Устройство для сопряжения вычислительных машин

(и) 922714 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 100680 (21) 2942773/18-24 Р 1 М К з с присоединением эаявки Йо 6 06 Г 3/04 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийОпубликовано 230482. Бюллетень М 15 Дата опубликования описания 230482: Институт математики Сибирского отделениАН СССР(71) Заявитель 54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХМАШИН Изобретение относится к вычисл -тельной технике и может быть использовано в многомашинных вычислительных системах.Известны устройства для сопряжения, содержащие два регистра, дватриггера, элемент запрета, элементы И и ИЛИ, формирователь импульсови элемент задержки 1,Недостаток этих устройств состоит в ограниченных функциональныхвозможностях, так как они обеспечивают однонаправленную передачу (прием) информации, что не позволяет навычислительной .системе параллельнорешать, например, задачи математической физики методом конечных разностей, потому, что при параллельномвыполнении этого алгоритма необходимо, чтобы каждая ЦВМ, входящая всистему, обменивалась информацией,по крайней мере, с двумя. соседними:ЦВМ.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для сопряжения, содержащееэлемент И, ИЛИ, элемент запрета, регистр и триггер, единичный выход которого подключен к запрещающему входу элемента запрета, соединенного основным входом с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход элемента запрета соединен с первым управ)тяющим входом регистра, выходом управления обменом устройства и с первым входом второго элемента И, подключенного своим выходом к единичному входу триггера, нулевой вход которого соединен через Формирователь импульса с выходом второго элемента ИЛИ, входы первого и второго элементов ИЛИ, второй вход второго элемен та И и Второй управля щий вход регистра соединены с соответствующими управляющими входами устройства, информационные входы и выходы регистра соединены с информационными входами и выходами устройства 121 .Недостаток известного устройстваограниченные Функциональные возможности, обусловленные однонаправленной передачей информации.Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей устройства путем обеспечения двухнаправленного обмена.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее первыйэлемент. И, два элемента ИЛИ, элементзапрета, регистр и триггер, единичный выход которого подключен к запрещающему входу элемента запрета, подключенного основным входом к выходупервого элемента ИЛИ, а выходом - 5к первому управляющему входу регистра, выходу управления обменом устройства и первому входу первого элемента И, подключенного выходом к единич-ному входу триггера, первые и вторые 10входы первого и второго элементовИЛИ, второй вход первого элемента Ии второй управляющий вход регистрасоединены соответственно с первымиуправляющими входами приема запросов 15и ответов, первым, вторым и третьимвходами задания режима и входом управления выбором направления приемаинформации устройства, первый и второй информационные входы и информационный выход регистра подключенысоответственно к первому и второмуинформационным входам и информацион-,ному выходу устройства, введены пятьлнв И и два коммутатора, причемпервый вход второго элемента И соедйнен с выходом второго элемента ИЛИ,которой вход - с единичным выходом триггера и первыми входами третьего -шестого элементов И, а выход - с ну-.левым входом триггера, первый наст- ЗОроечный выход регистра соединен спервым настроечным выходом устройства, первыми входами коммутаторов ивторыми входами трет".ьего и пятогоэлементов И второй настроечный выход регистра подключен к второму настроечному выходу устройства, вто"рым входам четвертого и шестого элементов И и вторым входом первого ивторого коммутаторов, третьи входы . 4 Окоторых соединены с информационнымвыходом регистра, а выходы - соответственно с первым и вторым дополнительными информационными выходамиустройства, третьи входы первого ивторого элементов ИЛИ являются соответственно вторыми управляющимивходами приема запросов и ответовустройства, выходы третьего, четвер-,того, шестого и пятого элементов Иявляются соответствующими индикаторными выходами устройства, третийинформационный вход регистра является третьим информационным входомустройства.