Ячейка однородной среды

Ячейка однородной среды

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Технический результат заключается в расширении области применения за счет введения технических средств, позволяющих рационально расположить резервные процессорные элементы и соответственно уменьшить число перенастраиваемых процессорных элементов и время реконфигурации. Устройство содержит блок адресной селекции минимальной континуальной величины, блок адресной селекции максимальной континуальной величины, четыре блока ранговой селекции, блок определения максимальной величины, блок определения минимальной величины, два блока-демультиплексора, блок определения фатального отказа и блок-формирователь опорных напряжений. 1 табл., 16 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении управляющих и вычислительных систем высокой производительности, АСУТП, а также других систем, к которым предъявляются жесткие требования по надежности.

Известно устройство для перестройки матричной процессорной структуры, содержащее три элемента ИЛИ, два элемента И и один элемент запрета (Сами М., Стефанелли Р. "Перестраиваемые архитектуры матричных процессорных СБИС" //ТИИЭР. - 1986. - 5. - с. 107-118).

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие и высокий процент ситуаций фатального отказа, для которых перестройка невозможна.

Наиболее близкой к предлагаемому устройству по технической сущности является ячейка однородной среды, содержащая десять элементов ИЛИ, шестнадцать элементов И и пять элементов запрета (патент 2103724 РФ, G 06 F 7/00, опубл. 27.01.98, БИ 3).

Недостатком известного устройства является узкая область применения, обусловленная низким быстродействием однородной среды из-за фиксированного расположения резервных процессорных элементов в крайнем столбце, и соответственно большого числа перенастраиваемых процессорных элементов.

Технической задачей изобретения является расширение области применения за счет введения технических средств, позволяющих рационально расположить резервные процессорные элементы и соответственно уменьшить число перенастраиваемых процессорных элементов и время реконфигурации.

Техническая задача решается тем, что в ячейку однородной среды дополнительно введены блок адресной селекции минимальной континуальной величины, блок адресной селекции максимальной континуальной величины, четыре блока ранговой селекции, блок определения максимальной величины, блок определения минимальной величины, два блока-демультиплексора, блок определения фатального отказа и блок-формирователь опорных напряжений, причем первый вход ячейки однородной среды соединен с первым входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины и первым входом блока определения минимальной величины, выход которого соединен с первыми входами второго блока-демультиплексора и блока определения фатального отказа, второй вход ячейки однородной среды соединен со вторым входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины и вторым входом блока определения минимальной величины, третий вход ячейки однородной среды соединен с третьим входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины и третьим входом блока определения минимальной величины, четвертый вход ячейки однородной среды соединен с четвертым входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины и четвертым входом блока определения минимальной величины, пятый вход ячейки однородной среды соединен с первым входом первого блока ранговой селекции, первым входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины и пятым входом блока определения максимальной величины, выход которого соединен с четырнадцатым выходом ячейки однородной среды, со вторым входом блока определения фатального отказа и восьмым входом первого блока-демультиплексора, шестой вход ячейки однородной среды соединен с первым входом второго блока ранговой селекции, вторым входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины и шестым входом блока определения максимальной величины, седьмой вход ячейки однородной среды соединен с первым входом третьего блока ранговой селекции, третьим входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины и седьмым входом блока определения максимальной величины, восьмой вход ячейки однородной среды соединен с первым входом четвертого блока ранговой селекции, четвертым входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины и восьмым входом блока определения максимальной величины, девятый вход ячейки соединен с первым входом первого блока-демультиплексора, вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого блоков ранговой селекции и пятым входом блока определения фатального отказа, выход которого соединен с девятым выходом ячейки однородной среды, десятый вход ячейки однородной среды соединен со вторым входом первого блока-демультиплексора, шестым входом второго блока-демультиплексора и третьим входом блока определения фатального отказа, первый выход блока-формирователя опорных напряжений соединен с третьим входом первого блока-демультиплексора, пятым входом блока адресной селекции минимальной континуальной величины, третьими входами первого, второго, третьего и четвертого блоков ранговой селекции, седьмым входом второго блока-демультиплексора и пятым входом блока адресной селекции максимальной континуальной величины, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока определения максимальной величины, тринадцатым, двенадцатым, одиннадцатым и десятым выходами ячейки однородной среды и с четвертыми входами первого, второго, третьего и четвертого блоков ранговой селекции, второй выход блока-формирователя опорных напряжений соединен с восьмым входом второго блока-демультиплексора и четвертым входом блока определения фатального отказа, выходы первого, второго, третьего и четвертого блоков ранговой селекции соединены соответственно со вторым, третьим, четвертым и пятым входами второго блока-демультиплексора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым выходами ячейки однородной среды, первый, второй, третий и четвертый выходы блока адресной селекции минимальной континуальной величины соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами блока определения минимальной величины и четвертым, пятым, шестым и седьмым входами первого блока-демультиплексора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соответственно соединены с первым, вторым, третьим и четвертым выходами ячейки однородной среды.

