Устройство для синхронизации модулей вычислительной системы

(21) 4125020/ (22) 2909.86 (46) 07. 12. 88 (71) Ленингр кий институт нина) Бюл. Р 45 адский электр им. В.И. Улья хничесва (ЛеФедороо Г. а 1. ТЬе есЬсопГегепс 427 409 Ьой ой йЬоцй а в, 1983 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО деЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ и ОткРцтИЙ ОПИСАНИЕ(56) ВийЬег 1 апй 1.Г. еТ 1 ПИОБВЦ 8. - Ргос, Са 1 гоп 71,81, 1979., р. 395 Ещ. 5 Ь.ТапЬ Р.М. Гагйюаге яевупЬгопвдпя ргосеввев ис 1 ос 1;. - Е 1 есггоп 1 с 1 еСГеч. 19, У 19, р. 772-773.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ МОДУЛЕЙ ВИЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕ 1411 (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении вычислительных систем на основе об" щей магистрали при необходимости организации надежной работы синхронизации нескольких одновременно работакщих модулей. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства при одновременной работе нескольких модулей вычислительной системы. Предложенное устройство состоит иэ активного и группы пассивных блоков синхронизации, каждый ф из которых связан с модулем вычислиЩ тельной системы. В блок синхронизации входит коммутатор и распределитель, содержащий . триэлемента. % И-ИЛИ-НЕ, три элемента НЕ, три эле- мента И-НЕ. 4 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении вычислительных систем на основе общей магистрали при необходимости органиэации надежной работы синхрони- зации нескольких одновременно работающих модулей.. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства при одновременной работе нескольких модулей вычислительной системы.На фиг. 1 представлена блок-схема системы с использованием предложенного устройства; на Фиг. 2 - схема активного блока синхронизации; на фиг. 3 - пример реализации пассивных блоков синхронизации; на фиг. 4 - временная диаграмма работы устройст ва.В состав общей магистрали входят командные шины 1"3, предложенное устройство 4 вычислительной системы, содержащее блоки 5 синхронизации, 25 соединенное с модулями 6 вычислительной системы шикамии 8 .запрос-ответ,Блок 5 синхронизации содержит(фиг, 3 и 4) коммутатор 9, соединенный через выходы 10 с раепределителем 11 функций, элементы И-НЕ 12,И-ИЛИ-НЕ 1 Э и НЕ 14,Устройство работает следующим образом.35В исходном состоянии после установки на шинах 1-3 устанавливается. команда 110,Принцип синхронизации модулей заключается в следующем.40Задающий блок синхронизации выдаетна стык запрос на выполнение однойиз трех операций (Фиг. 4), которымприсваивают символы , 1 и 1: (например 1.1, 13, 1: = 2). Считают,что текущей операции предшествуетоперация 1, а последующей являетсяоперация 1, Выполнение операцииначинается в исходном состоянии с того, что в задающем блоке сигнал на .выходе 7- переходит нэ "1" в "О",после чего, через некоторое время(равное длительности выполнения этойоперации активным модулем) задающийблок получает сигнал ответа по входу8-1 (переключение иэ 1 в О ).11 11 3 и 35После этого командная шинапереходит в состояние низкого потенциала"0" что вызывает последовательно пек реходы иэ в "0" на шинах 7-1. и 8-1 в остальных ячейках, причем Функционирование соответствующих им модулей происходит параллельно. После отработки всеми модулями операциишина может установиться в состояние высокого потенциала . На этом заканчивается рабочая Фаза выполнения . операции . Начинается фаза гашения, в ходе которой все блоки одновремен- но выставляют значение "1" на выходах 7-1. После получения "1" на входах 8- задающий блок начинает выполнение следующей операции, а во всех остальных блоках установка всех входов 8-1. в "1" служит условием, необ.-,: ходимым для возврата шины х в следую" щей операции в состояние высокого потенциала.В каждом из блоков на выходах 10-10-3 коммутатора 9 установлены соответственно "1", "1" и "0". На выходах элементов И-НЕ 12-, соответствующих входам 7"х запроса синхронизируемого модуля 6 а также на выхоз дах 8 - х ответа того же модуля установлены "1". Выходы элементов И-ИЛИ-НЕ 13-1 - 13-3 находятся соответственно в состояниях "0", "0" и "1", а выходы элементов НЕ 14-1 соот" ветствуют состояниям командных шин.Последовательность действий устройства при выполнении 1.-й (1 ш 1, 2, 3) запрос-ответной операции по синхронизации модулей б следующая. В одном из блоков, задающих синхронизацию, происходит переключение элемента И-НЕ 12-х иэ "1" в "0", тем самым выдается сигнал запроса модуля 6 для выполнения -й операции. После ее выполнения модуль б выдает сигнал ответа путем переключения выхода 8-1 из "1" в "О", после чего переключается элемент И-ИЛИ-НЕ 13-1 иэ "0" в "1", вызывая затем переключение элемента НЕ 14-1 из "1" в "0". Тем самым шина 1. приобретает низкий потенциал "О".Переход шины х в "0" вызывает,паг. раллельные переключения в самом задающем блоке и во всех остальных блоках. В задающем блоке процесс продолжается так. Выход 10-х коммутато" ра 9 переходит из "0" в "1", затем элемент И-ИЛИ-НЕ 13-1 (для д1 2, 3; 13, 2, 1 соответственно) переходит из в О"., вызывая переключение элемента НЕ 14-1 нз "О" в "1".314Однако, так как выход элемента НЕ14-1 подключен к шинепо и;оводному ИЛИ, шинапереходит в состояниевысокого потенциала "1" лишь в результате срабатывания из "0" в "1 цэлементов НЕ 14-1 во всех остальныхблоках устройства; В о т на переход шиныв "0" происходит переключение выхода 10- 1 :.