Устройство для сопряжения центрального процессора с группой арифметических процессоров

(5 й)з 6 06 Р 13/О ТЕНИ О тся к вычислительь использовано при изводительных вы- С) в качестве средя центрального ой арифметических пози- функ- тому ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Ленинградский электротехнический институт им. В,И.Ульянова (Ленина)(56) Электроника, 1980, М 10, с.49, фиг,5.Авторское свидетельство СССР М 1254495, кл. 0 06 Р 13/00, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРОЦЕССОРА С ГРУППОЙ АРИФМЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОРОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при Изобретение относи ной технике и может быт построении высокопро числительных систем (В ства для сопряжени процессора (ЦП) с групп процессоров (АП). Цель изобретения - повышение быстро действия и надежности вычислительной си стемы путем замены отказавшей функции АП операционно-эквивалентной компози цией не отказавших функций АП, что позво лило бы минимизировать потерю быстродействия ВС при отказах функций АП и повысить отказоустойчивость ВС. Операционно-эквивалентная ком ция (ОЭК) - это последовательность ций, выполнение которой приводит кпостроении высокопроизводительных вычислительных систем в качестве средства для сопряжения центрального процессора с группой арифметических процессоров. Целью изобретения является повышение быстроцействия и надежности вычислитель- ной системы. Устройство содержит блок микропрограммного управления, блок управления композициями, регистр возврата в программу, блок памяти, регистр кода операции, регистр диагностического перехода, узел сравнения, регистр адреса, регистр номера, дешифратор, два триггера, три группы элементов ИЛИ, семь элементов ИЛИ, два элемента И. 2 з.п, ф-лы, 15 ил,же результату, что и выполнение функции, которой данная последовательность эквивалентна. ОЭК функций, реализуемых АП, могут быть получены из основных известных математических зависимостей, связывающих эти функции. Например, для функции синуса ОЭК.могут быть построены на основе формул 3 п(х) = соз (х-д/2), зи (х) = 1 lсоз (х) и ряда других.Повышение быстродействия ВС при отказах функций АП обусловливается значительным различием времени выполнения функции в АП и в форме подпрограммы в ЦП (в среднем 50 - 100 раз). Следовательно, время выполнения ОЭК функций существенно меньше времени выполнения соответствующей программы, Повышение отказоустойчивости ВС объясняется тем, 1702377 16состояния увеличивается на единицу и происходит выборка информации последующей ОЭК отказавшей функции и так далее до тех пор, пока не будет рассмотрена информация а последней ОЭК функции или не будет найдена подходящая ОЭК, В первом случае единичный сигнал с выхода триггера 132 поступает через элемент И 137 на вхоы элемента 138 задержки и элемента И, 139, обеспечивая выработку имгульсного сигнала (длительностью не енее трех тактов машинного цикла ЦП 1, что определяется элементом 138 заержки), поступающего на вход РВП 3 (, локировка ВПП), вход 32 СБ ЦП, элемент ИЛИ 16(установка сигнала на входе 34 ГТ ЦП) и БМУ 26 (переход на микропрограмму передачи управления подпрограмме).Во втором случае единичный сигнал с выхода узла 135, поступая на элементы И 120 и 121, прекращает подачу синхроимйульсов на элементы подсистемы поиска ОЭК, При этом в счетчике 125 состояний Остается адрес информации о рассматриваЕмой ОЭК, а в счетчике 126 - адрес ее первого управляющего слова, Этот же сигнал, поступая на входы элемента 140 задержки и Элемента И 141, обеспечивает выработку импульсного сигнала, поступающего на вход БП 4 и через злеМент ИЛИ 25 на РА 9, по которому в РАвосстанавливаются начальные адреса ходных и выходных данных в ВПП и их лина. Кроме этого, единичный сигнал с вымода узла 135, поступая на элемент И 124 и через элемент 122 задержки на элемент И 123, разрешает работу подсистемы управления выполнением ОЗК, За счет элемента 122 задержки обеспечивается сначала чтеНие управляющих сигналов ОЭК из узла 128, В затем увеличение адреса в счетчике 126, Формат управляющих сигналов ОЭК приведен на фиг. 15. Первое поле (информация для АП) записывается из узла 128 в МБР 133, а сигналы, разрешаемые в полях 2 - 9. записываются в регистр 134, МБР 133 подключен к шине 28 данных, а регистр 134 через элементы ИЛИ 18-24- к управляющим входам АП группы, РА 9 и ВПП. Кроме того, сигналы с выхода регистра 134 поступают на внутренние элементы подсистемы управления выполнением ОЭК,ОЭК выполняется следующим образом.Первое управляющее слово по адресу,находящемуся в счетчике 126, читается из узла 126 в МБР 133 и регистр 134, Управляющие сигналы из регистра 134, поступая на входы АП группы, РА 9 и ВПП, активизируют одну из перечисленных выше элементарных операций МПС. При этом если выполняются операции загрузки в К-й АП константы или кода функции, т.е, информации из МБР 133,. то единичный сигнал с элемента И 149 переводит МБР 133 в режим вывода информации, Все остальное время выход МБР 133 находится в третьем, высокоимпедансном, состоянии. Если был запущен некоторый АП, то для дальнейшего продолжения выполнения ОЭК требуется дождаться окончания выполнения функции АП. Для этого сигнал "запуск АП" (восьмое поле узла 128), поступая на элемент задержки 145 и элемент 146, вырабатывает импульсный сигнал, сбрасывающий в ноль триггер 147, запрещая прохождение синхроимпульсов на счетчик 126, МБР 133 и регистр 134. Триггер 147 устанавливается в единичное состояние, лишь по приходу одного из импульсных сиг-, налов КВО АП группы, После выполнения, очередной элементарной операции адрес счетчика 126 увеличивается на единицу и производится выборка следующего управляющего слова и так далее до тех пор, пока не будет выполнена последняя операция ОЗК или не произойдет отказ при выполнении некоторой функции АП группы. В первом случае единичный сигнал признака конца ОЗК (девятое информационное поле узла 128) запрещает прохождение синхроимпульсов на счетчик 126, МБР 133 и регистр 134, а также, поступая на элемент И35 142, обеспечивает выработку импульсногосигнала, поступающего на БМУ 26 и информирующего последний об успешном выполнении ОЗК, Во втором случае нулевой сигнал с узла 135 запрещает работу подси стемы управления выполнением ОЗК и активизирует работу подсистемы поиска ОЭК,которая продолжает дальнейший поиск ОЗК начиная со следующей ОЗК после последней рассмотренной, так как в счетчике45 состояний сохранился адрес информации опоследней рассмотренной ОЭК,Управляет работой всех блоков устройства в активном режиме 26 блок микропрограммного управления. В качестве .синхронизирующего элемента используется двухтактный генератор 153 импульсов,синхросигналы с которого поступают наузел БМУ после появления сигнала "Пуск"на единичном входе триггера 152, Этим жесиналом производится начальная установка (обнуление) счетчика 168, С выходов элементов И 155 первый тактовый импульспоступает на вход записи регистра 154 иэлементы И 159, второй - на элемент И 167.рокоманда. После этого БМУ переходит врежим ожидания - выполняется четвертаямикрокоманда (АП 2 обрабатывает входныеданные).