Устройство для синхронизации

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиииСоциалистическиеРеспублик ц 943737(22) Заявлено 08.05,78(21) 2610485/18-24с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл. С 06 Г 15/16 ЗЬвударотакилый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ю, С. Хенкин и Я. М. Лихтер; сКиевский ордена Трудового Красного Зттаъжнп.завод вычислительных и управляющих машин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАБИИ 1Изобретение относится к вычислитель ной технике и может бт,тть использованоУпри проектировании многопроцессорных систем.Известно устройство синхронизации5 вычислительных систем, обеспечиваюшее синхронную работу процессоров с постоянным вз,аимным расположением синхросигналов 1Однако это устройство отличается не- то достаточной гибкостью, так как в многопроцессорных системах желательно иметь возможность по программе менять взаим" ное расположение синхросигналов.Наиболее близким к данному изобретению является устройство, отличаюшееся наличием одного генератора тактирующих импульсов и блока программного задания сдвига синхроимпульсов различных процессоров, входящих в систему 21 . 10Однако это устройство имеет большое время вхождения в синхронизм (несколь- ко циклов), увеличиваюшееся с ростом числа тактов, на которые разбит рабочий 2цикл. Кроме того, во время вхождения в синхронизм образуются переменные йнтервалы между соседними тактами в процессорах, что может привести к сбою при обмене информацией между ними в данный момент, так как таких переменных интервалов многоБелью изобретения является повышение быстродействия и надежности устройства,Бень достигается тем, что ввод в синхронизм производится путем останова устройства после формирования соответствующих тактовых импульсов, определяемых блоком управления, в каждом процессоре с последующим одновременным запуском, в устройство для синхронизации, содержащее блок управления, выходы которого подключены соответственно к первым вхо-. дам блоков местного управления, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих распределителей, входы которых соединены с выходами елементов И, одни входы которых подключены к выходу генератора тактовых импульсов,94373введены триггеры останова и триггерцикла, формирователи импульсов запускаи останова, причем другие входы элементов И подключены к выходам триггеровостанова, первые входы которых подключены к первым выходам блоков местногоуправления, а вторые - к единичным входам триггера цикла и выходу формирователя импульсов запуска, вход которэгоподключен, к третьим входам блоков еместного управления, к выходу и первымвходам формирователей останова, вторыевходы триггеров останова соединены с выходами триггера цикла, тактовые входытриггеров останова подключены ко второму входу второго блока местного управления, а информационные - ко вторымвыходам первого и третьего блоков местного управления.На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блэк-схема блокаместного управления.Работа устройства поясняется на примере системы, состоящей из 3-х процессоров с восьмитактной синхронизациейсоответственно,Устройство содержит блок управлении1, выходы которого подключены к первымвходам блоков местного управления 2,расположенных в каждом процессоре. Вторые входы блоков 2 соединены с выходами распределителей 3, входы которыхсоединены с выходами схем 4 (элементы И). Первые входы схем 4 объединеныи подключены к генератору тактовых им- .пульсов 5, а другие входы подключены35к выходам триггеров останова 6, Первыевходы триггеров останова 6 подключенык выходам 7 блоков местного управления 2, а вторые объединены между собой40и установочными входами триггеров цикла8 и подключены к выходу формирователязапуска 9, вход которого подключен кобъединенным между собой третьим входам 10 блоков 2, выходам и первым входам формирователей останова 11. Другие45входы формирователей останова 11 подключены к выходам триггеров 8, тактовые входы которых объединены и подключены к выходу 12 блока местного управления 2 центрального процессора 13, аинформационные входы подключены к выходам 12 блоков 2 своих процессоров,На блок местного управления 2 (см.фиг. 2) поступа 1 от тактовые импульсы142 1 от распределителя и управляющие сигналы 22 - 29. Блок местногоуправления состоит из восьми элементов 30 И - по числу тактовых импуль 7 4сов в одном рабочем цикле, элемента 31ИЛИ и элемента 32 И,Рассмотрим работу системы без сдвига синхроимпульсов в разных процессорах.