Устройство для сопряжения вычислительных машин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 100680 (21) 2942773/18-24 ($1) М. Nll. с присоединением эаявки ¹

G 06 F 3/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

133) УДК681. 325 (088. 8) Опубликовано 230482. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 230482 (72) Авторы изобретения

A.H.ÌèøèH и С.Г.Седухин

7"::1 г-: ф

Институт математики Сибирского отделени

AH СССР "-=- 1 (71) Заявитель

54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ

МАШИН

Изобретение относится к вычисл*тельной технике и может быть использовано в многомашинных вычислительных системах.

Известны устройства для сопряже.ния, содержащие два регистра, два триггера, элемент .запрета, элементы И и ИЛИ, формирователь импульсов и элемент задержки (1) .

Недостаток этих устройств состоит в ограниченных функциональных возможностях, так как они обеспечивают однонаправленную передачу (прием) информации, что не позволяет на вычислительной .системе параллельно решать, например, задачи математической физики методом конечных разностей, потому, что при параллельном выполнении этого алгоритма необходимо, чтобы каждая ЦВМ, входящая в систему, обменивалась информацией, по крайней мере, с двумя. соседними:

ЦВМ.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для сопряжения, содержащее элемент И, ИЛИ, элемент запрета, регистр и триггер, единичный выход которого подключен к запрещающему входу элемента запрета, соединенного основным входом с выходом rtepsoro элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход элемента запрета соединен с первым управляющим входом регистра, выходом управления обменом устройства и с первым входом второго элемента И, подключенного своим выходом к единичному входу триггера, нулевой вход которого соединен через Формирователь импульса с выходом второго элемента

ИЛИ, входы первого и второго элементов ИЛИ, второй вход второго элемента И и второй управляющий вход регистра соединены с соответствующими управляющими входами устройства, информационные входы и выходы регистра соединены с информационными входами и выходами устройства 21 .

Недостаток известного устройстваограниченные Функциональные возможности, обусловленные однонаправленной передачей информации.

Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства путем обеспечения двухнаправленного обмена.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый

922714 элемент. И, два элемента ИЛИ, элемент запрета, регистр и триггер, единичный выход которого подключен к запре« щающему входу элемента запрета, под« ключенного основным входом к выходу первого элемента ИЛИ, а выходом к первому управляющему входу регистра, выходу управления обменом устройства и первому входу первого элемента И, подключенного выходом к единич-! ному входу триггера, первые и вторые 10 входы первого и второго элементов

ИЛИ, второй вход первого элемента И и второй управляющий вход регистра соединены соответственно с первыми управляющими входами приема запросов 15 и ответов, первым, вторым и третьим входами задания режима и входом управления выбором направления приема информации устройства, первый и вто« .Рой информационные входы и информационный выход регистра подключены соответственно к первому и второму информационным входам и информацион-, ному выходу устройства, введены пять элементов И и два коммутатора, причем2 первый вход второго элемента И соедйнен с выходом второго элемента ИЛИ, которой вход - с единичным выходом триггера и первыми входами третьего— шестого элементов И, а выход — с ну-. левым входом триггера, первый настроечный выход регистра соединен с первым настроечным выходом устройства, первыми входами коммутаторов и вторыми входами трет".ьего и пятого элементов И второй настроечный вы- 35 ход регистра подключен к второму настроечному выходу устройства, вторым входам четвертого и шестого элементов И и вторым входом первого и второго коммутаторов, третьи входы . 4О которых соединены с информационным выходом регистра, а выходы — соответственно с первым и вторым дополнительными информационными выходами устройства, третьи входы первого и второго элементов ИЛИ являются соответственно вторыми управляющими входами приема запросов и ответов устройства, выходы третьего, четвер- . того, шестого и пятого элементов И являются соответствующими индикаторными выходами устройства, третий информационный вход регистра является третьим информационным входом устройства.

