Устройство для сопряжения распределенных вычислительных систем

 

ОП ИС

ИЗОБРЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ (61) Дополнительное (22) Заявлено 17.08.7 с присоединение (23) Приоритет—

Опубликовано 30.07.7

Дата опубликования

Государственны и комитет

Совета Министров СССР по делам иеаоретений н откры тий (72) Авторы изобретения

Э. В. Евреинов, Ю. Ф. Ерофеев, В. И. Жиратков, Ю. М. Волков, А. А. Малявко и В. К. Мищенко

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ

РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЪНЫХ СИСТЕМ

Изобретение относится к вычислительной технике, и в, частности, к устройствам, позволяющим сопрягать электронные вычислительные машины, находящиеся на значительных расстояниях друг от друга, в единую вычислительную систему.

Известно устройство. для сопряжения распределенных вычислительных систем, содержащее блок коммутации, блок настройки, блок управления и блок передачи.

Большое количество проводных каналов связи, необходимых для соединения таких устройств, снижает надежность устройства.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве первый и второй входы — выходы соединены с первым и вторым входами — выходами блока коммутации, вход которого соединен с выходом блока передачи, первым входом соединенного с выходом блока коммутации, группа входов которого соединена с группой выходов блока настройки, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления, вторым выходом соединенного с вторым входом блока передачи, первая группа входов которого соединена с первой группой входов блока настройки и первой группой выходов блока передачи, вторая группа входов которого соединена с второй группой вы2 ходов блока передачи, третья группа выходов которого соединена с второй группой входов блока настройки, выходы признаков информации блока передачи соединены с входа5 ми признаков информации блока управления, входы которого, второй вход блока настройки, третий, четвертый и пятый входы и входы признаков информации блока передачи соединены с соответствующими входами устройст10 ва, соответствующие выходы которого соединены с выходом блока настройки, третьим и четвертым выходами блока управления, а первая и вторая группы входов блока передачи соединены с соответствующими входами

15 выходами устройства.

Цель достигается также тем, что блок передачи содержит схемы «И», регистр сдвига с разрядом безусловного перехода, разрядами настройки, признаков информации н числовы20 ми разрядами, причем входы разрядов настройки, разряда безусловного перехода и числовых разрядов регистра сдвига соединены с выходами входных схем «И», выходы разрядов настройки, разряда безусловного перехода, числовых разрядов регистра сдвига соединены с входами выходных схем «И», Bblxoды которых соединены с первой и второй группами выходов блока передачи, первый вход которого соединен с одним входом первой схемы «И», другим входом соединенной

479103

3 с третьим входом блока передачи, второй и четвертый входы которого соединены с управляющими входами выходных и входных схем

«И» соответственно, выход первой схемы «И» соединен с входом регистра сдвига, выход которого соединен с одним входом второй схемы

«И», другим входом соединенной с пятым входом блока передачи, третья группа выходов которого соединена с выходами разрядов настройки и разряда безусловного перехода регистра сдвига, входы и выходы разрядов признаков информации которого соединены соответственно с входами и выходами признаков информации блока передачи, первой и второй группой входов соединенного с входами входных схем «И», а выход второй схемы «И» соединен с выходом блока передачи.

Кроме того, блок коммутации содержит схемы «ИЛИ», группы схем «И», причем группа входов блока коммутации соединена с первыми входами схем «И» всех групп схем «И», вторые входы схем «И» первой группы схем

«И» соединены с первым входом — выходом блока коммутации, второй вход — выход которого соединен с вторыми входами схем «И» второй группы схем «И», выходы одной из схем «И» первой и второй групп схем «И» соединены с первыми входами соответственно второй и первой схем «ИЛИ», вторые входы которых соединены с выходом второй схемы

«И» третьей группы схем «И», выходы первой и третьей схем «И» третьей группы схем «И» соединены соответственно с третьими входами второй и первой схем «ИЛИ», выходы которых соединены соответственно с вторым и первым входами — выходами блока коммутации, выход которого соединен с выходом третьей схемы «ИЛИ», входами соединенной с выходами схем «И» первой и второй групп схем

«И», а вторые входы схем «И» третьей группы схем «И» соединены с входом блока коммутации.