Для этого необходимо подать управляющий сигнал на одноименные входы блоковместного управления 2 всех процессоров,например, на входы 29. В этом случаена выход 12 поступает каждый восьмойтактовый импульс,При синхронной работе передний, фронтимпульсов на тактовых входах триггеров8 (О-триггера с динамическим управлением, т, е, занесением по фронту синхросигнала) устанавливается внутри импульсов, поступающих на информационные вхогды, и на выходах триггеров 8 будет постоянный уровень (например, уровеньлогической единицы). Триггеры 6 установлены в состояние, при котором импульсы генератора 5 через схемы 4 Ипоступают на распределители 3,При рассинхронизации любого процессора с центральным передний фронт сигналана тактовом входе одного из триггеров 8не совпадает с импульсом на информационном входе, триггер 8 переключается изапускает формирователь останова 1 1,который формирует импульс длительностьюравной времени одного рабочего цикла,При совпадении этого импульса с восьмымтактовым импульсом на входах элемента32 И в каждом процессоре на выходе 7формируется импульс, переключающий соответствующийй триггер 6, запрещая прохождение импульсов генератора 5 на распределитель 3, Одновременно сигнал свыхода формирователя 11 блокирует повходам формирователи 11 от повторногозапуска, Таким образом все распределители останавливаются после выдачи восьмого тактового импульса. Далее формирователь 11 задним фронтом запускаетформирователь 9, устанавливающий триггеры 6 и 8 в исходное состояние. Тем самым разрешается прохождение импульсовгенератора 5 на распределители 3, которые начинают формирование импульсов спервого такта.При задании сдвига работа устройства происходит аналогично. Например, еслина блоки местного управления 2 разныхпроцессоров подать управляющие сигналысоответственно на 22, 23 и 24 входы,то при рассинхронизации первый процессор остановится после выдачи первоготактового импульса, второй - после второго, третий - .после третьего, и при запуске первый процессор начинает формиро9437 вание тактовых импульсов со второго,второй (центральный, в нашем примере) -стретьего, третий - с четвертого, что иобуславливает синхронную работу процессоров с заданным сдвигом синхроимпуль. 5сов. При этом будет совпадение переднегофронта второго тактового импульса центрального процессора соответственно с первым и третьим тактовыми импульсамипервого и третьего процессоров на входах 10триггеров 8.Таким образом система входит в синхронизм в течение одного цикла, а неравномерный интервал между остановом распределителей и их пуском только один. 15Это обеспечивает минимальное времявхождения в синхронизм независимо отдлительности цикла числа тактов в циклеиколичества процессоров, входяших всистему, При частых изменениях сдвигов 20синхроимпульсов между процессорами попрограмме устройство обеспечивает болеевысокое быстродействие, При этом за счеттого, что число интервалов переменнойдлительности сведено к минимуму, ловы Зшается надежность функционированиясистемы,формула изобретений Зр Устройство для синхронизации, содержащее блок управления, выходы которого подключены соответственно к первым 37 6входам блоков местного управления, вторые входы которых подключены к выходамсоответствующих распределителей, входыкоторых соединены с выходами элементов И, одни входы которых подключенык генератору тактовых импульсов, о тличающееся тем, что, с цельюповышения быстродействия и надежностиустройства, оно содержит триггеры останова и цикла, формирователи импульсовзапуска и останова, причем другие входыэлементов И подключены к выходам триггеров останова, первые входы которыхподключены к первым выходам блоковместного управления, а вторые - к установочным входам триггеров цикла и выходу формирователя импульсов запуска,вход которого подключен к третьим входам блоков местного управления, к выходам и первым входам формирователейостанова, вторые входы которых соединены с выходами триггеров цикла, тактовые входы которых подключены к второму выходу одного из блоков местногоуправления, а информационные - к вторымвыходам других соответствующих блоковместного управления.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 308430,кл. С 06 Р 15/16, 1972.2. Авторское свидетельство СССРИо 458829, кл. С 06 Г 15/16, 1975.943737 Составитель Ю. ХенкинТехред З,Палий Корртор Г. Огар Редакто А Долин Подписноенного комитета СССРний и открытий5, Раущская наб., д. 4/ аз 5 Ж У 57 Тираж 73 ВНИИПИ Государствепо делам изобрете 13035, Москва, Жлиал ППП "Патентф, г. Узгород, -ул. Проектная, 4