Устройство для синхронизации вычислительной системы

Устройство для синхронизации вычислительной системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к синхронизируемым вычислительным системам . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения переменного периода синхросигналов в нечетные и четные такты работы устройства для каждого канала. Устройство содержит задающий генератор, группу элементов задержки, группу формирователей синхросигналов, блок выработки сигналов начальной установки, блок переключателей , формирователь сигналов управления режимами. 7 ил. (Л с to 1C 4) 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SD 4 G 06 F 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ (21) 3830401/24-24 (22) 26. 12. 84 (46) 30.03.86. Бюл. У 12 (72) Ю.А.Почечуев и Н.Е.Торопова (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 922709, кл. С 06 F I/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1129597, кл. G 06 F 1/04, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к

„„SU„„1221648 А синхронизируемым вычислительным системам. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения переменного периода синхросигналов в нечетные и четные такты работы устройства для каждого канала. Устройство содержит задающий генератор, группу элементов задержки, группу формирователей син- хросигналов, блок выработки сигналов начальной установки, блок переключателей, формирователь сигналов управления режимами. 7 ил.

1 12

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к синхронизируемым вычислительным системам.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет .обеспечения переменного периода синхросигналов в нечетные и четные такты работы устройства для каждого канала.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 " схема формирователя синхросигналов; на фиг. 3 — схема узла управления; на фиг. 4 — схема узла сравнения; на фиг. 5 — схема формирователя сигналов управления режкмамк; на фиг.6— схема блока выработки сигналов начальной установки; на фиг. 7 — временная диаграмма синхросигналов, вырабатываемая формирователем синхросигналов.

Устройство содержит задающий генератор 1, группу элементов 2 задержки, группу формирователей 3 синхросигналов, блок 4 выработки сигналов начальной установки, блок 5 переключателей,формирователь 6 сигналов управления режимами, управляющие входы

7,8 и 9 формирователей синхросигналов,синхровходы 10 формирователей синхросигналов,установочные входы 11 формирователей синхросигналов, синхровход 12 формирователя сигналов управления режкмами, вход 13 блока выработки сигналов начальной установки,группы 14,15, 16 и 17 выходов формирователей синхроскгкалов, первую группу 18 информационных входов формирователя сигналов управления режимами, группу 19 выходов блока выработки сигналов начальной установки, выход 20 задающего генератора, вторую группу 21 информационных входов формирователя сигналов управления режимами.

Формирователь 3 сикхросигнапов содержит элемент 22 задержки, элемент И-НЕ 23, элемент И-НЕ 24, счет.чик 25, регистр 26 сдвига, триггеры 27 и 28, регистр 29 сдвига, счетчик 30, регистр 31 сдвига,триггеры 32 и 33, регистр 34 сдвига, дешифратор 35, селекТор 36, узел 37 управления, узел 38 управления, селектор 39, узлы 40 и 41 сравнения, дешифратор 42, элемент НЕ 43, элемент 44 задержки, счетчик 45, элемент HE 46, элемент И-HE 47, эле21648 2

4) $

10 мент И 48, элемент И 49, селектор

50, селектор .51, группы элементов

И 52-55, выходы 56-61 элементов И

52, выходы 62-67 элементов И 53, выходы 68-71 элементов И 54, выходы

72-75 элементов И 55, элемент HE 76.

Узлы 37 и 38 управления содержат элементы И-HE 77 и 78, селекторы 79 и 80, элемент И-HE 81 и элемент

И 82.

Узлы 40 н 4 1 сравнения содержат элементы И-НЕ 83-87.

Формирователь 6 сигналов управления режимами содержит первый триггер 88, второй триггер 89, триггеры с третьего по (и+2)-й 90, (h+3) é триггер 91, регистр 92 сдвига, элемент И 93, селекторы 94, элементы

И95и 96. .Блок 4 выработки сигналов начальной установки содержит счетчики 97 к 98 и элемент И 99.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 вырабатывает нсходнув последовательность, поступающую через элементы 2 задержки, служащие для выравнивания синхросигналов, на входы 10 формирователей 3 скнхросигналов.

Исходная последовательность синхросигналов поступает также на вход

13 блока 4 выработки сигналов начальной установки, счетчики 97 и 98 которого делят исходную последовательность соответственно на два н четыре, элемент И 99 блока выработки сигналов начальной установки вырабатывает сигнал начальной установки.

