Адаптивное вычислительное устройство

(51) И, Кл. 606 Р 15/О исоединением заявкиосударствеиный комитетСоввта Мииистров СССРпа делам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретен А Богатырев 1) Заявитель Грузинский ордена Ленина и ордена Трудо политехнический институт им, В, Красного ЗнамениЛенина ДАПТИВНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО мера вс боткика ше Изобретение относится к вычислительнойтехнике,Известно адаптивное вычислительное устройство, содержащее блок обработки данных(операционный блок), запоминающий блок, 5блок управления вводом-выводом и блокпрограммного управления, который формирует управляющие сигналы и обеспечивает перераспределение различных функций между бломи, объединенными в систему 1,)Это устройство работает следующим образом: в процессе работы производится обнаружение неисправности в устройстве путемконтроля каждого блока обработки по отдельности и определение неисправного блока 5обработки и его диагностика средствами аппаратного и программного контроля, Информеция о состоянии неисправного блока обработки (номер отказавшего блока и тип функции) заносятся в запоминающий блок. Запускается блок программного управления(блок управления реконфигурацией), производящий обмен функциями между блокамиобработки в зависимости от состояния запоминаю го блока, в котором хранится но отказавших ранее блоков обраипов функций, которые они выпо ияли,После определения блоков обработки, способных к обмену функциями, происходит обмен кодов настроек этих блоков, хранимых в специально предназначенном для этого регистре, Для осуществления перечисленных операций требуется сложная система контроля специального оборудования и значительные затраты машинного времени.Известно также устройство содержащее последовательно соединенные блоки выполнения операций, выход последнего из ко торых подключен к информационному входу блока вывода данных, первый выход которого соединен с выходом устройства, второй выход - со входом блока контроля первый в выход блока контроля подключен ко входу распределителя функций, выходы которого подключены соответственно к управляющим входам блоков выполнения операций (2.В этом устройстве непрерывно проверяют выполнение всех функций и в случае прекращения выполнения системой суммарной функции вследствие потери способностивыполнить свою (в данном цикле) элементарную функцию каким-либо бпоком блок контроля вырабатывает сигнал, который поступает на распределитель функций, и в системе происходит автоматическое перераспределение функций между блоками, с темчтобы система восстановила способностьвыполнения суммарной функции. При следующем прекращении выполнения суммарной 10функции в системе опять происходит перераспределение элементарных функций между двумя блоками, и т,д.Однако данное устройство обладает недостатками, которые заключаются в спедуюшем, блокконтроля, определяющий неисправный блок, спожен, Распределитель функцийтакже сложен, так как должен производитьперекпючение в соответствии с информацией, поступающей от блока контроля, о но Вмере неисправного блока, кроме того, требуется запоминание неработоспособных состояний каждого блока, что также усложняет распределитель функций.В устройстве затрачивается большое вре мя на адаптацию, которая складывается извремени обнаружения факта неправильнойработы; установпения бпока, не раализующего возложенную на него элементарную функцию;нахождения блока, который мог бы вы- З 0полнить элементарную функцию, и установления, какую элементарную функцию выполняетнайденный блокустановления, способен линайденный блок выполнить элементарную функцию, которую выполнял неисправный блок. 35После выполнения перечисленных действий производится перестройка системы,заключающаяся в перераспредепении элементарных функций между блоками,11 елью изобретения явпяется сокрашение времени перестройки устройства.Это достигается тем, что в устройствовведены блок формирования тестовых сигна"лов и блок ввода данных, вход которогоподключен ко входу устройства, выход 45соединен с первым входом первого блокавыполнения операций, второй вход которогОсоединен с информационным выходом блокаформирования тестовых сигналов, первыйвход которого подключен ко второму выходу 50блока контроля, второй вход - к управпя-юшему входу устройства, выходы .- соединены соответственно с управляющими входами блоков ввода данных и вывода данных.Блок контроля проверяет правильностьфункционирования во время тестирования,вырабатывая сигнал правильной иди неправильной работы вычислительного устройства без поиска блока, который не реализует возложенную на него функцию. Распределитель функций осуществляет поспедо"вательное перераспределение функций, возложенных на блоки выполнения операций(метод поспедовательного перебора), Этопозвопяет упростить схемы контроля ираспределителя функций.Диагностика неисправности не происходит, что приводит к сокращению временина поиск неисправного блока (потерявшего способность выполнять в данном циклевозпоженную на него функцию) и анализблоков на их способность к обмену функциями,На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема устройства.