На чертеже представлена блок-схе- 5> ма устройства, УсТройство содержит элементы ИЛИ

1 и 2, элемент 3 запрета, триГгер 4, элементы И 5 -10 (злементы И 7-10 образуют группу элементов И), комму- 60 та(торы ll и 12, регистр 13, первый и второй управляющие входы 14 и 15 устройства приема "запросов", первый и второй управляющие входы 16 и 17 устройства приема "ответов", первый 65 и второй индикаторные выходы 18 и 19 устройства для передачи "запросов" соответственно на входы 14 и 15 со.седних устройств, третий.и четвертый индикаторные выходы 20 и 21 устройства для передачи "ответов" соответственно на входы 16 и 17 соседних устройств, первый и второй дополнительные информационные выходы 22 и 23 устройства, первый и второй инФормационные входы 24 и 25 для приема информации с. выходов 22.и 23 соседних устройств, третий информационный вход 26 устройства, вход 27 устройства управления выбором направления приема информации, первый управляющий вход 28 регистра для управле.-, ния приемом информации в регистр 13, информационный выход 29 устройства, настроечные выходы 30 и 31 устройства, выход 32 управления обменом устройства, первый, третий и второй входы 33-35 задания режима устройства, вычислительную машину 36, аналогич- . ные устройства 37 и 38 сопряжения сопрягаемых вычислительных машин.

Устройство работает следующим образом.

Передача информации. Вычислительная машина 36 является передающей.

На входы 33 и 34 она выдает сигнал

"1", а на вход 35 - сигнал "0". Перед началом работы триггеры 4 всех устройств 37 сопряжения устанавливаются в нулевое состояние сигналами по входам 35, поступающими с. выходов соответствующих вычислительных ма-. шин. На выходе элемента запрета пос- ле подачи сигнала "1"на вход 33 устанавливается сигнал "1", который по выходу 32 разрешает передачу информации из вычислительной машины 36, а по входу..28 — прием информации в регистр 13,. поступающей по входу 26 (предполагается, что регистр передающей машины по входу 27 установлен иа прием информации с входа 26, а регистры 13 принимающих-машин установлены на прием информации с входов

24 и 25). Выходным сигналом элемента 3. запрета осуществляется также установка триггера 4 в единичное состояние. Выбор направления передачи управляющих индикаторных сигналов (" Запросов" и "Ответов" ) и информации с регистра 13 осуществляется с помощью сигналов, поступающих с настроечных выходов регистра 13 на входы коммутаторов ll и 12 и элементов

И 7-10. При С 1 и С =О информация

-с регистра 13 поступает на выход 22 и далее на вход 24 устройства 38, а единичный сигиал "Запрос" с выхода триггера 4 поступает на выход 18. и далее на вход 14 устройства 38 и, если его триггер 4 находится. в нулевом состоянии, запускает это устройство на прием информации (Сл и С1.922714 соответственно сигналы на первом и втором настроечных выходах регистра 13).

После записи информации в регистр устройство 38 выдает на вход 1 сигнал "1" (Ответ ), под действием которого триггер 4 устанавлиьается в "0". На выходе элемента 3 запрета возникает сигнал "1", который снова устанавливает сигнал l" на выходе

32 для вычислительной машины 36 10 о возможности записи в регистр 13 очередного слова. Устройство 38 принимает очередное слово в свой ре.гистр только тогда, когда предыду.щее слово принято вычислительной машиной этого устройства, если оно ра.ботает в режиме приема информации, или передано дальше, если оно работает в качестве ретранслятора.

Прием информации. ВычислительнаЯ машина 36 на вход 33 выдает сигнал

"0", устанавливает триггер 4 по входу 35 в "0", а регистр 13 по входу

27 - на прием информации по входам 24 и 25. По сигналу с выхода элемента запрета, появляющемуся при подаче на вход 14 (или 15) сигнала "1", осуществляется прием информации в регистр 13. Этот же сигнал по входу 32 запускает вычислительную машину 36 на прием информации с выходов 29-31.

После приема информации вычислительная машина 36 по входу 34 устанавливает триггер 4 в единичное состояние.

Сигнал "1" с выхода триггера 4 поступает на выходы 18 и 21 при g . 1 и 35

C1=0 (если на выходы 19 и 20 при

С =0 и С =1) и далее на входы 14 и

1 (или йа входы 15 и 16) соседних устройств. Триггер 4 соседнего устройства, от которого была принята 40

1гнформация, устанавливается в »O", 1 другое соседнее устройство запус. кается на прием информации, если

его триггер 4 находится в нулевом состоянии. Осуществив пРием информа- 45 ции, соседнее устройсгво по входу 16 или 17 (в зависимости от направления движения информации) переключает триггер 4 в нулевое состояние и тем сава; разрешает прием следующего слова.