Сигнапы начальной установки поступают через элементы 2 задержки, служащие также для выравнивания сигналов начальной установки, на вход 11 формирователей синхросигналов.

Сигналы начальной установки в формирователях синхросигналов через элементы И-НЕ 23 и 24 поступают на входы начальной установки соответственно счетчиков 30 и 25 синхросигна— лов. Выравнивание этих сигналов осуществляется для обеспечения одновременной установки в исходное состояние счетчиков 25 и 30 всех формиро" вателей 3 синхросигналов.

В начале работы устройства в блоке 5 переключателей последние устанавливаются в состояние, необходимое

Ъля задания режима "Автомат", "Шаг", 3 12

"Такт" и выбора одного из этих режимов для нужного канала.

Исходная последовательность поступает через элемент 22 задержки и элемент НЕ 76 на синхровходы счетчиков

25 и 30 соответственно. Элемент НЕ

76 служит для инверсии исходной последовательности, а элемент 22 задержки — для временного выравнивания исходной последовательности внутри формирователей синхросигналов. Счетчики 25 и 30 делят исходную последовательность на четыре; каждый из которых позволяет получить четыре сигнала длительностью Т,/4 (где Т„, длительность машинного такта).

Сигналы со счетчиков поступают на входы дешифраторов соответственно

35 и 42. Инверсные выходы. вторых разрядов счетчиков 25 и 30 поступают соответственно на информационные входы регистров 26 и 31 сдвига, которые осуществляют перепись информации счетчиков под управлением управляющих сигналов, которые поступают соответственно от узлов 37 и 38 управления. Последние управляют переписью информации регистров 26 и

31 сдвига соответственно под управлением сигналов, поступающих на управляющие входы 7, 8 и 9 формирователей синхросигналов от формирователя 6 сигналов управления режимами, который вырабатывает управляющие сигналы в зависимости от положения переключателей, обеспечивающих выбор

"СС", "Пуск" и "Выбор канала BY".

Сигналы от переключателей в формирователе 6 сигналов управления режимами синхронизируются триггерами 8891 и регистром 92 сдвига. Сигнал

"Пуск" от регистра 92 сдвига проходит через элемент И 93, на выходе которого вырабатывается сигнал длительностью Т . Сигналы "Шаг", "Такт", и

"CC, ВУ с выходов триггеров поступают на входы селекторов 94, на каждом из которых формируются управляющие сигналы для каждого канала.

Управление для каждого канала выполняется следующим образом. Появление режима "Такт" возможно на выходе одного из селекторов 94 при следующих условиях: при нажатии переключателя "Такт" в блоке 5 переключателей и при нажатии переключателя СС, либо при нажатии переключателя "Такт, переключатель СС от21648

55 тирование сигнала "Пуск", поступающего на вход счетчика 45, который делит исходную последовательность на два.Счетчик 45 устанавливается в исходное состояние сигналом "Шаг", поступающим через элемент 44, элемент HF. 46, элемент И-НЕ 47 на установочный вход счетчика 45. Элементы

44, 46 и 47 формируют импульс для жат и нажат переключатель ВУ соответствующего канала.

Появление режима "ШагlT возможно на выходе одного из селекторов 94 при следующих условиях: при нажатии переключателя "Шаг" в блоке 5 переключателей и при нажатии переключателя СС, либо при нажатии переключателя "Шаг 1, переключатель СС отжат и нажат переключатель BY соответствующего канала. При этом переключатели "Автомат", "Шаг", "Такт" взаимно исключают друг друга, т.е. при нажатии одного из них другие сбрасываются.

Нажатие переключателя СС означает перевод системы синхронизации в выбранный режим: тактовый (Такт") или шаговый ("Шаг").

20 Когда переключатель СС отжат, то можно выбрать каналы нажатием соответствующего этому каналу переключателя BY и выбрать соответствующий режим "Шаг или "Такт". При этом

25 каналы, которые не выЬраны, остаются в автоматическом режиме, т.е. в режиме "Автомат".

Сигналы с выходов формирователя сигналов управления режимами поступают на входы 7,8 и 9 формирователей синхросигналов.

