Устройство для обмена информацией

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ, содержащее два управляющих регистра и М каналов, первые информационные входы и выходы которых образуют соответственно группы информационных входов и выходов устройства, вторые информационные вход и выход i-ro канала (i 1, М-1) подключены соответственно к третьим информационным выходу и входу (i-f 1)-го канала, вторые информационные вход и выход- М-го канала соединены соответственно с третьими информационными выходом и входом первого канала, а каждый канал включает два мультиплексора и информационный регистр, первый информационный вход которого является первым информационным входом канала , а выход подключен к первым информационным входам первого и второго мультиплексоров , выходы которых являются соответственно вторым и третьим информационными выходами канала, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, в каждый канал устройства введен третий мультиплексор, причем входы задания режима обмена каналов подключены к соответствующим выходам первого управляющего регистра, вход которого является входом задания режима обмена устройства , входы разрещения записи каналов подключены к соответствующим выходам второго управляющего регистра, вход которого является входом разрещения записи устройства, входы задания направления обмена, синхронизации и разрещения записи каналов соединены соответственно с входом задания направления обмена устройства , входом синхронизации устройства и входом разрещения записи устройства, а в каждом канале управляющие входы первого и второго мультиплексоров соединены с первым управляющим входом канала, а вторые информационные входы - соответственно с вторым и третьим информационными входами канала, первый и второй информационные входы третьего мультиплексора соединены соответственно, с третьим и вторым информационными входами канала, управляющий вход - с третьим управляющим входом канала, а выходс вторым информационным входом инфороо мационного регистра, выход которого яв ) ляется первым информационным выходом канала, а синхронизирующий вход и вый и второй, входы управления записьюvj соответственнр соединены с одноименными входами каналов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН зсю G 06 F 304

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3600093/24-24 (22) 03;06.83 (46) 15.10.84. Бюл. № 38 (72) С. И. Уваров (71) Ордена Ленина институт проблем управления (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Патент США № 3514760, кл. G 06 F 3/04, 1970.

2. авторское свидетельство СССР № 943895, кл. G 06 F 3/04, 1980 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБМЕНА

ИНФОРМАЦИЕЙ, содержащее два управляющих регистра и М каналов, первые информационные входы и выходы которых образуют соответственно группы информационных входов и выходов устройства, вторые информационные вход и выход i-го канала (i = 1, М вЂ” 1) подключены соответственно к третьим информационным выходу и входу (i+1)-го канала, вторые информационные вход и выход М-ro канала соединены соответственно с третьими информационными выходом и входом первого канала, а каждый канал включает два мультиплексора и информационный регистр, первый информационный вход которого является первым информационным входом канала, а выход подключен к первым информационным входам первого и второго мультиплексоров, выходы которых являются соответственно вторым и третьим информационными выходами канала, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратур„„SU„„1118997 A ных затрат, в каждый канал устройства введен третий мультиплексор, причем входы задания режима обмена каналов подключены к соответствующим выходам первого управляющего регистра, вход которого является входом задания режима обмена устройства, входы разрешения записи каналов подключены к соответствующим выходам второго управляющего регистра, вход которого является входом разрешения записи устройства, входы задания направления обмена, синхронизации и разрешения записи каналов соединены соответственно с входом задания направления обмена устройства, входом синхронизации устройства и входом разрешения записи устройства, а в каждом канале управляющие входы первого и второго мультиплексоров соединены с первым управляющим входом канала, а вторые информационные входы — соответственно с вторым и третьим информационными входами канала, первый и второй информационные входы третьего мультиплексора соединены соответственно, с третьим и вторым информационными входами канала, управляющий вход — с третьим управляющим входом канала, а выход— с вторым информационным входом информационного регистра, выход которого является первым информационным выходом канала, а синхронизирующий вход и первый и второй входы управления записью. соответственно соединены с одноименными входами каналов.

1118997

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, в многопроцессорных и многомашинных вычислительных системах.

Известно устройство для обмена информацией, содержащее управляющий реГистр и номен пик информациеи, состоя шин из ячеек, в каждой из которых имеется информационный регистр и мультиплексор.

В таком устройстве информация .при обмене передается через мультиплексоры ячеек, при этом информационные регистры оказываются вынесенными из контура пересылки информации, что дает возможность производить за один элементарный цикл работы устройства цикл ически и сдвиг информации по произвольному подмножеству ячеек обменника без использования дополнительных ячеек памяти (1).

Недостатком такого устройства является отсутствие возможности параллельной записи информации в ячейки обменника и сложность организации размножения информации из одной ячейки в другие, результатом чего является низкая средняя скорость обмена информацией.

Наиболее близким к предлагаемому является многоканальное устройство связи для вычислительной системы, содержащее

М каналов и генератор тактовых импульсов, выходом подключенный к синхронизирукнцим входам каналов, группы информационных и управляющих входов и выходов i-го канала образуют i-e группы информационных и управляющих входов и выходов устройства, вторые информационные вход и выход i-го канала (i = 1, М вЂ” 1) подключены соответственно к третьим информационным выходу и входу (1+1)го канала, вторые информационные вход и выход М-го канала соединены соответственно с третьими выходом и входом первого канала, причем каждый канал содержит регистр адреса, три буферных регистра, блок управления, схему сравнения, два передающих и два приемных регистра, четыре группы элементов И, блок формирования направления и регистр констант (2).

