Brevet FR2709579A1 — publié le 19950310

-f CODEUR DE NIVEAU DE PRIORITÉ La présente invention concerne un codeur de niveau de priorité qui est un circuit servant à acquitter la requête la plus prioritaire parmi un ensemble de requêtes arrivant sous forme de signaux actifs au codeur. L'acquittemnent d'une requête 5 consiste à valider un circuit (souvent un microprocesseur) pour que ce dernier effectue la tâche correspondant à la requête. Un codeur de niveau de priorité reçoit une ou plu- sieurs requêtes simultanées sur un ensemble de lignes de requête affectées de rangs respectifs, par exemple de 1 à n, et acquitte une seule requête à la fois par des lignes d'acquittement. Dans certains codeurs, les lignes d'acquittement correspondent direc- tement aux lignes de requête et le codeur ne transmet sur les lignes d'acquittement que la seule requête acquittée. Dans d'autres codeurs, les lignes d'acquittement fournissent, sous15 forme binaire, le rang de la requête acquittée. Il existe actuellement deux types de codeurs de niveau de priorité, l'un dit codeur lirnéaire et l'autre codeur circu- laire. Dans un codeur lirnéaire, les priorités affectées aux lignes de requête sont distinctes, les priorités étant par exemple affectées par ordre décroissant aux rangs des lignes de requête. Le codeur linéaire acquitte toujours la requête de rang le plus faible, et une requête de rang donné n'est pas acquittée tant qu'il subsiste des requêtes de rang inférieur. Un codeur linéaire est classiquement constitué d'un circuit logique non-séquentiel, du type à propagation de rete- nue, qui acquitte la requête de rang le plus faible peu de temps10 (dépendant du délai de propagation de la retenue) après un chan- gement quelconque des états des lignes de requête. Dans un codeur circulaire, les lignes de requête sont affectées d'un même niveau de priorité. Un tel codeur doit garantir, si plusieurs requêtes sont actives en même temps, que chacune de oes requêtes soit acquittée à un moment donné. Pour cela, un codeur circulaire classique est consti- tué d'un circuit logique séquentiel qui effectue une scrutation circulaire des lignes de requête à la cadence d'une horloge. A chaque cycle d'horloge, le circuit séquentiel scrute une ligne de requête. Si la ligne de requête scrutée est active, l'acquit- tement correspondant est envoyé, et la scrutation des lignes de requête se poursuit à partir de la dernière ligne scrutée. Lorsque la ligne de requête de dernier rang, n, est scrutée, la scrutation recommence à la ligne de requête de rang 1... Ainsi, un inconvénient du codeur circulaire susmen- tionné, est qu'il ne traite qu'une ligne de requête par cycle d'horloge. En d'autres termes, si le circuit vient de scruter la ligne de rang i et que la requête active suivante est de rang j (j>i), la requête de rang j n'est acquittée que j-i cycles d'horloge après. Un objet de la présente invention est de prévoir un codeur de niveau de priorité circulaire permettant d'acquitter des requêtes de rangs quelconques à des cycles d'horloge succes- sifs. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un codeur de niveau de priorité mixte permettant, de façon programmable, de traiter une partie des requêtes en tant que requêtes de priorités distinctes (codage linéaire) et une autre partie des requêtes en tant que requêtes de priorité identique (odage circulaire), et ceci tout en acquittant une requête à chaque cycle d'horloge. Ces objets sont atteints grâce à un codeur de niveau de priorité circulaire comprenant: un codeur de niveau de priorité linéaire recevant une pluralité de requêtes de rangs 1 à n sur des lignes de requête correspondantes, et acquittant sur une sortie d'acquittement la requête de rang le plus faible parmi les requêtes qui lui parviennent; un registre de masquage connecté pour ne transmettre au codeur linéaire que les requêtes dont les rangs sont déterminés par les rangs de bits actifs d'un masque contenu dans le registre de masquage; et un circuit de génération de masque fournissant au registre de masquage un masque dont les bits de rang 1 à i (i = 1, 3... n) sont inactifs et les autres bits actifs lorsqu'une requête de rang i est acquittée par le codeur linéaire. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le registre de masquage comprend une entrée d'initialisation activée lorque la sortie d'acquittement du codeur linéaire est à zéro. L'invention prévoit également un codeur de niveau de priorité mixte comprenant en outre des moyens pour forcer à un état actif des bits choisis des masques fournis par le géné- rateur de masque. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le codeur comprend des moyens pour n'autoriser le chargement d'un masque dans le registre de masquage que si la requête acquittée correspond aux bits non forcés à un état actif des masques. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: la figure 1 représente un mode de réalisation de codeur de niveau de priorité circulaire selon la présente inven- tion; la figure 2 illustre, à l'aide d'un chronogramme, le fonctionnement du codeur de la figure 1; la figure 3 représente un mode de réalisation de codeur de niveau de priorité mixte selon la présente invention et la figure 4 représente une variante du codeur de niveau de priorité mixte de la figure 3. A la figure 1, un codeur de niveau de priorité circu- laire selon 1 'invention comprend un codeur de niveau de priorité linéaire (LINP) 10. Ce codeur linéaire reçoit des lignes de requête de rangs 1 à n par l'intermédiaire d'un registre de masquage (MASK REG) 12. Les lignes de requête reliées à l'entrée du registre de masquage sont notées RQ, et celles reliées entre le registre de masquage et le codeur linéaire 10 sont notées RQM. La sortie d'acquittement ACK du codeur linéaire 10 est reliée à un générateur de masque (MGEN) 14 qui fournit un masque M au registre de masquage 12, qui est fonction du rang de la requête acquittée par le codeur linéaire 10. Un masque M fourni par le générateur 14 comprend un bit associé à chaque ligne de requête RQ. Le registre de mas- quage 14 est tel qu'un état actif d'une ligne de requête RQ n'est transmis vers le codeur linéaire 10 que si le bit corres- pondant du masque est actif, par exemple à 1. En outre, le registre de masquage 12 reçoit un signal d'horloge CK qui entraine, à chaque front montant par exemple, la mémorisation des états des lignes de requête RQ et du masque M fourni par le générateur de masque 14. Le registre de masquage comprend une entrée de "mise à un" S asynchrone (c'est-à-dire qui, dès qu'elle est activée, met à 1 le masque contenu dans le registre de masquage). Cette entrée de mise à 1 est validée lorsque le codeur linéaire 10 n'a aucune requête à acquitter, c'est-à-dire lorsque sa sortie ACK est à 0. En pratique, la sortie ACK est fournie à une porte NON OU 16 dont la sortie est fournie à 1 'entrée de mise à 1 S du registre de masquage 12. Le générrateur de masque 14 est tel qu'il fournit un masque dont les bits de rangs 1 à i sont à O et les bits restants à 1 lorsque le codeur linéaire 10 acquitte la requête de rang i. Un tel générateur de masque peut être facilement réalisé par l'homme du métier à l'aide de portes logiques. La figure 2 illustre, à l'aide d'un chronogramme, le fonctionnement du codeur circulaire selon l'invention. Cette figure représente l'allure du signal d'horloge CK, des masques M chargés dans le registre de masquage 12 et 1' acquittement ACK de diverses requêtes. Des instants tl à t4 désignent des fronts montants successifs de l'horloge CK et des instants tl' à t3' désignent les fronts descendants. A l'instant tl, on charge dans le registre de masquage 12 un masque initial dont tous les bits sont à 1, et les états des lignes de requête RQ sont mémorisés dans oe registre. Le codeur linéaire 10 n'acquitte aucune requête, sa sortie ACK est à 0. Toutes les requêtes sur les lignes RQ sont transmises au codeur linéaire 10. On suppose que seule la ligne de rang i est active. Quelque temps après l'instant tl, par exemple au voisi- nage de l'instant tl' au front descendant de l'horloge CK, le codeur linéaire 10 acquitte la requête i. Dès cet acquittement, le générateur de masque 14 établit un masque M dont les bits de rangs 1 à i sont à O et les autres bits à 1. A l'instant t2, le masque susmentionné établi par le générateur de masque 14 est chargé dans le registre de masquage 12 et les états des lignes de requête RQ sont mémorisés. Comme cela est indiqué sur le chronogramme de la figure 2, les lignes RQ présentent des nouvelles requêtes de rangs j et k (j et les autres bits à 1. A l'instant t3, oe nouveau masque est chargé dans le registre de masquage 12 et les nouvelles requêtes sur les lignes RQ sont mémorisées. Les requêtes de rang j et k sont toujours actives. Toutefois, la requête de rang j est maintenant masquée et ne parvient pas au codeur linéaire 10. Seulement la requête de rang k est transmise au codeur 10 qui acquitte cette requête au voisinage d'un instant t3'. Dés cet acquittement, le géné- rateur de masque 14 établit un nouveau masque M dont les bits de rang 1 à k sont à 0 et les autres bits à 1... Le chronogramme de la figure 2 montre que le circuit de la figure 1 fonctionne en tant que codeur de niveau de prio- rité circulaire qui présente l'avantage d'acquitter une requête active à chaque cycle d'horloge. Les acquittements sont généralement pris en compte par d'autres circuits aux fronts montants de l'horloge CK. Ainsi, le