Сущность изобретения заключается в следующем. Множество ячеек однородной среды является элементами настройки матрицы из nm процессорных элементов (ПЭ). Местоположение ПЭ и соответствующей ему ячейки однородной среды определяется ее физическим адресом (ФА) - (i,j) (где i = - номер строки, j = - номер столбца матрицы).

Каждая ячейка однородной среды (i,j) настраивает соответствующий ПЭ (i, j) на один из алгоритмов функционирования: собственный (i,j)-й, верхний (i+1,j)-й, нижний (i-1,j)-й, правый (i,j+1)-й, левый (i,j-1)-й в зависимости от отказов или изменения алгоритмов функционирования верхнего (i+1,j)-го, нижнего (i-1,j)-го, правого (i,j+1)-го и левого (i,j-1)-го ПЭ.

Алгоритм функционирования (i',j'), на который настроен (i,j)-й ПЭ будем называть виртуальным адресом (ВА) (i,j)-го ПЭ.

Первоначально (при отсутствии отказов) все ПЭ, за исключением резервных, имеют ВА, равный ФА. Резервные элементы назначаются произвольно и первоначально имеют ВА=(0,0), т.е. не выполняют никакого алгоритма функционирования.

При возникновении отказов ПЭ множество взаимодействующих ячеек однородной среды перенастраивает работоспособные ПЭ (в том числе и резервные) на новые ВА. Взаимодействие ячеек однородной среды осуществляется сигналами достижимости и программопереноса, поступающих от (i,j)-й ячейки однородной среды в (i+1,j)-ю, (i-1,j)-ю, (i,j+1)-ю и (i,j-1)-ю ячейки однородной среды.

Сигналы достижимости от (i,j)-й ячейки однородной среды информируют соседние ячейки о длине l маршрута достижимости от (i,j)-го ПЭ до ближайшего к нему резервного ПЭ: где d - минимальное ненулевое значение сигнала, соответствующее расстоянию между соседними ячейками однородной среды, D - максимальное значение сигнала, соответствующее наибольшей возможной длине маршрута программопереноса: Dmnd.

Сигнал программопереноса от (i,j)-й ячейки информирует одну из соседних ячеек о перенастройке соответствующего ей ПЭ на (i,j)-й алгоритм. Сигналы программопереноса принимают значение, кратное d и равное длине маршрута текущего программопереноса. Нулевое значение сигнала означает отсутствие программопереноса в соответствующую ячейку.

При отсутствии отказов сигналы достижимости вырабатываются ячейками однородной среды, соответствующими резервным элементам, во всех направлениях и имеют значение, равное d. Остальные ячейки однородной среды вырабатывают сигналы достижимости во всех направлениях при поступлении хотя бы с одного направления сигнала достижимости со значением меньше величины D. При этом выходные сигналы достижимости принимают значение минимального входного сигнала достижимости, увеличенное на величину d. Если сигналы достижимости со всех направлений имеют значение D, то ячейкой по всем направлениям вырабатываются сигналы достижимости со значением D.

