Устройство для сопряжения двух цвм с общей памятью

(51) 5 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССРХ-ЗБЦПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 0 ф 2 Н.ГБюл. 5ак и В. ур8.8)е свидетель,С 06 Р 13свидет ельстС 06 Г 13ВО ДЛЯ СОПРАМЯТЬИние относит ство СССР(57) Изобрете Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многомашинных вычислительных комплексах, работающих в реальном масштабе времени.Целью изобретения является повышение быстродействия.На чертеже предс лена структурная схема устройствУстройство содержит блок 1 памяти, группы элементов ИЛИ 2 и 3, элементы ИЛИ 4 и 5, триггер 6, группы элементов И 7 - 12, регистры 13 и 14, счетчики 15 и 16, элементы И 17 - 20, эле. менты ИЛИ 21 и 22, элементы 23 и 24 задержки, элементы И 25 и 26, триггеры 27 и 28, элементы И 29 - 32, триггеры 33 и 34, элементы И-НЕ 35 и 36, элементы И 37 и 38, элементы НЕ 39 и 40, триггеры 4 1 и 42, элементы И 43 и 44, выходы 45 и 46, входы 47 - 54 и выходы 55 и 56.Устройство .работает следу:им о разом. тельной технике и может быть использовано в многомашинных вычислительных комплексах в реальном масштабевремени. Целью изобретения являетсяповышение быстродействия. Устройствосодержит блок памяти, два регистра,два счетчика, семь триггеров, шестьгрупп элементов И, две группы элементов ИЛИ, четырнадцать элементов Ичетыре элемента ИЛИ, два элементаИ-НЕ, два элемента НЕ, два элементазадержки, 1 ил. В исходном состоянии триггерыи 42 находятся в единичном состоятриггеры 27, 28, 33 и 34 - в нулесостоянии, триггер 6 - в неопределном состоянии (на единичном и нулвом выходах - сигнал логическойРассмотрим режим обращения одн Для выполнения операции обращения к блоку 1 памяти необходимо выполнит два такта. Любая операция обращения поступает в адресной части (первый такт). На вход 4 7 поступает адрес ячейки блока 1 памяти, к которой необходимо обратиться, после чего на входе 51 устанавливается сигнал "Зп". На входе 49 сигнал отсутствует, вследствие чего на выходе элемента И 25 присутствует сигнал логической "1", по которому проводит ся .запись адреса ячейки блока 1 памяти, к которой необходимо обратиться, в счетчик 15.Во втором такте на входе 49 присутствует сигнал "Зпр", который запрещает запись данных в счетчик 15,В случае операции "Запись" сигнал на входе 51 передним фронтом устананливает триггер 27 в единичное состояние, сигнал логического "О" с нулевого выхода триггера 27 сбрасывает триггер 41 в нулевое состояние, триг- огер 6 устанавливается в единичное состояние и разрешает прохождение сигналов через группы элементов И 7 и 9, элементы И 17 и 19. На блок 1 памяти поступает сигнал записи через элеМенты И 17 и ИЛИ 4, адрес ячейки через группы элементов И 9 и ИЛИ 3, данные через группы элементов И 7 и ИЛИ 2. Сигнал с выхода элемента И 17 подается на вход элемента ИЛИ 21, с выхода которого подается на вход элемента 23 задержки, время задержки которого равно времени срабатывания блока 1 памяти. Сигнал с выхода элемента 23 задержки поступает на вход 25элемента НЕ 39, по выходному сигналу которого записываются данные с блока 1 памяти в регистр 13, но отсутствие сигнала "Чт" на входе 53 запрещает передачу данных через группу 3 Оэлементов на входе 53 запрещает передачу данных через группу элементов И11 на выход 45, триггер 27 устананлинается в "О", а триггер 41 - в "1",что приводит к установке на ныходе 55ответного сигнала, информирующегоЦВМ о завершении цикла обмена, атакже к установке триггера 6 в исходное неопределенное состояние, что снимает сигналы с выхода групп элементов И 7 и элемента И 17. Далее ЦВМснимает сигнал с входа 51 и послеэтого сигнал с входа 49.Перед началом операции "Чтение"все трйггеры находятся в исходном 45состоянии. ЦВМ выдает на вход 53 сигнал высокого уровня. Этим сигналомтриггер 33 устанавливается в "1",триггер 41 - в "О", что приводит кустановке триггера 6 в "1" и разре-.шает прохождение сигналов через группу элементов И 9 и элемент И 19. Далее ЦВМ ироизводит обращение к ячейке блока 1 памяти по адресу, записанному в счетчике 15. Сигнал с выхо 55да элемента И 19 подается через элементы ИЛИ 21 и элемент 23 задержкина вход элемента НЕ 39, по выходномусигналу которого переписываются данные с блока 1 памяти в регистр 13 и через группу элементов И 11 передаются в ЦВМ. Триггер 41 устанавливается в единичное состояние, что приводит в установке триггера 6 н исходное состояние, на выходе 55 появляется ответный сигнал, информирующий ЦВМ о завершении обращения, Далее ЦВМ снимает сигнал с входа 53 и после этого с входа 49.Режим последовательного обращения двух .ЦВМ.Этот режим характеризуется последовательньм обращением к устройству двух ЦВМ на отрезке, равном времени выполнения операции ввода-вывода процессора, если одна ЦВМ производит операцию ввода-вывода с устройстном, а другая ЦВМ также обратилась к устройству.