Устройство для синхронизации вычислительной системы

СОЮЗ СОЕЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ю 4 С 06 Р 1/04 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ(56) Авторское свидетельство СССРВ 922709, кл. С 06 Р 1/04, 1980.Авторское свидетельство СССРВ 1129597, кл. С 06 Р 1/04, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ(57) Изобретение относится к областивычислительной техники, а именно к ЯО 1221645 Д синхронизируемым вычислительным системам. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения переменного периода синхросигналов в нечетные и четные такты работы устройства для каждого канала. Устройство содержит задающий генератор, группу элементов задержки, группу формирователей син- хросигналов, блок выработки сигналов начальной установки, блок переключателей, формирователь сигналов управления режимами. 7 ил.21648 2 45 50 55 1 12Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к синхронизируемым вычислительным системам.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счет,обеспечения переменного периода синхросигналов в нечетные и четные такты работы устройства для каждогоканала,На фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг. 2 " схемаформирователя синхроснгналов; нафиг. 3 " схема узла управления;на фиг, 4 - схема узла сравнения; нафиг. 5 - схема формирователя сигналов управления режимами; на фиг,6 -схема блока выработки сигналов начальной установки; на фиг. 7 - временная диаграмма синхросигналов,вырабатываемая формирователем синхросигналов,Устройство содержит задающий генератор 1, группу элементов 2 задержки, группу формирователей 3 синхросигналов, блок 4 выработки сигналовначальной установки, блок 5 переключателей,формирователь 6 сигналов управления режимами, управляющие входы7,8 и 9 формирователей синхросигналов,синхровходы 10 формирователейсинхросигналов,установочные входы 11формирователей синхросигналов, синхровход 12 формирователя сигналовуправления режимами, вход 13 блокавыработки сигналов начальной установки,группы 14,15, 16 и 17 выходовформирователей синхросигналов, первую группу 18 информационных входовформирователя сигналов управлениярежимами, группу 19 выходов блокавыработки сигналов начальной установки, выход 20 задающего генератора, вторую группу 21 информационныхвходов формирователя сигналов управления режимами. Формирователь 3 сиихросигналов содержит элемент 22 задержки, элемент И-НЕ 23, элемент И-НЕ 24, счет,чик 25, регистр 26 сдвига, тригге" ры 27 и 28, регистр 29 сдвига, счетчик 30, регистр 31 сдвига,триггеры 32 и 33, регистр 34 сдвига, дешифратор 35, селекТор 36, узел 37 управления, узел 38 управления, селектор 39, узлы 40 и 41 сравнения, дешифратор 42, элемент НЕ 43, элемент 44 задержки, счетчик 45, элемент НЕ 46, элемент И-НЕ 47, эле 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 0 мент И 48, элемент И 49, селектор50, селектор .51, группы элементовИ 52-55, выходы 56-61 элементов И52, выходы 62-67 элементов И 53,выходы 68-71 элементов И 54, выходы72-75 элементов И 55, элемент НЕ 76.Узлы 37 и 38 управления содержатэлементы И-НЕ 77 и 78, селекторы 79и 80, элемент И-НЕ 81 и элементИ 82.Узлы 40 н 4 1 сравнения содержатэлементы И-НЕ 83-87,Формирователь 6 сигналов управления режимами содержит первый триггер 88, второй триггер 89, триггерыс третьего по (п+2)-й 90, (И +3)-йтриггер 91, регистр 92 сдвига, элемент И 93, селекторы 94, элементыИ 95 и 96..Блок 4 выработки сигналов начальной установки содержит счетчики 97и 98 и элемент И 99.Устройство работает следующимобразом.Задающий генератор 1 вырабатывает нсходнув последовательность, поступающую через элементы 2 задержки,служащие для выравнивания синхросигналов, на входы 10 формирователей 3синхросигналов.Исходная последовательность синхросигналов поступает также на вход13 блока 4 выработки сигналов начальной установки, счетчики 97 и 98 которого делят исходную последовательность соответственно на два н четыре,элемент И 99 блока выработки сигналов начальной установки вырабатывает сигнал начальной установки.