При возникновении отказов значение всех выходных сигналов достижимости ячеек однородной среды, соответствующих отказавшим ПЭ, устанавливается равным D. Каждая ячейка однородной среды, соответствующая отказавшему ПЭ, вырабатывает сигнал программопереноса со значением, равным d, в направлении одной из соседних ячеек при условии наличия сигнала достижимости с этого направления со значением, меньшим D и равным минимальному среди значений сигналов достижимости со всех направлений. При наличии двух и более сигналов со значением, равным минимальному, направление программопереноса выбирается в соответствии с приоритетами направления: вправо, вверх, вниз, влево. На остальные направления подаются сигналы программопереноса с нулевым значением.

Ячейки однородной среды, соответствующие работоспособным ПЭ, вырабатывают сигнал программопереноса только при поступлении такого сигнала от соседей. Значение выходного сигнала программопереноса в этом случае устанавливается в значение максимального ненулевого входного сигнала программопереноса, увеличенное на величину d. Ячейки однородной среды, соответствующие резервным элементам, не вырабатывают сигналы программопереноса.

При поступлении в одну ячейку однородной среды двух и более сигналов программопереноса возникает конфликтная ситуация, т.к. каждый ПЭ может переключиться по сигналу программопереноса только на одни из алгоритмов соседних ПЭ. Конфликтная ситуация разрешается путем блокирования выдачи сигналов достижимости по направлениям прихода сигналов программопереноса со значением, не равным максимальному. Сигналы достижимости на заблокированных направлениях принимают значение D. При этом соседние ячейки однородной среды отменяют сигналы программопереноса в заблокированных направлениях и вырабатывают их в других направлениях в соответствии с новыми минимальными значениями входных сигналов достижимости.

Фатальный отказ возникает только в случае прихода со всех направлений в ячейку сигналов достижимости со значением D и одновременно отказа ПЭ, связанного с этой ячейкой однородной среды, или поступления в нее ненулевого сигнала программопереноса. Если отказавший ПЭ является также резервным, то такая ситуация фатальным отказом не является.

Введение блока адресной селекции минимальной континуальной величины необходимо для определения направления передачи сигналов программопереноса.

Введение блока адресной селекции максимальной континуальной величины необходимо для управления переключением соответствующего ячейке ПЭ на исполнение алгоритма соседнего ПЭ.

Введение блоков ранговой селекции необходимо для разрешения конфликтных ситуаций при поступлении сигналов программопереноса с нескольких направлений.

Введение блока определения минимальной величины необходимо для определения минимального значения входных сигналов достижимости.

Введение блока определения максимальной величины необходимо для определения максимального значения входных сигналов программопереноса.

Введение первого блока-демультиплексора необходимо для обеспечения выдачи сигналов программопереноса в заданных направлениях.

Введение второго блока-демультиплексора необходимо для обеспечения выдачи сигналов достижимости в заданных направлениях.

Введение блока определения фатального отказа необходимо для выявления ситуаций фатального отказа.

Введение блока-формирователя опорных напряжений необходимо для задания величин напряжений сигналов d и D.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана функциональная схема ячейки однородной среды; на фиг.2 - функциональная схема блока адресной селекции минимальной континуальной величины; на фиг.3 - функциональная схема блока ранговой селекции; на фиг.4 - функциональная схема блока адресной селекции максимальной континуальной величины; на фиг.5 - функциональная схема блока определения минимальной величины; на фиг.6 - функциональная схема блока определения максимальной величины; на фиг.7 - функциональная схема первого блока-демультиплексора; на фиг.8 - функциональная схема второго блока-демультиплексора, на фиг.9 - функциональная схема блока определения фатального отказа; на фиг.10а - элемент континуальной конъюнкции с двумя выходами; на фиг.10б - элемент континуальной конъюнкции с одним выходом; на фиг.11a - элемент континуальной дизъюнкции с двумя выходами; на фиг.11б - элемент континуальной дизъюнкции с одним выходом; на фиг. 12 - схема распространения сигналов при отсутствии отказов; на фиг. 13 - схема распространения сигналов при одном отказе; на фиг.14 - схема распространения сигналов при трех отказах; на фиг.15 - схема распространения сигналов при фатальном отказе; на фиг.16 - схема распространения сигналов при пяти отказах.

