Элемент вычислительной среды

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 259475 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от вт. свидетельствал 42 тпз, 710 явлено 15.Ч.1968 ( 1241125/18-24 с присоединен м заявкиМПК б 061УДК 681.325,65(088,8) Приоритет Комитет по делам зобретениЯ и аткрыти при Совете Министров СССРпубликованза 1970 12.Х 11,1969. БюллетеньДата опубликования описания 27.1 Ч.197 Авторыизобретени А. И, Мишин и В. Г. Хрущевнститут математики Сибирского отделени аявитель ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЬ ЛЕМ 2 Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено при построении высоконадежных вьгчислительных и запоминающих сред.Известный элемент вычислительной среды, содержащий регистр сдвига, логические схемы И, ИЛИ и инвертор, позволяет иззтенять конфигурацию путей передачи информации и локализовать неисправность соседнего элемента.Такой элемент может передавать информацию настройки только К/2 соседним элементам (К - общее число соседних элементов), Это приводит к тому, что при:некоторых видах отказов (например, при отказе вертикальной и горизонтальной цепочек элементов, которые образуют одну цепочку), невозможно управлять состоянием элементов, расположенных в птрямоугольнике тХп, где т - длина вертикальной, а п - длина горизонтальной цепочек. Это снижает надежность операции настройки элемента среды. Такой элемент не позволяет также производить настройку, всей вычислительной орвды по одной цепочке (по одному входу), что уменьшает гибкость настройки.Цель изобретения - создание высоконадежного элемента вычислительной среды.Сущность изобретения:заключается в том, Что в вычислительной среде, выполненной на базе предлагаемого элемента, можно передавать настроечную информацию по любым возможным направлениям. Это дает возможность локализовать любую неисправность в вычис лительной среде независимо от ее вида, атакже позволяет производить настройку вычи слительной среды по одной цепочке (по одному входу),На чертеже представлена функциональная 10 схема элемента вычислительной среды И, -И, - логические схемы, реализующие операцию коньюнкция, ИЛИ 4 - ИЛИ - логические схемы, реализующие операцию дизъюнкция; НЕИ 1 - НЕИ 4 - логиче ские схемы, реализующие функцию штрихШеффера, Л, - Л, - линии задержки.Выходы 1 - 4 - возбуждающие входы элемента - предназначены для установки в единицу триггеров Т, - Т 4 выбора направления.20 На настроечные входы 5 - 8 элемента поступают сигналы с настроечных выходов соседних элементов среды или извне. С,возоуждающих выходов 9 - 12 элемента сигналы поступают на соседние элементы среды для установки в 25 единицу их триггеров выбора направления, снастроечных выходов 13 - 1 б элемента снимается настроечная информация (код на.стройки) на соседние элементы среды.На логические входы 17 - 20 элемента по ступают сигналы с логических выходов сосед 259475них элементов среды или извне. С логических выходов 21 - 24 элемента снимается информация, обработанная логическим элементом среды. Вход 25 предназначен для установки в нуль триггеров выбора направлений, ,вход 2 б - для подачи ивпульса, который разрешает содержи,мое регистра сдвига передать на выходы 9 - 12, вход 27 - для подачи сдвигающих управляющих импульсов, вход 28 - для подачи сигнала, разрешающего подать сдвигающие управляющие импульсы, .поступающие по входу 27:в регистр сдвига. Входы 25 - 28 подключены к,выходам 29 - 32 источников управляющих импульсов.Триггеры Т - Т образуют память выбора направлений и управляют цепями приема информации, поступающей,по входам 5 - 8, Если триггеры Т, - Т, находятся в состоянии единица, то информация, поступающая по входам 5 - 8, через схемы И, - И ИЛИ, подается в регистр сдвига. Эти яе триггеры совместно с сигналом, подаваемым по входу 28, управляют цепями, выдачи информации на возбуждающие выходы 9 - 12, а также через схемы ИЛИ И; управляют,подачей,в регистр сдвига сдвигающих импульсов, поступающих на вход 27.Триггеры Т; - Т, совместно с линиями задержки Л, - Л 4 образуют регистр сдвита; логические схемы НЕИ - НЕИ ИЛИ, образуют логический элемент,Регистр сдвига совместно с сигналом, подаваемым по входу 2 б, и с триггером выполняет функцию выбора направления установки в единицу триггеров выбора направлений соседних элементов,Выбор направления осуществляется следующим образом. Если единица находится ,в первом разряде регистра сдвига (один,из триггеров Т, - Т 4 также находится в состоянии единица), то при подаче разрешающего сигнала на вход 2 б она поступает через схему И 6 на выход 9 - осуществляется выборка первого направления; если единица находится во втором, разряде регистра сдвига, то при подаче разрешающего сигнала на,вход 2 б она поступает через схему И-, на выход 10 - осуществляется выборка второго направления и т. д. Таким образом, в зависимости от положения единицы в репистре сдвига выбирается одно,из возможных направлений для установки,в единицу триггеров,выбора направлений последующего (соседпего)элемента среды.