При появлении сигнала на выходе 37"КВО АП" (сигнал импульсного характера20длительностью, равной времени выборкиочередной команды из памяти 151 микрокоманд) производится выборка пятой микрокоманды, с помощью которой проверяетсяисправность АП 2. Если на выходе триггера2558 неисправности устанавливается единичный сигнал, то с выхода узла 7 сигнал поступает через элемент ИЛИ163 на С-вход счетчика 168, по которомуразрешается запись в счетчик 168 содержимого его информационных входов. В данЗО ном случае на информационных .входахсчетчика 163 присутствует код "9", то естьосуществляется принудительная адресацияк девятой микрокоманде,Если АП 2 исправен, то с выхода узла 7,35 через элемент ИЛИ 163 на вход счетчика168 сигнал не поступает, происходит выборка шестой микрокоманды, которая управляет чтением результата из АП 2 в ВПП.Окончание передачи результата в ВПП про 40 исходит при появлении сигнала из регистра9, по которому выбирается седьмая микрокоманда. Эта микрокоманда сбрасывает внуль триггер 13, чем снимается захват шинЦП 1, Восьмая микрокоманда останавливает БМУ 26.При помощи девятой микрокомэндыосуществляется передача кодов из РКОП 5и РН 10. в счетчик 125 состояний ЬУК 8 дляпоиска и выполнения ОЭК неверно выполненной функции АП. При помощи десятоймикрокоманды осуществляется передачауправления БУК 8, т,е. запускается БУК 8для поиска и управления выполнением ОЭК.При этом БМУ находится в режиме ожидания до прихода сигнала на элемент И-ИЛИ560 от БУК 8, означающего успешное выполнение ОЭК функции. При появлении сигналаот БУК 8 на элемент И-ИЛИ 160 производится выборка одиннадцатой микрокоманды, с БМУ 26 работает следующим образом, При запуске БМУ (появление сигнала "Пуск" на единичном входе триггера 152) на выходе регистра 154 появляется нулевая МК, которая переключает триггер 156 в единичное состояние. Устройство посылает в это время сигнал нэ вход 33 33 хСП. Сигнал ПЗхЦП 30 поступает на вход элемента И 157 и производит выборку первой микро- команды в регистр 154, которая сбрасывает триггер 156.5С помощью этой МК БМУ 26 управляет передачей входных данных из ВПП в АП 2. Так как сигнал "данные" на входе ОК/Д АП является альтернативным по отношению к сигналу "команда", то в пятом разряде МК при записи/чтении АП 2 находится нуль, Поскольку в структуре МПС может содержаться несколько АП 2, то на вход каждого из По первому синхроимпульсу производится запись и выдача управляющих сигналов из регистра 154 на внутренние узлы БМУ и в узлы устройства. По второму синхроимпульсу происходит прибавление единицы к содержимому счетчика 168.На вход БМУ, помимо сигнала "Пуск", поступают сигналы с выходов УС 7, БУК 8, РА 9, а также ПЗх ЦП 30, КВО АП 37, ЧТ ЦП 29, 33 х ЦП 33.В БМУ используется система с жесткой последовательностью микрокоманд в унитарных кодах (каждому разряду микрокоманды сопоставляется управляющий сигнал БМУ 26). Работу БМУ поясняет таблица, представляющая собой последовательность и кодировку микрокоманд (расшивку) находящихсяв памяти 151 микрокоманд.Разряды микрокоманды (МК) поступают: ХО - на элементы И - ИЛИ 160, ИЛИ-НЕ 161; Х 1 - на единичный вход триггера 156; Х 2 - на нулевой вход триггера 156; ХЗ - на вход дешифратора 11; Х 4 - на вход элемента И 17; Х 5 - на входы регистра 5 и элемента ИЛИ 22; Х 6 - на вход элемента ИЛИ 159; Х 7 - на вход элемента ИЛИ 23; Х 8 - на вход элемента И 159; Х 9 - на вход триггера 13; Х 10 - на входы регистра 3 и нулевой вход триггера 152; Х 11 и Х 12 - на второй и третий входы БУК 8 соответственно,При наличии единицы в нулевом или двенадцатом разрядах микрокоманды БМУ находится в режиме ожидания до прихода одного из внешних сигналов на элемент И-ИЛИ 160. При нулевом состоянии этих разрядов в очередном такте производится прибавление единицы в счетчик 168 и выборка очередной микрокоманды из памяти 151 микрокомэнд в регистр 154. них должна идти соответствующая линия с выхода дешифратора 11. Инициализация того или иного АП 2 определяется содержимым регистра 10 (все линии, идущие на входы и выходы АП 2, выведены косыми линиями на общую шину), Окончание передачи данных в АП 2 происходит при появлении сигнала из регистра 9. по которому выбирается вторая микрокоманда. Вторая микрокоманда управляется записью кода операции в АП 2, затем на вход 42 ЗП АП поступает сигнал - выполняется третья мик-помощью которой сбрасывается в нуль триггер 13 (снимается захват шин ЦП 1), Двенадцатая микрокоманда останавливает БЫУ 26, При поиске и выполнении ОЭК функции (десятая микрокоманда) БУК 8 может не найти ОЭК. которая может быть выполнена в текущем состоянии АП группы МПС. В этом случае БУК 8 вырабатывает импульсный сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 163 на -вход счетчика 168, по которому разрешается запись в счетчик 168 содержимого его информационных входов. В данном случае На входах счетчика 168 присутствует код "13", так как этот же сигнал поступает на один из информационных входов счетчика 168, Таким образом, осуществляется принутельная адресация к тринадцатой микрооманде.При помощи тринадцатой микрокоманцы устройство осуществляет переход к соот 2 О ветствующей подпрограмме, При этом БМУ аходится в режиме ожидания до прихода Сигнала с выхода элемента 165 задержки. сигналы, поступающие с выхода 29 ЧТ ЦП, разрешают выборку кода команды безусловного перехода и адреса перехода на обвЦую магистраль 28 данных. Сигналы эти разнесены во времени по машинным циклам ЦП 1. Первый сигнал через элемент И 158 и счетчик 162 поступает на вход дешиф- ЗО ратора 166, на соответствующем выходе каурого появляется сигнал, поступающий на ыборку МБР 11 О, Аналогично следующие ва сигнала с выхода 29 ЧТ ЦП производят ыборку содержимого МБР 109 и МБР 108рес перехода); При этом выход дешифраора 166, соединенный с элементом НЕ 104, оединен также с элементом 165 задержки, игнал с которого поступает по окончании сигнала с выхода 29 ЧТ ЦП, осуществляя щ йереход к четырнадцатой микрокоманде, которая снимает блокировку ВПП и останавливает БМУ 26.В процессе обработки информации в МПС данное устройство выявляет обоаще ние к аппаратно реализуемой функции, выставляет запрос на захват шин ЦП 1 в случаепоявления такого обращения, выдает информацию на соответствующие узлы устройства из блока памяти 4 и прежде, чем принять на себя управление системой, подготавливает обратный переход в основную программу (засылает в регистр команд ЦП 1 команду возврата из подпрограммы РЕТ), а также подготавливает возможный переход к соответствующей подпрограмме,Получив управление, устройство определяет АП 2, который будет производить обработку функции, и засылает в него данные по общей магистрали 28 данных из ВПП в режиме прямого доступа к памяти. Сигналы с выхода БМУ 26 поступают на входы дешифратора 11(инициирование соответствующего АП 2), элемента И 17 (режим записи в АП 2), регистра 3 (формирование адресов данных), элемента ИЛИ 19 (режим чтения ВПП). По окончании записи данных в АП 2 производится запись в него кода операции также по общей магистрали 28 данных, При этом сигналы с выхода БМУ 26 поступают на входы регистра 5 (выборка кода операции), дешифратора 11, элемента И 17 (режим записи в АП 2). После этого с выхода БМУ 26 поступает сигнал на входы дешифратора 11 и через элемент ИЛИ 24 на вход 42 ЗП АП, при которых начинается обработка данных (вычисление функции). Затем устройство ожидает окончания вычисления функции в АП 2. При появлении сигнала с выхода 37 КВО АП устройство проверяет исправность АП 2, производящего вычисление функции. Для этого с выхода 26 подается сигнал на вход дешифратора 11, выходы которого поступают на узел 7, АП 2 выставляет сигнал НС АП 35 (в случае неисправности АП 2), который также поступает на узел 7. Затем производится либо выдача результата из АП 2 в ВПП (если АП 2 исправен), либо поиск и заполнение ОЭК функции, которая может быть выполнена в текущем состоянии АП группы МПС (если функции АП 2 выполнены неверно).