В формирователе 3 сигналы

Шаг/Авт., Такт/Авт., "Пуск синхронизируются триггерами 27,28,32.и 33, регистрами 29 и 34 сдвига. Синхрони- зация осуществляется для одновременной установки всех формирователей синхросигналов в заданный режим или для одновременной установки группы формирователей синхросигналов в заданный режим. Причем триггеры 27 и

28, регистр 29 сдвига синхронизируются в нечетные такты работы устройства, а триггеры 32,33, регистр 34 сдвига синхронизируются в четные . такты работы устройства. Регистры

29 и 34 сдвига осуществляют выработку управляющих импульсов длительностью Т

Элемент НЕ 43 осуществляет инвер1221648 установки счетчика 45, элементы И 48 и 49 осуществляют формирование сигналов "Пуск" для нечетных и четных тактов работы устройства в режиме

"Шаг". Селекторы 50 и 51 служат для выработки сигналов "Пуск" в нечетные и четные такты работы устройства, причем необходимо разделение сигналов "Пуск" для режимов "Шаг" и 1Î

"Такт" в нечетные и четные такты работы устройства.

В. режиме "Такт" должны вырабатываться все синхросигналы на выходах

68, 72„69, 73, 70, 74, 71 и 75 (фиг. 7) 15 последовательно после нажатия кнопки

"Пуск". В режиме "Шаг" должны вырабатываться синхросигналы поочередно от каждого нажатия кнопки "Пуск", причем сначала вырабатывается нечет- 20 ный импульс на выходе 68, затем четный импульс на выходе 72 и т.д.

Селектор 50 осуществляет выработку сигнала "Пуск" для нечетных синхроимпульсовв режимах "Такт" и "Шаг", селектор 51 — для четных синхроимпульсов.

Узлы 37 и 38 управления осуществляют выработку управляющих сигналов соответственно в нечетные и четные 39 такты работы устройства.

Рассмотрим работу узлов управления на примере первого узла управления (фиг.3).

В режиме "Такт" селекторы 79 и 80 закрыты, на выходе селектора 79 сигнал равен логической единице, поступающей на вход элемента И 82. В режиме "Автомат" с выхода элемента 81 идет разрешение в регистр 26 сдвига 4О формирователя синхросигналов, осуществляется перепись информации счетчика. Выходы счетчика 25 и регистра

26 сравниваются в узле 41 сравнения формирователя 3 и в нужные моменты времени Тм/4 происходит сравнение состояний счетчика и регистра, следовательно, осуществляется выработка непрерывных нечетных последовательностей на выходах 56-61 формирователей синхросигналов. Аналогично осуществляется выработка непрерывных четных последовательностей на выходах 62-67 формирователей синхросигналов. В режиме "Такт" происходит блокировка управляющего входа регистров 26 и 3 1 сдвига. При появлении сигнала "Пуск" в режиме "Такт" на входе 9 формирователей синхросигналов, который проходит через селекторы 50 и 51 формирователей синхросигналов, эти с елект ор ы управляют р егнстрами 29 и 34 соответственно, которые в течение времени Т разрешают прохождение синхроимпульсов. Это разрешение поступает соответственно на входы узлов 37 и 38 управления, в которых через элементы 77,78,83 и 84 проходят разрешающие сигналы на вход элемента И 82.

При установке режима "Шаг" узлы

37 и 38 управления блокируют перепись информации регистрами 26 и 31 сдвига. При появлении сигнала

"Пуск" в режиме Шаг" этот сигнал поочередно дает разрешение для прохождения синхроимпульса в нечетных и четных тактах работы устройства на выходах селекторов 50 и 51 соответственно. Счетчик 45 считает нажатия кнопки "Пуск". При нечетном нажатии кнопки "Пуск" он разрешает прохождение сигнала "Пуск" в селекторе 50, при четном — в селекторе

51. Узлы 37 и 38 управления поочередно дают разрешение на прохождение синхроимпульса на время Т /4, м т.е. в каждую четверть такта поочередно появляется разрешение, что разрешает выработку синхросигналов поочередно в зависимости от сигнала

"Пуск".

На выходах 68, 72,69, 73, 70, 74, 71 и 75 поочередно вырабатываются синхросигналы после каждого нажатия кнопки "Пуск" в режиме "Шаг".