Цель достигается также тем, что блок управления содержит счетчик, дешифраторы слов и признаков, триггеры приема и признака обмена, схему «ИЛИ», схемы «И», причем один вход первой схемы «И» соединен с соответствующим входом блока управления, входами признаков информации соединенного с другими входами первой схемы «И», выходы которой соединены с входами дешифратора признаков, первым выходом соединенного с первым входом второй схемы «И», второй вход которой соединен с выходом дешифратора слов, входом соединенного с выходом счетчика, входы которого соединены с соответствующими входами блока управления, первый выход которого соединен с нулевым выходом триггера признака обмена, нулевым входом соединенного с единичным входом триггера приема и четвертым выходом дешифратора признаков, второй и третий выходы которого через схему «ИЛИ» соединены с единичным входом триггера признака обмена, третий выход дешифратора признаков соеди5

l5

65 нен с нулевым входом триггера приема, нулевой выход которого соединен с третьим входом второй схемы «И», выходом соединенной с вторым выходом блока управления, а нулевой выход триггера приема и единичный выход триггера признака обмена соединены с третьим и четвертым выходами блока управления.

Кроме того, блок настройки содержит регистр настройки с разрядом безусловного перехода и разрядами настройки, дешифратор, схему «ИЛИ», схемы «И», причем первая и вторая группы входов блока настройки соединены соответственно с входами первой и второй схем «И», управляющие входы которых соединены соответственно с вторым и первым входами блока настройки, группа выходов которого соединена с выходами дешифратора, выходы первой и второй схем «И» соединены через схему «ИЛИ» с входами регистра настройки, выходы разрядов настройки которо-го соединены с входами дешифратора, а выход разряда безусловного перехода соединен с соответствующим выходом блока настройки.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для сопряжения распределенных вычислительных систем содержит блок коммутации 1, блок настройки 2, блок управления 3, блок передачи 4.

На чертеже обозначены следующие шины устройства: шины управления 5 — 9, шина 10 количества слов обмена, шина 11 признака безусловного перехода, шины настройки 12, числовые шины 13, шина 14 признака приема информации, шины 15 признака информации, шина 16 признака передачи, шина 17 разрешения приема информации слева, шина 18 разрешения приема и трансляции информации слева, шина 19 разрешения приема и трансляции справа, шина 20 разрешения приема информации справа, шина 21 разрешения приема информации справа и слева, шина 22 разрешения передачи информации вправо, шина 23 разрешения передачи информации вправо и влево, шина 24 разрешения передачи информации влево, шина 25 управления приемом информации, шины 26 — 28 управления настройкой, шины настройки 29 — 31, шина 32 признака безусловного перехода, шина

33 признака обмена, шины связи 34 и 35, образующие первый и второй входы — выходы устройства.

Блок коммутации может быть выполнен с использованием схем «ИЛИ» 36 — 38, схем

«И» 39 — 47. Блок настройки может быть выполнен с использованием схемы «ИЛИ» 48, схем «И» 49 и 50, регистра настройки 51 и дешифратора 52. Блок управления может быть выполнен с использованием схемы

«ИЛИ» 53, схем «И» 54 и 55, триггеров 56 и

57, дешифраторов 58 и 59, и. счетчика 60.

Блок передачи может быть выполнен с использованием регистра сдвига 61, схем «И»

62 и 63, входных схем «И» 64, выходных схем

479103

«И» 65. Отдельные разряды регистра сдвига имеют обозначения 66 — 71.

Устройство для сопряжения распределенных вычислительных систем работает следующим образом.

Управляющие входы схем «И» 50 и 49 образуют соответственно первый и второй входы блока настройки 2, первая и вторая группы входов которого образованы информационными входами схем «И» 49 и 50 соответственно.