Рассмотрим работу устройства при обращении к нему второй (правой) ЦВМ. Первый адресный такт происходит аналогично описанному. При этом в счетчик 16 записывается адрес, по которому требуется обращение к блоку 1 памяти. Во втором такте сигнал с входа 52 или 54 устанавливает триггер 42 в "О", что приводит к установке триггера 6 в нулевое состояние. Нуленой сигнал с единичного выхода триггера 6 разрешает прохождение данных, адреса и управляющих сигналов на блок 1 памяти. По завершении обмена с устройством второй ЦВМ триггер 6 устанавливается в исходное состояние, устройство готово для обращения первой ЦВМ.В данном случае возможно снятие сигналов с входа 51 или 53 от первой ЦВМ до момента окончания обращения к блоку памяти. Рассмотрим работу устройства в данной ситуации, В случае если (со стороны первой ЦВМ) на вход 51 выставлен сигнал "Зп", то после его снятия до получения сигнала "Отв" триггер 27 остается в единичном состоянии, а триггер 41 - в нулевом. Сигнал на выходе 55 "Отв" остается в пассивном (нулевом) состоянии. По окончании обращения к блоку 1 памяти второй ЦВМ происходит запись в блок 1 памяти со стороны первой ЦВМ аналогично с циклом записи при обращении одной ЦВМ (предполагается, что на входе 47 присутствуют записываемые данные), По окончании операции триггеры 27 и 41 устанавливаются в начальное состояние.16617 В случае операции "Чтение" со стороны первой ЦВМ, если сигнал на входе 53 снимается до получения сигнала "Отв", то триггер 33 остается в единичном, а триггер 4 1 н нулевом состоянии, сигнал "Отн" не выставляется. После окончания обращения к блоку 1 памяти второй ЦВМ происходит чтение ячейки памяти по адресу, находящему ся в счетчике 15, данные записываются в регистр 13, на входе 55 появляется сигнал "Отн", сообщающий первой ЦВМ наличие считанных данных в регистре 13, ЦВМ выставляет на вход 53 сиг нал "Чт". После его прихода данные с регистра 13 через открытую группу элементов И 11 поступают на вход ЦВМ. Триггер 33 сбрасьвается в "О", после . этого снимается сигнал "Зпр" с входа 49, что является признаком завершения операции обмена с устройством. Это позволяет, в случае если данные не были считаны за одно обращение, не снимая запросного сигнала, производить чтение, обращаясь лишь к регистру 13 независимо от обращения второй ЦВМ.В случае одновременного обращения к устройству двух ЦВМ первые такты 30 обращения - занесение адресов в счетчики происходят одновременно и независимо. Во вторых тактах каждая ЦВМ выставляет сигнал "Зпр" и сигналы "Зп" или "Чт" на входах устройства одновременно. При этом триггер 6 устанавливается в одно из двух состояний - нулевое или единичное, что разрешает работу с устройством первой или второй ЦВМ соответственно. Работа с 40 другой ЦВМ будет разрешена после выставления ответного сигнала первой. Задержка на обслуживание обращения другой ЦВМ определяется временем срабатьвания памяти. 45Снятие сигнала с выхода элемента ИЛИ 21 или 2 приводит к унеличению числа, хранимого в счетчике 15 и 16, на единицу, что позволяет при занесении или считывания массивов информа ции заносить в счетчик начальный адрес массива и в дальнейшем, не снимая запросного сигнала, производить запись или считывание, не повторяяя первого адресного такта. 55 Формула из о бр ет ения Устройство для сопряжения двух ЦВМс общей памятью, содержащее блок па 786мяти, шесть групп элементов И, две группы элементов ИЛИ, два счетчика, три триггера, два регистра, четыре элемента ИЛИ, восемь элементов И, дна элемента задержки, причем первые входы элементов И первой группы соединены с группой информационных вхо; дов первого счетчика и образует группу входов устройства для подключения к группе информационных выходов первой ЦВМ, первые входы элементов И второй группы соединены с группой информационных входов второго счетчика и образуют группу входов устройства для подключения к группе информационных выходов второй ЦВМ, выходы эле- ментов И третьей и четвертой групп образуют группы выходов устройства для подключения к группам информационных входов первой и второй ЦВМ соответственно, при этом первые входы элементов И третьей и четвертой групп соединены с группами информационных выходов первого и второго регистров соответственно, группы информационных входов которых соединены с группой информационных выходов блока памяти, группа адресных входов которого соединена с выходами элементов ИЛИ первой группы, первые и вторые входы которых соединены с.