Устройство для синхронизации вычислительной системы

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении вычислительных систем. Устройство позволяет контролировать сигналы точного времени. Целью изобретения является повышение достоверности функционирования. Поставленная цель достигается введением элемента ИЛИ 13, элементов И 7,8,18, триггеров 10,11. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4412! 91/24-24 (22) 20. 04. 88 (46) 1 =.12.89. Бюл. № 46 (72) И. Г. Куклин (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1068921, кл. G 06 Е 1/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1149235, кл. G 06 Г !/04, 1983.

„„SU„„1 29205 (58 4 G 06 F 1 04 ll 18 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении вычислительныx систем.

Устройство позволяет контролировать сигналы точного времени. Целью изобретения является повышение достоверности функционирования. Поставленная цель достигается введением элемента ИЛИ 13, элементов И 7, 8, 18, триггеров !О, I l. 2 ил.

1529205

Изобретение относится к вычислительнс и технике и может быть использовано при построении вычислительных систем.

Целью изобретения является повышение достоверности функционирования. 5

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фи г. 2 — временная диаграмма его работы.

Устройство содержит распределитель 1 импульсов, счетчик 2, дешифратор 3, первый — пятый элементы И 4 — 8, первый третий триггеры 9 — 11, первый 12, второй

13 элементы ИЛИ, вход 14 сигналов точного времени устройства, тактовый выход

15, выход 16 признака наличия сигналов точного времени устройства, выход 17 призна- )5 ка рассогласования, шестой элемент И 18, задающий генератор 19.

На фиг. 1 и 2 приведены следующие обозначения входов и выходов, а также сигналов на них: С, С вЂ” первый и второй выходы распределителя импульсов, К вЂ” группа выходов счетчика 2 и входов л шифратора 3, Nмин, NHoч, .х3)ер., NIISv. -чО выходы дешифратора 3, соответственно фикс! IpóþùHå минимальное, номинальное, пере- 25 ходное, максимальное, нулевое значения с1етчнка 2; M --сигналы гочного времени, поступак>щие на вход 14 устройства; кз33трольный интервал времени (в цикле работы счетчика 2) для приема сигнаIoI3 М точного времени.

Устройство работает следующим образом.

Устройство выдает с выхода !5 управлякхщие сигналы, формируемые в зависимост 3 от режимов его работы: из сигналов т>«Hoio времени входа 14 — - при синхронной работе устройства с данными сигналами или из сигналов !U.", ".3;. соответственно при отсутствии первого с 3гнала точного времени, при последующей работе устройства без сигна loB точного вре- 4р мени и в режиме подсинхронизации устройства с сигналами точного времени.

Распределитель 1 импульсов формирует сдвинутые по фазе относительно друг друга последовательности С и С тактоI3blx импульсов, поступаюгцих соответственно 45 на счетный С и на вход элемента И 18.

Счетчик 2 ведет циклический счет имгульсов в пределах периода сигналов точного времени от нулевого до некоторого значения (!х),, NIIQNI !х1„;р, !х)„,. ), предг3ествующего его установке в «О» по совпаению управляющего сигнала с выхода 15 та кто ного и м пульса С .

На выходе элемента ИЛИ 13 формируется сигнал, определяющий допустимый временной интервал t для приема сигнала

1очного времени с входа 14, Данный ин1ервал формируется из временных интервалов конца текущего и начала следующего циклов работы счетчика 2 (из сигналов

NH0 4110Il, N ., Х. с соответствующих выходов дешифратора 3) . Ниже для пояснения работы будет рассматриваться устройство со следующими параметрами: период сигналов точного времени 1 мс, частота задающего генератора 252 кГц с максимально допустимой относительной погрешностью 10

При поступлении на вход 14 сигнала М точного времени триггер 10 устанавливается в «О», на выходе !6 появляется признак наличия сигнала точного времени. Если поступивший сигнал М находится в пределах интервала t, то он через элемент И 4 устанавливает в «О» триггеров 9, 11 и через элемент И 7, ИЛИ 12 поступает на выход 15 в качестве управляющего сигнала.

На выходе 17 при этом отсутствует признак несинхронности работы устройства с сигналами точного времени: устройство работает в синхронном режиме работы.

