Устройство для синхронизации вычислительной системы

О П И С "-ИВ: 8 ъ 717774 Сфитз СоветскихСоциалистическихРеспубиин ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Веудеретеаенй кевпет СССР ав делен взебретеиее и етхрытвйОпубликовано 25,02,80, Бюллетень М 7 Дата опубликования описания 28,02.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙСИСТЕМЫ Изобретение относится к области вычислительной техники и может бытт использовано при построении вычислительньпесистем на базе нескольких однотипныхцифровых вычислительных машин.Известно устройство для синхронизации вычислительной системы,содержащеегенератор, делители частоты, триггери;элементы"ИЛИ НЕ (Ц.Усрйтво используется длЯ группо.-вой синхронизации, обеспечивая сходимостьвременных диаграмм синхрониэирующйсхем блоков к общей системе отсчета вре мени, не прерывая нх работы. Устройствоспособно обеспечивать синхронную реботУпространственно разобщенных схем сиййрониэации или блоков бев разделения на ве дущие нли ведомые,Недостатком етого устройства являет-ся низкая надежность и большой объемоборудования, необходимого для его реализации;Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устрой 2ство для синхронизации вычислигельной,сисгемы, содержашее генератор тактовыхимпульсов, управляющий и управляемыераспределители импульсов, блоки упрюления по числу управляемых распределителей импульсов, первые группы входов которых подключены к выходам соответствующих управляемых распределителей импульсов, а вторые - к управляющим входам устройства, причем выходы всех распределителей импульсов являются выходами утройюГва Я 3Недостатком данного устройства является большой обьем оборудования, а также низкая надежность, обусловленная напочием "гонок в логических цепях, которые приводят к уменьшению длительностиотдельных тактовых импульсов и появлению ложных импульсов,Белью изобретения является упрощениех повышение надежности устройства длясинхоониэвции вычислительной системы.Постюленная цель достигается тем,что устройство для синхронизации вычис3 71777лительной системьь содержит триггер управления, единичный вход котброТб подключен к первому, а нулевой вход - ковторому выходу управляющего расйределителя, две группы элементов И и группуэлементов ИЛИ с числом элементов в каж1дой труппе, равнымчислу управляемыхраспределителей, первые входы элементовИ обеих груй подключены к -первому выходу генератора тактовых импульсов и перОвому входу управляющего распределителя,вторые входы элементов И первой группыподключены к прямому, а второй группы-к инверсному выходу триггера управления,третьи входы элементов И второй группыподключены к выходам соответствующихблоков управления, выход каждогоиз труппы элементов ИЛИ подключен к первомувходу жответствующего уйравляемогораспределители импульсов, первый и .20второй вход каждого элемента ИЛИ подключены к выходу соответствующегоэлемента И первой и второй группысоответственно, второй выход генераторатактовых импульсов соединен со вторымивходами всех распределителей импульсов.На фиг. 1 представлена функциональнаясхема устройства для синхронизации вычислительной системы, на фиг, 2 -возмож,ная схема блока управления; на фиг. 3 -временнаа диаграмма устройства.Устройство (см. фиг. 1) содержит генератор тактовых импульсов 1, двухтактный управляющий.распредеййтель импульсов 2, двухт.вктные управляемые распре". делители" импульсов,3, триггер управления 4, блоки управления 5,элементы И6 первой группы, элементы И 7 второйгруппы, группу элементов ИЛИ 8. Каждыйблок управления 5 (см, фиг. 2) содержитэлемейты И 9-16, ИЛИ 17, 18 и триггер 19,Устройство работает следующим образом.Генератором 1 тактовых импульсов фар 45мируются две сдввнутые друг относитель-,но друга на 1/2 периода серии тактовыхимпульсов ГИ 1 и ГИ 2 (см. фиг, 3). Серия импульсов ГИ 2 поступает на входывсех распределителей 2, 3 импульсов. Серия импульсов ГИ 1 поступает на вход распределителя 2 импульсов йепосредственно,а на входы распределителей 3 импульсовчерез логические цепи на элементах И 6,7, ИЛИ 8, Поступление серна импульсовГИ 1 на входы распределителей импульсовуправляется блоками 5 управления и триггером 4. 44Рассмотрим работу устройства на примере синхронизации одного из распределителей 3 импульсов с распределителем 2(рассмвтриваетса случай совпадения тактовых импульсов обоих распределителей).Все распределители импульсов формируютчетные импульсы из серии ГИ 2, а нечетные - из ГИ 1, причем, если после подачина распределитель импульсов импульсаГИ 2 .