pyramidenvorrangschaltungsmoduls in einer Anordnung für logische Schaltungen mit bis zu fünf Eingängen. Die »Start«- Und-Schaltungen 101 bis 105 sind jeweils so angeordnet, daß sie auf das Vorliegen der ihnen entsprechenden Vorranganforderungssignale A1 bis A S in Abwesenheit jedes der jeweils höherrangigen Vorranganforderungssignale, wie es durch die Inverter 107 bis 110 signalisiert wird, ansprechen. Die Modulvorranganforderungs-Oder-Schaltung 106 spricht an auf ein beliebiges der Vorranganforderungssignale Al bis AS und erzeugt ein Signal, das als Modulvorranganforderungssignal B1 bezeichnet ist. Dieses Signal bestimmt, welcher Modul ein Modulvorrang- »Anfang«-Signal, wie z.B. GBl, erhalten soll. Zum Beispiel spricht die »Anfangen«-Und-Schaltung 101 an auf die Koinzidenz des Signals GB1, des Modulvorrang-»Anfangen«-Signals für den Modul von Fig. 1, welches das Fehlen eines Vorranganforderungssignals in jedem höherrangigen Modul anzeigt, und des Vorranganforderungssignals A1 und erzeugt das »Anfangen«-Signal GAl. Das Anforderungssignal A1 durchläuft ebenfalls den Inverter 107 und wird dann als ~ΚΪ als Eingangssignal jeder der höherrangigen Vorrang-Und-Schaltungen 102 bis 105 des Moduls zugeführt. Die »Anfangen«-Und-Schaltung 102 erzeugt das »Anfangen«-Signal auf folgende Eingangssignale hin:

GB1 Modulvorrang-» Anf angen«-Signal.

"ÄT Komplement eines Vorranganforderungssignals in der nächsthöherrangigen Position innerhalb des Moduls.

A 2 Vorranganforderungssignal für die Position.

Die »Anfangen«-Und-Schaltung 103 erzeugt das »Anfangen«-Signal GA 3 beim Vorliegen folgender Eingangssignale:

GB1 Modulvorrang-ÄAnfangene-Signal.

~ÄT Komplement eines Vorranganforderungssignals in der höchsten Position innerhalb des Moduls.

Ά⁷! Komplement eines Vorranganforderungssignals in Position 2.

A 3 Vorranganforderungssignal für die Position.

Die »Anfangen«-Und-Schaltung 104 erzeugt »Anfangen«-Signale GA 4 auf folgende Eingangssignale hin:

GB1 Modulvorrang-» Anf angen«-Signal.

~ÄT Komplement eines Vorranganforderungssignals in der nächsthöheren Position innerhalb des Moduls.

Ä~T. Komplement von A 2.

IT3~ Komplement von A 3.

A 4 Vorranganforderungssignal für die Position.

Die »Anfangen«-Und-Schaltung 105 erzeugt »Anfangen«-Signale GA S auf folgende Eingangssignale hin:

GB1 Modulvorrang-» Anf angen«-Signal.
~Ä\ Komplement eines Vorranganforderungssignals in der höchsten Position innerhalb des Moduls.

/Γ2 Komplement von A 2.
Z3 Komplement von A 3.
~ΆΆ Komplement von A 4.
(A 5 Prioritätsanforderungssignal für die Position. Dieses Signal wird indirekt verwendet und ist ein Teil des Signals GBl.)

Verallgemeinerter Pyramidenvorrangschaltungsmodul

(Fig· 2)

F i g. 2 zeigt den Aufbau eines Pyramidenvorrangschaltungsmoduls in einer Anordnung für logische Schaltungen mit bis zu K Eingängen im allgemeinen Falle. »AnfangenÄ-Und-Schaltungen 201 bis 205 sind jeweils so angeordnet, daß sie auf das Vorliegen der ihnen entsprechenden Vorranganforderungssignale A1 bis A K in Abwesenheit jedes der jeweils

fangen«-Signale in 125 Positionen erzeugt. Die zweite Ebene besteht aus fünf Moduln 326 bis 330, die jeder die Informationen annehmen, welche eine oder mehrere Positionen eines aus einer zuge-5 ordneten Gruppe von fünf Moduln eine Anforderung stellen, und allen niedrigerrangigen Positionen die Fähigkeit geben, »Anfangen«-Ausgangssignale zu sperren.