оммутатор 9 лз"О" в "1", после чего элсмен И-ЧЕ12-1 переключается в ,"Г , теь. самымвыдавая сигнал запроса модуля ча вы"полнение 1-й операции, После ее выполнения модуль 6 ьфддает сигнал ответа путем переключения своего выхода 8- из "1" в 0", что вызываетпереход элеме.".а Р -ЛИ-НЕ 13-х из , "0" в "1", а затем элемента НЕ 14-1,юэ "1" в "0" и элемента И-ИЛИ-НЕ13-1 из "1" в "0", после чего элемент НЕ 14-1 переходит из "О" в "1", вызывая переход управляющей линии 1в состояние высокого потенциала 1"(эффект проводного ИЛИ).Таким образом, к моменту переключения линии 1 из состояния низкогопотенциала "0" в состояние высокогопотенциала "1" все модули завершилиоперацию д.Далее начинается фаза гашения сигналов запроса и ответа по 1-й операции. В задающем блоке она происходит, следующим образом. После перехода шины 1 в состояние "1" выход 10-1 коммутатора 9 переходит из 1 в цОц вызывая далее переход выхода элемен-та И-НЕ 12-1 из "0" в "1" (гашение модуля 6 путем возврата сигнала запроса по входу 7" в "1"), а после гашения модуля 6 последний восстанавливает на выходе 8-д ответа значе. ние "1", после чего элемент И-НЕ 12-1 с (для 1 ф 1, 2, 3; 1: = 2, 3, 1) переключается из "1" в "0", начиная тем , самым выполнение фазы запроса и ответа 1:-й операции, которая выполняется ана.1 огично -Й с учетом того, что сийвои , 1, Е описания заменяются на Е, д, 1 соответственно.Параллельйо в остальных ячейкахпосле перехода шины 1 в состояниевыход 10-1 коммутатора 9 перехо-,.дит из "1" в "0", вызывая далее переход выхода элемента НЕ 14-д иэ "О"в "1", а.после гашения модуля 6 последний восстанавливает иа выходе 8-ответа значение "1"; затем оно служитусловием для переключения элемента42985 И-ИЛИ-НЕ 13-1 из "1" в "0" при выполнении 1-й операции. 51015 20 253040 формула изобретенияустройство для синхронизации модугей вычислительной системы, содержащее группу блоков синхронизации по числу модулей вычислительной системы, каждый из которых содержит коммутатор и распределитель функций, причем в каждом блоке синхронизации группы первый, второй и третий выходы распределителя функций соединены с соответствующими информационными входами коммутатора и в совокупности образуют входы в выхо устройства для подключения к командным шинам управляющей магистрали вычислительной системы, четвертый, пятый и шестой выходы распределителя функций являются выходами устройства для подключения к первому, второму и третьему входам запроса соответствующего модуля вычислительной системы, первый, второй и третий входы распределителя функций каждого блока синхронизации группы являются входами устройствадля подключения к первому, второмуи третьему выходам ответа соответствующего модуля вычислительной систещ" мы, в каждом блоке синхронизации группы первый, второй и третий выходы коммутатора соединены соответственнос четвертым, пятым, шестым входами распределителя функций, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы-,. шения помехоустойчивости устройства при одновременной работе несколькихмодулей вычислительной системы, группа блоков синхронизации состоит изактивного и пассивных блоков синхронизации, в каждом блоке синхронизациигруппы распределитель функций содержит три элемента И-ИЛИ-НЕ, три элемента И-НЕ и три элемента Е 1 Е с открытым коллектором, выходы которых являются соответственно первым,. вторыми третьим выходами распределителяфункций, первый, второй и третий входы которого соединены соответственнос объединенными первыми ивторымивходами первого, второго, третьегоэлементов И-ИЛИ-НЕ, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов НЕ с открытым коллектором, в активном блоке синхронизации группы шестой вход распределителя функций5 1442 соединен с третьими входами первого и второго элементов И-ИЛИ-НЕ и с первым входом первого элемента И-НЕ,.четвертый вход распределителя Функций соединен с первым входом второго5 элемента И-НЕ, четвертым входом второго элемента И-ИЛИ"НЕ, с третьим входом третьего элемента И-ИЛИ-НЕ, пятый вход распределителя функций со О единен с четвертыми входами первого н третьего элементов И-ИЛИ-НЕ и с первым входом третьего элемента И-НЕ, вторые входы первого, второго и третьего элементов И-НЕ соединены соот ветственно с третьим, первым,и вторым входами распределителя Функций, в пассивных блоках синхронизации группы четвертый вход распределителя функций соединен с первыми входами первогои второго элементов И-НЕ, пятый входраспределителя функций соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ нс вторым входом второго элемента И-НЕ,шестой вход распределителя функцийсоединен с вторыми входами первогои третьего элементов И-НЕ, выход первого элемента И"ИЛИ-НЕ соединен стретьими входами второго и третьегоэлементов И-ИЛИ"НЕ, выход второго элемента И-ИЛИ-НЕ соединен с третьимвходом первого и четвертым: входомтретьего элементов И-ИЛИ-НЕ соответственно, выход третьего элемента.И-ИЛИ-НЕ соединен с четвертыми входами первого и второго элементовИ-ИЛИ-НЕ.1442985 Составитель Г. Стернинедактор О. Юрковецкая Техред Л.Сердюкова Корректор М, Деичи одп аказ 6385/4 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор роектная,7-1 7-Г 7-7 5 Тираж 704 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушсоиитета СССРоткрытийая наб , д. 4/5