В блоке управления 3 входы схемы «И» 55 образуют входы признаков блока. В блоке передачи 4 первый, второй, третий, четвертый и пятый входы образованы соответственно первым входом схемы «И» 63, управляющим входом выходных схем «И» 65, управляющим входом входных схем «И» 64, первым входом схемы «И» 62. Первая, вторая и третья группы выходов блока передачи 4 образованы соответственно выходами выходных схем «И»

65, соответствующими шинам 29 — 32, числовыми выходами выходных схем «И» 65 и шинами 29 — 32.

В вычислительной системе, построенной с использованием устройства для сопряжения, должны быть введены следующие системные команды.

1. Команда настройки, которая позволяет выделить (К машин) подсистему для решения задачи, настроить граничные ЦВМ подсистемы на прием или передачу информации только внутри подсистемы, настроить каждую ЦВМ на прием, передачу информации в любом направлении или на трансляцию принятой информации внутри подсистемы.

2. Команды приема и передачи информации предназначены для обмена информацией между ЦВМ. В команде приема указывается количество слов, которые машина принимает от других ЦВМ.

3. Команда обобщенного безусловного перехода производит передачу информации любой ЦВМ подсистемы, которая воспринимает эту информацию как команду (может быть любая команда или группа команд из системы команд ЦВМ).

4. Команда обобщенного условного перехода интерпретируется программным путем.

Устройство для сопряжения предназначено для приема и передачи информации, преобразования из последовательного в параллельный или из параллельного в последовательный коды, формирования управляющих сигналов, а также для трансляции принятой информации.

Направление передачи, приема и трансляции информации определяется значением кода в регистре настройки 51 посредством сигналов на управляющих шинах 17 — 24 дешифратора 52. Значение кода регистра настройки 51 устанавливается командой настройки собственной ЦВМ через схемы «И» 49 при наличии разрешения по шине 5 и схему «ИЛИ» 48 или из любой другой машины системы. При этом код настройки, принятый в регистр 61, переписывается в регистр настройки 51 по шинам или прием и трансляцию информации. Команда Н4 предназначена для настройки дру40 гой ЦВМ на прием слева и справа (исходное состояние ЦВМ системы).

Команда настройки имеет следующую структуру. Два разряда признаков команды:

«01» — команда Н, «10» — команда Н, 45 «11» — команда Н4, три разряда кода настройки, определяющие направление приема или передачи информации, и один разряд признака безусловного перехода.

Настраиваемая ЦВМ принимает код команды настройки в регистр 61. Признаки команды заносятся в разряды 66, 67, код настройки в разряды 68 — 70, признак безусловного перехода в разряд 71.

Настройка устройства для сопряжения

" собственной ЦВМ осуществляется командой

Н1, при этом подается разрешение по шине

5 на схему «И» 49, и код настройки по шинам настройки 12 записывается в регистр настройки 51. Настройка других ЦВМ на трансляцию

60 информации осуществляется с помощью команды Н . При этом настраиваемая LIBM принимает код команды Н в регистр 61, код настройки из разрядов 68 — 71 переписывается в регистр 51 через схемы «И» 50, затем триггер

65 57 сигналом по шине 26 устанавливается в

Зо

6

29 — 32 через схемы «И» 50 и схему «ИЛИ» 48 при наличии разрешения с триггера 57 признака обмена.

Информация из соседних устройств для сопряжения принимается через группы схем

«И» 39 — 44, схему «ИЛИ» 38, схему «И» 63 в регистр 61 при наличии разрешения по шине

7, Если эта информация предназначена для

ЦВМ, соединенной с данным устройством для сопряжения, то она выдается в ЦВМ по шинам настройки 12 и по числовым шинам 13 через выходные схемы «И» 65 при наличии разрешения со схемы «И» 54.

При передаче информация из ЦВМ по шинам настройки 12 и по числовым шинам 13 записывается в регистр 61 через входные схемы «И» 64 при наличии разрешения по шине 8, Далее информация последовательным кодом выдается на шины 34, 35 через схему

«И» 62, схемы «И» 45 — 47, схемы «ИЛИ» 36, 37 при наличии разрешения на шине 9 и шинах 22, 23, 24 дешифратора 52.