Ячейка однородной среды (фиг.1) содержит блок 1 адресной селекции минимальной континуальной величины, первый 2, второй 3, третий 4 и четвертый 5 блоки ранговой селекции, блок 6 адресной селекции максимальной континуальной величины, блок 7 определения минимальной величины, блок 8 определения максимальной величины, первый 9 блок-демультиплексор, второй 10 блок-демультиплексор, блок 11 определения фатального отказа и блок-формирователь 12 опорных напряжений, причем первый 13 вход ячейки однородной среды соединен с первым входом блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины и первым входом блока 7 определения минимальной величины, выход которого соединен с первыми входами второго 10 блока-демультиплексора и блока 11 определения фатального отказа, второй 14 вход ячейки однородной среды соединен со вторым входом блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины и вторым входом блока 7 определения минимальной величины, третий 15 вход ячейки однородной среды соединен с третьим входом блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины и третьим входом блока 7 определения минимальной величины, четвертый 16 вход ячейки однородной среды соединен с четвертым входом блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины и четвертым входом блока 7 определения минимальной величины, пятый 17 вход ячейки однородной среды соединен с первым входом первого 2 блока ранговой селекции, первым входом блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины и пятым входом блока 8 определения максимальной величины, выход которого соединен с четырнадцатым 36 выходом ячейки однородной среды, со вторым входом блока 11 определения фатального отказа и восьмым входом первого 9 блока-демультиплексора, шестой 18 вход ячейки однородной среды соединен с первым входом второго 3 блока ранговой селекции, вторым входом блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины и шестым входом блока 8 определения максимальной величины, седьмой 19 вход ячейки однородной среды соединен с первым входом третьего блока 4 ранговой селекции, третьим входом блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины и седьмым входом блока 8 определения максимальной величины, восьмой 20 вход ячейки однородной среды соединен с первым входом четвертого блока 5 ранговой селекции, четвертым входом блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины и восьмым входом блока 8 определения максимальной величины, девятый 21 вход ячейки соединен с первым входом первого 9 блока-демультиплексора, вторыми входами первого 2, второго 3, третьего 4 и четвертого 5 блоков ранговой селекции и пятым входом блока 11 определения фатального отказа, выход которого соединен с девятым 31 выходом ячейки однородной среды, десятый 22 вход ячейки однородной среды соединен со вторым входом первого 9 блока-демультиплексора, шестым входом второго 10 блока-демультиплексора и третьим входом блока 11 определения фатального отказа, первый выход блока-формирователя 12 опорных напряжений соединен с третьим входом первого 9 блока-демультиплексора, пятым входом блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины, третьими входами первого 2, второго 3, третьего 4 и четвертого 5 блоков ранговой селекции, седьмым входом второго 10 блока-демультиплексора и пятым входом блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока 8 определения максимальной величины, тринадцатым 35, двенадцатым 34, одиннадцатым 33 и десятым 32 выходами ячейки однородной среды и с четвертыми входами первого 2, второго 3, третьего 4 и четвертого 5 блоков ранговой селекции, второй выход блока-формирователя 12 опорных напряжений соединен с восьмым входом второго 10 блока-демультиплексора и четвертым входом блока 11 определения фатального отказа, выходы первого 2, второго 3, третьего 4 и четвертого 5 блоков ранговой селекции соединены соответственно со вторым, третьим, четвертым и пятым входами второго 10 блока-демультиплексора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с пятым 27, шестым 28, седьмым 29 и восьмым 30 выходами ячейки однородной среды, первый, второй, третий и четвертый выходы блока 1 адресной селекции минимальной континуальной величины соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами блока 7 определения минимальной величины и четвертым, пятым, шестым и седьмым входами первого 9 блока-демультиплексора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соответственно соединены с первым 23, вторым 24, третьим 25 и четвертым 26 выходами ячейки однородной среды.