passage à 0 de la sortie ACK entre les instants t2' et t3 est ignoré. La figure 3 représente un mode de réalisation de codeur de niveau de priorité mixte selon la présente invention. Ce codeur permet de traiter les requêtes de rang faible en tant que requêtes de priorités distinctes (codage linéaire), et les requêtes de rang fort en tant que requêtes de priorité identique (codage circulaire). Dans cette figure, des mêmes éléments qu'à la figure 1 sont désignés par des mêmes référenoes. Par rapport au circuit de la figure 1, on a ajouté un ensemble de portes OU 18 reoevant chacune un bit d'un registre (REG) 20 et un bit d'un masque M1 fourni par le générateur de masque 14. Les sorties des portes OU 18 fournissent le masque M au registre de masquage 12. Avec cette configuration, si un bit10 du registre 20 est à 1, le bit correspondant du masque M est toujours à 1, quel que soit le masque M1 fourni par le généra- teur de masque 14. Un codeur de niveau de priorité étant généralement associé à un microprocesseur, on peut envisager que le registre 20 soit accessible en écriture par le microprocesseur, ce qui permet d'écrire des valeurs dans ce registre par programme. Si l'on suppose que les bits de rang 1 à i du registre sont à 1, les requêtes de rang 1 à i sont toujours transmises au codeur linéaire 10. Ainsi, les requêtes de rang 1 à i sont en permanence traitées de manière linéaire classique par le codeur linéaire 10, en tant que requêtes de priorités distinctes. Par contre, le générateur de masque 14 fonctionnant comme cela a été précédemment décrit, les requêtes restantes, de rangs i+l à n, sont traitées de manière circulaire. En effet, tant qu'une requête de rang 1 à i est active, le codeur linéaire 10 acquitte la plus prioritaire parmi ces requêtes actives. Le générateur de masque 14 fournit à chacun de ces acquittements un masque dont les premiers bits sont à 0 mais qui sont forcés à 1 par les portes OU 18. Par contre, s'il n'y a aucune requête de rang compris entre 1 et i, le circuit se comporte comme le circuit de la figure 1, c'est-à-dire de manière circulaire, pour des requêtes de rang supérieur à i. La figure 4 représente un exemple de circuit logique ajouté au circuit de la figure 3, qui permet au codeur mixte selon l 'invention de traiter les requêtes de manière circulaire ou linéaire selon des combinaisons quelconques déterminées par 5 le registre 20. L'exemple représenté correspond au cas o il y a autant de lignes d'acquittement ACK que de lignes de requête RQ. Chaque ligne d'acquittement ACK est reliée à une première entrée d'une porte ET respective 40. Chaque ligne L/C de sortie10 du registre 20 est reliée à une deuxième entrée, inverseuse, de la porte ET 40 correspondante. Les sorties des portes 40 sont reliées à une porte OU 42. Avec oette configuration, la sortie de la porte 42 est active seulement quand une requête de priorité circulaire est acquittée. La sortie de cette porte 42 valide la transmission du signal d'horloge CK vers le registre de masquage 12 grâce à une porte ET 44. En conséquence, un nouveau masque M n'est chargé dans le registre de masquage 12 que si une requête de priorité circulaire est acquittée. REVENDICATIONS 1. Codeur de niveau de priorité circulaire, caracté- risé en ce qu'il comprend: - un codeur de niveau de priorité linéaire (10) rece- vant une pluralité de requêtes de rangs 1 à n sur des lignes de requête (RQM) correspondantes, et acquittant sur une sortie d'acquittement (ACK) la requête de rang le plus faible parmi les requêtes qui lui parviennent; un registre de masquage (12) connecté pour ne trans- mettre au codeur linéaire (10) que les requêtes dont les rangs sont déterminés par les rangs de bits actifs d'un masque (M) contenu dans le registre de masquage; et - un circuit de génération de masque (14) fournissant au registre de masquage (12) un masque dont les bits de rang 1 à i (i = 1, 3... n) sont inactifs et les autres bits actifs lors- qu'une requête de rang i est acquittée par le codeur linéaire. 2. Codeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le registre de masquage (12) comprend une entrée d'initiali- sation (S) activée lorque la sortie d'acquittement (ACK) du codeur linéaire (10) est à zéro.20 3. Codeur de niveau de priorité mixte selon la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (18, 20) pour forcer à un état actif des bits choisis des masques (M) fournis par le générateur de masque (14). 4. Codeur de niveau de priorité mixte selon la reven- dication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (40, 42, 44) pour n'autoriser le chargement d'un masque dans le registre de masquage (12) que si la requête acquittée correspond aux bits non forcés à un état actif des masques.