Сигналы начальной установкипоступают через элементы 2 задержки, служащие также для выравнивания сигналов начальной установки, на вход 11формирователей синхросигналов. Сигналы начальной установки в формирователях синхросигналов через элементы И-НЕ 23 и 24 поступают на входы начальной установки соответственно счетчиков 30 и 25 синхросигналов. Выравнивание этих сигналов осуществляется для обеспечения одновременной установки в исходное состояние счетчиков 25 и 30 всех формиро" вателей 3 синхросигналов.В начале работы устройства в блоке 5 переключателей последние устанавливаются в состояние, необходимое Ъля задания режима "Автомат", "Шаг", 3 12 "Такт" и выбора одного из этих режимов для нужного канала.Исходная последовательность поступает через элемент 22 задержки и элемент НЕ 76 на синхровходы счетчиков 25 и 30 соответственно. Элемент НЕ 76 служит для инверсии исходной последовательности, а элемент 22 задержки - для временного выравнивания исходной последовательности внутри формирователей синхросигналов, Счетчики 25 и 30 делят исходную последовательность на четыре; каждый из которых позволяет получить четыре сигнала длительностью Т,/4 (где Т, длительность машинного такта).Сигналы со счетчиков поступают на входы дешифраторов соответственно 35 и 42. Инверсные выходы. вторых разрядов счетчиков 25 и 30 поступают соответственно на информационные входы регистров 26 и 31 сдвига, которые осуществляют перепись информации счетчиков под управлением управляющих сигналов, которые поступают соответственно от узлов 37 и 38 управления. Последние управляют переписью информации регистров 26 и 31 сдвига соответственно под управлением сигналов, поступающих на управляющие входы 7, 8 и 9 формирователей синхросигналов от формирователя 6 сигналов управления режимами, который вырабатывает управляющие сигналы в зависимости от положения переключателей, обеспечивающих выбор "СС", "Пуск" и "Выбор канала ВУ".Сигналы от переключателей в формирователе 6 сигналов управления режимами синхронизируются триггерами 88- 91 и регистром 92 сдвига. Сигнал "Пуск" от регистра 92 сдвига проходит через элемент И 93, на выходе которого вырабатывается сигнал длительностью Т . Сигналы "Шаг", "Такт",вСС, ВУ с выходов триггеров поступают на входы селекторов 94, на каждом из которых формируются управляющие сигналы для каждого канала.Управление для каждого канала выполняется следующим образом. Появление режима "Такт" возможно на выходе одного из селекторов 94 при следующих условиях: при нажатии переключателя "Такт" в блоке 5 переключателей и при нажатии переключателя СС, либопри нажатии переключателя "Такт, переключатель СС от 21648 50 55 тирование сигнала "Пуск", поступающего на вход счетчика 45, которыйделит исходную последовательность надва,Счетчик 45 устанавливается в исходное состояние сигналом "Шаг",поступающим через элемент 44, элемент НЕ 46, элемент И-НЕ 47 на установочный вход счетчика 45. Элементы44, 46 и 47 формируют импульс для жат и нажат переключатель ВУ соответствующего канала.Появление режима "Шаг" возможнона выходе одного из селекторов 94при следующих условиях: при нажатиипереключателя "Шаг" в блоке 5 переключателей и при нажатии переключателя СС, либо при нажатии переключателя "Шаг, переключатель СС отжат 1 О и нажат переключатель ВУ соответствующего канала. При этом переключатели "Автомат", "Шаг", "Такт" взаимно исключают друг друга, т.е. принажатии одного из них другие сбрасы ваются.Нажатие переключателя СС означаетперевод системы синхронизации в выбранный режим: тактовый (Такт") илишаговый ("Шаг").20 Когда переключатель СС отжат, томожно выбрать каналы нажатием соответствующего этому каналу переключателя ВУ и выбрать соответствующийрежим "Шаг или "Такт, При этом 25 каналы, которые не выбраны, остаютсяв автоматическом режиме, т.е. в режиме "Автомат".Сигналы с выходов формирователясигналов управления режимами поступают на входы 7,8 и 9 формирователей синхросигналов.