Устройство содержит блоки выполненияопераций 1= 3.-1-К блок 2 вывода данных7 Фблок контроля 3, распределитель функции 4,блок 5 формирования тестовых сигналов,блок 6 ввода данных, вход 7, выход 8 и запускающий вход 9 устройства.Устройство может работать в двух режимах: рабочем и тестирования, В режимтестирования устройство входит через опредепенные промежутки времени, при поступпении сигнала на вход 9 и далее на входблока формирования тестовых сигналов, Сигналом. на входе 9 бпок 5 вырабатывает сигнал, подаваемый на блок 6 ввода данных,бпокируюший прохождение операнды на входы блока 1 выполнения операций и взаменподается некоторый тест от блока 5. Последний выдает также сигнал на блок вывода данных 2, блокируя выдачу результатоввычисления во время тестлрования; последние поступают в блок контроля 3, осуществляющий сравнениеэшения с заранее известными дня дан 7.ого теста резупьтатами, хранимыми в блоке контроли 3.В случае их несовпадения, а это происходит, если какой-пибо блок перестает выполинять возложенную на него функщпо на выходе блока контропя 3 вырабатывается сигнап, запускающий распределитель функций4, осуществляющий перераспределение функций между блоками 1" 4-1:К. Затем сновапроисходит вычисление при подаче теста навходы бпока 4:1, сравнение результатов,и в случае несовпадения перераспределениефункций. Процесс повторяется пока резупьтаты вычислений и заранее йзвестный ответ не совпадут, т.е. не возобновится правильное функционирование вычислительногоустройства.При совпадении рыультата вычисленийи заранее правильного результата, хранимо ов бпоке контроля 3, на его выходе появляется сигнал, поступающий на блок 5 и отключающий его. Устройство переходит в рабочий режим до следующего поступлениясигнала на вход 9. В рабочем режиме блоки ввода данных 6 и вывода данных 3 разблокированы, цепь обратной связи (блокконтроля 3, распределитель функции 4, блок5) отключена, и устройство работает как 5обычное вычислительное устройство.Промежутки времени между тестированием зависят от условий работы устройсъва и в пределе блок 5 может запускатьсяперед каждой операцией. Перед началом работы специальной настройки блоков выполнения операций не требуется, так как распределитель функций 4, при тестированиис которого и начинается функционированиеустройства, производит настройку блоков 15автоматически,Каждый блок при определенном распределении выполняет одну элементарную функцюо из множества.Возможность функционирования устройства исчерпывается при определенных сочтаниях неблагоприятных ситуаций, вызвавших нарушение всех возможных путей реализации суммарной функции. Такие ситуации возникают когда; все блоки 1 потерялиспособность выполнять какую-либо функциюодного типа или 1=(- 1 блок неспособен выполнять функции двух типов, или 1 к)блоки не могут выполнять функции трех типов и т, д, Последний случай - один изблоков потерял способность выполнять функции всех К видов.Распределитель функций 4 представляетсобой генератор перестановок, который35последовательно перебирает все возможныеперестановки функций, которые одновременно служат и кодами настроек на реализацию суммарной функции, Поэтому в устройстве в построении аапоминаюших блоков40для хранения перестановок кодов нет надобности и, следовательно, нет необходимости в многократном обращении к запоминающему блоку,Технико-экономическая эффективность, 4 получаемая в результате применения устройства, заключается в сокрашении времени перестройки (адаптапии) за счет сокрашения количества выполняемых операций поиска, диагностики блоков выполнения операций и перераспределения выполниемых функций.формула изобретенияАдаптивное вычислительное устройство, содержащее последовательно соединенные блоки выполнения операций, выход последнего из которых подключен к информационному входу блока вывода данных, первый выход которого соединен с выходом устройства, второй выход - со входом блока контроля, первый выход блока контроля подключен ко входу распределителя функций, выходы которого поключены соответственно к управляющим входам блоков выполнения операций, о т л и ч а ю ш е ес я тем, что, с целью сокрашения времени перестройки устройства, в него введены блок формирования тестовых сигналов и блок ввода данных, вход которого подключен ко входу устройства, выход соединен с первым входом первого блока выполнения опе" раций, второй вход которого соединен с информационным выходом блока формирования тестовых сигналов, первый вход которого подключен ко второму выходу блока контроля, второй вход - к управляющему входу устройства, выходы соединены соответственно с управляющими входами блоков ввода данных и вывода данных.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент франции2184656, М.Кл 2 606 Х 15/16;11/00,опубликован 01.02,74. 2. Авторское свидетельство СССР363091, М.Кл С 06 1 11/00 от 14.07.69.543941Составитель А, Жеренов Редактор ф, Хлебников Техред А. Демьянова Корректор И, Гоксич Заказ 872/64 Тираж 818 Подписное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4