Устройство для синхронизации вычис-лительной системы

 

ОП ИСАНИЕ воц1зз

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.11.78 (21) 2682658/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл

G 06 F 1/04

Гееударетвенный комитет

СССР

Опубликовано 28.02.81. Бюллетень №8

Дата опубликования описания 05.03.81 (53) УДК 681.3 (088.8) IIo делам изебретений и открытий (72) Авторы изобретения

О. П. Самотугин и В. М. Кузавков

- 1

I е

) I

Научно-исследовательский институт управляющих вычислйтельных машин (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ

СИСТЕМЫ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах тактового питания вычислительных комплексов на базе перестраиваемых однородных структур, а также многомашинных вычислительных комплексов.

Известно устройство для синхронизации двух параллельно работающих блоков обработки данных. Синхронизация происходит таким образом, что один из блоков является ведущим, а второй ведомым 11).

Недостатком этого устройства является то, что при выходе из строя датчика тактовых сигналов одного из блоков работа всего комплекса нарушается.

Известно устройство синхронизации нескольких вычислительных машин. Устройство содержится в каждой из вычислительных машин, причем каждая из них тактируется собственным синхронизирующим устройством, синхронизированным относительно устройств синхронизации других машин.

Длительность рабочего такта определяется при помощи счетчика, достигающего определенного положения считывания (2).

Недостатком данного устройства является то, что при выходе его из строя в одной из машин работоспособность этой машины нарушается. Быстродействие устройства огничено, так как частота генератора должна в 2" раз превышать тактовую частоту

5 машины, (где n. — число разрядов счетчика).

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для синхронизации вычислительной системы, которое содержит задающий генератор, формирователь временных интервалов, согласующий блок, пороговый блок, интегратор, триггер, сумматор по модулю два.

Все устройства синхронизации подключены с одной линии связи. Выход генератора подключен ко входу формирователя временных интервалов, установочный вход которого подключен к выходу триггера, а выход подключен к первому входу сумматора и входу согласующего блока, выход которого подключен к линии связи, второму входу сумматора и входу интегратора, выход которого подключен ко входу порогового блока, выход которого подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого под809133 ключен к выходу сумматора. Согласующий блок передает в линию высокий уровень напряжения, нулевой уровень присутствует в линии при отключении согласующего блока от нее (3) .

Недостатком этого устройства является то, что оно не может работать при изменении частоты задающего генератора. Пр« уменьшении частоты генератора напряжение на выходе интегратора может достигнуть напряжения переключения порогового блока. Начинается процесс хаотичного пере- 1О ключения блоков.

Работа устройства синхронизации нарушается. При уменьШении частоты в небольших пределах уменьшается помехоустойчивость порогового блока. Увеличение час- 15 тоты также приводит к снижению помехоустойчивости. Все это снижает возможности и ограничивает область йрименения устройства. Оно может применяться только при неизменной частоте генератора. При изменении частоты генератора необходимо 2О перестраивать времена интегрирования интеграторов, что само по себе неудобно, а в случаях, когда частота изменяется в процессе работы, исключает возможность применения устройства.

В любом случае диапазон частот генератора ограничен пределами регулировки времени интегрирования.

Цель изобретения — устранение регулировки при изменении частоты генератора, т. е повышение надежности устройства. зо

Поставленная цель достигается тем, что устройство для синхронизации вычислительной системы, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к первому входу формирователя временных интервалов, выход которого подключен ко З входу согласующего блока, второй вход соединен с выходом триггера, единичный вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, один из входов которого соединен со входом согласующего блока, а дру- 4о гой — с его выходом, содержит счетчик, счетный вход которого подключен к выходу задающего генератора, выход — к нулевому входу триггера, а вход установки счетчика подключен к выходу согласующего блока. 45

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит задающий: генератор 1, формирователь 2 временных интервалов, согласующий блок 3, счетчик 4

50 импульсов, триггер 5, сумматор 6 по модулю два, выход 7 и линию 8. Устройство входит в состав каждого блока обработки данных 9 группы.