На чертеже представлена блок"схема устройства,Устройство содержит элементы ИЛИ1 и 2, элемент 3 запрета, триГгер 4,элементы И 5 -10 (элементы И 7-10образуют группу элементов И), коммутцторы 11 и 12, регистр 13, первыйи второй управляющие входы 14 и 15устройства приема "запросов", первыйи второй управляющие входы 16 и 17устройства приема "ответов", первый 65 и второй индикаторные выходы 18 и 1 Э устройства для передачи "запросов" соответственно на входы 14 и 15 соседних устройств, третий.и четвертый индикаторные выходы 20 и 21 устройства для передачи "ответов" соответственно на входы 16 и 17 соседних устройств, первый и второй дополнительные информационные выходы 22 и 23 устройства, первый и второй инФормационные входы 24 и 25 для приема информации с. выходов 22.и 23 соседних устройств, третий информационный вход 26 устройства, вход 27 устройства управления выбором направления приема информации, первый управляющий вход 28 регистра для управле.-, ния приемом информации в регистр 13, информационный выход 29 устройства, настроечные выходы 30 и 31 устройства, выход 32 управления обменом устройства, первый, третий и второй входы 33-35 задания режима устройства, вычислительную машину 36, аналогич- . ные устройства 37 и 38 сопряжения сопрягаемых вычислительных машин.Устройство работает следующим образом.Передача информации. Вычислительная машина 36 является передающей. На входы 33 и 34 она выдает сигнал "1 ф, а на вход 35 - сигнал фО". Перед началом работы триггеры 4 всех устройств 37 сопряжения устанавливаются в нулевое состояние сигналами по входам 35, поступающими с. выходов соответствующих вычислительных ма". шин. На выходе элемента запрета пос- ле подачи сигнала ф 1 фна вход 33 устанавливается сигнал ф 1", который по выходу 32 разрешает передачу инФормации из вычислительной машины 36, а по входу. 28 - прием информации в регистр 13,. поступающей по входу 26 (предполагается, что регистр передающей машины по входу 27 установлен иа прием информации с входа 26, а регистры 13 принимающих. машин установлены на прием информации с входов 24 и 25). Выходным сигналом элемента 3. запрета осуществляется также установка триггера 4 в единичное состояние. Выбор направления передачи управляющих индикаторных сигналов (" Запросов" и фОтветовф) и информации с регистра 13 осуществляется с помощью сигналов, поступающих с настроечных выходов регистра 13 на вхо" ды коммутаторов 11 и 12 и элементов И 7-10. При С 1 и С=О информация с регистра 13 поступает на выход 22 и далее на вход 24 устройства 38, а единичный сигнал фЗапрос" с выхода триггера 4 поступает на выход 18. и далее на вход 14 устройства 38 и, если его триггер 4 находится. в нулевом состоянии, запускает это устрой" ство на прием информации (С и СЪсоответственно сигналы на первом и втором настроечных выходах регистра 13).После записи информации в регистр устройство 38 выдает на вход 17 сигнал "1" ( Ответ ), под действием которого триггер 4 устанавлиьается в фО". На выходе элемента 3 запрета возникает сигнал "1", который снова устанавливает сигнал "1" на выходе 32 для вычислительной машины 36 1 О о возможности записи в регистр 13 очередного слова. Устройство 38 принимает очередное слово в свой ре,гистр только тогда, когда предыдущее слово принято вычислительной машиной этого устройства, если оно работает в режиме приема информации, или передано дальше, если оно работает в качестве ретранслятора.Прием информации. ВычислительнаЯ машина 36 на вход 33 выдает сигнал "0", устанавливает триггер 4 по входу 35 в фО", а регистр 13 по входу 27 - на прием информации по входам 24 и 25, По сигналу с выхода элемента запрета, появляющемуся при подаче на вход 14 (или 15) сигнала ф 1", осуществляется прием информации в регистр 13. Этот же сигнал по входу 32 запускает вычислительную машину 36 на прием информации с выходов 29-31. 