и формирования соответствующегочетного -имйулйса"следующий импульс ГИ 1на него не поступает, то при поступленииочередного импульса ГИ 2 на выходе рас-пределителя формируетси тот же четныйвыходной импульс,Распределителем 2 импульсов из входных серий импульсов ГИ 1 и ГИ 2 формируются восемь выходных сигналов ТИ 1-ТИ 8,как это показано на временной диаграмме(см. фиг. 3). Два из них (в рассматрива,емом случае ТИ 8 и ТИ 2) подаются наединичныйи нулевой входы триггера, навыходах которого формируются стробы, (8-2 ),Допустим, что в момент, когда поданакоманда нв синхронизацию распределите;лей импульсов, они работали таким образом, что сигнал ТИ 8 распределителя 2совпадает с сигналом ТИ 4 распределите.ля 3, квк это показано на временной диаграмме.Формированне строба 8-2 в данном случае обеспечивается блоком управления 5,После того, как распределителем 3 будет сформирован импульс ТИ 4, сигналомс нулевого выхода триггера 4 и сигналомс выхода блока управления 5 будет заблокирована подача на этот распределительимпульса ГИ 1, и при поступлении следующего импульса ГИ 2 на его выходе появится повторно. импульс ТИ 4, после чего снимается блокировка импульсов ГИ 1, Послеформирования импульса ТИ 2 повторяетсяблокировка импульсаГИ 1, повторно выдается импульс ТИ 2, который уже совпадаетво времени с импульсом ТИ 2 распределителя 2, т,е. оба распределителя импульсов,начиная с этого момента (на временнойдиаграмме указан стрелкой), работаютсинхронно.При санхропной работе распределителейимпульсов стробы с нулевого выхода триггера управлении 4 и с выхода блока управления 5 совпадают во времени, но различаются по полярности, Это обеспечиваетпрохождение импульсов ГИ 1 на вход распределитела 3 дюж формирования импульсовТИ 1 через элемент И 7, а для Формироваизобретения30 формула Устройство для синхронизации вычислительной системы, содержвцее генератор тактовых импульсов, управляющий и управ 35 ляемые распределители импульсов, блоки управления по числу управляемых распре-, делителей импульсов, первые группы вхо- дов которых подключены к выходам соответствующих управляемых распределителей 5 7177сия импульсов ТИЗ, ТИ 5, ТИ 7 - черезэлемент И 6.Рассогласование тактовых сеток рас пределителей импульсов, вызванное сбоем,устраняется автоматически, без участия 5оператора и программы.Все управляемые распределители импульсов могут одновременно функциоииро-вать с различным относительно друг друга сдвигом тактовых сеток, в зависимости от режимов работы системы.Предложенное устройство для синхронизации вычислительной системы выгодноотличаетси от ранее известных высокойнадежностью и меньшим количеством оборудования,Повышение. надежности, а .именно исключение укороченных и ложных тактовых.импульсов, достигнуто путем обеспечениядостаточного промежутка времени (равного цериоду следования тактовых импульсов) между двумя (последовательными)изменениями состояний входов элементов И.Уменьшение количества оборудования25достигнуто благодаря исключению блокауправления управаяющего процессора и упрощению логической части устройства. 74 6импульсов, а вторые - к управляющим входам устройства, причем выходы всех распределителей импульсов являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью упрощения и повышениянадежности устройства для синхронизациивычислйтбльной системы, оно содержиттриггер управления, единичный вход которого подключен к первому, а нулевой входко второму выходу управляющего распределителя, две группы элементов И и группу элементов ИЛИ с числом элементов вкаждой группе, равным числу управляемыхраспределителей, первые входы элементовИ обеих групп подключены к первому выходу генератора тактовых импульсов ипервому входу управляющего распределителя, вторые входы элементов И первой группы подключены к прямому, а второй группы - к инверсному выходу триггера управления, третьи входы элементов И вто: рой группы подключены к выходам соответствующих блоков управления, выходкаждого из группы элементов ИЛИ подвиочен к первому входу соответствующегоуправляемого распределителя импульсов,первый и второй вход каждого элементаИЛИ подключены к выходу соответствующего элемента И первой и второй группысоответственно второй выход генераторатактовых импульсов соединен со вторымивходами всех распределителей импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 3787665,кл, 6 06 Р 15/48, 1974.2, Авторское свидетельство СССРХ 458829, кл, (л 06 Р 1 5/1 6, 09,04,73и 7 ФЯ Вв Заказ 9849/6 ППП фПате с т,д дтир ти 7Ьи.,044 йа,У 7 Ц тю тф ти 3 7 Тираж 751 Подписное