Вформирователе 3 сигналыШаг/Авт Такт/Авт., "Пуск синхронизируются триггерами 27,28,32,и 33,регистрами 29 и 34 сдвига. Синхрони-зация осуществляется для одновременной установки всех формирователейсинхросигналов в заданный режим илидля одновременной установки группыформирователей синхросигналов в заданный режим. Причем триггеры 27 и28, регистр 29 сдвига синхронизируются в нечетные такты работы устройства, а триггеры 32,33, регистр 34сдвига синхронизируются в четные. такты работы устройства. Регистры29 и 34 сдвига осуществляют выработку управляющих импульсов длительностью ТЭлемент НЕ 43 осуществляет инвер 1221648установки счетчика 45, элементы И 48и 49 осуществляют формирование сигналов "Пуск" для нечетных и четныхтактов работы устройства в режиме"Шаг". Селекторы 50 и 51 служат длявыработки сигналов "Пуск" в нечетныеи четные такты работы устройства,причем необходимо разделение сигналов "Пуск" для режимов "Шаг" и 1 О"Такт" в нечетные и четные тактыработы устройства.В. режиме "Такт" должны вырабатываться все синхросигналы на выходах68,7269,73,70,74,71 и 75 (фиг.7) 15последовательно после нажатия кнопки"Пуск". В режиме "Шаг" должны вырабатьваться синхросигналы поочередноот каждого нажатия кнопки "Пуск",причем сначала вырабатывается нечетный импульс на выходе 68, затем четный импульс на выходе 72 и т.д,Селектор 50 осуществляет выработку сигнала "Пуск" для нечетных синхроимпульсовв режимах "Такт" и "Шаг", 25селектор 51 - для четных синхроимпульсов.Узлы 37 и 38 управления осуществляют выработку управляющих сигналовсоответственно в нечетные и четные ЗОтакты работы устройства.Рассмотрим работу узлов управления на примере первого узла управления (фиг.3).В режиме "Такт" селекторы 79 и 80закрыты, на выходе селектора 79 сигнал равен логической единице, поступающей на вход элемента И 82. В режиме "Автомат" с выхода элемента 81идет разрешение в регистр 26 сдвига 4 Оформирователя синхросигналов, осуществляется перепись информации счетчика. Выходы счетчика 25 и регистра26 сравниваются в узле 41 сравненияформирователя 3 и в нужные моментывремени Тм/4 происходит сравнениесостояний счетчика и регистра, следовательно, осуществляется выработканепрерывных нечетных последовательностей на выходах 56-61 формирователей синхросигналов. Аналогично осуществляется выработка непрерывныхчетных последовательностей на выходах 62-67 формирователей синхросигналов. В режиме "Такт" происходит 55блокировка управляющего входа регист.ров 26 и 3 1 сдвига. При появлениисигнала "Пуск" в режиме "Такт" на входе 9 формирователей синхросигналов, который проходит через селекторы 50 и 51 формирователей синхросигналов, эти селекторы управляют регистрами 29 и 34 соответственно, которые в течение времени Тм разрешают прохождение синхроимпульсов. Это разрешение поступает соответственно на входы узлов 37 и 38 управления, в которых через элементы 77,78,83 и 84 проходят разрешающие сигналы на вход элемента И 82.При установке режима "Шаг" узлы 37 и 38 управления блокируют перепись информации регистрами 26 и 31 сдвига. При появлении сигнала "Пускв режиме Шаг" этот сигнал поочередно дает разрешение для прохождения синхроимпульса в нечетных и четных тактах работы устройства на выходах селекторов 50 и 51 соответственно. Счетчик 45 считает нажатия кнопки "Пуск". При нечетном нажатии кнопки "Пуск" он разрешает прохождение сигнала "Пуск" в селекторе 50, при четном - в селекторе 51. Узлы 37 и 38 управления поочередно дают разрешение на прохождение синхроимпульса на время Т /4,м т,е. в каждую четверть такта поочередно появляется разрешение, что разрешает выработку синхросигналов поочередно в зависимости от сигнала "Пуск".На выходах 68,72,69,73,70,74,71 и 75 поочередно вырабатываются синхросигналы после каждого нажатия кнопки "Пуск" в режиме "Шаг".В режиме "Автомат" синхросигналы на выходах 6872,69,73,70,74,71 и 75 вырабатываются непрерьвно, как и неуправляемые синхросигналы на выходах 56,62,57,63,58,64,59,65,60,6 1, 66 и 67 (фиг.7).