Блок 1 адресной селекции минимальной континуальной величины (фиг.2) содержит первый 37, второй 38, третий 39, четвертый 40, пятый 41 и шестой 42 элементы континуальной конъюнкции, причем первый вход блока соединен со вторыми входами первой группы входов элементов 37, 38 и 40 континуальной конъюнкции, второй вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 40 континуальной конъюнкции и вторыми входами первой группы входов элементов 39 и 41 континуальной конъюнкции, третий вход блока соединен с первыми входами первой группы входов элементов 38 и 41 континуальной конъюнкции и со вторым входом первой группы входов элемента 42 континуальной конъюнкции, четвертый вход блока соединен с первыми входами первой группы входов элементов 37, 39 и 42 континуальной конъюнкции, пятый вход блока соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 37 континуальной конъюнкции, первый выход элемента 37 континуальной конъюнкции соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 38 континуальной конъюнкции, второй выход которого соединен с вторым входом второй группы входов элемента 41 континуальной конъюнкции, первый выход элемента 38 континуальной конъюнкции соединен с первым и вторым входом второй группы входов элемента 40 континуальной конъюнкции, первый выход которого соединен с первым выходом блока, первый выход элемента 39 континуальной конъюнкции соединен с первым входом второй группы входов элемента 41 континуальной конъюнкции, первый выход которого объединен со вторым выходом элемента 40 континуальной конъюнкции и соединен со вторым выходом блока, первый выход элемента 42 континуальной конъюнкции объединен со вторым выходом элемента 41 континуальной конъюнкции и соединен с третьим выходом блока, второй выход элемента 37 континуальной конъюнкции соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 39 континуальной конъюнкции, второй выход которого соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 42 континуальной конъюнкции, второй выход элемента 42 континуальной конъюнкции соединен с четвертым выходом блока.

Первый 2, второй 3, третий 4 и четвертый 5 блоки ранговой селекции (фиг. 3) содержат первый 43, второй 45 и третий 46 элементы континуальной дизъюнкции и элемент 44 континуальной конъюнкции, причем первый вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 43, выход которого соединен со вторым входом второй группы входов элемента 44 континуальной конъюнкции, второй вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 45 континуальной дизъюнкции, выход которого объединен с выходом элемента 46 континуальной дизъюнкции и соединен с первым входом первой группы входов элемента 46 континуальной дизъюнкции и выходом блока, третий вход блока соединен с первыми входами второй группы входов элементов 43, 45, 46 континуальной дизъюнкции, четвертый вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 44 континуальной конъюнкции, выход которого соединен со вторым входом второй группы входов элемента 45 континуальной конъюнкции, вторые входы первой группы входов элементов 43, 45 и 46 континуальной дизъюнкции и элемента 44 континуальной конъюнкции заземлены, вторые входы второй группы входов элементов 43 и 46 континуальной дизъюнкции и первый вход второй группы входов элемента 44 континуальной конъюнкции заземлены.