В первом случае производятся аналогичные действия со стороны устройства, С выхода БМУ 26 сигналы поступают на вход дешифратора 11, в регистр 9(формирование адресов результата), на вход элемента ИЛИ 18 (режим чтения АП 2 и записи в ВПП), После этого снимается захват шин ЦП 1 сигналом из БМУ 26 на вход триггера 13 и останавливается БМУ 26, В результате ЦП переходит к обработке дальнейшей программы,Во втором случае БМУ осуществляет передачу в БУК 8 номера АП и кода функции и передает управление МПС БУК 8. БУК осуществляет поиск ОЭК, которая может быть выполнена в текущем состоянии АП группы, и при нахождении такой ОЭК управляет ее выполнением. Если в процессе выполнения ОЭК произошел отказ (сигнал НС АП совместно с сигналом КВО АП) БУК продолжает поиск ОЭК. При успешном выполнении ОЭК БУК 8 возвращает управление МПС БМУ 26, котооый снимает захват шин ЦП 1 и останавливает работу БМУ 26. В результате ЦП 1 переходит к обработке дальнейшей программы, Если БУК 8 не нашел ОЭК, котораявторым входами одиннадцатого элемента И и входом первого элемента ИЛИ и образует группу выходов блока, при этом в блоке управления композициями первый тактовый выход генератора импульсов соединен с первым входом двенадцатого элемента И и вторым входом девятого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика управляющих сигналов, выход которого соединен с адресным входом первого узла памяти, информационный выход которого соединен информационными входами первого и второго регистров, синхровходы которых соединены с выходом десятого элемента И и третьим входом одиннадцатого элемента И, четвертый вход и выход которого соединены .соответственно с выходом первого элемента ИЛИ и первым разрешающим входом второго регистра, соединенного с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым разрешающим входом второго регистра, установочный вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, второй вход логического условия узла состояний соединен с входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом первого триггера, выход которого соединен с вторым входом десятого элемента И и третьим входом девятого элемента И, четвертый вход которого соединен с выходом четвертого элемента задержки, вход которого соединен с вторыми входами второго, восьмого и двенадцатого элементов И, первыми входами шестого и тринадцатого элементов И, вторым выходом узла состояний, входом пятого элемента задержки и третьим входом десятого элемента И, четвертый вход которого соединен с вторым тактовым выходом генератора импульсов и третьим входом втооого элемента И, выход которого соединен с синхровходами счетчика управляющих сигналов, второго триггера и третьего регистра, информационные входы которых соединены с информационным выходом второго узла памяти, адресный вход которого соединен с выходом счетчика состояний, синхровход которого соединен с выходом первого элемента задержки и вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с установочным входом счетчика состояний, вторым входом третьего элемента ИЛИ, нулевым входом второго триггера и установочным входом третьего регистра, группа выходов которого соединена с группой информационных входов узла состояний, третий вход логического условиякоторого соединен с выходом второго эле; мента задержкии третьим входом двенадцатого элемента И, выход и четвертый входкоторого соединены соответственно со счетным входом счетчика состояний и выходом второго триггера, соединенного с вторым входом тринадцатого. элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И и входом шестого 510 45, при этом в узле состояний выход регистра соединен с первым информационным входом дешифратора, второй информационный вход которого соединен с выходом шифратора, группа информационных входов которого соединена с выходами элементов И группы, входами элементов задержки группы и группой входов элементов ИЛИ, выход которого соединен с разрешающим входом шифратора и входом элемента задержки, выход которого соединен с разрешающим входом дешифратора, группа выходов которого соединена с единичными входами триггеров группы, выходы которых соединены с вторыми входами элементов 50 55 элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход пятого элемента задержки соединен с вторым входом шестого элемента И, выход восьмого элемента И соединен с входом седьмого элемента задержки и первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с вйходом седьмого элемента задержки, выход третьего элемента задержки соединен с вторым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, третий информационный вход счетчика состояний и вход режима работы второго регистра подключены к шине нулевого потенциала уст-, ройства.3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что узел состояний содержит группу элементов И, группу элементов задержки, 30элемент ИЛИ, элемент задержки, шифратор, регистр, дешифратор, группу триггеров, группу элементов И-НЕ и элемент И, причем первые и вторые входы элементов Игрупп образуют первый и второй входы логического условия узла, вход элемента И является третьим входом логического условия узла, первые входы элементов И-НЕ группы образуют группу информационных, входов узла, стробирующий и информационный входы регистра являются соответственно стробирующим и информационным входами узла, выходы элементов задержки группы образуют первый выход узла, выходэлемента И является вторым выходом узла,ИНЕ группы, выходы которых соединены с триггеров группы образуют установочныйгруппой входов элемента И, нулевые входы вход узла,что при Отказе функции АП Выгголняется работоспособная ОЗК для даной функции илишь при Отказе Вс 8 х ОЗК функции произВОДится обращение к ее программнОЙ рВЯлизации (подпрограмме),На фиГ,1 ПОВДставл 8 на блок-сх 8 ма устрОЙства; на фиг.2 - блок-схема ЦП; НЯ фиг,3блок схеа АП на фиг 4 - блок-смема блска аи (БП); на фиг.5 - блок-схема региСтра ВОзвоата в прОГОамму (РБП); на ч.иг,6 -Олок-схема регистра кода операции РКОП);На фиГ.7 - блОк-сх 8 ма р 8 Гистра иом 8 ОЯ (РН),Иа фиГ,8 - блок-схема р 8 гистра Ядоеса (РА);ИЯ фиГ.9 - ОлОк-сх 8 ма реГистра диагностического перехода (РДП); на фиг.10 - блокСхема узла сравнения (УС); ия фиг.11блок-схема блока управления композиция 1 чи (БУК); на фиг,12 - блок-схема микропрограммного управления; ия фиг,13блок-схема узла состояний БУК;: га фт.14 -Временная диаграмма перехода в основнлсПрограмму; на фиг,15-формат поля памяти,управляющей выполнением ОЭК.