Недостатком этого устройства являются большие аппаратурные затраты.

Цель изобретения — снижение аппаратурных затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два управляющих регистра и М каналов, первые информационные входы и выходы которых образуют соответственно группы информационных входов и выходов устройства, вторые ин. формационные вход и выход i-ro канала (i =1,М:1) подключены соответственно к третьим информационным выходу и входу (i+1) -го канала, вторые информационные вход и выход М-го канала соединены соответственно с третьими информационными

5

1О l5

35 выходом и входом первого канала, а каждый канал включает два мультиплексора и информационный регистр, первый информационный вход которого является первым информационным входом канала, а выход подключен к первым информационным вхо. дам первого и второго мультиплексоров, выходы которых являются соответственно вторым и третьим информационными выходами канала, в каждый канал введен третий мультиплексор, причем входы задания режима обмена каналов подключены к соответствующим выходам первого управляющего регистра, вход которого является входом задания режима обмена устройства, входы разрешения записи каналов подключены к соответствующим выходам второго управляющего регистра, вход которого является входом разрешения записи устройства, входы задания направления обмена, синхронизации и разрешения записи каналов соединены соответственно с входом задания направления обмена устройства, входом синхронизации устройства и входом разрешения записи устройства, а в каждом канале управляющие входы первого и второго мультиплексоров соединены с первым управляющим входом канала, а вторые информационные входы — соответственно с вторым и третьим информационными входами канала, первый и второй информационные входы третьего мультиплексора соединены соответственно с третьим и вторым информационными входами канала, управляющий вход — с третьим управляющим входом канала, а выход — с вторым информационным входом информационного регистра, выход которого является первым информационным выходом канала, а синхронизирующий вход и первый и второй входы управления записью соответственно соединены с одноименными входами каналов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема канала; на фиг. 3 — структура многопроцессорной вычислительной системы, в которой используется устройство.

Устройство содержит (фиг. 1) управляющие регистры 1 и 2, обменник 3 информацией, состоящий из М каналов. Каждый канал имеет первый управляющий вход 4, третий 5 и первый 6 информационные входы, третий 7, четвертый 8, второй 9 и пятый 10 управляющие входы, второй информационный вход 11, первый 12, второй

13 .и третий 14 информационные выходы и содержит (фиг. 2) информационный регистр 15, первый 16, третий 1? и второй 18 мультиплексоры.

Устройство (фиг. 3) в систему подключается при помощи входа 19 задания направления обмена, входа 20 синхронизации, входа 21 разрешения записи, входа 22 за1118997

3 дания режима обмена и входа 23 разрешения записи. Входами 6 и выходами 12 устройство соединяется с процессорными элементами 24 многопроцессорного устройства 25, а входами 19 — 23 — к устройству 26 управления вычислительным процессом системы.

Устройство работает следующим образом.

На вход 21 подается потенциал, устанавливающий регистры 15 в режим записи информации по входам 6, и производится запись информации из процессорных элементов 24. Затем на входе 21 устанавливается потенциал, переводящий регистры !5 в режим работы по вторым информационным входам. На входе 20 устанавливается потенциал, запрещающий запись информации в регистры 15.

Элементарный цикл работы устройства состоит в следуюшем. На вход 19 подается потенциал, соответствуюший выбранному направлению пересылки информации в обменнике 3. По.входам 22 и 23 производится запись информации в регистры и 2. После записи управляющей информации в регистры 1 и 2 и информационные регистры

15 на вход 20 подается сигнал, обеспечивающий запись информации в регистры 15 по вторым информационным входам, при этом запись новой информации происходит в каналах, указанных регистром 2. Записываемая информация поступает из ближайшего по выбранному направлению пересылки канала, указанного регистром 1. Затем с задержкой, достаточной для перезаписи в каналах на входе 20, устанавливается потенциал, запрещаюший перезапись инфорФ мации по вторым информационным входам регистров 15. Величина задержки определяется временем распространения фронта сигнала с выхода регистра 15 первого канала до входа регистра !5 последнего ка5 нала при передаче информации через мультиплексоры 16 или с выхода регистра 15 последнего канала до входа регистра 15 первого канала, при передаче информации через мультиплексоры 18 и должна быть больше этого времени.

Если требуемый обмен информацией между каналами не удается произвести за один элементарный цикл, на регистры и

2 заносится новая информация и производится следующий элементарный цикл обмена информацией.

При использовании устройства в многопроцессорной вычислительной системе при необходимости осуществления обмена между процессорными элементами 24 устройство 26 инициирует запись информации в обменник 3 выдачей управляющих сигналов по входам 19 — 23. Затем в соответствии с программой обмена устройство 26 организует несколько элементарных циклов обмена информацией между каналами, управляя перезагрузкой регистров 1 и 2.

После завершения программы обмена устройство 26 инициирует перепись информации из каналов в соответствующие процес. сорные элементы.

Таким образом, предлагаемое устройство при сокращенном объеме оборудования позволяет осуществлять разм ножение содержимого регистров 15 каналов по нескольким другим каналам в одном элемен. тарном цикле работы устройства. ю zuzr

1118997 с

Составитель В. Вертлиб

Редактор Л. Авраменко Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 7453/35 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4