Перед обменом информацией между ЦВМ системы производится настройка устройства для сопряжения тех ЦВМ, которые участвуют в обмене. Процесс настройки устройства сопряжения заключается в занесении кода настройки в регистр настройки 51 и установлении в соответствующие состояния триггеров

56 и 57.

Команда настройки имеет четыре вида

Н IgHgH4. Команда Н предназначена для настройки устройства для сопряжения из собственной ЦВМ. Команда Н предназначена для настройки другой ЦВМ системы на трансляцию информации. Команда Нз предназначена для настройки другой ЦВМ системы на прием

479!03

60

1. Устройство для сопряжения распределенных вычислительных систем, содержащее блок коммутации, блок настройки, блокуправ- 65 единичное состояние, запрещающее запись в регистр настройки 51 с регистра 61, и выдается сигнал запрета команды передачи по шине

33 признака обмена.

Если в регистр 61 настраиваемая ЦВМ примет код команды Н, то код настройки из разрядов 68 — 71 также переписывается в регистр 51, после чего сигналом по шине 27 устанавливаются в единичное состояние триггеры 56, 57; при этом так же как в команде

Н, запрещается запись в регистр настройки

51 с регистра 61, и выдается сигнал запрета команды передачи по шине 33 признака обмена, а также выдается сигнал по шине 14 признака приема информации. При приеме в регистр 61 настраиваемой ЦВМ кода команды Н4 триггеры 56, 57 сигналом по шине 28 устанавливаются в нулевое состояние, разрешается запись кода настройки в регистр настройки 51, снимается запрет команды передачи по шине 33, на шине 14 отсутствует сигнал признака приема информации. Затем код настройки из разрядов 68 — 71 регистра 61 переписывается в регистр настройки 51 через схемы «И» 50, Передача информации из одной ЦВМ в другую осуществляется командой «Передача». При этом информация по шинам настройки 12 и числовым шинам 13 заносится в регистр 61 при разрешении по шине 8 и выдается последовательным кодом в другую,ЦВМ через схему «И» 62 при разрешении по шине 9.

Прием информации в ЦВМ осуществляется командой «Прием». Количество принимаемых слов по шинам 10 заносится в счетчик

60. Принятая информация из регистра 61 выдается в ЦВМ по шинам настройки 12 и числовым шинам 13 через выходные схемы «И» 65 при разрешении со схемы «И» 54. Сигнал разрешения приема информации в ЦВМ на схеме

«И» 54 появляется при условии, если есть разрешение с дешифратора слов 58, есть разрешение с триггера 56 приема ЦВМ и есть разрешение по шине 25 управления приемом информации. Разрешение по шине 25 будет только при нулевых состояниях разрядов 66, 67 регистра 61, что является признаком информации, предназначенной для приема. Разрешение с триггера 56 приема будет только тогда, когда данная ЦВМ настроена на прием. Разрешение с дешифратора 58 счетчика слов 60 будет только тогда, когда состояние счетчика 60, отражающее число принятых слов, отлично от нуля, т. е. массив информации еще не весь принят, При приеме каждого слова массива информации по шине 6 поступает сигнал, и число в счетчике 60 уменьшается на единицу, Предмет изобретения

8 ления и блок передачи, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в нем первый и второй входы — выходы соединены с первым и вторым входами — выходами блока коммутации, вход которого соединен с выходом блока передачи, первым входом соединенного с выходом блока коммутации, группа входов которого соединена с группой выходов блока настройки, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления, вторым выходом соединенного с вторым входом блока передачи, первая группа входов которого соединена с первой группой входов блока настройки и первои группой выходов блока передачи, вторая группа входов которого соединена с второй группой выходов блока передачи, третья группа выходов которого соединена с второй группой входов блока настройки, выходы признаков информации блока передачи соединены с входами признаков информации блока управления, входы которого, второй вход блока настройки, третий, четвертый и пятый входы и входы признаков информации блока передачи соединены с соответствующими входами устройства, соответствующие выходы которого соединены с выходом блока настройки, третьим и четвертым выходами блока управления, а первая и вторая группы входов блока передачи соединены с соответствующими входами— выходами устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит счетчик, дешифраторы слов и признаков, триггеры приема и признака обмена, схему «ИЛИ», схемы