Устройство содержит ЦП 1, АП 2, РВП 3,БП 4, РКОП 5, РДП 6, УС 7, БУК 8, РА 9, РН10, дешифратор 11, элемент И 12, триггеры13 и 14, элементы ИЛИ 15 и 16, элемент И17ИЛИ 18 "97 ов ИЛИ 20 и 21, элемент ИЛИ 22, группуэлементов ИЛИ 23, злемечты ИЛИ 24БМУ 26, об;цуа магистраль 27, общую магистраль 28 данных, Выход 29 "Чтение ЦП"ЧТ ЦП), выход 30 Г 1 одтверждение захватаП (ПЗх ЦП), выход 31 "Запись ЦП" (ЗПП), вход 32 "Сброс ЦП (СБ ЦП), Вход 33Запрос захвата ЦП" (Зх ЦП), вход 34 Готов" е, - с,.ость ЦП" (ГГ ЦП), Выход 35 "Неис прав ностьП" (НС АП), вход 36 "Сброс АП" (СБ АП),Выход 37 "Конец Выголнения операции АП"КВО АГ 1), Вход 38 "Выборка кристалла АП""Запись АП" (ЗП АП), вход 42 "Запуск АП"ЗП АП), зход 43 "Разрешение выборкиВПП" (РВ ВПП), Вход 44 "Чтение ВПП" (ЧТВПП) вход 45 "Запись ВПГВ" (ЗП ВПП).ЦП 1 содеркит луфео 46 адреса буфе47 данных, блок регистоов 48, ВнутренндюМЯГистраль 49, Ярифм 8 тическо 8 устройствс50,блок 51 управления,блок 52 управленияОбм 8 иом и Олок 53 синхронизации.В устройсве применен ЦП К 58 ОИК 80(6 КО.348,393 ТУ).АП 2 Образуют оп 8 рациониыи блок 54сумматор 55, блок 56 управления, перваякОмбииациоиная схема 57, 7 риГГер 58 неиспраВНОсти, счетчик 59 ошибок и втооая КОм"бинационная схема 60,БП 4 СОДержи 7 кОммутатор 61, коммутаТор 62, Опера 7 иВный запоминающий узел 10 Г О 25 30 40 45 50(ОЗУ) 63, шинный формирователь 64, элемент НЕ 65, элемент ИЛИ 66, регистр 67, элементы ИЛИ 68 и 69 и ассоциативный запоминающий узел (АЗУ) 70, состоящий из дешифратора 71, регистров 72, элементов 73 сравнения и шифратора 74,РВП 3 выполнен на элементе И 75, элементе ИЛИ 76, элементе И 77, элементе ИЛИ 78, элементе НЕ 79, триггере 80, многофункциональном буферном регистре (МБР) 81, например, типа К 589 ИР 12 и эле.Лент 8 И 82.РКОП 5 состоит из элемента 83 задержки, элемента Н Е 84, элемента И 85 и МБР 86.РН 1 п образован элеменом 87 задержки, элементом И 88 и регистром 89,РА 9 содержит элементы 90 - 92 задержкиэлемент И 93, счетчики 94-97, буферный узел 98, буферный узел 99, элементы 100 и 101 и алемент И-ИЛИ 102,РДП 6 состоит из элемента 103 задержки, элемента НЕ 104, элемента И 105, элементов НЕ 106 и 107, а также МБР 108 - 110.УС 7 образуют группа алементов И 111, элемент ИЛИ 112, триггер 113 и элемент 114 Зяд 8 ржки,БУК 8 содержит элементы 115 и 116 задержки, генератор 117 импульсов, элементы И 118 - 121, .Лемент задержки 122, элементы И 123 и 124, счек 125 сосо- ний, счетчик 126 управляющих сигналов, узлы 127 и 128 памяти. алементы Н Е 129 и 130, регистр 131, триггер 132, МБР 133, регистр 134, узел 135 состояний, элемент ИЛИ 136, элемент И 137, элемент 138 задержки, элемент И 139, элемент 140 задержки., элементы И 141 и 142, элемент 143 задержки, элемент И 144, элемент 145 задержки, элемент И 146, триггер 147, элемент ИЛИ 148, элемент И 149 и элемент ИЛИ 150.Камера связей, идущих с выхода регистра 134 на входы других блоков соответствуют порядковым ном 8 рам полеЙ формата узла 128 памяти (фиГ,15),БМУ 26 содержит память 151 микрокоманд, триггер 152, генератор 153 импульг;ов, регистр микрокоманд 154, элементы И 155, триггер 156, алементь 1 И 157 - 159, элемент И-ИЛИ 160, элемент ИЛИ-НЕ 161, счетчик 162, элементы ИЛИ 163 и 164, элемент 165 задержки, дешифратор 166, элемент И 167, счетчик микрокоманд 168, элемент И 169 и элемент ИЛИ 170,Узел состояний 135 состоит из группы1702377Составитель С.Пестмэл Редактор Л.Пчолинская Техред М,Моргентал Корректор О.Кравчова Заказ 4544 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1011702377ф ормат поля узла 128 памяти содержит к средствам вычисления, т,е. может бытьинформацию для АП (команда или констан- выполнено как аппаратным, так и програмта), признак "Команда/данные", сигналы мным модулем, и отличается лишь времевыборкиАП группы,сигнал записи внешней 5 нем вычисления, Принциппамяти программы ВПП), сигнал чтения взаимозаменяемости основывается на экВПП, сигнал записи АП группы, сигналы чте- вивалентности функций соответствующихния АП группы, сигналы запуска АП группы, модулей и способов передачи параметровпризнак окончания ОЭК. Порядковые номе- (исходных данных и результатов) между осра полей формата на фиг.15 соответствуют 10 нонной программной и соответствующиминомерам связей, идущих с выхода регистра модулями.13 на входы других блоков БУК,34 Все способы передачи данных, разраВ основе построения предлагаемого ус- ботанные для микропроцессорной системытройства лежат три принципа; принцип мо- (МПС), между основной программой и поддульного представления программного и 15 программой можно разделить на две группыаппаратного обеспечения ВС, принцип вэа- в зависимости от их расположения по отноимозаменяемости программных и аппарат- шению к ЦП; внутри ЦП и вне его. К первойных модулей и принцип функционального группе относятся способы передачи данныхрезервирования на основе ОЭК функций. с использованием внутренних регистров ЦППринципмадульногопредставленияза или специального стека, встроенногоключается в формировании структуры ВС из внутрь ЦП, Вторую группу составляют спообьектов, называемых модулями и облада- собы обмена данными через внешнюю пающих функциональной завершенностью, мять программы. Загрузка данных вореализующих конечное число функций (ап- внутренние регистры или специальный стекпаратно или программно). 25 ЦП предшествует их хранению в ВПП. ВтоВ устройстве в качестве аппаратного рая группа способов передачи данных чащемодуля используется АП, который в случае используется для организации подпрогреализации нескольких вычислительных рамм. Поэтомуможносчитать,что наиболееопераций выступает как многофункцио- общими способами передачи данных являнальный аппаратный модуль. При этом для 30 ются способы передачи через ВПП, В данобработки информации РП должен пол- ном устройстве используются толькоучить входные данные той или иной опера- способы передачи данных, при которыхции и код операции (команду) в возможен доступ к данным всех обрабатысоответствии с требованиями алгоритма ваемых модулей системы (данное устройстрешаемой задачи. По окончании процесса 35 во используется в МПС, в которых имеетвычисления АП выдает обработанные дан- место только вторая группа способов передачи данных в подпрограммы),Модульное программирование, помимо Принцип функционального резервиросокращения времени на разработку про- вания на основе ОЭК функций основываетсяграммного обеспечения, делает его более 40 натом,чтофункцииАПсвязанынекотооыминаглядным и понятным, позволяет незави- зависимостями и могут б тьм гут ыть выражены другсимо от других программных модулей коди- через друга. Таким образом, при отказе каровать и тестировать их. При этом все кой-либо функции АП может быть выполнепрограммные модули оформляются в виде на одна из ее ОЭК, состоящая изподпрограмм, представляющих единый ме работоспособных функций как этого, так иханизм, которому передается управление других АП, Для реализации принципа функпрограммыи от которого возвращаетсяуп- ционального резервирования на основеравление программе. Кроме того, использо- ОЭК требуется для множества функций АПвание подпрограмм значительно сокращает построить множество их ОЭК и ввести вобьем программной памяти за счет обеспе- устройство сопряжения СП с группой АПчения возможности многократного обраще блок, осуществляющий при отказе какой-линия к однажды написанной и отлаженной бо функции АП поиск ее работоспособнойподпрограмме, нет необходимости произ- ОЭКи управление выполнением найденнойводить ее многократные дублирования в ос- ОЭК,новной программе. Как и АП, подпрограммадолжна получить некоторые входные дан Данное устройство в составе МПС осуные и выдать результаты, ществляет перехват и передачу в АП 2 техринцип взаимозаменяемости про- арифметических операций, на эффективноеграммных и аппаратных модулей заключа- . выполнение которых ориентирован АП 2 иется в том, что вычисление любой функции которые в однопроцессорной систе ме реас точки зрения результата инвариантно лизуются программными средствами. с по следующей передачей входных данных в АП 2 и выдачей результатов в нужную область и рограммной памяти.