Die dritte Ebene ist ein einziger Modul 331, der

höherrangigen Vorranganforderungssignale anspre- io die Ordnung unter den fünf Moduln 326 bis 330 in chen, die durch die Ausgangssignale der Inverter 207 der zweiten Ebene aufrechterhält, bis 210 angezeigt wird. Alle Moduln gleichen einander. Die Moduln auf

Zum Beispiel spricht die »Anfangen«-Und-Schal- den oberen Ebenen empfangen »Modulvorranganfortung 201 an auf die Koinzidenz des Signals GB1, das derungen« aus den der Oder-Schaltung 106 entspredas Fehlen jeglicher Vorranganforderungssignale in 15 chenden Oder-Schaltungen.

höherrangigen Moduln anzeigt, mit dem Vorrang- Der Wirkungsweise der in F i g. 1 und 3 dar-

anforderungssignal A1 und erzeugt das »Anfangen«- gestellten Schaltung wird nachfolgend eingehender Signal GA1. erklärt.

Die »Anfangen^c-Und-Schaltung 202 erzeugt das Die große Pyramidenvorrangschaltung spricht an

»Anfangen«-Signal GA 2 beim Vorliegen folgender 20 auf das Auftreten eines oder mehrerer Vorranganfor-Eingangssignale: derungssignale, indem sie ein »Anfangen«-Signal für

die höchstrangige Anforderung liefert. Es sei angenommen, daß ein einziges Anforderungssignal auf-

£2 tritt, z.B. in Position4. Das Vorranganforderungs-

25 signal A 4 wird dem vierten Eingang des Moduls 301

Die »Anfangen«-Und-Schaltung 203 erzeugt das zugeführt. Dieses Eingangssignal gelangt dann zur »Anfangen«-Signal GA 3 auf folgende Eingangs- Und-Schaltung 104 (F i g. 1) des Moduls und zu der signale hin: Oder-Schaltung 106. Das Ausgangssignal der Oder-

Schaltung 106 gelangt als »Grundebenen-Modulvor-30 ranganforderungs«-SignaljBl zum Modul 326. Das der Oder-Schaltung 106 des Moduls 326 zugeführte

λ 3 Signal Bl bewirkt, daß ein Modulvorranganforde-

rungssignal für die zweite Ebene Cl dem Modul 331

Die »Anfangen«-Und-Schaltung 204 erzeugt das in der dritten Ebene zugeführt wird. Das Modul- »Anfangen«-Signal GA(K-1) auf folgende Ein- 35 anforderungssignalCl für die zweite Ebene wird gangssignale hin: der Oder-Schaltung 106 des Moduls 331 zugeleitet.

Das Ausgangssignal dieser Oder-Schaltung wird als Eingangssignal wieder den Und-Schaltungen zugeführt, zu denen die Und-Schaltungen 101 des Mo-40 duls331 gehört, so daß an dieser Und-Schaltung Eingangssignale koinzidieren und sie das »Anfangen«- Signal GCl erzeugt. Dieses Signal GCl wird den Und-Schaltungen zugeführt, zu denen die Und-■ Die »AnfangenÄ-Und-Schaltung 205 spricht auf Schaltung 101 des Moduls 326 gehört, so daß an das Vorranganforderungssignal AK selbst dann an, 45 dieser Eingangssignale koinzidierten und sie das »Anwenn die Verbindung nicht direkt ist. Das Vorrang- fangen«-Signal GBl erzeugt. Dieses Signal GBl anforderungssignal gelangt direkt zur Oder-Schaltung wird den »Anfangen«-Und-Schaltungen 101 bis 105 206, die das Modulvorranganforderungssignal 2? 1 er- für die Grundebene des Moduls 301 zugeleitet. An zeugt. Dieses Modulvorranganforderungssignal hat den Und-Schaltungen 101 bis 105 liegt kein koinziein Modulvorrang-»Anfangen«-Signal GB1 zum Er- 50 dierendes Vorranganforderungssignal höheren Rangebnis, falls der Modul der ranghöchste der den Vor- ges vor. Die Inverter 107 bis 109 liefern alle entrang anfordernden Moduln ist. Das Modulvorrang- sprechende »Keine Anforderung«-Signale. Die »An- »Anfangen«-Signal GB1 veranlaßt zusammen mit fangene-Und-Schaltung 104 wird betätigt durch eine den Komplementen der Vorranganforderungssignale vollkommene Koinzidenz der Eingangssignale ~Ä1, für alle niedrigeren Ränge die »Anfangen«-Und- 55 Ά1, ~Α3, A 4 und GB1. Daher erzeugt die Schaltung Schaltung 205 zur Erzeugung des »Anfangen«-Signals 104 ihr Ausgangssignal GA 4. GAK. Es können weitere Vorranganforderungssignale

F i g. 3 zeigt den Aufbau einer großen Pyramiden- auftreten, die ebenso behandelt werden und die gleivorrangschaltung, die aus einer Gruppe der in Fig. 2 chen Resultate zur Folge haben. Falls jedoch zwei gezeigten Moduln besteht. Die Moduln sind in einer 60 Vorranganforderungssignale gleichzeitig angeboten pyramidenförmigen Modulanordnung aufgebaut. werden, erhält nur das höchstrangige Vorranganfor-Diese Vorrangschaltung ist für 125 Anforderungs- derungssignal den »Anfangen«-Befehl. eingangssignal ausgelegt und besteht aus drei Ebenen Es sei z.B. angenommen, daß an Position 15 ein

von Moduln zu je fünf Positionen. Die logischen Vorranganforderungssignal gleichzeitig mit der ZuSchaltungen in den Moduln können jeweils bis zu 65 führung eines anderen Vorranganforderungssignals fünf Eingangssignale annehmen. zur Position 4 empfangen wird.

