Однородная вычислительная среда

ОП ИСАЫИЕИЗОБРЕТЕЫ ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11815725 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М Кл.з с присоединением заявки-6 06 Г 7/00 Гооударотееииый комитет СССР ао делам изабретеиий и открытий(72) Авторы изобретения Габелко и В. А. Смирнов 1) Заявите, обеспечивающими тестовую проверку дфиг.вычвязямии и ма одно- управляюапись иня случая На родной щими форма Изобретение относится к вычислительнойтехнике и дискретной автоматике и можетбыть использовано при построении цифровой аппаратуры повышенной надежности,Известна однородная вычислительнаясреда, содержащая ячейки из элементов Ии ИЛИ 1.Недостатком ее является низкая надежность.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является однородная вычислительная среда, содержащая матрицутриггеров из М строк и М столбцов, причемкаждый 1-тый (1 = 1, ,. Х) столбец матрицы содержит один рабочий триггер, (1-1)тестирующих триггеров, (М,) резервныхтриггеров. Среда содержит, кроме того,блоки перестроек 12,Недостаток среды - низкая надежность.Цель изобретения - повышение надежности.Поставленная цель достигается тем, чтов среду введены две группы элементов ИЛИи в каждый столбец матрицы, кроме первого.введены три элемента И, причем входы первого элемента И каждого-того ( = 2 Х)столбца соединены с выходами тестирующих триггеров того же столбца, прямой вход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И того же столбца, второй вход которого соединен с выходом рабочего триггера того же столбца, а выход соединен с первым входом (-1) -го элемента ИЛИ первой группы, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И -того столбца, первый вход третьего элемента И 1 -того столбца подключен к инверсному выходу первого элемента И того же столбца, а второй вход третьего элемента И к-того (к = 3, , Х) столбца соединен с выходом (к) -го элемента ИЛИ второй группы, имеющего (к) входов, при чем с-тый ( = 1 к) вход (к)-го элемента ИЛИ второй группы соединен с выходом т;того резервного триггера (к-С)-того столбца, второй вход третьего элемента И второго столбца соединен с выходом первого резервного триггера первого столбца, выходы элементов ИЛИ первой группы и выход рабочего триггера первого столбца явтся выходами среды.4-х разрядной среды; на фиг. 2 - то же, со связями, обеспечивающими выдачу информации со среды.Однородная вычислительная среда содержит столбцы - 4, рабочие триггеры основных разрядов 5 - 8, тестируюгцие триггеры 9 - 14, резервные триггеры 15 - 20, элементы 21 И, внешние выводы 22 - 22 ч, 23 - 23 н 24 24 ч 25, - 25 Ф, 26, - 26 е, 27 27 , 28 - 28 Ф, 291 - 29 ч, 301 в 3, 311 - 31 ч, 32 - 32, 33, - 33, вход 34. генератор 35 тестовых сигналов, элемент 36 ИЛИ, до О полнительные элементы 37 ИЛИ, элементы ЗЮ - 40 И, элементы 41 ИЛИ, выходные шины однородной вычислительной среды 42 - 45.Принцип работы однородной вычислительной среды состоит в следующем.Входная информация подается независимо в столбцы 1 - 4. Для хранения и выдачи информации используются триггеры 5- 8, а также триггеры 15-20. Триггеры 9-14 используются для тестового контроля. Ис- ъо правность 4-го (старшего) разряда контролируется триггерами 9 - 11, исправность 3-го разряда - триггерами 2 и 13, исправность 2-го разряда - триггером 14, исправность 1-го разряда не контролируется.Наличие корреляционных связей между 25 разрядами в интегральном исполнении позволяет применить косвенный контроль.Количество тестирующих триггеров каждого разряда кратно весу разряда (фиг. 1). Для резервирования основных разрядов используются резервные разряды. эоТриггер основного 4-го разряда резервируется триггерами 15 в 17, триггер 3-го разряда - триггерами 18 и 19, триггер 2-го разряда - триггером 20, триггер 1-го разряда не резервируется. Количество резервных триггеров также кратно весу разряда (фиг. 1).Таким образом, предлагаемый резерви - рованный регистр сохраняет работоспособность при отказах типа ложный ноль, т. е. тогда, когда требуемые логические единицы не могут быть выданы и вместо них выдаются нули.Однородная вычислительная среда работает следующим образом.