В случае неверного выполнения функции в АП устройсто производит пОиск работоспособной ОЭК неверно выполненной функции и управляет выполнением найденной ОЭК. В случае отсутствия работоспособной ОЭК устройство передает Выполнение функции соответствующей подпрограммее.Устройство работает в двух режимах; Режиме настройки и рабочем режиме.В режиме настройи блок 4 формирует так называемую коммутационную матрицу из дескриптора аппаратно реализуемых функций и информационно-управляющих ,слов АП 2. При этом в регистры 72 АЗУ 70 записывают метки подпрограмм, имеющих эквивалентную реализацию в аппаратном ,исполнении на АП 2, а в ячейки ОЗУ 63 - ,информацию, необходимую АП 2 для обработки операций и обмена с ВПП: начальные адреса входных данных, начальные адреса выходных данных, код операции, номер АП, длину обрабатываемого слова (например, а байтах), длину результата, Запись производится под управлением АП 1, причем таким образом, что имеет место взаимоодкозначное соответствие между дескриптором (меткой) К-й подпрограммы, помещаемой в К-й регистр 72 АЗУ 70, и ,содержимым К-й ячейки ОЗУ 63. Изменяя определенным образом разрядность полей ОЗУ 63, з также объем АЗУ 70, можно получить как требуемое количество аппаратно резлизуемых функций и АП 2, включаемых в МПС, так и необходимую длину обрабатывз- емОГО слова,Запись в К-й регистр 72 и К-ю ячейку ОЗУ 63 и роизводится следующим образом,На общую магистраль адреса 27 ЦП 1 устанавливаются адреса, соответствующие К-му регистру 72 и К-й ячейке ОЗУ. На общую магистраль данных 28 передаются метки К-й подпрограммы и соответствующие начальный адрес входных данных, начальный адрес выходных данных, код К-й операции, номер АП, длина входного слова и длина выходноГО слова. СиГкалом с выхода 31 ЗП ЦП коммутатор 61, коммутатор 62, шинный формирователь 64 переключаются в режим настройки. При этом общая магистраль адреса 27 коммутируется с дешифратором 71 и адресными входами ОЗУ 63, общая маГистраль 28 данных КОммутируется с регистрами 72 и информационными входами-выходами ОЗУ 63. Этим же сигналом с выхода 31 ЗП ЦП производится запись К-й метки подпрограммы в К-й регистр 72 (дешифратор 71 открывает входы К-го регистра72) и соответствующей информации в К-юячейку ОЗУ 63 (сигнал с выхода 31 ЗП ЦПпоступает на входы "Запись" и "Разреше 5 ние выборки" ОЗУ 63), Осуществляя перезапись коммутационной матрицы, можнопереориентировать устройство на обработку требуемого количества прикладных проГрамм,10 Процесс настройки значительно упрощается в связи с требованиями к оформлению спецификаций для каждойподпрограммы. В этих спецификациях указывается, где находятся данные (адреса15 входнь,х данных), обрабатываемые подпрограммой и где размещены результаты(адреса выходных данных), полученные привыполнении подпрограмм, В рабочем режиме коммутатор 62 БП 4 подключает общую20 магистраль 27 адреса к информационнымвходам регистров 72 и первым входам (входам А) элементов 73 сравнения, Выходышинного Формирователя 64 в рабочем режиме открыты. Поскольку вторые входы (входы25 В) элементов 73 сравнения соединены с выходами регистров 72, то при поступлении напеовые входы элементов 73 сравнения с общей магистралью 27 адреса кода, равногосодержимому К-го регистра 72, на выходе30 К-го элемента 73 сравнения появляется сигнал, который переключает элемент ИЛИ 66в единичное состояние, вырабатывая сигнал"Пуск". Сигнал с К-го элемента 73 сравненияпоступает также на один из входов шифра 35 тора 74, на выходе которого появляется код,соответствующий адресу К-й ячейки ОЗУ 63.Код, соответствующий адресу К-й ячейкиОЗУ 63 запоминается по сигналу "Пуск" врегистре 67. Кроме того, сигналом "Пуск"40 переключаются коммутатор 61 и через элемент ИЛИ 68 шинный формирователь 64так, чтобы они подключали соответственновыходы шифратора 74 к адресным входамОЗУ 63 и информационные входы-выходы45 ОЗУ 63 к входам регистров 5, 9 и 10. Этотже сигнал "Пуск" подается через элементИЛИ 69 на входы "Чтение" и "Разрешениевыборки" ОЗУ 63, осуществляя выборку К-йячейки 63, в регистр 5 - кода К-й операции,50 в регистр 9 - адресов входных и выходныхданных и длин слов, в регистр 10 - номераАП. При выполнении ОЗК(в случае неверного выполнения функции АП) требуетсявосстановление в РА 9 адресов входных и55 выходныхданных идликслов, В этомслучаесигналом от БУК 8 переключаготся коммутатор 61 и через элемент ИЛИ 68 шинныйформирователь 64 так, чтобы оки подключали соответственно выходы регистра 67 (вкотором сохранился код, соответствующийадресу К-й ячейки ОЗУ 63) к адресным вхо- ляющим разрешением выборки ВПП (обычдам ОЗУ и информационные входы-выходы но это 15-й разряд общей магистрали 27ОЗУ к входам регистров 5, 9 и 10. Этот же адреса). В результате происходитблокировсигнал от БУК 8 подается через элемент ка ВПП. При появлении сигнала с выходаИЛИ 69 на входы "Чтение" и "Разрешение 5 ЧТ ЦП 29 на общую магистраль 28 данныхвыборки" ОЗУ 63, осуществляя выборку в РА поступает код команды выхода из подпрог 9 адресов входных и выходных данных и раммы ВЕТ из МБР 81. Сброс команды ЯЕТдлинслов.Выборкаврегистры 5 и 10 вэтом происходит при исчезновении сигналаслучае не производится, так как сигнал от "Пуск", а сброс блокировки ВПП - при ноявБУК 8 не поступает на их входы записи, 10 лении сигнала с выхода 30 ПЗх ЦП, ВременР асчеты показывают, что времени, вте- ная диаграмма на фиг,14 поясняетчениекоторогонашинеадреса 27 присутст- организацию аппаратного перехода в освуетадресячейки ВПП(для К 580 - втечение новную программу, ЦП 1 выставляет еди 1 - 3 тактов, равных 1,5 мкс при тактовой ничный сигнал на выходе 30 ПЗх ЦП вчастоте 2 МГц), достаточно для выявления 15 начале третьего такта машинного циклаобращения к аппаратно реализуемой функ- "Чтение, если сигнал на вход 33 33 х ЦПции, подачи. сигнала на вход 33 х ЦП 33 и поступил в первомтактеза 180 нсдо на ан равыборки содержимого К-й ячейки ОЗУ 63 в стающега фронта второго синхроимпульса,в противном случае сигнал ПЗх выставляетТаким образом, после настройки блок 4 20 ся в третьем такте следующего машиннсгосодержит дескриптор аппаратно реализуе- цикла,мых функций и информационна-управляю- АЗУ 70, выполненное на современнойщие слова АП 2. Остальные узлы устройства элементной базе, имеет