Ретрансляция информации. Вычисли- . тельная машина 36 в этом режиме работы является транзитной по передаче информации. На каждый из входов

33 и 35 она выдает сигнал "0", на вход 34 — сигнал "1", а регистр 13 по входу 27 устанавливает на прием,информации с входов 24 и 25. При поступлении сигнала "1" на вход 14 60 (или 15) осуществляется прием информации в регистр 13 и установка триггера 4 в единичное состояние. Сигнал

"l" с выхода триггера поступает на входы элементов и 7-10 и далее на вы- 65 ходы 18 и 21, если С» =1 и Сг.=0, или на выходы 19 и 20, если Сл =0 и С =1.

После приема информации соседнее устройство вырабатывает сигнал "1", который по входу 17 или 16 (в зависимости от направления движения информации) переключает триггер 4 в состояние,0" и тем самым разрешает прием очередного слова в регистр 13..

Из описанных режимов работы устройства следует, что оно может нахоться в одном из следующих состояний: "Передача информации правому соседу", "Передача информации левому соседу" и "Прием информации от правого или левого соседей".

Сг.едовательно,цепочка устройств может быть непосредственно использована в качестве асинхронного запоминающего устройства с линейной организацией, а также для построения двухнаправленной двухмерной однородной структуры, ксторая может выполнять

Функции асинхронного запоминающего устройства с двухмерным доступом (по вертикали и горизонтали) °

Таким .образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять .двухнаправленный обмен информацией между соседними устройствами. Это увеличивает набор операций, эффективно выполняемых вычислительной системой, и позволяет решать параллельно широкий круг задач математической физики методом конечных разностей.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения вычглслительных машин, содержащее. первый элемент И, два элемента ИЛИ, элемент запрета, регистр и триггер, ег1иничный выход которого подключен к запрещающему входу элемента запрета, подключенного основным входом к выходу первого элемента ИЛИ, а выхо-. дом — к первому управляющему входу регистра, входу управления обменом вычислительной машины и первому входу первого элемента И, подключенного выходом к единичному входу триггера, первые входы первого и второго элемента ИЛИ являются соответственно входами запросов и ответов устройства., вторые входы .первого элемента И, первого и второго элементов ИЛИ и второй управляющий вход регистра соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами задания режима и входом управления выбором направления приема информации вычислительной машины,.первый и второй информационные входы и информа" ционный выход регистра подключены со-. ответственно к первому и второму ин« формационным входам устройства и ин922714

QNГ

I

I

1

I

t

I !

ВБИИПИ Заказ 2580/62 Тираж 732 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 формационному выходу вычислительной машины, о т,, л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет . обеспечения двухнаправленного обмена, в устройство введены пять элементов 5

И и два коммутатора, причем первый вход второго элемента И соединен .с выходом второго элемента ИЛИ, второй вход — с единичным выходом триггера и первыми входами третьего-шестого 10 элементов, а выход — с нулевым входом триггера, первый настроечный выход регистра соединен с первым запросным входом вычислительной машины, первыми входами коммутаторов и вто-. рыми входами третьего и пятогс элементов И, второй настроечный выход регистра подключен к второму запросному входу вычислительной машины, вторым, входам четвертого и шестого элементов И и вторым входам первого и второго коммутаторов, третьи входы которых соединены с информационным выходом регистра, а выходы.- соответственно с первым и вторым дополнитель ными информационными выходами устройства, третьи входы первого и второго элементов ИЛИ являются соответственно вторыми управлявшими входами приема запросов и ответов устройства, выходы третьего, четвертого, шестого и пятого элементов И являются ооответствуюшими индикационными выходами устройства, третий информационный выход регистра соединен с информационным входом вычислительной машины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2594839/24, кл. G 06 F 3/04, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 613317, кл. G 06 F 3/04, 1977 (про- тотип) .