30 После приема информации вычислительная машина 36 по входу 34 устанавли" вает триггер 4 в единичное состояние. Сигнал "1" с выхода триггера 4 поступает на выходы 18 и 21 при С.1 и 35 С=О (если на выходы 19 и 20 при С =0 и С=1) и далее на входы 14 и 1 (или йа входы 15 и 16) соседних устройств. Триггер 4 соседнего устройства, от которого была принята 40 1 нформация, устанавливается в иОф,другое соседнее устройство запускается на прием информации, если его триггер 4 находится в нулевом состоянии. Осуществив прием информа ции, соседнее устройсгво по входу 16 или 17 (в зависимости от направления движения информации) переключает триггер 4 в нулевое состояние и тем саьвв; разрешает прием следующего слова. Ретрансляция инФормации. Вычислительная машина 36 в этом режиме работы является транзитной по передаче информации. На каждый из входов 33 и 35 она выдает сигнал "0", на вход 34 - сигнал "1", а регистр 13 по входу 27 устанавливает на прием,информации с входов 24 и 25. При поступлении сигнала "1" на вход 14 60 (или 15) осуществляется прием информации в регистр 13 и установка триг,гера 4 в единичное состояние. Сигнал ф 1" с выхода триггера поступает на входы элементов и 7-10 и далее на вы ходы 18 и 21, если С =1 и Сг,=О, илина выходы 19 и 20, если С =0 и С=1,После приема информации соседнее уст"ройство вырабатывает сигнал "1 М, который по входу 17 или 16 ( в зависимости от направления движения информации) переключает триггер 4 в состояние,О" и тем самым разрешает приемочередного слова в регистр 13Из описанных режимов работы устройства следует, что оно может нахоться в одном из следующих состояний: "Передача информации правому соседуф, "Передача информации левомусоседу" и "Прием информации от правого или левого соседей",Сг.едовательно,цепочка устройств может быть непосредственно использована в качестве асинхронного запоминающего устройства с линейной орга" низацией, а также для построения двух. направленной двухмерной однородной структуры, ксторая может выполнять Функции асинхронного запоминающего устройства с двухмерным доступом (по вертикали и горизонтали)Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять двухнаправленный обмен информацией между соседними устройствами, Это увеличивает набор операций, эффективно выполняемых вычислительной системой, и позволяет решать параллельно широкий круг задач математической физики методом конечных разностей.Формула изобретенияУстройство для сопряжения вычислительных машин, содержащее.первьй элемент И, два элемента ИЛИ, элемент запрета, регистр и триггер, еДиничный выход которого подключен к запрещающему входу элемента запрета, подключенного основным входом к выходу первого элемента ИЛИ, а выхо-. дом - к первому управляющему входу регистра, входу управления обменом вычислительной машины и первому входу первого элемента И, подключенного выходом к единичному входу триггера, первые входы первого и второго элемента ИЛИ являются соответственно входами запросов и ответов устройства., вторые входы, первого элемента И, первого и второго элементов ИЛИ и второй управляющий вход регистра соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами задания режима и входом управления выбором направления приема информации вычислительной машины,.первый и второй информационные входы и информа" ционный выход регистра подключены со-. ответственно к первому и второму ин формационным входам устройства и ин922714 ИИПИ Заказ 2580/62 Тираж 732 Подписно Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,формационному выходу вычислительноймашины, о тл и ч а ю ш е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счетобеспечения двухнаправленного обмена,в устройство введены пять элементов 5И и два коммутатора, причем первыйвход второго элемента И соединен .свыходом второго элемента ИЛИ, второйвход - с единичным выходом триггераи первыми входами третьего-шестого 10элементов, а выход - с нулевым входомтриггера, первый настроечный выходрегистра соединен с первым запросным входом вычислительной машины,первыми входами коммутаторов и вто".рыми входами третьего и пятогс элементов И, второй настроечный выходрегистра подключен к второму запросному входу вычислительной машины,вторым, входам четвертого и шестогоэлементов И и вторым входам первогои второго коммутаторов, третьи входы которых соединены с информационнымвыходом регистра, а выходы - соответ"ственно с первым и вторым дополнительными информационными выходами устройства, третьи входы первого и второго элементов ИЛИ являются соответственно вторыми управляюцими входами приема запросов и ответов устройства, выходы третьего, четвертого,шестого и пятого элементов И являются ооответствуюшими индикационнымивыходами устройства, третий информационный выход регистра соединен с инФормационным входом вычислительноймашины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2594839/24,кл. С 06 Г 3/04, 1978.2. Авторское свидетельство СССР9 613317, кл. 6 06 Р 3/04, 1977 про-тотип) .