Блок 6 адресной селекции максимальной континуальной величины (фиг.4) содержит первый 47, второй 48, третий 49, четвертый 50, пятый 51 и шестой 52 элементы континуальной дизъюнкции, причем первый вход блока соединен с первыми входами первой группы входов элементов 47, 48 и 50 континуальной конъюнкции, второй вход блока соединен со вторым входом первой группы входов элемента 50 континуальной конъюнкции и первыми входами первой группы входов элементов 49 и 51 континуальной конъюнкции, третий вход блока соединен со вторыми входами первой группы входов элементов 48 и 51 континуальной конъюнкции и с первым входом первой группы входов элемента 52 континуальной конъюнкции, четвертый вход блока соединен со вторыми входами первой группы входов элементов 47, 49 и 52 континуальной конъюнкции, пятый вход блока соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 47 континуальной конъюнкции, первый выход элемента 47 континуальной конъюнкции соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 48 континуальной конъюнкции, второй выход которого соединен с вторым входом второй группы входов элемента 51 континуальной конъюнкции, первый выход элемента 48 континуальной конъюнкции соединен с первым и вторым входом второй группы входов элемента 50 континуальной конъюнкции, первый выход которого соединен с первым выходом блока, первый выход элемента 49 континуальной конъюнкции соединен с первым входом второй группы входов элемента 51 континуальной конъюнкции, первый выход которого объединен со вторым выходом элемента 50 континуальной конъюнкции и соединен со вторым выходом блока, первый выход элемента 52 континуальной конъюнкции объединен со вторым выходом элемента 51 континуальной конъюнкции и соединен с третьим выходом блока, второй выход элемента 47 континуальной конъюнкции соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 49 континуальной конъюнкции, второй выход которого соединен с первым и вторым входами второй группы входов элемента 52 континуальной конъюнкции, второй выход элемента 52 континуальной конъюнкции соединен с четвертым выходом блока.

Блок 7 определения минимальной величины (фиг.5) содержит первый 53 и второй 54 элементы континуальной дизъюнкции и элемент 55 континуальной конъюнкции, причем первый вход блока соединен с первым входом второй группы входов элемента 53 континуальной дизъюнкции, первый выход которого объединен со вторым и соединен с вторым входом первой группы входов и первым входом второй группы входов элемента 55 континуальной конъюнкции, второй вход блока соединен с вторым входом второй группы входов элемента 53 континуальной дизъюнкции, третий вход блока соединен с первым входом второй группы входов элемента 54 континуальной дизъюнкции, первый выход которого объединен со вторым и соединен с первым входом первой группы входов и вторым входом второй группы входов элемента 55 континуальной конъюнкции, четвертый вход блока соединен с вторым входом второй группы входов элемента 54 континуальной дизъюнкции, пятый вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 53 континуальной дизъюнкции, шестой вход блока соединен со вторым входом первой группы входов элемента 53 континуальной дизъюнкции, седьмой вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 54 континуальной дизъюнкции, восьмой вход блока соединен со вторым входом первой группы входов элемента 55 континуальной конъюнкции, первый выход элемента 55 континуальной конъюнкции объединен со вторым и соединен с выходом блока.

Блок 8 определения максимальной величины (фиг.6) содержит первый 56, второй 57 и третий 58 элементы континуальной дизъюнкции, причем первый вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 56 континуальной дизъюнкции, первый выход которого объединен со вторым и соединен с первым входом первой группы входов и первым входом второй группы входов элемента 58 континуальной дизъюнкции, второй вход блока соединен с вторым входом первой группы входов элемента 56 континуальной дизъюнкции, третий вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 57 континуальной дизъюнкции, первый выход которого объединен со вторым и соединен с вторым входом первой группы входов и вторым входом второй группы входов элемента 58 континуальной дизъюнкции, четвертый вход блока соединен с вторым входом первой группы входов элемента 57 континуальной дизъюнкции, пятый вход блока соединен с первым входом второй группы входов элемента 56 континуальной дизъюнкции, шестой вход блока соединен со вторым входом первой группы входов элемента 56, седьмой вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 57 континуальной дизъюнкции, восьмой вход блока соединен с вторым входом второй группы входов элемента 57 континуальной дизъюнкции, первый выход элемента 58 объединен со вторым и соединен с выходом блока.