25 Moduln 301 bis 325 bilden die unterste Ebene, Der Signalweg für Position 4 entspricht dem oben

die Anforderungseingangssignale annimmt und »An- angegebenen. Der Signalweg für Position 15 umfaßt

-TT

A(K—V\

die Moduln 303, 326 und 331. Die Signale Bl und GBl liegen vor; die »Anfangen-x-Und-Schaltungen von Modul 301 sind betätigt. Das Signal S3 liegt vor; der Modul 326 liefert das Signal GB1, aber kein Signal GB 3. Die »Anfangens-Und-Schaltungen des Moduls 303 sind nicht betätigt, und daher besteht kein Weg für das »Anfangen«-Signal GA 15. Die »Anfangem-c-Und-Schaltung 105 im Modul 303 ist nicht voll bestätigt. Das Vorranganforderungssignal 4 hat einen höheren Rang als das Vorranganforderungssignal 15 und wird daher zum Ausgang weitergeleitet.

Es sei nun angenommen, daß alle 125 Vorranganforderungssignale gleichzeitig angeboten werden. Alle Eingänge jedes Moduls 301 bis 325 sind erregt, und es werden Ausgangssignale B1 bis #25 erzeugt. Alle Eingänge jedes Moduls 326 bis 330 sind erregt, und es werden Ausgangssignale Cl bis C 5 erzeugt. Alle Eingänge des Moduls 331 sind erregt, und dieser koppelt das Signal Dl zu sich selbst zurück.

Das Signal Dl betätigt die »Anfangen«-Und-Schaltungen 101 bis 105 des Moduls 331. Aber nur die »Anfangen«-Und-Schaltung 101 erzeugt ein Ausgangssignal, da ihr Ausgangssignal über den Inverter 107 die anderen »Anfangen«-Und-Schaltungen 102 as bis 105 des Moduls unwirksam macht. Die »Anfangen«-Und-Schaltung 101 erzeugt das Ausgangssignal GCl.

Das Signal GCl betätigt die »Anfangen«-Und-Schaltungen 101 bis 105 des Moduls 326. Aber nur die »Anfangen«-Und-Schaltung 101 erzeugt ein Ausgangssignal, da ihr Ausgangssignal über den Inverter 107 die anderen »Anfangen«-Und-Schaltungen 102 bis 105 des Moduls unwirksam macht. Die »Anfangen«-Und-Schaltung 101 erzeugt das Ausgangssignal GBl.

Das Signal GB1 betätigt die »Anfangen«-Und-Schaltungen 101 bis 105 des Moduls 301. Aber nur die »Anfangen«-Und-Schaltung 101 erzeugt ein Ausgangssignal, da ihr Ausgangssignal über den Inverter 107 die anderen »Anfangen«-Und-Schaltungen 102 bis 105 des Moduls unwirksam macht. Die »Anfangen«-Und-Schaltung 101 erzeugt das Ausgangssignal

Keine der »Anfangen«-Und-Schaltungen in den Moduln 302 bis 325 und 327 bis 330 erzeugt ein Ausgangssignal, weil die Signale GB 2 bis GB 25 bzw. GC 2 bis GC 5 nicht vorliegen.

F i g. 4 bis 8 zeigen Pyramidenvorrangschaltungsmoduln zur Verwendung mit verschiedenen Eingangs- und Ausgangsbedingungen. Die Moduln bestehen aus Schaltungen der Form der Und-Inverter- und Oder-Inverter-Schaltungen.

Der in F i g. 4 gezeigte Modul verwendet Oder-Inverter-Schaltungen 401 bis 405 für die »Anfangen«-Ausgangsebene und Und-Inverter-Schaltungen 406 bis 410 an den anderen Stellen. Er empfängt komplementäre Vorranganforderungssignale und erzeugt reguläre Ausgangssignale.

Der in F i g. 5 gezeigte Modul verwendet Und-Inverter-Schaltungen 501 bis 510 überall mit Ausnahme der Oder-Inverter-Schaltung 506 für das Modulvorranganforderungssignal. Er empfängt reguläre Vorranganforderungssignale und liefert komplementäre Ausgangssignale.

Der in F i g. 6 gezeigte Modul verwendet Oder-Inverter-Schaltungen 601 bis 606 und Und-Inverter-Schaltungen 607 bis 610. Er empfängt reguläre Vorranganforderungssignale und liefert reguläre Ausgangssignale.

