Схемы централизованной селекции

Рассмотрим четыре варианта схем централизованной селекции

а) Схема временной селекции

Рис. 8.1 Схема временной селекции

К – контроллер

ИБ – интерфейсный блок

В контроллере имеется генератор тактовых импульсов, который выдает такие импульсы безо всякого сигнала запроса.

В каждом ИБ имеется суммирующий счетчик одной и той же разрядности.

После инициализации все счетчики, установленные в ИБ, обнуляются и контроллер по своей инициативе начинает формировать тактовые импульсы, которые одновременно подсчитываются счетчиками во всех интерфейсных блоках. Как только код в счетчике совпадает с номером ИБ, который задается с помощью джамперов или перемычек, ИБ понимает, что ему разрешается доступ к информационному каналу. Если у ИБ необходимость в использовании информационного канала существует, то он выставляет сигнал «Занято» и дальнейшее формирование тактов блокируется. По окончании работы на магистрали ИБ снимает сигнал «Занято» и контроллер продолжает выдавать тактовые импульсы.

Структура приоритетов отсутствует при рассмотренном алгоритме. Но если по окончании работы на магистрали (по снятию сигнала «Занято») сбрасывать все счетчики, то возникает структура приоритетов, при которой чем меньше номер блока, тем выше его приоритет.

Достоинства:

- малое количество линий связи;

- простота интерфейсного узла;

-быстрота, которая определяется тактовой частотой счетчика и общим количеством блоков.

Недостатки:

- время доступа велико, даже при отсутствии конфликта в системе, так как первый запросивший доступ ИБ может получить его последним;

- изменить структуру приоритетов можно только поменяв номера блоков;

- возможность наращивания системы ограничена.

б) Схема адресной селекции

Рис. 8.2 Схема адресной селекции

В этой схеме используется не вся шина адреса, а только ее часть (подшина адреса), разрядность которой определяется максимально возможным количеством интерфейсных блоков в системе.

При активации сигнала запроса, контроллер начинает выставлять адреса ИБ в порядке убывания их приоритетов. Как только активный ИБ обнаружит на подшине собственный адрес, он снимает сигнал запроса, активирует сигнал «Занято» и начинает работать на системной магистрали. После снятия сигнала запроса перебор адресов начинается с самого начала.

Достоинства:

- быстрый доступ к магистрали;

- если необходимо изменить структуру приоритетов, то это легко делается программным образом;

- простота;

- возможность наращивания.

Недостатки:

- большое количество линий связи;

- более сложный интерфейсный узел по сравнению с цепочечной схемой;

- возможна ситуация отсутствия обслуживания менее приоритетных ИБ.

в) Схема цепочечной селекции

Рис.8.3 Схема цепочечной селекции

Здесь, как и в предыдущей схеме, присутствуют линии запроса и занятости, но сигнал подтверждения распространяется последовательно через цепочку интерфейсных блоков.

Схема работает следующим образом. Активируется линия запроса, контроллер анализирует запрос, если может быть обслужен, то контроллер вырабатывает сигнал подтверждения, который проходит через цепочку ИБ до первого активного устройства (самого левого из активных ИБ), там его распространение блокируется, ИБ снимает сигнал запроса и активирует сигнал занятости. В ответ на активацию сигнала «занято», контроллер снимает сигнал подтверждения во избежание его перехвата более приоритетным ИБ в последующем интервале времени.

Достоинства:

- малое количество линий связи;

- малое время распространения сигнала подтверждения;

- простота интерфейсного узла;

- простая структура приоритетов (чем ближе к контроллеру, тем выше приоритет);

- простота наращивания, если позволяет конструктивная реализация;

- простота схемотехнической реализации.

Недостатки:

- сложность изменения структуры приоритетов;

- неработоспособность всех ИБ, которые могут оказаться правее либо разрыва линии подтверждения, либо неисправного ИБ;

- склонность системы к зависанию при разрыве линии подтверждения или появлении неисправного ИБ; с целью исключения зависания вводится системный тайм-аут.

г) Схема селекции по выделенным линиям (радиальная структура)

В этой схеме (рис. 8.4) каждый ИБ связан с контроллером индивидуальными линиями запроса и подтверждения. Общей является только линия «Занято».

Рис.8.4 Схема селекции по выделенным линиям (радиальная структура)

Если несколько ИБ одновременно активировали сигнал запроса, то, в простейшем случае, приоритет определяется номером линии запроса и чем меньше номер, тем выше приоритет.

Для гибкого управления структурой приоритетов используют таблицу перекодировки (нумерация сигналов запроса) и чем ниже номер запроса, тем выше приоритет. Контроллер выбирает наиболее приоритетный ИБ и выдает сигнал «Подтверждение». Затем ИБ снимает сигнал «Запрос» и выставляет сигнал «Занято».

Достоинства:

- с таблицей перекодировки появляется гибкая система приоритетов;

- простота интерфейсного узла;

- каждый ИБ имеет собственный кабель.

Недостатки:

- максимально большое количество линий связи;

- невозможность наращивания системы, определенная конструктивными особенностями.