очень малое времянесут следующую функциональную нагруз- срабатывания(порядка 70 нс), что позволяетку. Сигнал "Пуск" с выхода элемента ИЛИ 66 25 в 1 - 3 тактах первого машинного цикла ЦП 1(фиг.4) открывает входы регистра 5(фиг.6) и произвести необходимые действия по подрегистра 10 (фиг,7) таким образам, что вна- готовке перехода в основную программу,Мчале производится обнуление содержимого Блокировка ВПП происходит также прБР 86 и регистра 89, Элементы 83 и 87 появлении сигнала на первом выходе БУК,задержки имеют задержку на время сброса 30 Сброс блокировки ВПП при этом произво(обнуления) МБР 86 и регистра 89 соответ- дится специальным сигналом с выхода БМУственно. Затем сигнал "Пуск" поступает на 26,С-входы М БР 86 и регистра 89 соответствен- Сигнал "Пуск", поступающий на вход рено, разрешая запись в МБР 86 и регистр 89 гистра 9, вначале обнуляет счетчики 94 - 97,данных по информационным входам, Сиг а затем разрешает запись данных в них снал БМУ 26, поступая на вход элемента НЕ выхода шинного формирователя 64 по ин 84, открывает выходы регистра 5, в резуль- формационным входам счетчиков 94 - 97.тате чего содержимое последнего подается Элемент 90 задержки имеет задержку нана общую магистраль 28 данных. Содержи- время сброса (обнуления) счетчиков 94-97,мое регистра 89(номер АП) падается на вход 40 При этом в счетчик 94 записывается начальдешифратора 11. ный адрес входных данных, в счетчик 95 -Сигнал "Пуск" переключает в единич- начальный адрес выходных данных, в счетные состояния первый 13 и второй 14 триг- чик 96 - длина входныхданных, в счетчик 97геры. При этом с выхода триггера 13 сигнал - длина выходных данных. При появлениипоступает на вход 33 х ЦП 33 и в БМУ 26, а с 45 сигналов ЧТ ВПП 44 или ЗП ВПП 45 открывыхода триггера 14 - на вход ГТ ЦП 34. вается буферный узел 98 или 99 с тремяВ процессе обработки информации в состояниями. При этом содержимое счетчиМП С данное устройство выявляет абраще- ка 94 или счетчика 95 поступает на общуюние к аппаратно реализуемой функции и магистраль 27 адреса. При отсутствии сигпрежде, чем принять на себя управление 50 налов ЧТ ВПП 44 или ЗП ВПП 45 буферныесистемой, подготавливает обратный пере- узлы 98 и 99 нахадятсявсостояниивысокогосопротивления, Элементы 91 и 92 задержкиОрганизация аппаратного перехода в (с задержкой на время выборки содержимоосновную программу происходит следую- го счетчиков 94 - 97) передают сигналы нащим образом. 55 счетные входы счетчиков 94 - 97 после выСигнал "Пуск" переключает в единичное борки их содержимого. Таким образом, присостояниетриггер 80 регистра 3(фиг.5). Сиг- каждом обращении к счетчикам содержинал с выхода триггера 80 поступает на ин- мое увеличивается на единицу (для счетчиверсный вход элемента и 82. Прямой выход ков 94 и 95) или уменьшается на единицупоследнего соединен с выходом ВС, управ- (для счетчиков 96 и 97), При равенстве нулю20 счетчиков 96 и 97 на их выходах появляетсясигнал, поступающий через элемент ИИЛИ 102 на вход элемента И-ИЛИ 160 БМУ26, прекращая обращение к ВПП, Элементы100 и 101 задержки имеют задержку на время выборки очередной микрокоманды из памяти 151 микрокоманд.При появлении сигнала "Пуск" на входерегистра 6 вначале обнуляется содержимоеМ БР 108 и 109, Элемент задержки 103 имеетзадержку на время сбрасывания (обнуления) МБР 108 и МБР 109. После этого сигчал"Пуск" разрешает запись в МБР 108 и МБР109 содержимого общей магистрали 27 ад. реса по информационным входам, При этомв МБР 109 записывается содержимое младших разрядов (7-0) общей магистрали 27адреса, э в МБР 108 - содержимое сгаршихразрядов (15-8) общей магистрали 27 адреса, Сигналы из БМУ 26 (с выхода дешифрэтора 116), разнесенные во времени,открывают воды МБР 108-110. При этомна общую магистраль 28 данных поступаеткод команды безусловного перехода и адрес перехода (содержимое МБР 110, затемМБР 109, МБР 108). Код команды безусловного перехода в МБР 110 появляется привключении питания на устройство,Входы узла 7 (входы элементов И 111)соединены с выходами дешифрэтора 11 ивыходами 35 НС АП всех АП 2 структурыМПС, При наличии сигналов с этих блоковна одном из элементов И 111 на его выходепоявляется сигнал, который через элементИЛИ 112 переключает триггер 113 в единичное состояние. С выхода последнего сигналподается на БМУ 26.Элемент 114 задержки имеет задержкуна время записи инФормации в счетчик микрокомвнд 168 по его информационным входам,БУК 8 при отказе выполняемой функцииАП обеспечивает поиск ОЭК данной функции, которая может быть выполнена в текущем состоянии ВС, и управляет еевыполнением, Сигналом "Пуск" осуществляется начальная установка БУК 8, заключающаяся в обнулении ЫБР 133 и регистра134, Структурно в БУК 8 можно выделитьподсистему поиска ОЗК и подсистему управления выполнением ОЭК. Основнымиэлементами подсистемы поиска ОЗК являются узел памяти 127 состояний, счетчисостояний 125, узел 135, В памяти состояний хранится информация об ОЗК для всехфункций АП группы в следующем формате;состояние АП группы, необходимое для вы полнения данной ОЗК, записывается в регистр 131; признак последней ОЭК даннойфункции записывается в триггер 132; нэчальный адрес управляющих сигналов данной ОЭК в узел 128 записывается в счетчик 126. Данная информация в узле памяти состояний располагается последовательно в порядке возрастания номеров АП, для конкретного АП в порядке возрастания кодов функций, для конкретной функции информация может быть ранжирована по времени выполнения ОЭК. Такое расположение позволяет непосредственноо связать номер АП и код функций с адресом информации с ее первой ОЗК в узле памяти состояний,Узел 135 обеспечивает сброс триггеров неисправности АП при отказе выполняемых функций АП, фиксацию текущего состояния АП группы и сравнение текущего состояния АП группы с состоянием, требуемым для выполнения рассматриваемой ОЭК, Сброс триггеров неисправности осуществляется элементами И 171 и элементами 172 задержки. При появлении импульсного сигнала на выходе КВО АП 37 одного из АП и при наличии сигнала с выхода 35 Н С АП этого АП (что соответствует отказу выполняемой функции АП) импульсный сигнал с выхода соответствующего элемента И 171 группы поступает через элемент 172 задержки на вход 36 СБ АП соответствующего АП, сбрасывая его, Элементы задержки группы имеют задержку на время фиксации отказа функции АП в регистре состояния АП группы, собранном на группе триггеров 178, Функции в регистре состояния АП идентифицируются по номеру АП, в котором произошел отказ (поступает нэ дешифратор 177 с шифратором 175) и по коду функции (поступает на дешифратор 177 с регистра 176). Код выполняемой функции АП записывается в регистр 176 с общей магистралью данных 28 по сигналу "Команда/данные", поступающему с элемента ИЛИ 22 на синхровход регистра 176, т.