Регистр сдвига выполняет также функцию запоминания кода настройки логического элемента. Этот код подается с выхода каждого разряда регистра сдвига на схемы НЕИ, - НЕИ 4, т. е. на управляющие входы логического элемента. Для установки регистра сдвига в состояние нуль необходимо установить в нуль триггеры выбора направлений либо подать сигнал нуль на входы 5 - 8; подать разрешаю 50 55 60 65 5 10 15 20 25 30 35 40 45 щий сигнал на вход 28 и сднигающие управляющие импульсы - на вход 27.Один из возможных алгоритмов работы предлагаемого элемента вычислительной среды, а следовательно, и самой вычислительной среды, складывается из следующих основных этапов:установка в нуль триггеров выбора направлений;установка в нуль регистра сдвига;возбуждение триггеров выбора направления элемента вычислительной среды, расположенного на внешней стороне вычислительной среды;запись сигнала, соответствующего логической единице, в первый разряд регистра сдвига возбужденного элемента среды;выбор требуемого направления для возбуждения триггера выбора направления последующего элемента среды; прием единицы в репистр сдвига возбужденного элемента, триггер, выбора направления которого на пятом шаге получил возбуждение, Выбор направления возбуждения триггера выбора направления последующего элемента среды и т. д. до тех пор, пока не будут установлены в единицу триггеры выоора направления требуемой цепочки элементов среды;запись в регистр сдвига первого элемента цепочками кода настройки,тогического элемента последнего элемента цепочки;сдвиг кода настройки с регистра первого элемента цепочки в регистр второго элемента цепочки и запись в регистр сдвига первого элемента цепочки кода настройки логического элемента предпоследнего элемента цепочками и т, д. до тех;пор, пока все логические элементы цепочки не будут, настроены на требуемое состояние.Предлагаемый элемент позволяет настраивать вычислительную среду как по одной, так и по нескольким цепочкам. Возможность настройки всей вычислительной среды по одной цепочке увеличивает гибкость настройки и, следовательно, повышает надежность,вычислительной среды. Последняя, выполненная на предлагаемых элементах, может быть использована и в качестве запоминающей среды. Для такой запоминающей среды характерным является то, что каждый ее элемент может быть использован,в качеспве ячейки памяти. Это существенно снижает сложность цифровых схем, реализованных в среде. С целью повышения надежности цепей питания и управляющих цепей, каждая из эпих цепей выполнена в виде сетки из проводников с контактами в местах:пересечения. Таким образом, каждая из цепей питания и управле. ния представляет собой сильно связанный граф,М, Сиг актор П. А, Вер рек аказ 858/15 НИИПИ Комитет Тираж 499 Подписное делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб., д. 415 ипография, пр. Сапунова Предмет изобретения 1. Элемент вычислителвной среды, содержай регистр сдвига, логические схемы И, ЛИ и инвертор, отличающийся тем, что, целью повышения надежности, в нем на)оечные входы элемента соединены через .мы И со входами схемы ИЛИ, выход горой соединен со входом регистра сдвига, зрые входы схем И соединены с выхода- триггеров выбора направлений, с которы- также соединены входы схемы ИЛИ, ход схемы ИЛИ соединен с первыми вхоми схем И выбора направлений и с перм входом схемы И, второй вход которой здинен с первым источником управляющих гналов, а один из входов схемы ИЛИ динен с выходом второго источника управющих оигн алов. 2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности, вторые входы схем И выбора направлений соединены с выходами триггеров регистра сдвига, с ко торыми также соединены управляющие входылогического элемента, вторые входы логического элемента соединены с логическими входами, а третьи входы схем И выбора направлений - с выходом третьего источника 10 управляющих сигналоввыходы схем И соединены с возбуждающими выходами и с каждым управляющим входом триггеров регистра сдвига соединен выход схемы Инастроечные выходы связаны с выходом репистра сдви га, первые входы триггеров выбора направлений - с возбуждающими входами, а вторые входы этих триггеров - с выходом четвертого источника управляющих сигналов, выходы логического элемента являются выхода ми элемента вычислительной среды.