Выход генератора 1 соединен со счетным входом счетчика 4 и входом формиро- 5 вателя 2 временных интервалов, выход которого соединен со входом согласующего блока 3 и одним из входов сумматора 6 по модулю два, другой вход которого соединен с выходом согласующего блока 3 и входом установки счетчика 4, выход которого соединен с нулевым входом триггера 5, единичный вход которого соединен с выходом сумматора 6 по модулю два, а выход — со входом формирователя 2 временных интервалов.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 каждого блока 9 генерирует импульсную последовательность, формирователь 2 формирует импульсы с необходимыми временными параметрами. Согласующий блок 3, выполненный в виде эмиттерного повторителя, передает в линию 8 высокий уровень напряжения, а нулевой уровень присутствует в линии при отключении блока 3 от нее. Блоки 3 устройств образуют в совокупности элемент ИЛИ для положительного сигнала.

Допустим, что единичный уровень сигнала появился первым на выходе формирователя 2 временных интервалов одного из устройств синхронизации, а на выходах формирователей остальных устройств присутствует нулевой уровень. В этом случае на входе сумматоров 6, подключенном к линии 8, присутствует уровень логической единицы, а на входе, подключенном к выходу формирователя временных интервалов 2, присутствует уровень логического нуля. На выходе сумматора 6 появляется уровень логической единицы, который устанавливает триггер 5 в единичное состояние.

Под действием сигнала с выхода триггера 5 на выходе формирователя 2 устанавливается сигнал нулевого уровня. Согласующий блок 3 отключается от линии 8. Аналогично происходит отключение от линии 8 всех устройств синхронизации кроме того, где единичный уровень сигнала на выходе формирователя временных интервалов 2 появился первым. Это устройство становится ведущим. Все блоки 9 тактируются единой серией синхроимпульсов, вырабатываемых этим устройством. При совпадении во времени единичного уровня на выходах формирователей 2 нескольких устройств в линии присутствуют синхроимпульсы. При несовпадении единичного уровня в линии с единичным уровнем на выходах формирователей отдельных устройств синхронизации эти устройства отключаются. В конечном итоге ведущим становится только одно устройство синхронизации.

С выхода генератора 1 импульсы поступают на счетный вход счетчика 4. При наличии синхроимпульсов в линии 8 счета не происходит, так как счетчик 4 устанавливается этими импульсами в нулевое состояние по входу установки. При отсутствии синхроимпульсов в линии 8 счетчики 4 всех устройств начинают счет импульсов генератора 1. Коэффициент, счета в каждом устройстве устанавливается отличным от других.

809133

Ведущи м ста нов ится устройство си нхронизации с наименьшим коэффициентом счета, так как на выходе счетчика 4 этого устройства сигнал переполнения, устанавливающий триггер 5 в нулевое состояние появится раньше, чем в других устройствах.

В линии 8 появляются синхроимпульсы, которые сбрасывают счетчики 4 в исходное состояние. Включение остальных устройств не происходит.

В отличие от известного в предлагаемом устройстве устраняется регулировка при 10 изменении частоты задающих генераторов.

Устройство работоспособно в широком диапазоне частот без изменения параметров элементов. Все это повышает эффективность его использования, повышает серий- 15 нойсть, удобство эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство для синхронизации вычислительной системы, содержащее задающий генератор, выход которого подключен к пер- 20 вому входу формирователя временных интервалов, выход которого подключен ко входу согласующего блока, а второй вход соединен с выходом триггера, единичный вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, один из входов которого соединен со входом согласующего блока, а другой — с его выходом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит счетчик, счетный вход которого подключен к выходу задающего генератора, выход — к нулевому входу триггера, а вход установки счетчика подключен к выходу согласующего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3602900, кл. 340 — 1725, опублик. 1971.

2. Патент Франции № 2114901, кл. G 06 F 1/04, опублик. 1972.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2451375 / 24 кл. G 06 F 1/04, !977 (прототип).

Составитель В. Курочкин

Редактор Е. Кнннв Техред А Войкас Корректор Е. Рошко

Заказ 8/56 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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