Формула изобретенияУстройство для синхронизации вычислительной системы, содержащее задающий генератор, группу элементов задержки, группу формирователей синхросигналов, блок выработки сигналов начальной установки, блок переключателей, формирователь сигналов управления режимами, причем выход задающего генератора соединен с входами элементов задержки группы с первогопо И -й (где и - число каналов вычислительной системы) и с входом блока выработки сигналов начальной установки, выход которого соединен с входами элементов задержки группы с (о+1) -го по (2 н+1) -й, выходы элемен - тов задержки с первого по и -й соецинены с синхронходами соответствующих формирователей синхросигналов, 1 О установочные входы которых соединены соответственно с выходами элементов задержки группы с.(в+1)-го по 2 п-й, первая группа выходов блока переключателей соединена с первой 15 группой информационных входов формирователя сигналов управления режимами, синхровход которого соединен с выходом (2+1)-го элемента задержки группы, выходы первой группы выходов 20 формирователя сигналов управления режимами соединены с первыми управляющими входами формирователей синхросигналов, формирователь сигналов управления режимами содержит дна 25 триггера, регистр сдвига и первый элемент И, причем информационные входы первого триггера, второго триггера и регистра сдвига являются соответственно первым, вторым, тре- ЗО тьим входами первой группы информационных входов блока, синхровход которого соединен с синхровходами регистра сдвига, второго триггера и первого триггера, прямой выход первого разряда регистра сдвига соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго разряда регистра сдвига, выход первого .40 элемента И является выходом формирователя сигналов управления режимами, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения 45 переменного периода синхросигналов в нечетные и четные такты работы устройства для каждого канала, вторая группа выходов блока переключателей соединена соответственно с второй группой информационных входов) формирователя сигналов управления режимами, выходы второй группы которого соединены соответственно с втоРыми управляющими входами формирова телей синхросигналов с первого по И-й, третьи управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами третьей группы формирователясигналов управления режимами, в который введены триггеры с третьегопо (1 +3)-й, 2 п -2 селекторов, второйи третий элементы И, причем входывторой группы с первого по (и+1)-йинформационных входов формирователясигналов управления режимами соединены с информационными входами триггерон соответственно с третьего поЬ+3) -й, синхровходы которых объединены и соединены с синхровходом первого триггера, выход которого соединен с первыми нходами первой и второй групп нечетных селекторов и спервым входом второго элемента И,вторые входы первой группы нечетныхселекторов объединены и подключенык первым входам первой группы четных селекторов и к прямому выходу(и+3) - го триггера, инверсный выходкоторого соединен с вторыми входамивторой группы нечетных селекторов,с первыми входами второй группы чет-,ных селекторов, с вторым входом второго элемента И и с первым. входомтретьего элемента И, выход второготриггера соединен с вторыми входамипервой и второй групп четных селекторов и с вторым входом четвертогоэлемента И, выходы триггерон с третьего по (П +1)-й соединены с третьими входами второй группы нечетныхселекторов соответственно с первого фпо (2 и)-й, с третьими входами вто"рой группы четных селекторов соответственно с второго по (20-2)-й,выход (о+2)-го триггера соединенс третьим входом второго элементаИ и с третьим входом третьего элемента И, выходы нечетных селекторовявляются выходами соответственно спервого по (п)-й первой группы.выходов блока, выходы четных селекторон с второго по (2 п)-й являются выходами соответственно с первогопо (И)-й второй группы формирователя сигналов управления Режимами,выход второго элемента И является11-м выходом первой группы формирователя сигналов управления режимами,выход третьего элемента И являетсяИ-м выходом второй группы формирователя сигналов управления режи 1221648Подписноемитета СССРткрытийкая наб., д.4/5 613 5 Тирак 671 Государственного елам изобретений и Москва, Ж, Рауш