В режиме "Автомат" синхросигналы на выходах 68,72,69,73,70,74,71 и

75 вырабатываются непрерывно, как и неуправляемые синхросигналы на выходах 56,62,57,63,58,64,59,65,60,6 1, 66 и 67 (фиг.7).

Формула изобретения

Устройство для синхронизации вычислительной системы, содержащее задающий генератор, группу элементов задержки, группу формирователей синхросигналов, блок выработки сигналов начальной установки, блок переключателей, формирователь сигналов управления режимами, причем выход задающего генератора соединен с входами элементов задержки группы с первого

1221648 по И -й (где n — число каналов вычислительной системы) и с входом блока выработки сигналов начальной установки, выход которого соединен с входами элементов задержки группы с (n+1) -го по (2n+1) -й, выходы элемен— тов задержки с первого по и -й соецинены с синхронходами соответствующих формирователей синхросигналов, 1О установочные входы которых соединены соответственно с выходами элементов задержки группы с.(n+1)-ro no

2п-й, первая группа выходов блока переключателей соединена с первой 15 группой информационных входов формирователя сигналов управления режимами, синхровход которого соединен с выходом (2<+1)-го элемента задержки группы, выходы первой группы выходов 2р формирователя сигналов управления режимами соединены с первыми управляющими входами формирователей синхросигналов, формирователь сигналов управления режимами содержит дна 25 триггера, регистр сдвига и первый элемент И, причем информационные входы первого триггера, второго триггера и регистра сдвига являются соответственно первым, вторым, третьим входами первой группы информационных входов блока, синхровход которого соединен с синхровходами регистра сдвига, второго триггера и первого триггера, прямой выход первого разряда регистра сдвига соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго разряда регистра сдвига, выход первого .40 элемента И является выходом формирователя сигналов управления режимами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения 45 переменного периода синхросигналов в нечетные и четные такты работы устройства для каждого канала, вторая группа выходов блока переключателей соединена соответственно с вто-50 рой группой информационных входов

Ф формирователя сигналов управления режимами, выходы второй группы которого соединены соответственно с вторыми управляющими входами формирова- 55 телей синхросигналов с первого по

И-й, третьи управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами третьей группы формирователя сигналов управления режимами, в который введены триггеры с третьего по (6 +3)-й, 2п -2 селекторов, второй и третий элементы И, причем входы второй группы с первого по (n+1)-й информационных входов формирователя сигналов управления режимами соединены с информационными входами триггерон соответственно с третьего по (Н+3) -й, синхровходы которых объединены и соединены с синхровходом первого триггера, выход которого соединен с первыми нходами первой и второй групп нечетных селекторов и с первым входом второго элемента И, вторые входы первой группы нечетных селекторов объединены и подключены к первым входам первой группы четных селекторов и к прямому выходу (h+3) — ro триггера, инверсный выход которого соединен с вторыми входами второй группы нечетных селекторов, с первыми входами второй группы чет-. ных селекторов, с вторым входом второго элемента И и с первым. входом третьего элемента И, выход второго триггера соединен с вторыми входами первой и второй групп четных селекторов и с вторым входом четвертого элемента И, выходы триггерон с третьего по (+1)-й соединены с третьими входами второй группы нечетных селекторов соответственно с первого по (2и-1)-й, с третьими входами второй группы четных селекторов соответственно с второго по (2н-2)-й, выход (n+2)-го триггера соединен с третьим входом второго элемента

И и с третьим входом третьего элемента И, выходы нечетных селекторов являются выходами соответственно с первого по (n-1)-й первой группы .выходов блока, выходы четных селекторон с второго по (2h-2)-й являются выходами соответственно с первого по (h-1)-й второй группы формирователя сигналов управления Режимами, выход второго элемента И является

11-м выходом первой группы формирователя сигналов управления режимами, выход третьего элемента И является

h-м выходом второй группы формирователя сигналов управления режи1221648

Рис. 3

Фис. Х

1221648 рис.4 рие.6

122164Ц

11

55(56)

7Р(И)

69(57)

75(55)

75(5В)

76(56)

7f(59)

75(65)

Tug/2 — ч .г— фиг. 7

Составитель И.Сафронова

Редактор М.Петрова Техред В. Кадар

Корректор Л.Патай

Заказ 1613/54 Тирах 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4