Первый 9 блок-демультиплексор (фиг. 7) содержит первый 60, второй 61, третий 62, четвертый 63, пятый 64 и шестой 65 элементы континуальной дизъюнкции и аналоговый сумматор 59, причем первый вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 60 континуальной дизъюнкции, выход которого соединен с вторым входом второй группы входов элемента 61, второй вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 61 континуальной дизъюнкции, выход которого соединен с первыми входами второй группы входов элементов 62-65, третий вход блока соединен с первым входом второй группы входов элемента 60 континуальной дизъюнкции и вторым входом аналогового сумматора 59, выход которого соединен с вторым входом второй группы входов элемента 59 континуальной дизъюнкции, четвертый, пятый, шестой и седьмой входы блока соответственно соединены с первыми входами первой группы входов элементов 62-65 континуальной дизъюнкции, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока, восьмой вход блока соединен с первым входом аналогового сумматора 59, вторые входы второй группы входов элементов 62-65 континуальной дизъюнкции, второй вход первой группы входов элемента 60 континуальной дизъюнкции, второй вход первой группы входов и первый вход второй группы входов элемента 61 континуальной дизъюнкции заземлены.

Второй 10 блок-демультиплексор (фиг.8) содержит элемент 67 континуальной конъюнкции, первый 68, второй 69, третий 70 и четвертый 71 элементы континуальной дизъюнкции и аналоговый сумматор 66, причем первый вход блока соединен с первым входом аналогового сумматора 66, выход которого соединен со вторым входом второй группы входов элемента 67 континуальной конъюнкции, второй, третий, четвертый и пятый входы блока соединены соответственно с первыми входами первой группы входов элементов 68-71 континуальной дизъюнкции, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока, шестой вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 67 континуальной конъюнкции, первый выход которого объединен со вторым и соединен со вторыми входами второй группы входов элементов 68-71 континуальной дизъюнкции, седьмой вход блока соединен со вторым входом аналогового сумматора 66 и первым входом второй группы входов элемента 67 континуальной конъюнкции, восьмой вход блока соединен с первыми входами второй группы входов элементов 68-71 континуальной дизъюнкции, вторые входы первой группы входов элементов 68-71 континуальной дизъюнкции и элемента 67 континуальной конъюнкции заземлены.

Блок 11 определения фатального отказа (фиг.9) содержит первый 73 и второй 74 элементы континуальной дизъюнкции и элемент 72 континуальной конъюнкции, причем первый вход блока соединен со вторым входом первой группы входов элемента 72 континуальной конъюнкции, выход которого соединен с выходом блока, второй вход блока соединен с первыми входами первой и второй групп входов элемента 74 континуальной дизъюнкции, выход которого соединен с вторым входом второй группы входов элемента 73 континуальной дизъюнкции, третий вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 73 континуальной дизъюнкции, выход которого соединен с вторым входом второй группы входов элемента 72 континуальной конъюнкции, четвертый вход блока соединен с первым входом первой группы входов элемента 72 континуальной конъюнкции, пятый вход блока соединен с вторым входом второй группы входов элемента 74 континуальной дизъюнкции, первый вход второй группы входов элемента 72 континуальной конъюнкции, второй вход первой группы входов и первый вход второй группы входов элемента 73 континуальной дизъюнкции и второй вход первой группы входов элемента 74 континуальной дизъюнкции заземлены.

Элементы континуальной конъюнкции с двумя (фиг.10а) и одним (фиг.10б) выходами (Волгин Л.И. "Элементный базис реляторной схемотехники" Тольятти: ПТИС, 1999 г. , 71 стр.; Волгин Л.И. "Элементный базис предикатной алгебры выбора" //Известия АН СССР. - Техническая кибернетика. - 1987 г. - 5. - стр. 75-79; Волгин Л. И. "Релятор и реляторная схемотехника" //Измерения, контроль, автоматизация. - М. : ИНФОРМПРИБОР. - 1989 г. - выпуск 2 (70), стр. 61-78; Волгин Л.И. "Представление функций непрерывной логики в предикатной алгебре выбора и синтез реляторных процессоров"//Электронное моделирование.: 1998 г. - 2. - Стр. 3-21) описываются логическими континуальными операциями "континуальная конъюнкция", если поставить в соответствие предикатным переменным (w₁, w₂) первую группу входов, а предметным переменным - (DI₁, DI₂) - вторую группу входов. При этом DI₁ определяется предикатной переменной w_2, a DI₂ - предикатной переменной w₁.