«И», причем один вход первой схемы «И» соединен с соответствующим входом блока управления, входами признаков информации соединенного с другими входами первой схемы

«И», выходы которой соединены с входами дешифратора признаков, первым выходом соединенного с первым входом второй схемы

«И», второй вход которой соединен с выходом дешифратора слов, входом соединенного с выходом счетчика, входы которого соединены с соответствующими входами блока управления, первый выход которого соединен с нулевым выходом триггера признака обмена, нулевым входом соединенного с единичным входом триггера приема и четвертым выходом дешифратора признаков, второй и третий выходы которого через схему «ИЛИ» соединены с единичным входом триггера признака обмена, третий выход дешифратора признаков соединен с нулевым входом триггера приема, нулевой выход которого соединен с третьим входом второй схемы «И», выходом соединенный с вторым выходом блока управления, а нулевой выход триггера приема и единичный выход триггера признака обмена соединены с третьим и четвертым выходами блока управления.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок настройки содержит регистр настройки с разрядом безусловного перехода и разg рядами настройки, дешифратор, схему

«ИЛИ», схемы «И», причем первая и вторая группы входов блока настройки соединены соответственно с входами первой и второй схем

«И», управляющие входы которых соединены соответственно с вторым и первым входами блока настройки, группа выходов которого соединена с выходами дешифратора, выходы первой и второй схем «И» соединены через схему «ИЛИ» с входами регистра настройки, выходы разрядов настройки которого соединены с входами дешифратора, а выход разряда безусловного перехода соединен с соответствующим выходом блока настройки.

4, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок передачи содержит схемы «И», регистр сдвига с разрядом безусловного перехода, разрядами настройки, признаков информации и числовыми разрядами, причем входы разрядов настройки, разряда безусловного перехода и числовых разрядов регистра сдвига соединены с выходами входных схем «И», выходы разрядов настройки, разряда безусловного перехода и числовых разрядов регистра сдвига соединены с входами выходных схем

«И», выходы которых соединены с первой и второй группами выходов блока передачи, первый вход которого соединен с одним входом первой схемы «И», другим входом соединенной с третьим входом блока передачи, второй и четвертый входы которого соединены с управляющими входами выходных и входных схем «И» соответственно, выход первой схемы

«И» соединен с входом регистра сдвига, выход которого соединен с одним входом второй схемы «И», другим входом соединенной с пя479103

10 тым входом блока передачи, третья группа выходов которого соединена с выходами разрядов настройки и разряда безусловного перехода регистра сдвига, входы и выходы разря5 дов признаков информации которого соединены соответственно с входами и выходами признаков информации блока передачи, первой и второй группой входов соединенного с входами входных схем «И», а выход второй схемы

10 «И» соединен с выходом блока передачи.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок коммутации содержит схемы «ИЛИ», группы схемы «И», причем группа входов бло15 ка коммутации соединена с первыми входами схем «И» всех групп схем «И», вторые входы схем «И» первой группы схем «И» соединены с первым входом — выходом блока коммутации, второй вход — выход которого соединен

20 с вторыми входами схем «И» второй группы схем «И», выходы одной из схем «И» первой и второй групп схем «И» соединены с первыми входами соответственно второй и первой схем «ИЛИ», вторые входы которых соедине25 ны с выходом второй схемы «И» третьей группы схем «И», выходы первой и третьей схем «И» третьей группы схем «И» соединены соответственно с третьими входами второй и первой схем «ИЛИ», выходы которых соеди30 иены соответственно с вторым и первым входами — выходами блока коммутации, выход которого соединен с выходом третьей схемы

«ИЛИ», входами соединенной с выходами схем «И» первой и второй групп схем «И», а

35 вторые входы схем «И» третьей группы схем

«И» соединены с входом блока коммутации.

479103

1б 7 б

19. А3

Составитель Ф. Шагиахметов

Техред А. Камышникова Корректор М. Лейзерман

Редактор Е. Караулова

МОТ, Загорский филиал

Заказ 3!03 Изд № 168О Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ ° осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5