Der in F i g. 7 gezeigte Modul verwendet nur Und-Inverter-Schaltungen. Er empfängt komplementäre Vorranganforderungssignale und liefert komplementäre Ausgangssignale.

Der Modul kann auch aus anderen Arten von logischen Schaltungen aufgebaut werden, um verschiedene Eingangs- und Ausgangsbedingungen wahrzunehmen, ohne daß das Prinzip der Erfindung verlassen wird.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses nach Prioritäten zwischen mehreren Vorranganforderungssignalen durch Freigeben eines Vorranges mit einem zum entsprechenden Vorranganforderungssignal gehörenden Startsignal für programmgesteuerte Rechenanlagen, insbesondere für Real-time-Rechensysteme, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses von Vorranganforderungssignalen aus mehreren Ebenen (A, B, C usw.) von Schaltungsmoduln (301 bis 331) mit Sperr- und Freigabegliedern (101 bis 105 bzw. 201 bis 205) besteht, daß in den Ebenen Eingänge für die Vorranganforderungssignale und Ausgänge für die freigegebenen Startsignale vorhanden sind und daß die Ebenen miteinander vorwärts und rückwärts elektrisch gekoppelt sind.

2. Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsmoduln einen Modulvorranganforderungssignalausgang aufweisen, der mit dem Eingang des jeweils nächsthöheren Schaltungsmoduls verbunden ist, und daß ein Modulvorrangsperreingang vorhanden ist, der mit dem Modulvorranganforderungsausgang des jeweils nächsthöheren Moduls zwecks Sperrung oder Freigabe verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsmodule aus Sperr- und Freigabeschaltgliedern (A 1 bis A K), die gegebenenfalls ein Startsignal auf ein an den Eingängen des Moduls liegendes Vorranganforderungssignal liefern, aus Invertern (107 bis 110 bzw. 207 bis 210), die das Komplement eines am Eingang eines bestimmten Sperr- und Freigabeschaltgliedes liegenden Vorranganforderungssignals über Leitungen allen höherrangigeren Sperr- und Freigabeschaltgliedern innerhalb eines Moduls zuleiten und aus einem Schaltglied (106 bzw. 206) zur Erzeugung des Modulvorranganforderungssignals aus allen am Modul anliegenden Vorranganforderungssignalen bestehen.

4. Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Sperr- und Freigabeschaltglied innerhalb eines Moduls einen Eingang für das Modulvorranganforderungssignal des nächsthöheren Moduls, einen Eingang für das Vorranganforderungssignal mit entsprechender Priorität und je einen Eingang für das Komplement aller Vorranganforderungs-

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signale, die am Modul mit anderen Prioritäten anliegen, aufweist.

5. Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Modul mit «Eingängen für die Vorranganforderungssignale aus n—l Inyertern (107 bis 110 bzw. 207 bis 210) zur Invertierung und Weiterleitung der Vorranganforderungssignale, aus einem n-eingängigen Oder-Schaltkreis (106 bzw. 206) zur BiI-dung des Modulvorranganforderungssignals und aus η Und-Schaltungen als Sperr- und Freigabeschaltglieder deren Eingänge von 2 bis η um jeweils 1 ansteigen, besteht.

6. Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr- und Freigabeschaltglieder eines Moduls aus Oder-Inverter-Schaltungen und daß das Modulvorranganforderungssignal bildende Schaltglied aus einer Und-Inverter-Schaltung besteht.

7. Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr- und Freigabeschaltglieder aus Und-Inverter-Schaltungen und daß das Modulvorranganforderungssignal erzeugende Schaltglied aus einer Oder-Inverter-Schaltung besteht, wobei die Komplemente der niederrangigeren Vorranganforderungssignale auf

die höherrangigeren Sperr- und Freigabeschaltglieder wirken.

8. Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr- und Freigabeschaltglieder sowie die das Modulvorranganforderungssignal erzeugende Schaltung als Oder-Inverter-Schaltkreise ausgeführt sind, wobei die Komplemente der höherrangigeren Vorranganforderungssignale auf die Sperr- und Freigabeschaltkreise der niederrangigeren Vorranganforderungssignale wirken.

9. Schaltungsanordnung zur Bestimmung des Vorrangverhältnisses nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperr- und Freigabeschaltglieder sowie das das Modulvorranganforderungssignal erzeugende Schaltglied aus Und-Inverter-Schaltungen bestehen, wobei die Komplemente der höherrangigeren Vorranganforderungssignale auf die Eingänge der niederrangigeren Und-Inverter-Schaltungen zurückgeführt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1152 837;
Internationale Elektronische Rundschau, Nr. 5, 1964, S. 277 bis 284;
Electronics, Heft vom 15.2.1963, S. 45 bis 60.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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