Результаты операции фиксируются на первом и втором выходах элемента, DO₁ и DO₀. Значения выходов определяются как: DO₁=DI₁(w₂)I₁₂ ¹, DO₀=DI₂(w₁)I₁₂ ⁰, где Для получения результата операции для любого набора континуальных переменных достаточно соединить выходы DО₁ и DO₀: DO(K&) = DO₁DO₀, где - операция объединения выходов.

Элементы, реализующие операцию "континуальная дизъюнкция" (фиг.11а и фиг.11б) описываются аналогично, при этом: DO₁=DI₁(w₂)I₁₂ ¹, DO₀=DI₂(w₁)I₁₂ ⁰.

Для организации однородной среды ячейки однородной среды соединены следующим образом: выходы 26 и 27 j-й ячейки i-й строки соединены соответственно со входами 17 и 16 (j-1)-й ячейки i-й строки, выходы 25 и 28 j-й ячейки i-й строки соединены соответственно с входами 18 и 15 j-й ячейки (i+1)-й строки, выходы 24 и 29 j-й ячейки i-й строки соединены соответственно со входами 19 и 14 j-й ячейки (i-1)-й строки, выходы 23 и 30 j-й ячейки i-й строки соединены соответственно со входами 20 и 13 (j+1)-й ячейки i-й строки. Входы 17 ячеек однородной среды 1-го столбца, входы 20 ячеек однородной среды m-го столбца, входы 19 ячеек однородной среды 1-й строки и входы 18 ячеек однородной среды n-й строки заземлены, входы 16 ячеек однородной среды 1-го столбца, входы 13 ячеек однородной среды m-го столбца, входы 14 ячеек однородной среды 1-й строки и входы 15 ячеек однородной среды n-й строки соединены с источником напряжения D.

Рассмотрим работу (i, j)-й ячейки однородной среды. При этом работу ее будем рассматривать во взаимосвязи с другими ячейками однородной среды.

Когда все процессорные элементы матрицы находятся в работоспособном состоянии (фиг.12), на входах 17, 18, 19, 20 и 21 соответствующих им ячеек однородной среды присутствуют нулевые сигналы, свидетельствующие об отсутствии необходимости в перенастройке матрицы. При этом сигналы со входов 17-20 поступают соответственно на первый, второй, третий и четвертый входы блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины, на пятый, шестой, седьмой и восьмой входы блока 8 определения максимальной величины и на первые входы блоков 2-5 ранговой селекции.

Блок 6 адресной селекции максимальной континуальной величины функционирует следующим образом. Значения сигналов, поступающих со входов с первого по четвертый сравниваются между собой и на одном из четырех выходов, соответствующем входу, на который поступил сигнал с наибольшим значением, вырабатывается сигнал со значением d. При этом на других выходах устанавливаются нулевые значения сигналов. Если на входах присутствует несколько равных между собой сигналов с наибольшим значением, то наибольшим из них считается сигнал, поступивший с наиболее приоритетного входа. Приоритеты входов назначаются в порядке, обратном нумерации, при этом четвертый вход имеет наивысший приоритет.

Сигналы на всех выходах, кроме четвертого, блока 6 адресной селекции максимальной континуальной величины принимают нулевое значение и поступают на входы с первого по четвертый блока 8 определения максимальной величины и на четвертые входы блоков 2-5 ранговой селекции.

Блоки 2-5 ранговой селекции функционируют следующим образом. На выходах блоков ранговой селекции, на первые входы которых поступают сигналы программопереноса с ненулевым значением соответственно со входов 17-20 ячейки однородной среды, а на четвертые входы - нулевое значение сигнала соответственно с первого, второго, третьего и четвертого выходов блока адресной селекции максимальной континуальной величины, вырабатывается значение сигнала, равное d, означающее запрет программопереноса в ячейку однородной среды с направления, соответствующего этому