е. при выдаче АП кода функции для выполнения, данный код одновременно с записью в АП записывается в регистр 176, При отказе функции сигнал с выхода элемента И 171 поступает на один из информационных входов шифратора 175 и через элемент ИЛИ 173 на его разрешающий вход, Нэ выходе шифратора 175 появляется код, соответствующий номеру АП, в котором произошел отказ, Код номера АП вместе с кодом функции из регистра 176 дешифрируется дешифратором 177, обеспечивая установку в единичное состояние соответствующего отказавшей функции АП триггера 178; элемент 174 задержки имеет задержку нэ время срабатывания шифратора 175. Начальный сброс триггера 178 осуществляется сигналом сброса и вырабэтывающимся при включении пита15 2 О могла быть выполнена в текущем состоянии АП группы, осуществляется переход к соответствующей подпрограмме, Для этого с первого выхода БУК 8 сигнал поступает на вход 32 СБ ЦП (длительностью не менее трех тактов машинного цикла ЦП 1), на вход регистра 8 (блокировка ВПП), на выходы БМУ 26 и элемента ИЛИ 36 (снятие захвата шин ЦП 1 и установка сигнала на вход 34 ГТ ЦП), При появлении сигнала с выхода 29 ЧТ ЦП на общую магистраль 2 Ь данных выдается код команды безусловного перехода и адрес перехода к подпрограмме. Затем сбрасывается сигнал на входе 34 ГТ ЦП, ВПП блокируется сигналом из БУУ 26, БМУ 26 ОстанаВлиВаетсЯ,Формуле изобретениЯ 1. Устройство для сопряжения центрального процессора с группой арифметических процессоров, содержащее блок микропрограммного управления, блок памяти, регистр возврата в программу, регистр кода операции, регистр диагностического перехода, узел сравнения, регистр адреса, регистр номера, дешифратор, два триггера, два элемента ИЛИ, два элемента И, причем первый информационный выход регистра возврата в программу, информационный вход блока памяти, информационные выходы регистра кода операций, регистра диагностического перехода соединены с общей магистралью данных устройства для подключения к информационному входу-выходу центрального процессора, информационным входам- выходам арифметических процессоров группы и информационному входу-выходу внешней памяти программ, информационные входы регистра возврата в программу, регистра диагностического перехода, первый информационный выход регистра адреса, адресный вход блока памяти соединены с общей адресной магистралью устройства для подключения к адресному выходу центрального процессора и адресному входу внешней памяти программ, вход чтения регистра возврата в программу соединен с первым входом логического условия блока микропрограммного управления и является входом устройства для подключения к выходу чтения центрального процессора, вход записи регистра возврата в программу соединен с вторым входом логического условия блока микропрограммного управления и первым входом первого элемента ИЛИ и является входом устройства для подключения к выходу подтверждения захвата центрального процессора, вход записи блока памяти является входом устройства для под-, ключения к выходу записи центрального 25 зо 35 4 О 45 5 О 55 процессора, выход первого триггера соединен с третьим входом логического условия блока микропрограммного управления и является выходом устройства для подключения к входу запроса захвата центрального процессора, выход в"орого триггера является выходом устройства для подключения к входу готовности центрального процессора, первый вход узла сравнения является входом устройства для подключения к выходам неисправности арифметических процессоров группы, четвертый вход логического условия блока микропроГраммнОГО управления я Вляется входом устройства для подключения к выходам конца Выполнения операции арифметических процессоров Группы, Втсоой информационный Выход ре" гистоа возврата в программу является выходом устройства для подключения к разрешающему Входу внешней памяти программ, при этом первый информационный выход блока памяти соединен с информационными входами регистра кода операции, регистра номера и регистра адреса, второй информационный выход регистра адреса соединен с пятым входом логического условия блока микропрограммного управления, первый Вь.ход которого соединен с первым установочным входом регистра возврата в программу и вторым входом первого элемента ИЛИ, Выход которого соединен с единичным входом второго триггера, нулевой вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым информационным выходом блока памяти, разрешающим входом регистра возврата в программу, установочным входом регистра кода операции, входами записи регистра диагностического перехода и регистра номера, шестым входом логического условия блока микропрограммного управления и нулевым входом первого триггера, единичный вход которого соединен с вторым выходом блока микропрограммного управления, третий выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которо-о соединен с выходом дешифратора, первым входом второго элемента И и вторым входом узла сравнения, выход которого соединен с седьмйм входом лОГическоГО услоВия блока микропрограммного управления, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с входом записи регистра кода Операции, Входом чтения регистра диагностического перехода и разрешающим входом дешифратора, информационный вход которого соединен с выхсдом регистраномера, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с,целью повышения быстродействия и надеж 1792377ности Вычислительной системы, е него Вве-дены блок управления композициями, пять Флементое ИЛИ, три группы элементов ИЛИпричем первый выход блока управления композициями гоединен с восьмым входом логического услсвия блока микропрограммного управления, вторым Фходом второго элемента ИЛИ и вторым усганоеочным входом регистра возврата е программу и является выходом устройства для подключения к входу сброса центральнао процесс ра, выход третьего элемента ИЛИ являетс.; выходом устройства для подключения к входам запуска арифметических процессорое группы, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с первым входом логического условия блока управления композициями и является выходом устройСтеа для подключения к входам команды/данных арифметических процессоров группы, второй выход блока управления композициями является выходом устройст а для подключения к входам сброса арифатических процессоров группы, выходы Флементое ИЛИ первой группы образуют "руппу выходов устройства для подключения к разр 2 шаю 1 цим входам арифметических процессоров группы, выходы элементов ИЛИ второй или третьей групп Образуют группы е-. ходов устройства для подключения соответственно к входам чтения и записи арифметических процессоров группы, выход йятого элемента ИЛИ соединен с вторым,входом второго элемента И, Первым входом чтения регистра адреса и валяется выходом устройства для подключения к входу записи внешней памяти программ, выход шестого элемента ИЛИ Соединен с вторым входом чтения регистра адреса и является выходом устройства для подключения к входу чтения внешней дамаги программ, три первые входы третьего, Пятого и шестого элементов ИЛИ соединены соответственно с седьмым, восьмым и девятым Выходами блока микропрограммного управления, десятый и одиннадцатый выходь 1 и девятый вход логического условия которого соединены соответственно с вторым, третьим входами логического условия и третьим выходом блока управления композициями, группа выходов которого соединена с первыми входами элементов ИЛИ первой, второй и третьей рупп, первым входом четвертого элемента ИЛИ и вторыми входами третьего, пятого и шестого элементов ИЛИ, вход записи регистра адреса соединен с выходом седьмого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым информационным выходом блока памяти и четвертым.