выходами элементов И пятой и шестой групп соответственно, первые входы которых соединены с группами выходов первого и второго счетчиков соответственно, выходы элементов И первой и второй групп соединены с первыми и вторыми входами элементов ИЛИ -второй группы, выходы которых соединены с группой информационных входов блока памяти, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, н устройство введены шесть элементов И, четыре триггера, два элемента И-НЕ, два элемента НЕ, причем первый вход первого элемента И соединен с первыми входами второго, третьего, четвертого элементов И и является входом устройства для подключения к выходу запроса первой ЦВМ, второй вход первого элемента И соединен с входом установки первого триггера и является входом устройства для подключения к выходу записи первой ЦВМ, синхровход второго триггера соединен с вторыми входа. - ми элементов И третьей группы, с первым входом первого элемента И-НГ, с синхровходом третьего триггера и яв 1661718ляется входом устройства для подключения к выходу чтения первой ЦВМ, единичный выход третьего триггера соединен с первым входом пятого эле.1 мента И и является выходом устройства для подключения к входу ответа первой ЦВМ, первый вход шестого элемента И соединен с первыми входами седьмого восьмого девятого элеменФ Ф10 тов И и является входом устройства для подключения к выходу запроса второй ЦВМ, второй вход шестого элемента И соединен с входом установки четвертого триггера и является входом устройства для подключения к вьиоду записи второй ЦВМ, синхровход пятого триггера соединен с вторыми входами лементов И четвертой группы, с первым входом второго элемента И-НЕ, с синхровходом шестого триггера и является входом устройства для подключе- ния к выходу чтения второй ЦВМ, еди. - ничный выход шестого триггера соединен с первым входом десятого элемента И и является выходом устройства для подключения к входу ответа второй ЦВМ, при этом вход сброса третьего триггера соединен с нулевым выходом первого триггера, вход сброса которого соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого соединен с входом записи первого регистра, с выходом первого элемента НЕ и с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом установки третьего триггера, нулевой вы=,. ход которого соединен с входом установки седьмого триггера, нулевой вы- ход которого соединен с вторыми входами элементов И первой, пятой групп и с первыми входами одиннадцатого и двенадцатого элементов И, единичный выход первого триггера соединен с вторым входом одиннадцатого элеМента И, выход .которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи блока памяти, вход чтения которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом двенадцатого элемента И.и с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика и с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с входом первого элемента НЕ и с вторым входом первогоэлемента И-НЕ, выход которого соеди.1нен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входомсброса второго триггера, информационный вход которого соединен с выходомпятого элемента И, второй вход которого соединен с нулевым выходомвторого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом двенадцатого элемента И и с информационным входом третьего триггера, вход записи второго регистра соединен с вто-.рыми входами восьмого, девятого элементов И и с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен с выходом второго элемента задержки и с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входомседьмого элемента И, выход которогосоединен с входом сброса пятого триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом десятого элемента И, выход которого соединен с информационным входбм пятого триггера,единичный вьиод которого соединен синформационным входом шестого триггера и с первым входом тринадцатогоэлемента И, вьиод которого соединенс вторым входом третьего элемента ИЛИи с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединенс вторым входом второго элемента ИЛИи с выходомчетырнадцатого элемента И,первый вход которого соединен с единичным выходом четвертого триггера,вход сброса и нулевой вьиод которогосоединены соответственно с выходомвосьмого элемента И и с входом сброса шестого триггера, вход установкии нулевой выход которого соединенысоответственно с выходом девятого элемента И и с входом сброса седьмоготриггера, единичный выход которогосоединен с вторыми входами элементов И второй, шестой групп и с вторыми входами тринадцатого и четырнадцатого элементов И, выход четвертогоэлемента ИЛИ соединен с входом второго элемента задержки .и со счетнымвходом второго счетчика, входы записи первого и второго счетчиков соединены с выходами первого и шестогоэлементов И соответственно.1661778 С,Пестмал СоставителТехред А.К рректор Н.Ревская Редак овецк ираж 1 д ГКНТ СССР оизводственно-издательскии комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Зака ВНИИП 2125Государственного113035,омитета по осква, Ж-З Подписное изобретениям и открытиям п Раушская наб д, 4/5