При наличии сигналов то 3ного времени счетчик 2 перед сбросом в нулевое состояние в бо lbIllHHcTBe случаев принимает номинальное (Х ".) значение, в приведенном триггере 252 такта. По мере накопления временной ошибки от погрешности частоты задающего генератора, в зависимости от ее знака, периодически формируются циклы с уменьшенным или увеличенным конечным значением счетчика 2, которые зависят от частоты ((.) задающего генератора 1, его относительной погрешности (ч) и от длительности периода (Т) сигнала точного времени — OT длительности цикла работы счетчика 2. Максимально возможную временную ошибку (t» ) в счете, возникающую от погрешности частоты задающего генератора и накапливакнцуюся за один период сигнала точного времени, можно рассчитать (в тактах) следующим образом: ь;: = t,. х T.

При принятии граничных значений временного интервала шире (или равной) возможной ошибки в счете тактов за период сигнала М точного времени передний фронт и начало данного cHI нала всегда будет попадать в указанный интервал и поступаib на тактовый выход 15, тем самым формируя временные интервалы с точностью поступления сигна IQB М на входе !4 и не зависящие от погрешности задак3щего генератора !. Следовательно, нижней границей интервала будет значсние Х«, счетчика 2, отстоящее от номинального значения !х(» на величину не менее расчитанной по указанной формуле. Увеличенное по сравнению с N:«., конечное значение счетчика 2 в периоде сигнала М принимается также в качестве значения пеРеходного (Nee! ) пеРиода УпРавлЯющих сигналов на выходе !5 в режиме подсинхронизации устройства.

Для приведенного примера ве1ичина 1„.;

«оставит 0,252 такта, поэтому значения

1529205 б

1О

20

40

Фор.и<<да паол р< ) ения

50

Nn.I будут отличаться от значения х)" . на величину не более 1-го такта и соответствовать 251 и 253 тактам счетчика.

Тактовый импульс С асинхронен fio отношению к сигналу на выходе 15, может совпасть с его передним фронтом и сразу же сбросить в нулевое состояние счетчик 2.

Поэтому для удлинения импульса на выходе

15 в автоматически регулирую<цийся интервал t составной частью входит сигнал дешифрации нулево!о состояния счетчика 2.

До снятия счетчиком 2 нулевого состояния (по первому импульсу С в с.!еду<о<цем цикле работы) разрешается трансляция сигнала М с входа 14 на выход 15, гарантируя тем самым определенную минимальную длительность выходного управляю-!

<цего сигнала.

При непоступлении на вход 14 -iepnof сигнала точного вре..1ени счетчик 2 получает возможностью вести счет импульсов С из задаю<цего генератора до максимального (Х.. . ) значения, например до 254 такта. При этом устанавливаются в «1» триггеры 0 и 11, на выходе 16 снимается признак наличия сигнала точного времени, а на выходе !7 появляется признак несинхронности работы с сигналами точного времени. Сигнал XI, через элемент ИЛИ 12 поступает на выход 15

Нач и ная со следую<цего цикла после включения триггера 11 устройство автономно формирует управляющие сигналы с циклом номинальной длительности, например, 252 такта с погрешностью работы распределителя 1 импульсов, путем выдачи сигналов с выхода (Х!., ° де!пифратора 3 через элементы И 5, ИЛИ 12 на выход 15.

При появлении на входе !4 сигнала М точного времени триггер 10 устанавливается в «О», на выходе 16 и на первом входе элемента И 8 появляется признак наличия сигнала точного времени.

Если по< тупивший сигнал находится в пределах временного интервала 1, то устройство входит в описанный синхронный режим работы.

При рассинхронизации работы устройства, т. е. Ири несовпадении сигнала t u сигнала М на входах элемента И 4, его прохождение на выход 15 запрещается, триггер 1 продолжает оставаться B единичном состоянии, на выходе элемента И 8 появляется сигнал, устанавзиваю<ций триггер 9 в единичное состояние. При этом сигнал с инверсного выхода триггера 9 запрещается прохождение сигналов . х «. через элемент

И 5 на выход 15, счетчик 2 получает возможность вести счет до значения Х«), равного, например, 253 тактам, соответствую<ций сигнал с выхода дешифратора 3 через элементы И 6, ИЛИ 12 поступает на выход 15, т. е. устройство начинает формировать управляющие сигналы с удлипенным перно том — входит в реж)<м под<. и нх ро низа ци и. ,"санный режим продолжается до достижеHHH с.