входом логического условия бло 5 1 О 20 25 ЗО 35 4 О 45 50 5 ка управления композициями, четвертый . выход которого соединен с входом чтения блока памяти и вторым входом седьмого элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с вторыми входами элементов ИЛИ третьей группы, четвертый выход блока микропрограммного управления соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторыми входами элементов ИЛИ второй группы, выход дешифратора соединен с вторыми входами элементов ИЛИ первой группы, информационный вход-выход, пятый, шестой и седьмой входы логического условия блока управления композициями соединены соответственно с общей магистралью данных, первым входом узла сравнения, четвертым входом логического условия блока микропрограмного управления и выходом регистра номера.2, Устройства по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок управления композициями содержит деа узла памяти, узел состояний, счетчик состояний, счетчик управляющих сигналое, генератор импульсов, три регист-, ра, два триггера, двенадцать элементов И, три элемента ИЛИ, семь элементов задержки, два элемента НЕ, причем стообиочюший вход узла состояний является первым входом логического условия блока, первый вход первого элемента И соединен с входом первого элемента задержки и является вторым входом логического условия блока, первый вход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента И, входом второго элемента задержки и является третьим входом логического условия блока, вход первого элемента НЕ соединен с установочным входом первого регистра и является четвертым входом логического условия блока, первый и второй входы логического условия узла состояния являются соответственно пятым и шестым входами логического условия блока, первый информационный вход счетчика состояний является седьмым входом логического условия блока, выход четвертого элемента И, первый выход узла состояний, выходы пятого и шестого элементов И являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока, выход второго регистра соединен с информационным входом счетчика состояний и является информационным входом-выходом блока, группа выходов первого регистра соединена с первым входом седьмого элемента И, соединенного с входом третьего элемента задержки, первым входом восьмого элемента И, соединенного с первыми входами девятого и десятого элементов И, первым,ния по положительному перепаду напряжения, который поступает на нулевые входы триггеров 178. После начальной установки на нулевых входах триггерав 178 в течение всего времени работы МПС сохраняется на пряжение "0", что обеспечивает возможность установки триггеров 178 по единичным входам и сохранение их состояний в случае отсутствия сигналов на единичных входах. Сравнение текущего 10 состояния АП группы с состоянием, требуемым для выполнения рассматриваемой ОЭК, производится элементами И-НЕ 179 и элементом И 180. Единичный сигнал на выходе К-го триггера 178 группы свидетельст вует об отказе соответствующей функции. Единичный сигнал на К-м разряде выхода регистра 131 свидетельствует о требовании работоспособности соответствующей функции для выполнения рассматриваемой ОЭК. 20 Несовпадение текущего и требуемого состояния АП группы (нулевой сигнал с выхода элемента И 180) получается при наличии хотя бы одного нулевого сигнала с выходов элемента И-НЕ 179 (при единичном разре шающем сигнале от БМУ 26). Нулевой сигнал с выхода К-го элемента И-НЕ группы 179 получается лишь при наличии единичных сигналов с выхода триггера 179 и К-го разряда выхода регистра 131, что соответствует 30 требованию функции и АП, которая зафиксирована как отказавшая,Основным элементом подсистемы управлением выполнения ОЭК является узел 35128 памяти управляющих сигналов, в котором хранятся сигналы управления выполнением всех ОЭК всех функций АП группы вформате, приведенном на фиг.15, Слово управляющих сигналов в данном формате определяет элементарные операции МПС,такие как; загрузка константы в К-й АП, загрузка данных в К-й АП из ВПП, загрузкакода функции в К-й АП, запуск К-го АП, чтение промежуточного результата из К-го АП 45в Р-ый АП, чтение результата из К-го АП вВПП. Последовательность таких управляющих слов обеспечивает выполнение любойОЗ К функции АП. Последовательность управляющих слов для всех ОЭК функций АП 50группы могут распологаться в узле 128 впроизвольном порядке. Адреса начальныхуправляющих слов ОЗК хранятся в узле 127памяти состояний, откуда при активизацииконкретной ОЗК ее адрес начального управляющего слова заносится в счетчик 126.Формирование содержимого узла 127 памяти состояний 127 и узла 128 производитсяпри разработке устройства полученнымОЗК функций,Сигнал с десятого выхода БМУ 26, поступающий на второй вход БУК 8 (при отказе выполняемой функции АП), вначале обнуляет счетчик 125 состоянийрегистр 131, триггер 132 и устанавливает триггер 147 в единичное состояние, а затем разрешает запись в счетчик 125 состояний с выходов РКОП 5 и РН 10 информации, однозначно идентифицирующей отказавшую функцию АП и являющейся адресом информации об ее первой ОЗК в памяти состояний. В качестве синхронизирующего элемента в БУК используется двухфазный генератор 117 импульсов. Синхроимпульсы первой фазы поступают через элементы И 120 и 123 на счетные входы счетчика 125 состояний и счетчика 126 соответственно. Синхроимпульсы второй фазы поступают через элемент И 121 на синхровходы регистра 131, триггера 132, счетчика 126, а через элемент И 124 на синхровходы МБР 133 и регистра 134, а также на элемент И 149, Синхроимпульсы второй фазы обеспечивают чтение информации из узлов 127 и 128, Синхроимпульсы первой фазы обеспечивают увеличение содержимого счетчика 125 состояний и счетчика 126, Элементы И обеспечивают прохождение синхроимпульсов лишь при выполнении определенных условий.После записи счетчик состояний адреса информации о первой ОЭК отказавшей функции на третий вход БУК 8 с одиннадцатого выхода БМУ 26 поступает сигнал, разрешающий БУК поиск необходимой ОЭ К и управление ее выполнением. Прохождение синхроимпульсов через элементы И 120 и 121 разрешается нулевыми сигналами с триггера 132 и узла 135, Нулевой сигнал с триггера 132 означает, что рассматриваемая ОЗК не является последней в множестве ОЭК для отказавшей функции. Нулевой сигнал с узла 135 означает, что рассматриваемая ОЭК не может быть выполнена в текущем состоянии ВС, За счет элемента задержки 116 элемент И 121 срабатывает раньше элемента И 120, что обеспечивает сначала чтение информации об ОЗК отказавшей -функции из памяти состояний и лишь потом увеличение адреса в счетчике состояний 125. Таким образом, информация о первой ОЗК отказавшей функции записывается в регистр 131 (состояние АП группы, требуемое для выполнения данной ОЭК), триггер 132 (признак того, является ли данная ОЗК последней для отказавшей функции) и счетчик 126 (адрес первого управляющего слово данной ОЭК). Требуемое состояние АП группы сравнивается в ВС с текущим состоянием. Вслучае несовпадения состояний значение счетчика 125