В режиме записи информация поступает на вход 34 независимо в каждый столбец 4 1 - 4 на внешние выводы 25, 28, 21 и 22,. Для разрыва цепи сдвига от старшего к младшему разряду на выводы 24 ч, 27 з, 30 и 33, подается внешний потенциал запрета, а на выводы 24 - 24, 27 - 27, 27, 30, 30 д, 30 и 33 - 33 подается вйешний потенциал, разрешающий сдвиг информации.В режиме контроля тест-программа проверки исправности модулей с первого выхода генератора 35 подается на выходные выводы 26, 29, 29 и 32, - 32 и устанавливают тестирующие триггеры контрольных разрядов в ноль, со второго вывода генератора 35 импульс подается на входные выводы 28 31, 31 - непосредственно и через элемент 36 на выводы 25, 28 и 31. Второй импульс от генератора 35 устанавливает тестирующие триггеры в единицу.В случае неисправности какого-либо мо дуля исключается считывание информации с рабочего триггера данного столбца.При контроле однородной вычислительной среды сигналы тестирующих триггеровподаются на элементы 39 И (фиг, 2). В случае исправности с прямого выхода элемен -та 39 И на один из входов элемента 40 И подается разрешающий потенциал, на второй вход элемента 40 И поступает информация, подлежащая считыванию с рабочего риггера, которая с выхода элемента 40 И через элемент 41 ИЛИ подается на соответствующую выходную шину. При неисправности тестирующих триггеров с прямого выхода элемента 39 И выдается запрещащий потенциал, а с инверсного - разрешающий. Разрешающий потенциал поступает на один из входов элемента 38 И, ана другой вход которого подается информация с выхода соответствующих элементов 37 ИЛИ, и выходная информация с выхода элементов 38 И через соответствующий элемент 41 ИЛИ подается на шину выходной информации. Таким образом, принеисправности какого-либо столбца используется информация резервных разрядов,Технико-экономический эффект от применения изобретения состоит в повышениинадежности однородной вычислительной среды за счет контроля и резервирования кратного весу разряда. При последовательных отказах любых интегральных схем с однон ороднои вычислительнои среды продолжаетпоступать информация без потери точности. Лишь неисправность интегральной схемы, с которой снимается первый основной разряд, приводит к потере точности на величину младшего разряда, Кроме того, имеется возможность контроля однородной вычислительной среды без нарушения цикла работы,формула изобретенияОднородная вычислительная среда, содержащая матрицу триггеров из М .строк и М столбцов, причем каждый 1-тый ( = = 1, , Х) столбец матрицы содержит рабочий триггер, (1- ) тестирующих триггеров, (М) резервных триггеров, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, в среду введены две группы элементов ИЛИ и в каждый столбец матрицы, кроме первого, введены три элемента И, причем входы первого элемента И каждого -того (-= 2 Х) столбца соединены с выходами тестирующих триггеров того же столбца, прямой выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И того же столбца, второй вход которого соединен с выходом рабочего триггера того же столбца, а выход соединен с первым входом,-1)-го элемента ИЛИ первой группы, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента Ир-того 5 столбца, первый вход третьего элемента И .-того столбца подключен к инверсному выходу первого элемента И-того же столбца, а второй вход третьего элемента И к-того (К = 3 Х) столбца соединен с выходом (К) -го элемента ИЛИ второй группы, 1 О имеющего (К-) входов, причем г,-тый (3= = 1, , к) вход (к)-го элемента ИЛИ второй группы соединен с выходом 1-того резервного триггера 1 к-)-того столбца,второй вход третьего элемента И второгостолбца соединен с выходом первого резерв -ного триггера первого столбца, выходы эле -ментов ИЛИ первой группы и выход рабочего триггера первого столбца являютсявыходами среды.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Евреинов Э. В. и Праншливили И. В.Цифровые автоматы с направляемой структурой. М., Энергия, 1974, с. 35.2. Авторское свидетельство СССРМо 443382, кл. 6 06 Г 7/00, 14.02.73 (прототип)..г ы Т Т ректо писно ароши дарствизобреЖ - 36 т, г Редактор Г. КацалапЗаказ 662/79ВНИИПИ Госпо делам113035, Москва,филиал ППП Пат оставител Пухред А. Бораж 740енного комитетатений и открыРаушская наУжгород, ул. СССРийд. 4/5Проектная, 4