При попадании си-на7a в интервал 1 устройство переходит в синхронный режим работы, при этоx! прохождение сигналов ! х<-". через элементы И 5, И 6 заирец<а.тся, на выход 15 вновь поступают сигналы М с входа t4

На фи". 2 приведен;; временная диаграмма работы устройс7ва в описанных режимах и показываю<цая синхронную работу с cuãíàлом М точного времени; работу при отсутствии первого сигнал- М; последующую работу без поступления сигна.Ion М; подсин.;ронпзацик) ) стройства при появлении несиíxðoíHого cuãíала М. После

3 а n <. p I, с H u я и О д с и н х,) О и и 3 а ц и и < c T p o u c т в О вновь работает в соответствии < временной,7иа Гра м мой

Если рассчитанная по формхле величина возможного отклонения (1, ) от номинального (. х ; ° ) значен:<я в счете сигналов С счетчика 2 превы пает вели <инх 1-ro периода задаюшего генератора (например, вследствие большой разниць. частот задаю!цего генератора u сигналом M точного времени или большой с-,носительной погрешности задающего генератора), то счетчик 2 может иметь дополнительный делитель частоты. На Bbfxo::,e формируется сигнал CI c !!срподом, равнь;.1 нескольким, например 2, 4> и T д, nppuo lux! сигна 7а С, т. е, происходит удлинение периода входного сигнала для основного делителя частоты. При этом предварительный зелитель может не иметь входов установки в «О» Таким образом, устройство буде-, работать с увеличенным перно !Ом сигналов пз задаю!цего генератора в соответствии с описанной (фиг. 2) временной диаграммой, нри этом роль сигнала С О, дет вы<)ол нять сигнал С!.

Устройство д.)я син. ронизации вычислительной системы, содержа!цее задаю<ций гс нерато1., счетчик, дешифратор, первый триггер, первый, второй и третий элементы И, первый элемеHT ИЛИ, причем вы од первого элемента ИЛИ является тактовым выходом устройства, группа выходов счетчика соединена с группой информацuoHHhlx вxogon дешифратора. первый выход которого соединен с I.åðnûì в:одом первого элемента ИЛИ, второй и третий входь! которого соединены соответственно с выходами второго и третьегo элементов И. прямой выход первого тригге ра соединен с псрвым в. <7дох! третьеlo элемента И, второй вхо<< которого соединен с вторым выходох! <еп)ифратора, первый вхо j первого эле:!ента it является входом сигна1529205

С.оста иитс.lh 11 TopolloB3

Редактор О. Спесивых Техрс.< И. Верее Коррек гор О. 11ипле

Заказ 7642/44 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государстасииого комитета по изобретс>п>ям и открытиям прп ГКНТ ((;(.Ð ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, 1 а1 опекая ti36., д. 4, 5

Г!роизводствеппо-издатетьский комбипаг «IlÿãåããI», I Ужгород, уд. Гагарина, 101 лсв точного времени устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения достоверности функционирования, в устройство вьедены второй элемент ИЛИ, четвертый, пятый и шестой элементы И, второй и третий триггеры и распределитель импульсов, причем выход задаюгцего генератора соединен с тактовым входом распределителя импульсов, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика, первый вход второго элемента ИЛИ соединен с входом установки в «1» второго триггера и первым выходом дешифратора, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым входами второго элемента ИЛИ, пятый вход которого соединен с пятым выходом дешифратора и с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входами сброса в «0» первого, третьего триггеров и первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с четвертым входом первого элемента ИЛИ. вход сброса в «О» второго триггера является входом сигнала точ5 ного времени устройства, инверсный выход второго триггера соединен с первым входом пятого элемента И и является выходом признака наличия сигнаloB точного времени устройства, выход пятого элемента И соеди10 нен с единичным входом г1ервого триггера, второй вход пятого элемента И соединен с третьим входом второго элемента И, прямь1м выходом третьего триггера и является выходом признака рассогласования устройства, прямой выход второго тпиггера

1В соединен с входом установки «1» третьего триггера, второй выход распределителя vv.— пульсов соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ. выход шестого элемента И соединен с Bxci20 дом сброса в «О» счетчика, инверсный выход третьего триггера соединен с вторым входом четвертого элеу|снта И.